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2007 年度 実績報告書

鉄道ネットワークを対象とした高密度センシング技術の開発とその地震災害制御への適用

研究課題

研究課題/領域番号 19360201
研究機関京都大学

研究代表者

清野 純史  京都大学, 工学研究科, 准教授 (00161597)

研究分担者 宮島 昌克  金沢大学, 自然科学研究科, 教授 (70143881)
堀 宗朗  東京大学, 地震研究所, 教授 (00219205)
能島 暢呂  岐阜大学, 工学部, 教授 (20222200)
五十嵐 晃  京都大学, 工学研究科, 准教授 (80263101)
古川 愛子  九州大学, 工学研究院, 助教 (00380585)
キーワード鉄道ネットワーク / センサー / センシング技術 / 信号処理 / モニタリング / 被害検知 / 損傷同定 / 緊急地震速報
研究概要

地震時の構造物のセンサー情報をリアルタイムに処理するための枠組みとして,実時間信号処理能力と低消費電力に着目し,DSPによる信号処理システムの活用について検討し,その信号処理能力の検証のための構造物模型の加振実験用システムの構築および整備を行った.鉄道向けの常時および地震時のモニタリングにおいては,安価で精度のよいセンサーが必要となる.本年度は,比較的安価かつ容易に入手可能な容量型MEMS加速度センサーなどを対象として基本的なセンシング回路を構築した.また,鉄道構造物とその施設を念頭に,復元力特性を計測するセンサネットワークと,GISと監視カメラを利用した変位計測システムを考案した.センサネットワークでは多数配置するセンサノードの試作を検討し,変位計測システムではデジタルカメラ画像内での変位計測精度がサブピクセルであることを確認した.緊急地震速報を即時的緊急対応に活用するための基礎的検討として,不確定性を含む推定震度をパラメータとした被害関数を構築し,確定情報としての震度をパラメータとした被害関数との比較を行った.さらに,モデル化誤差と計測ノイズの影響下で精度よい損傷同定結果を得るための最適計器配置および最適起振振動数の決定方法に関する研究を実施し,連立方程式の理論誤差に基づいた最適計器配置および最適起振振動数の決定方法を提案した.数値シミュレーションを通して,理論誤差に与える計器配置・起振振動数の影響を調べ,提案手法の妥当性を検証した.鉄道ネットワークでは地盤構造物が多く用いられていることを勘案し,強い地震動が地盤構造物に作用した際に発生する被害を予測するためのSPH解析に基づく数値シミュレーションプログラムを開発した.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] 推定震度情報の不確定性を考慮した確率論的な被害推定モデル2008

    • 著者名/発表者名
      能島暢呂・神谷篤
    • 雑誌名

      東濃地震科学研究所報告 No.22

      ページ: 237-254

  • [雑誌論文] 地震時における列車事故とその人的被害について2007

    • 著者名/発表者名
      清野純史・永井克実・鈴置真央
    • 雑誌名

      第14回鉄道技術連合シンポジウム講演論文集

      ページ: 191-194

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vibration-Based Structural Damage Detection Using Ensemble Learning and Averaging Methods2007

    • 著者名/発表者名
      Aiko FURUKAWA, Hisanori OTSUKA, Junji KIYONO, Hirokazu IEMURA
    • 雑誌名

      International Journal of Earthquake Engineering and Engineering Seismology No.3

      ページ: 23-34

    • 査読あり
  • [学会発表] 理論誤差を指標とした損傷同定のための最適計器配置・最適起振振動数の決定手法2007

    • 著者名/発表者名
      古川愛子,大塚久哲
    • 学会等名
      地震工学研究発表会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2007-08-28

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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