JP6673510B1 - Structure monitoring device, structure monitoring method, and structure monitoring program - Google Patents

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Abstract

【課題】 個々の構造物監視装置に稼働する時間を外部から設定することなく、各装置が自律的に学習し、稼働する時間を決定する構造物監視装置を提供する。【解決手段】 本発明は、車両が通行する構造物を監視する構造物監視装置であって、車両の通行状況を計測時刻に計測する計測手段と、前記計測手段が計測した車両の通行状況に基づき、各時間帯における車両の通行頻度を算出し、算出した車両の通行頻度と、過去の車両の通行頻度とから将来の通行頻度を推測し、推測した前記将来の通行頻度の内、最も車両の通行頻度が高い時間帯を、前記計測手段の次の計測時刻とするスケジュール決定手段とを備えることを特徴とする。【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure monitoring device in which each device autonomously learns and determines the operating time without setting the operating time to each structure monitoring device from the outside. The present invention relates to a structure monitoring device for monitoring a structure that a vehicle is passing, and includes a measuring unit that measures a passing condition of the vehicle at a measurement time, and a passing condition of the vehicle measured by the measuring unit. Based on the calculated traffic frequency of the vehicle in each time zone, the future traffic frequency is estimated from the calculated vehicle traffic frequency and the past vehicle traffic frequency. And a schedule determining means for setting a time zone having a high traffic frequency as the next measurement time of the measuring means. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、構造物監視装置、構造物監視方法、及び構造物監視プログラムに関し、例えば、車両などの積載物によって振動する、橋梁などの構造物に固定設置されたセンサ装置に適用できる。   The present invention relates to a structure monitoring device, a structure monitoring method, and a structure monitoring program, and can be applied to, for example, a sensor device fixedly installed on a structure such as a bridge that vibrates due to a load such as a vehicle.

従来、振動する構造物(例えば、橋梁)に種々のセンサを設置し、構造物の健全性を測定する試みが数多くなされてきた(特許文献1参照)。構造物の健全性を判断するためには、構造物に負荷を与える必要がある。日常的に負荷として与えられるのは、例えば、車両などの通過に伴う加重である。   Conventionally, many attempts have been made to install various sensors on a vibrating structure (for example, a bridge) and measure the soundness of the structure (see Patent Document 1). In order to determine the soundness of a structure, it is necessary to apply a load to the structure. What is given as a load on a daily basis is, for example, a weight associated with the passage of a vehicle or the like.

ところで、センサ装置を動作させるには電力が必要であるが、橋などの屋外において電源を確保することは容易ではない。また、機器を設置する場所は橋の床板の裏など、通常の方法ではたどり着けない場所が多く、頻繁に電池の交換を行うのは現実的ではない。仮に、太陽電池等の発電機能を用いたとしても、常時センサ装置を駆動させることは難しい。ただし、構造物は長い年月をかけて劣化するものであり、常時監視する必要性は乏しい。間欠的に監視を行い、異常があった場合に監視の頻度を上げるといった動作を行うことが合理的である。   By the way, power is required to operate the sensor device, but it is not easy to secure a power source outdoors such as a bridge. In addition, there are many places where the equipment is installed, such as behind the floorboard of a bridge, which cannot be reached by ordinary methods, and it is not practical to frequently change batteries. Even if a power generation function such as a solar cell is used, it is difficult to always drive the sensor device. However, the structure deteriorates over a long period of time, and there is little need for constant monitoring. It is rational to perform monitoring intermittently and increase the frequency of monitoring if there is an abnormality.

一方で、センサ装置による監視は車両が通過する時刻に行う必要がある。しかしながら、車両が通過する時刻は自明ではない。交通量が十分に多い環境であれば、適当な時刻に動作させるだけで、目的を達成することが可能であるが、過疎地など交通量が少ない環境においては、適当に動作させるだけでは、車両通過時のデータを取得することは困難である。   On the other hand, monitoring by the sensor device needs to be performed at the time when the vehicle passes. However, the time at which the vehicle passes is not obvious. In an environment with sufficient traffic, it is possible to achieve the objective only by operating at an appropriate time.However, in an environment with low traffic such as in a sparsely populated area, the vehicle can be operated simply by operating appropriately. It is difficult to obtain data at the time of passage.

再表2017/064854号公報JP-A-2017 / 064854

従来の構造物監視システムは、過去の知見や調査の結果から、交通量が多い時間帯を推測し、推測した時間に機器を稼働させるように設定することが行われていた。しかしながら、予測が当たっているのかどうかの検証が困難、個々の機器に設定をする必要があり、手間がかかるといった問題が存在する。   In the conventional structure monitoring system, a time zone during which traffic is heavy is estimated based on past knowledge and a result of a survey, and setting is performed so that the device is operated at the estimated time. However, there are problems that it is difficult to verify whether or not the prediction is correct, it is necessary to make settings for individual devices, and it takes time and effort.

