Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

交通流 / 結合写像模型 / 実測データ / オンラインデータベース / シミュレーション / 離散模型

1990年代以降、交通流現象のモデル化とシミュレーションが動的相転移やパターン形成などの観点から活発に行われている。近年、現実の二車線以上の高速道路に対応し、車線変更などの挙動を記述できるモデルの構築進められ、本研究の課題の他、セルオートマトンモデルに基づくいくつかのモデルが提案されている。一方、実測データとの比較検討を通じた現象の理解が進められている.
本研究の結合写像型最適速度モデルでは、各車両の位置及び速度は、先行車両との相対距離によって決定される。また、その関数の持つパラメタは各車両に割り当てられる。このような系のシミュレーションの場合、通常のプログラミング言語より、オブジェクト指向言語と呼ばれるものが有効である。本研究では、オブジェクト指向言語C++を用いてシミュレーションコードの開発を行っている。また、Javaを利用したデモンストレーションプログラムも開発している。
この結合写像型最適速度モデルを用いて、トンネル上流に発生する低速で安定な流れのシミュレーションを行った。従来、二車線系に特有な現象と考えられてきた「同期」現象が、一車線系でも発生することを示した。
また、高速道路交通流の実測データをオンラインで解析する実測データ解析システムの基本構造を完成させた。解析システムは、実測データに関する基礎情報のデータベース、解析を行い作図を行うプログラム、これらをWebを介して操作するスクリプトから構成されている。東名高速道、名神高速道、東名阪高速度、伊勢高速道など、大規模にデータを当該システムに導入し、はば広いデータに渡った検討を可能とすることができた。このシステムは、研究代表者(只木)及び研究分担者(西成)を含む研究グループの中で利用され、現象の理解に大きな寄与をしている。実測データ解析システムを用いることで、上述の流量逆転、車線間の相関などの新たな知見を得た。また、観測地点の道路状況などに応じて、多様な挙動が見られる事が分かりつつある。

実測データ / シミュレーション / 省エネルギー / 電力負荷平準化 / 空調システムのモデル化 / 最適制御方法

本研究は,建物竣工後における省エネルギー的な空調運転を目指した熱負荷予測手法の開発と空調システムにおける運転制御方法の提案を行うもので,本年度の研究実績として以下の内容が挙げられる。
1.事務所建築で空調に関連する諸データの詳細な実測を行い,熱負荷,空調用消費電力量,室内環境,外界気象などの経時的な変化を定量的に把握した。
2.空調システムモデルと実測データに対する現代制御理論を建築空調分野に応用して,その最適制御方法の提案を行った。
3.空調システムを構成する各機器について,その運転効率や機器性能に着目したモデル化を行った。
4.空調システムモデルと実測データへの最適制御方法の適用を行った。
5.省エネルギー性やランニングコストの低減に関して,空調運転制御の最適化における実効性をシミュレーションにより定量的に確認した。
本研究は建物の熱負荷予測手法と空調システムの運転制御方法に関して大きく分別することができるが,当該年度は空調システムの運転制御方法について重点的に研究を進めた。運転制御には熱負荷の予測と密接に関わる部分もあるが,その点に関しては予測値を実測値に置き換えて検討を行った。近年の建築における省エネルギーや電力負荷平準化に対して,複合熱源空調システムや蓄熱槽が盛んに建物に導入されているが,本研究の手法および解析結果はそれらの状況に十分対応し得るもので,今後,最終的な運転制御指針を提示する際には,その基礎資料として活用できるものである。

【研究分担者】
西成活裕	龍谷大学	理工学部(2002年度は在外)	教授	(Kakenデータベース)