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高速列車走行に伴う駅部の圧力変動予測システム

国内特許コード P07A010867
整理番号 /NO33539
掲載日 2007年10月26日
出願番号 特願2005-224781
公開番号 特開2007-041819
登録番号 特許第4536619号
出願日 平成17年8月3日(2005.8.3)
公開日 平成19年2月15日(2007.2.15)
登録日 平成22年6月25日(2010.6.25)
発明者
  • 武居 泰
  • 梶山 博司
  • 菊地 勝浩
  • 山田 一信
出願人
  • 財団法人鉄道総合技術研究所
  • 独立行政法人鉄道建設・運輸施設整備支援機構
発明の名称 高速列車走行に伴う駅部の圧力変動予測システム
発明の概要

【課題】 高速列車走行に伴う駅構造物及び利用客に対する影響が大きい駅部の圧力変動と風速の予測システムを提供する。
【解決手段】 高速列車走行に伴う駅部の圧力変動予測システムにおいて、列車諸元の入力手段と、駅構造物諸元の入力手段と、線路階断面形状情報と、上家長さ(ホームの長さ)情報と、線路階開口形状情報と、列車形状情報と、列車速度情報とに基づいて圧力変動解析を行う圧力変動解析部と、圧力変動解析情報と、階段配置情報と、コンコース形状情報とに基づいて圧力伝搬解析を行う圧力伝搬解析部と、この圧力伝搬解析部からの情報に基づいて線路階の圧力・風速を予測する線路階の圧力・風速予測部と、階段の圧力・風速を予測する階段の圧力・風速予測部と、コンコースの圧力・風速を予測するコンコースの圧力・風速予測部と、駅舎の出入口の圧力・風速を予測する駅舎の出入口の圧力・風速予測部とを有する。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


高速列車が走行する際に発生する圧力変動の影響が大きいトンネル内での気流解析はこれまで盛んに行われている(特許文献1、非特許文献1,2)。
また、三次元境界要素法による列車通過時の圧力変動解析についての提案もなされている(非特許文献3)。

【特許文献1】特開2003-177664号公報

【非特許文献1】飯田雅宣ほか「トンネル内圧力変動シミュレーション」鉄道総研報告,Vol.4,No.7,1990.7,P54-62

【非特許文献2】小沼健一ほか「トンネル気流解析システム(TAFAS)の開発」,鉄道におけるサイバネティクス利用国内シンポジウム論文集,1998年11月1日発行

【非特許文献3】菊地勝浩ほか「三次元境界要素法による列車通過時の圧力変動解析」鉄道総研報告,Vol.10,No.2,1996.2,P47-52

産業上の利用分野


本発明は、高速列車走行に伴う駅部の圧力変動予測システムに関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
(a)列車形状を入力する列車形状入力部と、列車速度を入力する列車速度入力部と有する列車諸元の入力手段と、
(b)線路階断面形状を入力する線路階断面形状入力部と、上家長さ(ホームの長さ)を入力する上家長さ(ホームの長さ)入力部と、線路階開口形状を入力する線路階開口形状入力部と、階段配置を入力する階段配置入力部と、コンコース形状を入力するコンコース形状入力部とを有する駅構造物諸元の入力手段と、
(c)前記列車形状入力部の入力情報と、前記列車速度入力部の入力情報と、前記線路階断面形状入力部の入力情報と、前記上家長さ(ホームの長さ)入力部の入力情報と、前記線路階開口形状入力部の入力情報とに基づいて、非圧縮性流体の支配方程式であるラプラスの式に対して、有限差分法や境界要素法による圧力変動解析を行う圧力変動解析部と、前記圧力変動解析により得た情報と、前記階段配置入力部の入力情報と、前記コンコース形状情報とに基づいて、非圧縮性流体の支配方程式であるラプラスの式に対して、有限差分法や境界要素法による圧力伝搬解析を行う圧力伝搬解析部と、該圧力伝搬解析部からの情報に基づいて、線路階空間内及び列車を1次元拡大縮小管としてモデル化し、開口部にベルヌーイの式を適用して、非圧縮性流体としての理論解を用いて線路階の圧力・風速を予測する線路階の圧力・風速予測部と、階段から先を管路網に置き換えて、管路内の流れを非定常1次元の流れと仮定して特性曲線法により階段の圧力・風速を予測する階段の圧力・風速予測部と、コンコースの圧力・風速を予測するコンコースの圧力・風速予測部と、駅舎の出入口の圧力・風速を予測する駅舎の出入口の圧力・風速予測部とを有する情報処理装置と、
(d)該情報処理装置と一体の、線路階の圧力・風速予測情報を出力する線路階の圧力・風速予測表示部と、階段の圧力・風速予測情報を出力する階段の圧力・風速予測表示部と、コンコースの圧力・風速予測情報を出力するコンコースの圧力・風速予測表示部と、駅舎の出入口の圧力・風速予測情報を出力する駅舎の出入口の圧力・風速予測表示部とを有する出力手段とを具備し、
(e)駅舎の設計時点あるいは改良時に列車及び駅構造物の諸元を前記情報処理装置に入力し、該情報処理装置を用いて各種の数値解析を行い、発生する圧力変動と風速を予測し、その予測情報を記憶部に記憶しておき、随時、前記表示部に表示するとともに、前記表示部の情報を駅管理者に報知することにより、駅管理者の注意を促すことを特徴とする高速列車走行に伴う駅部の圧力変動予測システム。
産業区分
  • 計算機応用
国際特許分類(IPC)
画像

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出願権利状態 権利存続中
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