そのため、個々の構造物監視装置に稼働する時間を外部から設定することなく、各装置が自律的に学習し、稼働する時間を決定する構造物監視装置、構造物監視方法、及び構造物監視プログラムが望まれている。   Therefore, a structure monitoring device, a structure monitoring method, and a structure monitoring program that each device autonomously learns and determines the operation time without externally setting the operation time of each structure monitoring device. Is desired.

第1の本発明は、車両が通行する構造物を監視する構造物監視装置であって、(1)車両の通行状況を計測時刻に計測する計測手段と、(2)前記計測手段が計測した車両の通行状況に基づき、各時間帯における車両の通行頻度を算出し、算出した車両の通行頻度と、過去の車両の通行頻度とから将来の通行頻度を推測し、推測した前記将来の通行頻度の内、最も車両の通行頻度が高い時間帯を、前記計測手段の次の計測時刻とするスケジュール決定手段とを備えることを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a structure monitoring apparatus for monitoring a structure passing by a vehicle, wherein (1) measuring means for measuring a traffic condition of the vehicle at a measurement time, and (2) measuring means for measuring the traffic condition. Based on the traffic situation of the vehicle, the traffic frequency of the vehicle in each time zone is calculated, the future traffic frequency is estimated from the calculated traffic frequency of the vehicle and the traffic frequency of the past vehicle, and the estimated future traffic frequency is estimated. And a schedule determining unit that sets a time zone in which the vehicle travels most frequently as the next measurement time of the measuring unit.

第2の本発明は、車両が通行する構造物を監視する構造物監視装置に使用する構造物監視方法であって、計測手段及びスケジュール決定手段を備え、(1)前記計測手段は、車両の通行状況を計測時刻に計測し、(2)前記スケジュール決定手段は、前記計測手段が計測した車両の通行状況に基づき、各時間帯における車両の通行頻度を算出し、算出した車両の通行頻度と、過去の車両の通行頻度とから将来の通行頻度を推測し、推測した前記将来の通行頻度の内、最も車両の通行頻度が高い時間帯を、前記計測手段の次の計測時刻とすることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a structure monitoring method used in a structure monitoring apparatus for monitoring a structure passing by a vehicle, comprising: a measuring unit and a schedule determining unit; (2) The schedule determination means calculates the traffic frequency of the vehicle in each time zone based on the traffic status of the vehicle measured by the measurement means, and (2) calculates the traffic frequency of the vehicle in each time zone. Estimating the future traffic frequency from the past vehicle traffic frequency and the estimated future traffic frequency, and setting the time zone where the vehicle traffic frequency is the highest as the next measurement time of the measuring means. Features.

第3の本発明の構造物監視プログラムは、車両が通行する構造物を監視する構造物監視装置に搭載されるコンピュータを、(1)車両の通行状況を計測時刻に計測する計測手段と、(2)前記計測手段が計測した車両の通行状況に基づき、各時間帯における車両の通行頻度を算出し、算出した車両の通行頻度と、過去の車両の通行頻度とから将来の通行頻度を推測し、推測した前記将来の通行頻度の内、最も車両の通行頻度が高い時間帯を、前記計測手段の次の計測時刻とするスケジュール決定手段として機能させることを特徴とする。   The structure monitoring program according to a third aspect of the present invention includes: a computer mounted on a structure monitoring device that monitors a structure through which a vehicle passes; (1) a measuring unit that measures a traffic condition of the vehicle at a measurement time; 2) Based on the traffic condition of the vehicle measured by the measuring means, the traffic frequency of the vehicle in each time zone is calculated, and the future traffic frequency is estimated from the calculated traffic frequency of the vehicle and the traffic frequency of the past vehicle. The time period in which the frequency of vehicle traffic is the highest among the estimated future traffic frequencies is made to function as schedule determination means to be the next measurement time of the measurement means.

本発明によれば、個々の構造物監視装置に稼働する時間を外部から設定することなく、各装置が自律的に学習し、稼働する時間を決定できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, each apparatus can autonomously learn and determine the operating time, without setting the operating time for each structure monitoring apparatus from outside.

実施形態に係る無線機の内部構成を示す内部構成図である。FIG. 2 is an internal configuration diagram illustrating an internal configuration of the wireless device according to the embodiment. 実施形態に係るデータ計測システムの全体構成を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram illustrating an overall configuration of a data measurement system according to an embodiment. 実施形態に係る無線機の稼働スケジュールの一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of an operation schedule of the wireless device according to the embodiment. 実施形態に係るスケジュール決定部が決定したスケジュールに従い計測した車両通行状況の一例を示す説明図(その1)である。It is explanatory drawing (the 1) which shows an example of the vehicle traffic situation measured according to the schedule determined by the schedule determination part which concerns on embodiment. 実施形態に係る図4の車両通行状況を正規化した例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example which normalized the vehicle traffic situation of FIG. 4 which concerns on embodiment. 実施形態に係るスケジュール決定部が決定したスケジュールに従い計測した車両通行状況の一例を示す説明図(その2)である。It is explanatory drawing (the 2) which shows an example of the vehicle traffic situation measured according to the schedule determined by the schedule determination part which concerns on embodiment. 実施形態に係るスケジュール決定部が決定したスケジュールに従い計測した通過車両の測定回数の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the frequency | count of the measurement of the passing vehicle measured according to the schedule determined by the schedule determination part which concerns on embodiment. 実施形態に係るスケジュール決定部が算出した各時間帯における通過車両の単位時間当たりの通過台数の期待値を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the expected value of the number of passing vehicles per unit time in each time zone calculated by the schedule determination unit according to the embodiment.

