(57)【要約】【課題】不要な制御を行うことなく、長周期地震動による被害の発生を効果的に抑制することのできる地震対応制御装置及びプログラムを得る。【解決手段】ＣＰＵ４０Ａは、地震が発生したときリアルタイムで提供され、当該地震のマグニチュード及び発生位置を示す情報を含むリアルタイム地震情報がネットワーク１２を介して取得されたとき、当該リアルタイム地震情報に基づき、予め定められた制御対象（エレベータ及び放送システム）の設置位置において前記地震に応じて生じる長周期地震動の振幅レベルを示す物理量（速度応答量）、及び当該振幅レベルに基づいて得られる物理量（平均層間変形角）を予測し、予測した物理量に基づいて、前記地震による被害の発生を抑制するようにエレベータ制御盤４４及び放送制御盤４６をリアルタイムで制御する。【選択図】図３
2010083629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地震が発生したときリアルタイムで提供され、当該地震のマグニチュード及び発生位置を示す情報を含む地震情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって前記地震情報が取得されたとき、当該地震情報に基づき、予め定められた制御対象の設置位置において前記地震に応じて生じる長周期地震動の振幅レベルを示す物理量、及び当該振幅レベルに基づいて得られる物理量の少なくとも一方を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された物理量に基づいて、前記地震による被害の発生を抑制するように前記制御対象をリアルタイムで制御する制御手段と、
を備えた地震対応制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記予測手段によって予測される物理量を予め定められた複数の段階に区分し、各区分別に前記制御を行う
請求項１記載の地震対応制御装置。
【請求項３】
前記地震情報に基づいて、前記設置位置における前記地震によるＳ波の到達時間を推定する推定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記予測手段によって予測された物理量及び前記推定手段によって推定された到達時間に基づいて前記制御を行う
請求項１または請求項２記載の地震対応制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記推定手段によって推定される到達時間を予め定められた複数の段階に区分し、各区分別に前記制御を行う
請求項３記載の地震対応制御装置。
【請求項５】
前記区分別の前記制御対象に対する制御内容を示す制御情報を予め記憶した記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、対応する制御情報を前記記憶手段から読み出し、当該制御情報に基づいて前記制御を行う
請求項２または請求項４記載の地震対応制御装置。
【請求項６】
前記制御対象は、建物に設けられたものであり、
前記予測手段は、前記振幅レベルに基づいて得られる物理量として、前記振幅レベルを示す物理量及び前記建物の固有周期に基づき、前記長周期地震動による前記建物の層間変形角を予測する
請求項１〜請求項５の何れか１項記載の地震対応制御装置。
【請求項７】
前記制御対象は、エレベータであり、
前記制御手段は、前記制御として、前記エレベータの地震管制運転の制御を行う
請求項１〜請求項６の何れか１項記載の地震対応制御装置。
【請求項８】
前記地震情報は、前記発生位置を示す情報として前記地震の震央位置及び震源深さの各情報を含み、
前記取得手段によって前記地震情報が取得されたとき、当該地震情報に含まれる震央位置及び震源深さの各情報に基づいて、前記設置位置における震源距離、震央距離及び見掛け入射角を算出する算出手段をさらに備え、
前記予測手段は、前記地震情報に含まれるマグニチュードと、前記算出手段によって算出された震源距離、震央距離及び見掛け入射角とに基づいて、前記設置位置が前記地震の震源地から遠くなるほど当該地震による表面波の影響度が実体波に比較して高くなるように前記振幅レベルを示す物理量を予測する
請求項１〜請求項７の何れか１項記載の地震対応制御装置。
【請求項９】
前記予測手段は、前記地震情報に含まれるマグニチュードと、前記算出手段によって算出された震源距離、震央距離及び見掛け入射角とに基づいて、前記設置位置が前記地震の震源地から遠くなるほど前記震央距離による影響度が前記震源距離に比較して高くなるように前記振幅レベルを示す物理量を予測する
請求項８記載の地震対応制御装置。
【請求項１０】
前記予測手段は、前記マグニチュード、前記震源距離、前記震央距離及び前記見掛け入射角に基づいて前記振幅レベルを示す物理量を算出することができるものとして予め導出された演算式を用いて当該振幅レベルを示す物理量を予測する
請求項８または請求項９記載の地震対応制御装置。
【請求項１１】
前記演算式は、過去の地震における速度応答量を示す実測データを用いると共に、マグニチュード、震源距離、震央距離、及び見掛け入射角を説明変数に含め、前記速度応答量を被説明変数とした回帰分析によって、当該速度応答量に最もよく回帰することのできるものとして導出された予測式である
