悪路で自然発生する波状起伏の機構解明とそれに基づく道路管理技術の新構築

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26560160
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 佐藤 太裕 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00344482)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 蟹江 俊仁 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10332470) ; 島 弘幸 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (40312392)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 数理工学 / 都市整備

Outline of Annual Research Achievements

本課題は、未舗装路に生じる波状起伏と、主に車の加減速が頻繁になされる冬季の交差点などで発生するいわゆる「そろばん道路」の両現象について、その発生機構を理論・実験・計測の三方向から解き明かすことを試みる斬新な挑戦的研究である。初年度である平成２６年度は理論・実験・計測に関する予備検討と位置付けていたが、その中でいくつか新しい知見を得ることが来た。今年度の研究内容、成果を要約すると以下の通りである。
（１）走行車のサスペンションの上下振動と、車重による地面の圧縮効果、ならびにタイヤの回転に伴う土砂の飛散効果を取り入れた数理モデル（連立非線形方程式）を構築し、線形安定解析により解の特性について検証を行った。これについては現時点では未舗装路のみを対象としたモデル化となっているが、来年度は冬季路面の現象を数理モデル化することを現在検討中である。
（２）北海道大学構内において車の加減速が頻繁になされるゲート付きの門の路面を、冬季間定点カメラを設置し観測することで、これまで明らかではなかった凹凸起伏の時間発展の様子のいくつかのパターンを把握することができた。今年度は設置期間が短く、雪解けも早かったため十分なデータを収集できなかったが、次年度は初冬からの設置を計画している。
（３）札幌市内のそろばん道路が発生しやすい路面を調査し、気温と凹凸状況の関連について検証を行った。
（４）悪路の波状起伏発生機構を実験的なアプローチで検証すべく、室内実験装置の開発を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

理論・計測・実験の全ての面において、研究分担者と密に議論をしながら初年度に取り組むべき課題をこなすことができた。

Strategy for Future Research Activity

次年度は数理モデルの非線形解析、設計開発を行った装置を用いた室内実験、積雪初期段階からの計測を行うことでより深い研究知見を蓄積することができると考えている。
また得られた成果を口頭発表、学術論文により外部に積極的に公表していく予定である。

Causes of Carryover

年度前半は理論研究、後半は冬季路面の計測を中心に行い、その結果実験装置の設計開発が年度をまたぐ形になってしまったため、初年度の使用額が当初予定よりも少なくなった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

実験装置は既に設計を終え発注の状態にあり、その費用を初年度と第２年度の予算を用いて充てる予定である。その他研究発表や資料収集、研究分担者との打ち合わせのための旅費や消耗品費、研究協力者に対する謝金等に充当する計画である。