(A)主たる実施形態
以下、本発明に係る構造物監視装置、構造物監視方法、及び構造物監視プログラムの主たる実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
(A) Main Embodiment Hereinafter, main embodiments of a structure monitoring device, a structure monitoring method, and a structure monitoring program according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(A−1)実施形態の構成
[全体構成]
図2は、実施形態に係るデータ計測システムの全体構成を示す全体構成図である。
(A-1) Configuration of Embodiment [Overall Configuration]
FIG. 2 is an overall configuration diagram illustrating an overall configuration of the data measurement system according to the embodiment.

図2において、実施形態に係るデータ計測システムは、構造物監視装置として無線機10(10−1〜10−n)、親機20、及び監視装置30を有する。   2, the data measurement system according to the embodiment includes a wireless device 10 (10-1 to 10-n), a master device 20, and a monitoring device 30 as a structure monitoring device.

図1において、各無線機10と親機20との間のネットワークはセンサネットワークSNである。一般的に、センサネットワークSNの通信方式は、特定小電力無線方式などに代表される低速な無線通信方式を適用することができる。例えば、IEEE802.11a/b/g/nなどに代表される無線ネットワーク規格、若しくは、IEEE802.15.4、Bluetooth(登録商標)などの無線通信方式であっても構わない。センサネットワークSNは、基幹ネットワークNTに比べ低速な通信方式である。   In FIG. 1, the network between each wireless device 10 and the master device 20 is a sensor network SN. In general, a low-speed wireless communication system represented by a specific low-power wireless system or the like can be applied to the communication system of the sensor network SN. For example, a wireless network standard represented by IEEE 802.11a / b / g / n or a wireless communication system such as IEEE 802.15.4 or Bluetooth (registered trademark) may be used. The sensor network SN is a communication method that is slower than the trunk network NT.

親機20、及び監視装置30の間のネットワークは基幹ネットワークNTである。基幹ネットワークNTは、例えば、Internet又はEthernet(登録商標)である。基幹ネットワークNTは、無線回線であってもよいし、有線回線であってもよい。   The network between the master device 20 and the monitoring device 30 is a backbone network NT. The backbone network NT is, for example, Internet or Ethernet (registered trademark). The backbone network NT may be a wireless line or a wired line.

データ計測システム1は、監視装置30が、親機20を介して、各無線機10のセンサデータを収集するシステムである。データ計測システム1は、主として、各無線機10、親機20及び監視装置30を有して構成される。   The data measurement system 1 is a system in which the monitoring device 30 collects sensor data of each wireless device 10 via the master device 20. The data measurement system 1 mainly includes each wireless device 10, the master device 20, and the monitoring device 30.

[無線機]
無線機10は、主にセンサ、スケジュール決定手段、及び通信手段を有する。無線機10は、センサを稼働させる時刻を随時学習しながら決定する。無線機10が計測したデータはセンサネットワークSNを介して親機20に送信される。なお、この実施形態において、無線機10は、例えば、橋梁等の構造物に固定する形で設置されているものとする。
[wireless device]
The wireless device 10 mainly includes a sensor, a schedule determining unit, and a communication unit. The wireless device 10 determines the time to operate the sensor while learning as needed. Data measured by the wireless device 10 is transmitted to the master device 20 via the sensor network SN. In this embodiment, it is assumed that the wireless device 10 is installed so as to be fixed to a structure such as a bridge, for example.

[親機]
親機20は、センサネットワークSNと、基幹ネットワークNTとの間でデータを中継する機能を有する。親機20は、各無線機10からデータを受信すると、各無線機10のデータを含む情報を監視装置30に送信する。これにより、センサデータを監視装置30に与えることができる。
[Master unit]
Master device 20 has a function of relaying data between sensor network SN and backbone network NT. When receiving data from each wireless device 10, master device 20 transmits information including data of each wireless device 10 to monitoring device 30. Thereby, sensor data can be provided to the monitoring device 30.

[監視装置]
監視装置30は、親機20を介して、各無線機10からセンサデータを含む情報を収集し、各データを保存(蓄積管理)する。なお、変形例として、親機20及び監視装置30の装置が一体化した構成としても良い。
[Monitoring device]
The monitoring device 30 collects information including sensor data from each wireless device 10 via the master device 20, and stores (accumulates and manages) each data. In addition, as a modified example, a configuration in which the devices of the master device 20 and the monitoring device 30 are integrated may be adopted.