請求項１０記載の地震対応制御装置。
【請求項１２】
コンピュータを、
地震が発生したときリアルタイムで提供され、当該地震のマグニチュード及び発生位置を示す情報を含む地震情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって前記地震情報が取得されたとき、当該地震情報に基づき、予め定められた制御対象の設置位置において前記地震に応じて生じる長周期地震動の振幅レベルを示す物理量、及び当該振幅レベルに基づいて得られる物理量の少なくとも一方を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された物理量に基づいて、前記地震による被害の発生を抑制するように前記制御対象をリアルタイムで制御する制御手段と、
として機能させるためのプログラム。
【請求項１３】
コンピュータを、請求項１〜請求項１１の何れか１項に記載の地震対応制御装置を構成する各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震対応制御装置及びプログラムに係り、より詳しくは、長周期地震動に応じて制御対象を制御する地震対応制御装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、建物に大きな被害を及ぼす地震動は周期が０．１秒〜２秒程度の短いものであるが、近年、周期が数秒〜１０数秒程度の長周期地震動と呼ばれる地震動が注目されている。
【０００３】
この長周期地震動は短周期地震動と違って遠距離でも減衰しにくく、かつ堆積平野内で大きく励起され、継続時間が長い。そのため、遠地であっても超高層建物や石油タンクなど、社会的重要度の高い構造物に予想外の大きな被害をもたらす可能性がある。例えば、長周期地震動による過去の被害例としては２００３年十勝沖地震時の苫小牧における石油タンク火災や２００４年新潟県中越地震時の東京におけるエレベータ被害等があり、震源から約２００ｋｍも離れた場所でいずれも被害が発生している。近い将来発生が懸念されている東海、東南海ならびに南海地震等の海溝型巨大地震では、堆積平野内で長周期地震動がさらに大きく卓越することが予想されており、長周期地震動による被害の発生を抑制することができる仕組みの構築が切望されている。
【０００４】
このために適用できる技術として、特許文献１には、長周期振動による被害を抑制することを目的として、複数の地域にそれぞれ設けられ、緊急地震速報を地域毎で受信する緊急地震速報受信手段と、前記緊急地震速報受信手段から送信される緊急地震速報の関連情報を受信し、受信した地震が長周期振動の対象となる震度や距離であるか否かを判断する遠隔監視センターと、前記遠隔監視センターからの指令を受けて、長周期振動により被害を受ける可能性のあるエレベータに対して地震管制運転を行うエレベータの遠隔監視装置と、を備えた技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、長周期地震動に対してエレベータのロープの引っ掛かり事故を未然に防止することを目的として、地震時や強風時のエレベータの安全を図るエレベータ管制運転装置であり、建物の揺れを計測する計測手段と、前記計測手段による計測データが入力される自動判断推論手段とを有し、前記自動判断推論手段が、前記計測データに基づいてエレベータのロープの揺れ幅を推論するロープ揺れ幅推論機能と、前記ロープの揺れ幅予測値を用いてロープの引っ掛かり可能性を推論する自動判定推論機能を備えた技術が開示されている。なお、特許文献２には、緊急地震速報に基づいて長周期地震動か否かを判断し、長周期地震動であると判断した場合にエレベータを一時的に停止する技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、発生した地震が長周期地震動をもたらす虞のあるものであったとしても、地震管制運転を的確に行うことを目的として、ネットワークに接続され、震源での地震発生時にリアルタイム地震情報を当該ネットワーク上に出力するリアルタイム地震情報供給源と、前記ネットワークに接続され、前記リアルタイム地震情報供給源からのリアルタイム地震情報の入力に基づき、エレベータが設置された建物に長周期地震動が発生するか否かを予測する長周期地震動発生予測手段と、前記長周期地震動発生予測手段が長周期地震動の発生を予測した場合に、地震管制運転の実行を指令する管制運転指令手段と、前記管制運転指令手段からの地震管制運転の指令に基づき、地震が前記建物へ到達する以前、または到達時刻付近に地震管制運転についての制御を実行する運転制御手段とを有する技術が開示されている。
【０００７】
さらに、特許文献４には、長周期地震動の影響を受けることなく、乗客の安全確保及びエレベータ機器の損傷を防止することができるエレベータの地震管制運転システムを提供することを目的として、緊急地震情報を受信する受信手段と、長周期振動の影響を受けないゾーンへエレベータを移動させることに関するデータが蓄積されたデータベースと、前記緊急地震情報受信時に、前記データベースに蓄積されたデータに基づいて、前記長周期震動の影響を受けないゾーンへエレベータを移動する制御手段と、を有する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００８−１０５７６２号公報
