| 研究課題/領域番号 |
20K05043
|
|---|
| 研究機関 | 福井大学 |
|---|
研究代表者 |
藤本 明宏 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (90456434)
|
|---|
| 研究分担者 |
河島 克久 新潟大学, 災害・復興科学研究所, 教授 (40377205)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| キーワード | スタック車両 / 大雪 / 立ち往生 / 車両滞留 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究は、スタック発生メカニズムおよびチェーン装着効果の解明、スタックの危険性の定量的評価およびスタック発生予測モデルの開発、を目的とする。2020年度の研究では、大雪による車両滞留時の路面圧雪調査および圧雪路面における実車試験を実施し、主にスタック車両発生メカニズムの解明を試みた。
路面圧雪調査は、2021年1月10日に発生した国道8号での立ち往生を対象に実施し、立ち往生発生区間を約7㎞に亘って2度踏査した。この調査より、立ち往生の先頭付近や交差点手前など，停車期間が長い場所や渋滞によって発進と停止が繰り返される場所において窪みや凹凸のある圧雪路面の発生が明らかになった．
実車試験は、新潟県魚沼市大白川地先の県道385号において、車両を圧雪路面上に停車させた時の圧雪状態の変化を調べる停車試験とタイヤの空転が圧雪状態に及ぼす影響を調べるタイヤ空転試験をそれぞれ実施した。停車試験より、圧雪路面での停車は圧密や融解によりタイヤを圧雪内へ沈ませると同時にすべり摩擦係数を低下させることが分かった．タイヤ空転試験より、タイヤの空転は発熱による圧雪の融解に研磨作用が加わり，停車試験で生じた圧雪の変化を促進させることが明らかになった．
以上の結果を基に、大雪時のスタック車両発生メカニズムは以下のように説明できる。大雪時は，圧雪路面の発生，道路有効幅員の低下，視界の不良などによって走行性が低下し，停車時間や発進回数が増える．停車時間や発進回数の増大は，実車試験の結果のとおり、圧雪路面に窪みを生じさせ、そのすべり摩擦係数を低下させる．こうして発生した圧雪路面の窪みの発生やすべり摩擦係数の低下がタイヤの空転を助長し，タイヤの空転が圧雪路面の窪みの発生やすべり摩擦係数の低下を引き起こすといった走行性の悪化へと導く負の循環が生じ，スタック車両の発生に至る.
|
| 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
本研究は、スタック発生メカニズムおよびチェーン装着効果の解明、スタックの危険性の定量的評価およびスタック発生予測モデルの開発で構成されており、2020年度はスタック発生メカニズムの解明に重点を置いて走行試験を実施し、その試験結果からスタックの危険性の定量的評価にも取り組んだ。コロナ禍の影響により、試験日数は予定を1日短縮して3日を2回としたが、2回ともに実車試験に適した気象条件であり、積雪も十分にあったことから、試験は順調に実施できた。
昨冬は1月10日～12日に亘って福井市内で大雪による立ち往生が発生したため踏査を実施し、立ち往生発生時の路面状況を把握することができた。この結果を踏まえ、走行試験の内容を検討し、効率的に研究を遂行できた。
上記の研究により、スタック発生メカニズムは概ね理解することができ、論文にまとめて投稿できた。また、スタックの危険性の定量的評価に関しても、路面のすべり摩擦係数やタイヤ前方の傾斜角によってスタックの危険性を評価できることが示唆された。
以上、コロナ禍でありながらも、予定の実車試験に加えて、大雪による立ち往生最中の路面状況の調査を実施し、スタック発生メカニズムを解明でき、スタックの危険性の定量的評価にも着手できたため、本研究課題の進捗は順調と判断した。
|
| 今後の研究の推進方策 |
本研究の残された課題は、チェーン装着効果の解明、スタックの危険性の定量的評価およびスタック発生予測モデルの開発である。2021年度はチェーン装着効果の解明およびスタックの危険性の定量的評価に重点的に取り組む。
チェーン装着効果の解明については、昨冬と同じく新潟県魚沼市大白川地先の県道385号において走行試験を予定している。当地は日本屈指の豪雪地であり、すでに研究の協力体制も構築できていることから計画どおりの走行試験の実施が十分に見込まれる。
スタックの危険性の定量的評価に関しては、大型車を含む自動車種別が異なる複数の車両を用いた走行試験を予定しており、上記の県道385号での実施は難しい。理想的な条件でこの走行試験を実施するには、積雪地域のテストコースの貸与、除雪ドーザによる圧雪路面の作製の協力、大型トラックやトレーラーの貸与と運転、スタック車両を排除するための大型レッカーの貸与と運転などが必要である。現在はこの走行試験の実現に向けて、他団体との共同や他の競争的研究資金獲得への応募などを検討している。具体的に、他団体との共同については、福井大学が参画しているJ-NEXUS産学融合先導モデル拠点創出プログラムの枠組みの中から協力を得られないか打診しており、他にも国土交通省自動車局が主催の「雪時の車両の立ち往生防止対策に係るタイヤの技術的分析・検討を行う勉強会」への講師としての参加を契機に今後の研究の協働を打診している。他の競争的研究資金については、交通運輸技術開発推進制度への応募を検討している。
なお、計画時にはテストコースとして寒地土木研究所所有の苫小牧試験道路の借用を予定していたが、2021年度は借用できないことが判明している。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナの影響により、実験を1日短縮したこと、予定していた学会発表がオンラインになり旅費の支出が無くなったことが理由である。この差額については、次の冬期に行う実車試験で使用する。具体的には、試験車両を一台増やす。
|
