丸山 喜久

2020年9月1日(火), 於 : Zoomによるオンライン開催科学研究費助成事業・特別研究促進費の助成を受け, 令和元年台風15号(令和元年房総半島台風)によって引き起こされた様々な被害に関して, (1)停電の長期化の原因とその影響波及の解明(ライフライン分野), (2)台風15号による被害発生の気象学的要因の解明(気象分野), (3)建築物・エ作物の被害メカニズムの解明および強風リスク評価(風工学分野), (4)海岸・港湾施設の被害メカニズムの解明(海岸・港湾分野), (5)内水被害の実態調査(水工学分野), (6)航空交通システムヘの影響の解明(航空交通分野)について, 調査研究を実施し, 報告書をとりまとめた。本報は, その成果をまとめたものである。

This study developed a driving simulator with a tsunami inundation scenario to perform a series of experiments on evacuation by automobile drivers. To achieve the objective, the authors performed numerical simulation of tsunami propagation, and the results were visualized from the view of a driver using 3D computer graphics (CG). The CG was installed to a driving simulator, which consists of three LCDs, steering wheel, and brake and accelerator pedals. 10 examinees were employed for the driving simulator experiment, and a future plan for the experiments is proposed based on the experimental results.

This paper presents the new jpnineering "Disaster Mitigation and Sustainable jpnineering" where the "Smart Materials and Structural Systems" field can be effectively applied. A couple of examples such as a smart material and structural system based on honeycomb like active laminates to be used against Tsunami, which has been investigated by the authors, are introduced in this paper and discussed.

<p>現行の道路構造物の耐震設計基準では構造工学的に耐震性能の確保がされているが，過去の地震時の運転者アンケートで，路面が波打っているように見えたことで「恐怖を覚えて運転できなかった」という証言が得られていることを考えると，構造工学的な要求性能と自動車運転者の要求性能の差異を埋める必要があるといえる．本研究は，バーチャルリアリティにより地震応答を可視化することで，耐震性能に関する新たな評価軸を提案する．</p>

気象庁では，2007年10月に緊急地震速報の一般提供を開始した．この情報を適切に利用して，地震の主要動到達前に，列車やエレベーターをすばやく制御させて危険を回避したり，工場，オフィス，家庭などで避難行動をとることによって被害を軽減させたりすることが期待されている．一方で，緊急地震速報を受信した利用者の混乱度についても言及されており，運転中のドライバーが引き起こす2次被害が懸念されている．本稿では，地震時の高速道路運転者へのアンケート結果の分析，ドライビングシミュレータを用いた実験的検討，マルチエージェントシミュレーションによる数値解析結果など一連の研究成果について解説し，高速道路で緊急地震速報を受信した際の望ましい運転行動を提示する．

Remotely sensed imagery data from satellites and airborne platforms become important tools to grasp damage distribution due to large earthquakes. After the recent earthquakes in Japan, digital aerial photographs are also captured by air survey companies. The digital aerial photographs provide the image with vivid clarity and they can be useful for detection of damages after earthquakes. The authors proposed the automated damage detection technique for expressways using analog aerial photographs taken after the 2004 Mid-Niigata earthquake. In this study, the same procedure is performed to detect expressway damages in the Mid-Niigata earthquake using digital aerial photographs. The accuracy of damage estimation and the effectiveness of our method is discussed.

新潟県中越地震では,高速道路に様々な被害が生じた。高速道路管理者は,沿線の地震計で観測された計測震度をもとに地震時通行規制を実施する。その後,道路管理者により現地の被害状況が現場巡回によって調査される。航空機,ヘリコプター,人工衛星などにより被災地の上空から得られる画像・映像情報は,その広域性・情報量から大規模な災害時に被害状況を把握するうえで非常に有効である。そこで,本研究では道路管理者が高速道路をヘリコプターなどで空撮したと仮定し,画像解析を用いて高速道路被害を早期に把握する方法を検討した。

In order to investigate the driver's reactions to early warning of seismic motion, the present authors have performed a series of virtual tests using two driving simulators. The reactions of drivers with/without warning are compared to reveal the effects of early warning. When the early warning was given only one driver, traffic accidents sometimes occurred because of the disagreement of responses between two drivers. So the instructions of the ways to deal with early warning on the expressways arc desired. For example, turning on the hazard lights and reducing driving speed may be effective in that sense.