[無線機の内部構成]
図1は、実施形態に係る無線機10の内部構成を示す内部構成図である。
[Internal configuration of wireless device]
FIG. 1 is an internal configuration diagram illustrating an internal configuration of the wireless device 10 according to the embodiment.

図1において、無線機10は、通信部101、制御部102、加速度センサ103、スケジュール決定部104、タイマ部105、及び時計106を有する。   1, the wireless device 10 includes a communication unit 101, a control unit 102, an acceleration sensor 103, a schedule determination unit 104, a timer unit 105, and a clock 106.

本実施形態に係る無線機は、その各部をハードウェアによって構成しても良く、また、一部の構成についてはソフトウェア的に構成しても良い。   In the wireless device according to the present embodiment, each unit may be configured by hardware, and a part of the configuration may be configured by software.

通信部101は、センサネットワークSNにアクセスするための通信インタフェースである。   The communication unit 101 is a communication interface for accessing the sensor network SN.

制御部102は、各部を制御し、親機20(監視装置30)に送信するデータを生成するものである。   The control unit 102 controls each unit and generates data to be transmitted to the master device 20 (monitoring device 30).

加速度センサ103は、橋梁等の構造物にかかる計測対象物理量をセンシングするものである。また、加速度センサの他に、温度センサ、湿度センサ、振動センサ、赤外線イメージセンサ等、様々な種類のセンサを用いても良い。   The acceleration sensor 103 senses a physical quantity to be measured on a structure such as a bridge. In addition to the acceleration sensor, various types of sensors such as a temperature sensor, a humidity sensor, a vibration sensor, and an infrared image sensor may be used.

スケジュール決定部104は、加速度センサ103の計測結果から推定される車両の通行状況等を利用し、無線機10を起動させる時刻(加速度センサ103を次に計測させる時刻)を決定する。スケジュール決定部104の詳細は動作の項で述べる。   The schedule determination unit 104 determines a time at which the wireless device 10 is activated (a time at which the acceleration sensor 103 is next measured) by using a traffic situation of the vehicle estimated from the measurement result of the acceleration sensor 103. The details of the schedule determination unit 104 will be described in the section of the operation.

タイマ部105は、スケジュール決定部104の指定に従い、無線機10を休止状態から起動状態にする機能部である。なお、ここでの休止状態とは、タイマ部105、及び時計106以外の構成部の休止を意味する。   The timer unit 105 is a functional unit that changes the wireless device 10 from the hibernation state to the activation state according to the specification of the schedule determination unit 104. Here, the halt state means halt of components other than the timer unit 105 and the clock 106.

時計106は、現在時刻を提供する時計である。   The clock 106 is a clock that provides the current time.

(A−2)実施形態の動作
次に、以上のような構成を有するこの実施形態のデータ計測システム1の動作を、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態では、データ計測システム1を構成する各無線機10の稼動スケジュール決定処理について特徴が存在するので、以下では、無線機10の稼動スケジュール決定処理を中心に説明を行う。
(A-2) Operation of the Embodiment Next, the operation of the data measurement system 1 of the embodiment having the above configuration will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the operation schedule determination processing of each wireless device 10 included in the data measurement system 1 has a feature. Therefore, the following description focuses on the operation schedule determination process of the wireless device 10.

まず、無線機10の動作の概要について簡単に述べる。   First, an outline of the operation of the wireless device 10 will be briefly described.

無線機10は、一定時間、加速度センサ103を稼動させ、構造物の特性を示すセンシングデータ(計測結果)を取得する。無線機10は、計測結果により、車両の通行状況(通行の有無)を推定する。無線機10は、計測結果及び、車両の通行状況を、通信部101を用いて監視装置30に伝達する。   The wireless device 10 activates the acceleration sensor 103 for a certain period of time to acquire sensing data (measurement result) indicating characteristics of the structure. The wireless device 10 estimates the traffic condition of the vehicle (presence or absence of traffic) based on the measurement result. The wireless device 10 transmits the measurement result and the traffic condition of the vehicle to the monitoring device 30 using the communication unit 101.

次に、無線機10を稼働させるスケジュール処理について述べる。   Next, a schedule process for operating the wireless device 10 will be described.

(A−2−1)稼動スケジュール決定処理(初期状態)
スケジュール決定部104は、初期状態では、各時刻におけるデータを収集するために一定間隔で稼動させるようにスケジュールを決定する。この際、スケジュール決定部104は、車両の通行には人間の活動周期などに伴う周期性があると仮定し、想定される周期と互いに素となるような間隔を設定する。
(A-2-1) Operation schedule determination processing (initial state)
In the initial state, the schedule determination unit 104 determines a schedule so as to operate at regular intervals in order to collect data at each time. At this time, the schedule determining unit 104 assumes that the traffic of the vehicle has a periodicity due to a human activity cycle or the like, and sets an interval that is relatively prime to the assumed cycle.

図3は、実施形態に係る無線機の初期状態の稼働スケジュールの一例を示す説明図である。   FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of an operation schedule in an initial state of the wireless device according to the embodiment.

