移動体と連携した自律分散型センシングによる交通基盤施設のリアルタイム危機制御
【研究分野】構造工学・地震工学・維持管理工学
【研究キーワード】
モニタリング / 損傷同定 / 地震 / リアルタイム危機制御 / センシング / ARモデル / 振動データ / 地震応答データ / 自律分散システム / 高架橋 / 列車振動
【研究成果の概要】
まず,移動体(列車,自動車)によるセンシング手法の確立に向けた研究を行った.計測システムはMEMS加速度計,位置を知るための小型GPS,小型ノートブックPCから構成し,車両,自動車に設置してフィールドで測定を行った.線路や路面の状態と加速度(鉛直)応答との関係を調査し,その再現性,速度依存性,車両依存性などを調べた.再現性は,極めて高いことが確認された.車両依存性については,同一路面(軌道)上での応答からキャリブレーションする方法を提案した.GPSによる位置同定は誤差が大きいため,路面や軌道における特徴点(段差,レール継ぎ目)を利用して,誤差を大幅に減らす方法を提案した.
次に,橋梁などの構造物系におけるセンシングデータの処理法について検討を加えた.用いたのは,横浜ベイブリッジで行われている地震応答記録(過去20年分)である.最新の多点入力多点出力同定手法を改良し,高次モードの同定にも成功し,あわせて,地震時には,特異な振動モーで振舞うことを同定解析から明らかにした.
次に,移動体と構造系(橋梁)の双方をセンシングした場合の動的応答からの構造同定の定式化を行い,移動体の荷重として作用を知ることによる同定精度の構造を数値計算例を通じて明らかにすることができた.
一方,センシングの手法として,近年注目されているワイヤレスセンサーによる測定手法についての検討を行った.Imote2を用い,そのミドルウェアの開発(同期計測,データ欠損,散協調型処理)を行い,実用化への道に近づけた.
【研究代表者】