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立体交差と踏切の安全分析に基づきIoT/AIでできること。

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道路法第三十一条で、「当該道路の交通量又は当該鉄道の運転回数が少ない場合、地形上やむを得ない場合その他政令で定める場合を除くほか、当該交差の方式は、立体交差としなければならない。」とある。
http://elaws.e-gov.go.jp/search/elawsSearch/elaws_search/lsg0500/detail?lawId=327AC1000000180_20180929_430AC0000000006&openerCode=1

交通量・運転回数

鉄道の運転回数は、時刻表によって概数がわかり、運休などの有無を鉄道事業者に確認すれば、集計できる。

道路の交通量は、交通量を測定するための様々な方式を利用することができる。何も設置していない箇所では、新たに交通量を測定する装置を設置するか、臨時的な調査をする必要がある。

地形上やむを得ない場合は、国土地理院の地図をはじめ航空写真、衛星写真とうの平面的な情報と、googleMAP等における運転者視点での情報などをもちいるとともに、道路設置者、鉄道設置者の地図などによるとよい。

費用と利益

道路法施行令

第三十五条第三号「立体交差とすることによつて増加する工事の費用が、これによつて生ずる利益を著しくこえる場合」

考え方の例:(ここに記載した事項は、監督官庁の見解ではなく、安全分析の一専門家のHAZOP実施時の検討例です。当該関係者の安全分析実施時の参考の用に供するものです)

立体交差とすることによって増加する工事の費用には、その工事の耐用年数の期間において保守として必要となる費用を算入し、耐用年数で割って、1年あたりの利益と比較する方法がある。

事故等が発生した場合には、その損害額・被害額が、立体交差とした場合の利益に参入するのが妥当である。

この場合に、例えば、耐用年数が三十年の構築物の場合に、過去三十年に渡って調べるとよい。
三十年の、得ることができなかった利益の計算は、その当時の損害額・被害額の毎年の合計に対して、現在との物価比率を乗ずることと、交通量の比率を乗ずるとよい。

例えば、損害額・被害額が1億円であった場合に、物価が10倍になり、交通量が10倍、運転回数が10倍になったとすると、1X10X10X10=1000億円=1兆円という計算。

交通量と運転回数は直接乗ずるのではなく、乗車率の変化をさらに乗じてもよい。
例えば、道路の乗車率が2倍、鉄道の乗車率が4倍であれば、上記の計算は、

1X10X10X2X10X4=8000億円=8兆円という計算。

逆に、費用は、「工事の費用」だけでなく、保守・運用費用も算入するとよい。
耐用年数の間のペンキの塗り替えや、耐震工事なども立体交差費用として算入する。
逆に、有人踏切であれば、人の費用を踏切費用に算入する。立体交差になれば有人踏切の人の費用は必要でなくなる。

ところで、立体交差は、機能安全である。
鉄道が上か、道路が上かで、工事費用も異なる。保守の費用も異なる。

代表的な鉄道が下で、道路が上の例を紹介する。

新幹線公害訴訟で有名になった、名古屋市熱田区六番町交差点付近では、道路の上に新幹線、新幹線の上に高速道路を設置している。新幹線の上に高速道路を設置する際には、交差する橋に相当する道の部分を予め作り、横にずらして橋にするという工法をとっている。鉄道が走っている最中に、工事をして、工事作業の事故で鉄道に影響がでないようにするためである。

道路が上の場合には、鉄道が上の場合よりも、設計、施工ともに費用がかかることがわかり、機能安全としての分析をするとよい。

設計で利用可能な IOT/AI

1) すべての踏切と立体交差地点を地図上に印をうつ。
2) すべての踏切・立体交差地点の交通量(及び乗客数)と運転回数(及び乗客数)を記録する。
3) すべての踏切・立体交差地点の保守・運用費用を計算する。
4) すべての踏切・立体交差地点の変更設計見積もりを計算する。

IoTは1-4
AIは3-4

<この項は順次追記しています。>

参考文献(reference)

HAZOP-­‐TRIZ連携による交通安全分析, 
 Traffic Safety AnalysiswithHAZOP and TRIZ 日本学術会議安全工学シンポジウム, Tokyo, July 5, 2017. ver 4.0, 小川明秀, 小川 清
https://www.slideshare.net/kaizenjapan/road-traffic-safety-analysis-with-hazop-and-triz

鉄道安全とロアルド ダール , クェンティン ブレイク
https://researchmap.jp/josyghxn7-45644/

ロアルド・ダールの鉄道安全読本
日本経済評論社(2001/12)
http://www.amazon.co.jp/dp/4818813893

踏切の安全分析
https://researchmap.jp/jon9ytnx1-51292/#_51292

文書履歴

ver. 0.01 初稿 20190113 夜

kaizen_nagoya
I'm a network designer.I work on TOPPERS SmallestSetProfile Kernel,MISRA-C, STARC RTL Design StyleGuide (Verilog-HDL),HAZOP,ISO/IEC15504(AutomotiveSPICE),ISO26262. I was an editor on ISO/IEC 15504.
https://researchmap.jp/blogs/blog_entries/view/81777/f691323917cc4ea12caf0b03b34c8ea0?frame_id=442673
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