図3では、無線機10の稼動時間を1時間とし、想定される活動周期を24時間(=1日)と168時間(=1週間)とした。これらと互いに素となる間隔として23時間を用いた。図3では、月曜日の0時に動作を開始した例を示した。23時間毎なので、同日の23時にも稼動する。次の稼動は2日目の22時となる。図3の各セルの数字は、当該時間帯が、開始から何日目に稼動状態となったのかを示している。   In FIG. 3, the operation time of the wireless device 10 is 1 hour, and the assumed activity cycle is 24 hours (= 1 day) and 168 hours (= 1 week). 23 hours was used as an interval which is relatively prime to these. FIG. 3 shows an example in which the operation is started at 0:00 on Monday. Since it is every 23 hours, it also operates at 23:00 on the same day. The next operation will be at 22:00 on the second day. The number in each cell in FIG. 3 indicates on which day from the start the operating state was activated in the time zone.

図3の例では、161日で全ての曜日、時刻の稼動がなされることが分かる。当然ながら、初期状態では無線機10を常時稼動とすることで、7日で全てのデータを取得することも可能である。しかしながら、この場合には1日当たりの消費電力が20倍以上となっている。1日当たり1時間の動作とした場合と比較して、センサ装置の電池寿命が150日以上減少していることに留意する必要がある。   In the example of FIG. 3, it can be seen that the operation is performed on all the days and times in 161 days. Naturally, in the initial state, it is possible to acquire all the data in seven days by keeping the wireless device 10 always operating. However, in this case, the power consumption per day is 20 times or more. It should be noted that the battery life of the sensor device is reduced by 150 days or more compared to the case where the operation is performed for one hour per day.

なお、スケジュール決定部104は、初期状態として、実測データを用いるのではなく、一般的な知識に基づいて確率を設定する方法を取ることも考えられる。例えば「平日の8時と18時に通勤がある」といった知識から確率を設定することも可能である。   It should be noted that the schedule determination unit 104 may adopt a method of setting a probability based on general knowledge instead of using actual measurement data as an initial state. For example, it is also possible to set a probability from knowledge such as "there is commuting at 8:00 and 18:00 on weekdays".

(A−2−2)稼動スケジュール決定処理(初期状態後)
次に、スケジュール決定部104が、得られた車両の通行状況データ等から動作スケジュールを修正(決定)する処理を述べる。例として、最終的に1日当たり1時間の稼動とする場合を示す。
(A-2-2) Operation schedule determination processing (after initial state)
Next, a process in which the schedule determining unit 104 corrects (determines) the operation schedule from the obtained vehicle traffic condition data and the like will be described. As an example, a case where the operation is finally performed for one hour per day will be described.

スケジュール決定部104が、図3のスケジュールによって定期的に計測を行った結果、全時間の車両通行状況が図4のように計測できたとする。図4の各セルの数字は、各時間帯における車両の通過台数を示している。   It is assumed that the schedule determining unit 104 periodically measures the vehicle according to the schedule shown in FIG. The number of each cell in FIG. 4 indicates the number of vehicles passing in each time zone.

図5は、図4の各曜日の車両数の合計を1として正規化した例である。スケジュール決定部104は、図5の結果から、次に計測を行う時刻を決定する。例えば、スケジュール決定部104は、明日の曜日に従って、確率的に稼動時間を選択しても良い。図5の例では、スケジュール決定部104は、翌日が月曜日であれば、確率が最も大きい値である「0.13」の8時台を選択する。   FIG. 5 is an example in which the total number of vehicles for each day of the week in FIG. The schedule determining unit 104 determines the next measurement time from the result of FIG. For example, the schedule determination unit 104 may stochastically select the operation time according to the day of tomorrow. In the example of FIG. 5, if the next day is Monday, the schedule determination unit 104 selects the eight o'clock range of “0.13”, which is the value with the highest probability.

なお、この際、スケジュール決定部104は、車両数が多い時間の選択確率をより上げる、車両数が1や2など一定値以下の場合には確率を0にするなどの処理を行った後、次に計測を行う時刻を決定しても良い。   Note that, at this time, the schedule determination unit 104 performs processing such as further increasing the selection probability of the time when the number of vehicles is large, and setting the probability to 0 when the number of vehicles is equal to or less than a certain value such as 1 or 2. Next, the time at which measurement is performed may be determined.

また、スケジュール決定部104は、図4(図5)のような時間帯のデータが揃わなくとも、前後の時刻、他の曜日など周辺のデータで補完するなどの所定の方法により、動作スケジュールを修正しても良い。   Further, even if the data in the time zone as shown in FIG. 4 (FIG. 5) is not prepared, the schedule determination unit 104 can determine the operation schedule by a predetermined method such as supplementing with the data before and after the time, and other data such as other days of the week. May be modified.