【特許文献２】特開２００７−１３１３６０号公報
【特許文献３】特開２００８−３７５６６号公報
【特許文献４】特開２００７−１５３５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている技術は、緊急地震速報の関連情報を受信した場合に、その地震が長周期振動の対象になる震度や距離であるか否かを判断し、対象になると判断した場合にエレベータの地震管制運転を行うようにするものであるため、この技術では、長周期地震動のレベルに応じたきめ細かな制御を行うことができず、この結果として長周期地震動による被害の発生を必ずしも効果的に抑制することができるとは限らない、という問題点があった。
【０００９】
また、上記特許文献２に開示されている技術も、上記特許文献１に開示されている技術と同様に、緊急地震速報に基づいて長周期地震動か否かを判断し、長周期地震動であると判断した場合にエレベータを一時的に停止させるものであるため、この技術においても、長周期地震動のレベルに応じたきめ細かな制御を行うことができず、この結果として長周期地震動による被害の発生を必ずしも効果的に抑制することができるとは限らない、という問題点があった。
【００１０】
さらに、上記特許文献３に開示されている技術もまた、上記特許文献１及び特許文献２に開示されている技術と同様に、リアルタイム地震情報供給源からのリアルタイム地震情報の入力に基づき、エレベータが設置された建物に長周期地震動が発生するか否かを予測し、長周期地震動の発生を予測した場合に、地震管制運転の制御を実行するものであるため、この技術においても、長周期地震動のレベルに応じたきめ細かな制御を行うことができず、この結果として長周期地震動による被害の発生を必ずしも効果的に抑制することができるとは限らない、という問題点があった。
【００１１】
特に、上記特許文献１及び特許文献３に開示されている技術では、長周期地震動が発生したか否かを「震度」を用いて判断しているが、「震度」は短周期地震動を示すものであるため、これらの技術では長周期地震動の発生を高精度に判断することはできない。
【００１２】
以上の技術に対し、上記特許文献４に開示されている技術は、長周期地震動の発生を判断することなく、緊急地震情報を受信した時点でエレベータの地震管制運転の制御を行うものとされているため、上記特許文献１及び特許文献３に開示されている技術のような長周期地震動の誤検出は生じないものの、長周期地震動が生じない地震の発生時においても地震管制運転の制御を行うため、不要な制御を行ってしまう場合がある、という問題点があった。
【００１３】
なお、これらの問題点は、エレベータを制御対象とする場合に限らず、超高層建物、免震建物、大型タンク、橋梁等の長周期地震動による影響を受けやすい構造物に設けられた他の各種設備を制御対象とする場合にも生じ得る問題点である。
【００１４】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、不要な制御を行うことなく、長周期地震動による被害の発生を効果的に抑制することのできる地震対応制御装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の地震対応制御装置は、地震が発生したときリアルタイムで提供され、当該地震のマグニチュード及び発生位置を示す情報を含む地震情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって前記地震情報が取得されたとき、当該地震情報に基づき、予め定められた制御対象の設置位置において前記地震に応じて生じる長周期地震動の振幅レベルを示す物理量、及び当該振幅レベルに基づいて得られる物理量の少なくとも一方を予測する予測手段と、前記予測手段によって予測された物理量に基づいて、前記地震による被害の発生を抑制するように前記制御対象をリアルタイムで制御する制御手段と、を備えている。
【００１６】
請求項１に記載の地震対応制御装置によれば、地震が発生したときリアルタイムで提供され、当該地震のマグニチュード及び発生位置を示す情報を含む地震情報が取得手段によって取得される。なお、上記取得手段による地震情報の取得には、有線のネットワークを介した取得の他、無線のネットワークを介した取得や、有線と無線を含むネットワークを介した取得が含まれる。
【００１７】
ここで、本発明では、予測手段により、前記取得手段によって前記地震情報が取得されたとき、当該地震情報に基づき、予め定められた制御対象の設置位置において前記地震に応じて生じる長周期地震動の振幅レベルを示す物理量、及び当該振幅レベルに基づいて得られる物理量の少なくとも一方が予測される。
【００１８】
そして、本発明では、制御手段により、前記予測手段によって予測された物理量に基づいて、前記地震による被害の発生を抑制するように前記制御対象がリアルタイムで制御される。
【００１９】
このように、請求項１記載の地震対応制御装置によれば、地震が発生したときリアルタイムで提供され、当該地震のマグニチュード及び発生位置を示す情報を含む地震情報が取得されたとき、当該地震情報に基づき、予め定められた制御対象の設置位置において前記地震に応じて生じる長周期地震動の振幅レベルを示す物理量、及び当該振幅レベルに基づいて得られる物理量の少なくとも一方を予測し、予測した物理量に基づいて、前記地震による被害の発生を抑制するように前記制御対象をリアルタイムで制御しているので、不要な制御を行うことなく、長周期地震動による被害の発生を効果的に抑制することができる。
