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2010 年度 実績報告書

移動車両を加振源とする橋梁ヘルスモニタリングとワイヤレスセンサノードの適用

研究課題

研究課題/領域番号 20560443
研究機関京都大学

研究代表者

金 哲佑  京都大学, 工学研究科, 教授 (80379487)

研究分担者 川谷 充郎  神戸大学, 工学研究科, 教授 (00029357)
吉田 郁政  東京都市大学, 工学部, 教授 (60409373)
キーワード橋梁ヘルスモニタリング / 無線センサ / 損傷実験 / 交通振動 / データ欠損
研究概要

本研究は検査車両および橋梁に廉価の無線センサを装着し,さらに検査車両を橋梁の振動源として利用することで検査車両が橋梁上を走行しながらヘルスモニタリングを可能にするモニタリングシステムの開発を目的としている
平成22年度は,平成20年度~21年度の2年間の研究成果を踏まえ,実用化に向けた検討を行った.すなわち,「実験車両の走行速度や車両の振動特性の違いが損傷推定精度に及ぼす影響」および「無線センサのデータ送受信に起こるデータ欠損の対策」について,模型桁車両走行実験および実橋梁での計測による検討を行った.具体的検討結果を次にまとめる
「車両の走行速度や車両の振動特性の違いが損傷推定精度に及ぼす影響」に関しては,3種類の走行速度や3種類の車両を用いた模型桁車両走行実験により,走行速度や車両の振動特性に大きく影響を受けず損傷の位置や損傷の程度まで推定できることを確認した.特に,前年度までの実験に比べ軽度の損傷を有する模型桁を対象に損傷推定可能性について検討を行い,曲げ剛性を約6%低減させたケースについても損傷推定が可能であることが分かった.「無線センサのデータ送受信時に起こるデータ欠損の対策」については,まず無線センサ間のデータ転送の成功率が100%になるまでデータ送受信を繰り返すマルチパケット通信を検討したが,データ送受信回数に伴う消費電力の増加が課題となり,データ欠損の補間可能性について検討を行った.その結果,データ欠損が集中しない場合は有効であることを確認した.一方,計測システムを走行車両上に装着し行った模型桁走行実験では,計測データに多くのノイズが含まれており,その改善策が今後の新しい課題になっている
2010年7月11日~15日に米国のフィラデルフィアで開催されたIABMAS2010会議にて,当初の計画より多い,3編の関連成果の発表を行い,高い評価を受けた

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Modal parameter identification of short span bridges under a moving vehicle by means of multivariate AR model2010

    • 著者名/発表者名
      金哲佑・川谷充郎, 他1名
    • 雑誌名

      Structure and Infrastructure Engineering

      巻: (オンライン)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 橋梁振動モニタリングのためのMEMS無線センサノード開発と実橋適用性検討2010

    • 著者名/発表者名
      金哲佑・川谷充郎, 他5名
    • 雑誌名

      応用力学論文集

      巻: 13 ページ: 1009-1016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identifying bending stiffness change of a beam under a moving vehicle2010

    • 著者名/発表者名
      金哲佑・川谷充郎, 他1名
    • 雑誌名

      Bridge Maintenance, safety, Management and Life-Cycle Optimization

      巻: (CD-ROM)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-cost wireless sensor node for vibration monitoring of infrastructures2010

    • 著者名/発表者名
      金哲佑・川谷充郎, 他3名
    • 雑誌名

      Bridge Maintenance, safety, Management and Life-Cycle Optimization

      巻: (CD-ROM)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Feasibility investigation for identifying bridge's fundamental frequencies from vehicle vibrations2010

    • 著者名/発表者名
      金哲佑・川谷充郎, 他1名
    • 雑誌名

      Bridge Maintenance, safety, Management and Life-Cycle Optimization

      巻: (CD-ROM)

    • 査読あり
  • [学会発表] Drive-by bridge monitoring for short span bridges2010

    • 著者名/発表者名
      金哲佑・川谷充郎
    • 学会等名
      2010AIT-KU Joint Symposium on Human Security Engineering
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2010-11-25
  • [学会発表] Experimental Investigation of the Detection of Bridge Dynamic Parameters using a Moving Vehicle2010

    • 著者名/発表者名
      金哲佑, 他2名
    • 学会等名
      Twenty-Third KKCNN Symposium on Civil Engineering
    • 発表場所
      台北, 台湾
    • 年月日
      2010-11-13
  • [学会発表] Abnormal diagnosis of bridges using traffic-induced vibration measurements2010

    • 著者名/発表者名
      金哲佑, 他2名
    • 学会等名
      Twenty-Third KKCNN Symposium on Civil Engineering
    • 発表場所
      台北, 台湾
    • 年月日
      2010-11-13
  • [学会発表] 試作無線センサノードの実橋振動モニタリングへの適用性検討2010

    • 著者名/発表者名
      川谷充郎・金哲佑・利波立秋・塚本昌彦・尾崎隆弥・藤田直生・伊勢本寮・南康彦
    • 学会等名
      土木学会第65回年次学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-02
  • [学会発表] ARモデルを用いた模型車両走行実験における橋梁振動特性推定2010

    • 著者名/発表者名
      金哲佑・川谷充郎, 他1名
    • 学会等名
      土木学会第65回年次学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-02
  • [学会発表] 交通振動による橋梁損傷推定の感度分析に関する基礎研究2010

    • 著者名/発表者名
      宇高雄大・吉田郁政・金哲佑
    • 学会等名
      土木学会第65回年次学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-01
  • [学会発表] Bridge health monitoring using output-only vibration measurements excited by a single moving vehicle2010

    • 著者名/発表者名
      金哲佑・川谷充郎
    • 学会等名
      15^<th> IFIP WG7.5 Working Conference
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2010-04-09

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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