そして、スケジュール決定部104は、実際に稼働した結果を随時、車両通行状況データ(図4)に反映させる。なお、反映させる際、加算するだけでは、稼動時間が多い時間帯の数値が上昇するので、稼動時間当たりの車両の通過数とする必要がある。このために無線機10は、各時間における通過台数と稼動時間を保持する必要がある。図6は、図4の状態から所定期間経過した後の計測した車両の通過台数を示している。また、図7は、各時間帯における通過車両の測定回数を示している。   Then, the schedule determining unit 104 reflects the result of the actual operation on the vehicle traffic status data (FIG. 4) as needed. At the time of reflection, simply adding the values increases the value of the time zone in which the operating time is long, so it is necessary to use the number of vehicles passing per operating time. For this reason, the wireless device 10 needs to keep the number of passing vehicles and the operating time at each time. FIG. 6 shows the number of passing vehicles measured after a lapse of a predetermined period from the state of FIG. FIG. 7 shows the number of times of measurement of passing vehicles in each time zone.

スケジュール決定部104は、図6の車両の通過台数と、図7の通過車両の測定回数とを基に、各時間帯における通過車両の単位時間当たりの通過台数の期待値を算出し、期待値が大きい時間帯を優先的に稼動させるように稼働スケジュールを決定する。   The schedule determination unit 104 calculates an expected value of the number of passing vehicles per unit time in each time zone based on the number of passing vehicles in FIG. 6 and the number of times of measurement of the passing vehicle in FIG. The operation schedule is determined so that the time zone in which is larger is operated preferentially.

上記一連の処理を繰り返すと、より確実に車両の通行が期待できる時間帯の選択確率が上昇し、期待できない時間帯の選択確率は減少することになる。   By repeating the above series of processing, the probability of selecting a time zone in which the vehicle can be expected to travel more reliably increases, and the probability of selecting a time zone in which the vehicle cannot be expected is reduced.

(A−3)実施形態の効果
本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(A-3) Effects of the Embodiment According to the present embodiment, the following effects can be obtained.

無線機10が、自律的に自身を稼働させる時刻を学習することにより、稼動時間(加速度センサ103の計測時間)に車両の通行がない状況が削減される。これによって、例えば、一定数の車両の通行があるまで計測を続行する場合には消費電力の削減につながる。また、車両通行の有無にかかわらず一定時間の計測を行う場合には、確実に構造物の劣化状況を計測することが可能となる。   By learning the time at which the wireless device 10 operates itself autonomously, the situation where the vehicle does not pass during the operating time (the measurement time of the acceleration sensor 103) is reduced. This leads to a reduction in power consumption, for example, when the measurement is continued until a certain number of vehicles pass. In addition, when the measurement is performed for a certain period of time irrespective of the presence or absence of vehicle traffic, it is possible to reliably measure the state of deterioration of the structure.

(B)他の実施形態
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
(B) Other Embodiments The present invention is not limited to the above embodiments, but may include modified embodiments as exemplified below.

(B−1)上記実施形態では、各日付の祝日等は考慮していなかったが、例えば、カレンダー情報を監視装置30から配信し、無線機10は当該カレンダー情報を基に、祝日、長期休暇などを別の曜日として扱う対応をとることもできる(例えば、月曜日が祝日なら日曜日の扱いとしても良い)。   (B-1) In the above embodiment, the holidays of each date are not taken into account. However, for example, calendar information is distributed from the monitoring device 30, and the radio device 10 uses the calendar information to Can be handled as another day of the week (for example, if Monday is a holiday, it may be handled as Sunday).

(B−2)上記実施形態では、計測した各車両の種類については特に考慮していなかった。一般的に橋梁などの劣化を検出するためには重い車両を用いた方が良いと言われている。従って、無線機10(スケジュール決定部104)は、計測時に小型車両(例えば、一般乗用車)と大型車両(例えば、大型バス)の分類が可能とすると、大型車両が通過する確率が高い時間に稼動時間を設定することが望ましい。   (B-2) In the above embodiment, the type of each vehicle measured is not particularly considered. It is generally said that it is better to use a heavy vehicle to detect deterioration of a bridge or the like. Therefore, if it is possible to classify a small vehicle (for example, a general passenger car) and a large vehicle (for example, a large bus) at the time of measurement, the wireless device 10 (schedule determination unit 104) operates at a time when there is a high probability that a large vehicle will pass. It is desirable to set the time.

例えば、無線機10は、小型車両は台数をそのまま数えるのに対し、大型車両は1台当たり小型車X台として数える。Xは大型車両をどの程度重視するかによって決める。また、車両の重さなどの属性によって変化させても良い。   For example, the wireless device 10 counts the number of small vehicles as it is, while counting large vehicles as X small vehicles. X is determined by how much importance is given to a large vehicle. Further, it may be changed according to attributes such as the weight of the vehicle.

また、上述した重い車両には、決まった時間に決まった道を走行することが期待できる車両が存在する。例えば、ゴミの収集車、路線バス、施設の送迎バスなどが考えられる。スケジュール決定部104は、このような車両の通行スケジュールを予め設定し、当該時間の稼動確率を上げることで、動作スケジュールを効率的に決定することができる。   Further, among the heavy vehicles described above, there are vehicles that can be expected to travel on a fixed road at a fixed time. For example, a garbage collection vehicle, a route bus, a facility shuttle bus, and the like can be considered. The schedule determination unit 104 can determine the operation schedule efficiently by setting such a traffic schedule of the vehicle in advance and increasing the operation probability at the time.

