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2022 年度 実施状況報告書

スマートフォンを活用した地方鉄道の高安全度化

研究課題

研究課題/領域番号 20K04368
研究機関日本大学

研究代表者

綱島 均  日本大学, 生産工学部, 教授 (30287594)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード鉄道 / 安全性 / 状態監視 / 軌道 / 状態基準保全 / スマートフォン / 踏切
研究実績の概要

営業車両を利用した軌道の状態監視において,比較的高精度で軌道状態が監視できる列車動揺検査装置として,センサ及び通信機能を内蔵したスマートフォン (小型情報端末)の活用が有効であると考えられる.銚子電鉄路線において,スマートフォン(小型情報端末4機種)を用いた車体動揺計測を実施した. 小型端末内蔵のGPSの緯度経度を用いた位置情報では,適切な補修位置を指示することが精度的に問題となることが考えられる.そこで,GPSの搬送波のドップ ラ効果に基づき測定される速度に着目し,この速度情報を移動距離に換算し,軌道補修の位置同定の精度検証及びGPSの速度情報を地点検知データとして活用す るための検証を,2021年度に引き続いて行った. これまで使用していた汎用小型端末BL02に対して,アンドロイド型スマートフォン(Galaxy)を使用した場合は,マルチパスの影響を受けにくく,位置同定精度が大きく向上することがわかった.このため,2022年度からはアンドロイド型スマートフォンを用いた計測を実施することにした.また,計測した3軸振動加速度および各軸周りの角速度を利用した軌道状態診断を実施中である. 以上の成果は,2023年8月21日から25日に開催される車両運動制御に関する国際会議(IAVSD2023,カナダ)において公表する予定である.

スマートフォンを用いた列車接近警報システムの開発については,プロトタイプのシステム開発を完了し,山形鉄道において実証実験を行い,2022年5月26日に鉄道技術展・大阪で開催するシンポジウム,未来につなげる地方鉄道 -地方鉄道の安全性とこれからの運営を考える- において成果を公表した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

コロナウイルス感染拡大の影響により,現地における計測が2022年度は遅れていたが,2023年1月からは高頻度に測定が可能となった.そのため,研究期間を1年延長し,当初予定した計測回数を確保できるようにする.なお,スマートフォンを用いた列車接近警報システムの開発については,プロトタイプのシステム開発を完了し,山形鉄道において実証実験を完了している.

今後の研究の推進方策

2023年度は制約を受けずに実験が行える環境となったため,山形鉄道,銚子電鉄において定期的に実測データを取得し,軌道状態診断を実施する予定である.

次年度使用額が生じた理由

コロナウイルス感染拡大の影響が継続したことにより,2021年度に引き続いて,予定していた鉄道事業者における実験が大きく制限されることになった.そのため,研究期間を1年間延長し,2022年度に実施できなかった現地での実験については,2023年度に山形鉄道,銚子電鉄において実施する予定である.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Development and operation of a system for diagnosing the condition of regional railways tracks2023

    • 著者名/発表者名
      Hironori ONO;Hitoshi TSUNASHIMA;Tetsuya TAKATA and Seigo OGATA
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Journal

      巻: 10-3 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1299/mej.22-00239

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development and Operation of Track Condition Monitoring System Using In-Service Train2023

    • 著者名/発表者名
      Tsunashima Hitoshi、Ono Hironori、Takata Tetsuya、Ogata Seigo
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 13 ページ: 3835~3835

    • DOI

      10.3390/app13063835

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] スマートフォンを用いた軌道状態監視システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      本田 隆,綱島 均
    • 学会等名
      第29回鉄道技術連合シンポジウム
  • [学会発表] 地方鉄道を対象とした軌道状態診断システムの開発と運用2022

    • 著者名/発表者名
      小野寛典,綱島 均,髙田哲也,緒方正剛
    • 学会等名
      第29回鉄道技術連合シンポジウム
  • [学会発表] 営業車両を用いた軌道状態監視システムの構築2022

    • 著者名/発表者名
      綱島 均
    • 学会等名
      レール・車輪接触力学研究会(JSCM)総会・講演会
  • [学会発表] 未来につなげる地方鉄道 ― 地方鉄道の安全性とこれからの運営を考える ― 研究プロジェクトの全体像および軌道状態診断システムの開発と運用2022

    • 著者名/発表者名
      綱島 均
    • 学会等名
      日本大学生産工学部鉄道工学リサーチ・センター シンポジウム

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公開日: 2023-12-25  

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