2018 Fiscal Year Annual Research Report
無線センサによる加速度・傾斜計測とデータ同化を活用した活荷重・衝撃力簡易推定
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17H03295
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
長山 智則 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80451798)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮下 剛 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (20432099)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | データ同化 / 無線センサ / 活荷重推定 / 衝撃荷重 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
道路橋の活荷重実態は高規格道路の一部橋梁を除いて詳細は把握されていない．伸縮装置部の不陸に起因する衝撃荷重を実橋梁で計測することもほとんどされない．これらの作用外力の把握が重要であるが，簡易で現実的な評価手法が未だ存在しない．一方で，橋梁や車両の挙動を簡易に詳細に捉えられる無線センサの開発が進み，また，そこから得られる同期・高精度の多量データを分析するデータ同化技術も進展してきた．これら技術を応用し，一般橋梁に広く適用することを想定した，「新たな原理の簡易活荷重推定手法」と，「作用力」としての把握が困難であった衝撃荷重を大型車両の応答から簡易一括推定する方法の開発を目的とした．
そこで，橋梁上に設置した加速度計測無線センサのデータを解析することで通過する車輌の重量を推定するアルゴリズムを構築し，実計測によって推定性能を確認した．さらに，たわみ推定における基礎物理量となるたわみ推定の精度を、実橋梁において、基準値と比較しながら明らかにした。長支間長の橋梁では推定精度が高いが、短支間長の橋梁ではキャリブレーションにより精度向上することが必要であることが明らかになった。動的作用外力の推定においては、車両側の応答にばね下加速度応答の計測を加えることで推定精度を向上できることを明らかにした。大学構内での小型車両での走行試験により精度を確認した後に、都市内高速道路において走行試験を行い、衝撃応答の大きな箇所を抽出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
鋼箱桁2径間連続橋梁において実証実験を行い、約10％程度の精度で車両重量推定が可能であることを確認できた。別の橋梁においても1か月ほどに渡り連続計測を行い、解析に必要なデータ取得を済ませた。
衝撃荷重推定においても、小型車両ではあるがこれに基づいて衝撃荷重の大きな箇所を抽出できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
異なる形式の橋梁において、計測を行い、車両重量推定のアルゴリズムを適用し、車重推定性能を明らかにする。
衝撃荷重推定においては大型トラックを対象にしてアルゴリズムをカスタマイズして適用する。その推定精度を明らかにする。
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