(B−3)上記実施形態では、無線機10の電源(例えば、電池)の残量は考慮されていなかった。一般的に電池で動作する機器は交換時期を予め定めておき、電池残量にかかわらず、決まった時期に電池を交換する運用を行うことが多い。   (B-3) In the above embodiment, the remaining amount of the power supply (for example, battery) of the wireless device 10 is not considered. In general, replacement operation of a battery-operated device is determined in advance, and the battery is often replaced at a fixed time regardless of the remaining battery level.

一定数の車両の通行があるまで計測を続行する無線機10においては、稼動時刻の予測がうまくいった場合には電池の消費が想定よりも小さくなる。そこで、無線機10は、余った電池容量を用いて、投機的に時刻を選択し、測定を行う構成としても良い。   In the wireless device 10 that continues measurement until a certain number of vehicles pass, if the operation time is predicted correctly, the battery consumption becomes smaller than expected. Therefore, the wireless device 10 may be configured to speculatively select the time and measure using the remaining battery capacity.

(B−4)上記実施形態では、構造物に取り付ける無線機の数(センサの数)については特に考慮していなかった。例えば、同一の構造物に複数のセンサ(無線機)を取り付ける場合が存在する。目的は劣化の進行状況が異なる複数の部位の劣化を検知したい場合や、単純にシステムの冗長性を持たせるためであったりする。複数のセンサ機器(無線機10)が互いに直接通信できる場合、もしくは親機20を介して通信を行う場合には、各センサ機器(無線機10)の動作時刻を通知し、他の無線機10が動作していない時間に自らの動作時刻を設定する構成を取ることができる。このように動作することで、効率的に構造物を監視することが可能となる。   (B-4) In the above embodiment, the number of wireless devices (the number of sensors) attached to the structure was not particularly considered. For example, there is a case where a plurality of sensors (wireless devices) are attached to the same structure. The purpose is to detect the deterioration of a plurality of parts having different progress of deterioration, or to simply provide system redundancy. When a plurality of sensor devices (wireless devices 10) can directly communicate with each other or communicate via the master device 20, the operation time of each sensor device (wireless device 10) is notified, and the other wireless devices 10 are notified. Can be configured to set its own operation time at a time when is not operating. By operating in this manner, it is possible to efficiently monitor the structure.

(B−5)上記実施形態では、本発明の構造物監視装置を無線機10に適用する例を示したが、有線の通信装置に適用しても良い。   (B-5) In the above embodiment, the example in which the structure monitoring device of the present invention is applied to the wireless device 10 has been described, but the structure monitoring device may be applied to a wired communication device.

1…データ計測システム、10…無線機、20…親機、30…監視装置、101…通信部、102…制御部、103…加速度センサ、104…スケジュール決定部、105…タイマ部、106…時計、NT…基幹ネットワーク、SN…センサネットワーク。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Data measurement system, 10 ... Wireless device, 20 ... Master device, 30 ... Monitoring device, 101 ... Communication unit, 102 ... Control unit, 103 ... Acceleration sensor, 104 ... Schedule determination unit, 105 ... Timer unit, 106 ... Clock , NT: backbone network, SN: sensor network.

Claims (10)