著者らは地震時の車両走行安定性に関して, 数値解析とドライビングシミュレータを用いた走行実験を行い定量的な検討を行ってきている. その結果, 地表面地震動の計測震度が6.0程度に達した場合, 震動の影響で走行車線をはみ出す被験者が多く見られ, 周囲の交通状況によっては他車との接触事故を起こす可能性があることが示された. そこで, 本研究では, 気象庁などが導入を検討している地震動早期警報である緊急地震速報の高速道路ネットワークへの応用を目指し, 運転者に地震動早期警報が与える影響をドライビングシミュレータを用いた走行実験で検討した.

This study proposes the estimation method of JMA (Japan Meteorological Agency) seismic intensity using neighboring ground motion records. As a quasi transfer function between adjacent seismic observation stations, spectral ratios are employed. First, acceleration response spectra and velocity response spectra with 5% damping ratio are estimated. Then, the peak ground acceleration (PGA) and the peak ground velocity (PGV) are calculated through the spectrum intensity. Finally, using the eatimated PGA and PGV, the JMA seismic intensity is obtained. The estimated JMA seismic intensities are compared with those calculated from the recorded ground accelerations, and the accuracy of proposed method is discussed.

The number of injured people in the traffic accidents is larger than 1.1 million, and the number of casualties is about 8,000 per year. Emergency medical care is very effective to save the lives of injured people. The heliambulance has been under operation since 1999, and it is expected to contribute for the emergency medical care. However, the heliambulance is allowed to land on the expressway under only some restricted conditions, because the heliambulance generates strong wind called downwash. In this study, the moving stability of vehicles under crosswind generated by a helicopter is investigated based on field experiment and numerical simulation. Based on the results, the possibility of landing of a heliambulance on expressways is discussed.

2005年3月20日午前10時53分頃, 玄界灘を震源とする福岡県西方沖地震が発生した. この地震によって福岡県西区の玄界島の多くの木造建物が大きな被害を受けた. 近年, 広域災害時の情報収集の手段としてリモートセンシング技術が幅広く利用されている. そこで, 玄界島一帯を捉えた垂直航空写真と斜め航空写真を用いて, 建物一棟単位での被害判読を行った. 垂直航空写真の目視による被害判読を行った結果と現地調査によって得られたデータを比較すると, 早期対応を目的とする概略の被害把握が精度よく可能となることが確認できた.

The presented authors have been investigating the moving stability of an automobile during an earthquake considering the driver's reactions. Based on the results, traffic accidents are possible to occur under seismic motion whose JMA seismic intensity is larger than about 6.0. In this study, in order to apply Nowcast Earthquake Information to the expressways network, the effects of early warning of seismic motion were investigated using the driving simulator.

特集 ERS(耐震構造学)

我が国の高速道路では, 1995年兵庫県南部地震以降, 高速道路地震計ネットワークを構築している. しかしながら, 高速道路構造物は現在の地震時通行止め基準程度の地震動では被害が発生しないことも近年の研究で明らかとなってきている. したがって, 地震時通行規制の緩和の検討が可能になるものと考えられる. 規制の緩和を行う前には, 地震時に運転者が走行困難に感じて事故を起こす可能性も否定できず, 地震動が車両に与える影響を調べる必要がある. そこで, 本研究では, 6自由度車両モデルを作成し, 地震応答解析を行った. さらに, 複数の車種を想定した2次元車両モデルを作成し地震応答解析を行い, 地震動特性や車両タイプの違いに基づいて車両の応答を評価した.

高速道路沿線の地震動分布を把握する方法としては, 約20km間隔で設置された地震計の観測記録を空間補間する方法, 地盤データを基に重複波理論により推定する方法などが考えられるが, 精度やボーリングデータを必要とする点などで問題がある.そこで, 近傍における地震記録と常時微動の水平鉛直スペクトル比 (H/V) のみから地震動推定を行う手法が提案された.本研究では東北自動車道沿線において数キロメートル間隔の常時微動観測を行い, そのうち数地点においては建物内外, 道路盛土上下において二点同時観測を行って観測される地震動に対する建物や道路盛土の影響を検討した. また, 常時微動のH/Vスペクトル比を用いる推定法からそれらの地点における地震動推定を試みた.