車両が通行する構造物を監視する構造物監視装置であって、
車両の通行状況を計測時刻に計測する計測手段と、
前記計測手段が計測した車両の通行状況に基づき、各時間帯における車両の通行頻度を算出し、算出した車両の通行頻度と、過去の車両の通行頻度とから将来の通行頻度を推測し、推測した前記将来の通行頻度の内、最も車両の通行頻度が高い時間帯を、前記計測手段の次の計測時刻とするスケジュール決定手段と
を備えることを特徴とする構造物監視装置。
A structure monitoring device that monitors a structure through which a vehicle passes,
Measuring means for measuring the traffic situation of the vehicle at the measurement time;
Based on the traffic condition of the vehicle measured by the measuring means, the traffic frequency of the vehicle in each time zone is calculated, and the traffic frequency of the calculated vehicle and the traffic frequency of the past vehicle are estimated and the future traffic frequency is estimated and estimated. And a schedule determining unit that sets a time zone in which the frequency of vehicle traffic is the highest in the future traffic frequency as the next measurement time of the measuring device.
前記スケジュール決定手段は、外部から与えられた所定の時刻を前記計測手段の次の計測時刻とすることを特徴とする請求項1に記載の構造物監視装置。   2. The structure monitoring apparatus according to claim 1, wherein the schedule determination unit sets a predetermined time provided from the outside as a next measurement time of the measurement unit. 前記計測手段は、初期段階として、車両通行に関して推測される周期と互いに素な周期を用いて全ての時間帯の車両の通行状況を計測することを特徴とする請求項1又は2に記載の構造物監視装置。   3. The structure according to claim 1, wherein, as an initial stage, the measuring unit measures a traffic condition of the vehicle in all time zones using a cycle that is relatively simple to a cycle estimated for vehicle traffic. 4. Object monitoring device. 前記過去の車両の通行頻度は、他の構造物監視装置で取得されたデータを初期値として利用することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の構造物監視装置。   The structure monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the past traffic frequency of the vehicle uses data acquired by another structure monitoring apparatus as an initial value. 前記過去の車両の通行頻度は、前記構造物を定期的に通過する定期運行車両のデータを初期値として利用することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の構造物監視装置。   The structure monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the past traffic frequency of the vehicle uses data of regularly operated vehicles that periodically pass through the structure as an initial value. 前記過去の車両の通行頻度は、曜日別の各時間帯の車両の通行頻度であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の構造物監視装置。   The structure monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the past vehicle traffic frequency is a vehicle traffic frequency in each time zone for each day of the week. 前記過去の通行頻度は、所定のカレンダーに関する情報に従い、祝日等の休暇日に前記計測手段が計測した前記車両の通行頻度を日曜日のデータとすることを特徴とする請求項6に記載の構造物監視装置。   7. The structure according to claim 6, wherein the past traffic frequency is based on a predetermined calendar, and the traffic frequency of the vehicle measured by the measuring means on a holiday such as a holiday is data on Sunday. Monitoring device. 前記計測手段は、大型車両を小型車両の複数台分とみなしてカウントすることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の構造物監視装置。   The structure monitoring device according to any one of claims 1 to 7, wherein the measuring unit counts the large vehicle as a plurality of small vehicles. 車両が通行する構造物を監視する構造物監視装置に使用する構造物監視方法であって、
計測手段及びスケジュール決定手段を備え、
前記計測手段は、車両の通行状況を計測時刻に計測し、
前記スケジュール決定手段は、前記計測手段が計測した車両の通行状況に基づき、各時間帯における車両の通行頻度を算出し、算出した車両の通行頻度と、過去の車両の通行頻度とから将来の通行頻度を推測し、推測した前記将来の通行頻度の内、最も車両の通行頻度が高い時間帯を、前記計測手段の次の計測時刻とする
ことを特徴とする構造物監視方法。
A structure monitoring method used for a structure monitoring device that monitors a structure through which a vehicle passes,
Comprising measuring means and schedule determining means,
The measuring means measures the traffic condition of the vehicle at a measurement time,
The schedule determination means calculates the traffic frequency of the vehicle in each time zone based on the traffic condition of the vehicle measured by the measurement means, and calculates future traffic based on the calculated traffic frequency of the vehicle and the traffic frequency of the past vehicle. A structure monitoring method characterized by estimating a frequency, and setting a time zone in which the frequency of the vehicle is the highest among the estimated future traffic frequencies as a next measurement time of the measuring means.
車両が通行する構造物を監視する構造物監視装置に搭載されるコンピュータを、
車両の通行状況を計測時刻に計測する計測手段と、
前記計測手段が計測した車両の通行状況に基づき、各時間帯における車両の通行頻度を算出し、算出した車両の通行頻度と、過去の車両の通行頻度とから将来の通行頻度を推測し、推測した前記将来の通行頻度の内、最も車両の通行頻度が高い時間帯を、前記計測手段の次の計測時刻とするスケジュール決定手段と
して機能させることを特徴とする構造物監視プログラム。
A computer mounted on a structure monitoring device that monitors a structure through which a vehicle passes,
Measuring means for measuring the traffic situation of the vehicle at the measurement time;
Based on the traffic condition of the vehicle measured by the measuring means, the traffic frequency of the vehicle in each time zone is calculated, and the traffic frequency of the calculated vehicle and the traffic frequency of the past vehicle are estimated and the future traffic frequency is estimated and estimated. A structure monitoring program which causes a time zone in which the frequency of vehicle traffic is highest among the future traffic frequencies described above to function as schedule determination means for setting a next measurement time of the measurement means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4138523B2 (en) * 2003-02-18 2008-08-27 いであ株式会社 Road monitoring system
KR100521486B1 (en) * 2003-10-29 2005-10-13 비앤티엔지니어링(주) The safety diagnosis device of a bridge and diagnosis method thereof
JP2006317413A (en) * 2005-05-16 2006-11-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Preservation system of vehicle traffic structure, and preservation method of vehicle traffic structure
JP5228290B2 (en) * 2006-06-30 2013-07-03 ソニー株式会社 Monitoring system, monitoring apparatus and monitoring method
KR20120016422A (en) * 2010-08-16 2012-02-24 한국도로공사 Management system and management method for expansion joint on the bridge
JP6052886B2 (en) * 2013-04-22 2016-12-27 日本電信電話株式会社 Data processing apparatus and data processing method
JP6885077B2 (en) * 2017-01-26 2021-06-09 セイコーエプソン株式会社 Physical property analysis device, physical property analysis method, physical property analysis program and physical property analysis system

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