【００２０】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記制御手段が、前記予測手段によって予測される物理量を予め定められた複数の段階に区分し、各区分別に前記制御を行うものとしてもよい。これにより、よりきめ細かく制御対象に対する制御を行うことができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【００２１】
また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記地震情報に基づいて、前記設置位置における前記地震によるＳ波の到達時間を推定する推定手段をさらに備え、前記制御手段が、前記予測手段によって予測された物理量及び前記推定手段によって推定された到達時間に基づいて前記制御を行うものとしてもよい。これにより、よりきめ細かく制御対象に対する制御を行うことができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【００２２】
特に、請求項３に記載の発明は、請求項４に記載の発明のように、前記制御手段が、前記推定手段によって推定される到達時間を予め定められた複数の段階に区分し、各区分別に前記制御を行うものとしてもよい。これにより、よりきめ細かく制御対象に対する制御を行うことができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【００２３】
また、請求項２または請求項４に記載の発明は、請求項５に記載の発明のように、前記区分別の前記制御対象に対する制御内容を示す制御情報を予め記憶した記憶手段をさらに備え、前記制御手段が、対応する制御情報を前記記憶手段から読み出し、当該制御情報に基づいて前記制御を行うものとしてもよい。これにより、より簡易に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。なお、上記記憶手段には、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）、フラッシュＥＥＰＲＯＭ（Flash EEPROM）等の半導体記憶素子、スマート・メディア（SmartMedia（登録商標））、フレキシブル・ディスク等の可搬記録媒体やハードディスク等の固定記録媒体、或いはネットワークに接続されたサーバ・コンピュータ等に設けられた外部記憶装置が含まれる。
【００２４】
ところで、本発明の制御対象が建物内に存在する場合、当該建物における長周期地震動による層間変形角が制御対象に対して大きく影響することは言うまでもない。
【００２５】
そこで、本発明は、請求項６に記載の発明のように、前記制御対象が、建物に設けられたものであり、前記予測手段が、前記振幅レベルに基づいて得られる物理量として、前記振幅レベルを示す物理量及び前記建物の固有周期に基づき、前記長周期地震動による前記建物の層間変形角を予測するものとしてもよい。これにより、長周期地震動によって生じる層間変形量に応じて、長周期地震動による被害の発生を効果的に抑制することができる。
【００２６】
さらに、本発明は、請求項７に記載の発明のように、前記制御対象が、エレベータであり、前記制御手段が、前記制御として、前記エレベータの地震管制運転の制御を行うものとしてもよい。これにより、長周期地震動によるエレベータの被害の発生を効果的に抑制することができる。
【００２７】
ところで、従来、地震動の強さを予測するための技術として、観測された地震動強さを回帰分析して得られる距離減衰式を適用する技術があった。この技術は、制約はあるものの地震動強さを簡便に評価できることから、地震防災の分野で広く活用されている。
【００２８】
しかしながら、既存の距離減衰式は最大加速度や最大速度に関するものが主であり、長周期地震動に適用できるものではなかった。
【００２９】
そこで、本発明の発明者は、「「長周期地震動の距離減衰式に関する検討」，日本建築学会大会学術講演梗概集（九州），２００７年８月，ｐ．３７１−３７２」（以下、「非特許文献」という。）にて、上記距離減衰式を長周期地震動に応用する技術を提案した。
【００３０】
この技術は、長周期地震動の振幅レベルとして卓越周期の速度応答量Ｒｐｖに着目し、当該速度応答量Ｒｐｖをマグニチュード、震源距離、及び見掛け入射角をパラメータとして予測するものである。
【００３１】
一方、一例として図１０に模式的に示されるように、長周期地震動を構成する波には実体波と表面波があり、基本的な特性として震央位置から近い地域では実体波が表面波に比較して優勢であり、震央位置から離れるに従って表面波が優勢になる、という特性がある。
【００３２】
また、一例として図１１に示されるように、実体波は観測点に対して下方から伝播してくるため、実体波の振幅レベルは震源距離Ｘに関係し、表面波は観測点に対して水平方向に伝播してくるため、表面波の振幅レベルは震央距離Δと関係する。なお、実体波と表面波の幾何減衰は異なり、理論的に実体波の幾何減衰はＸ−１であり、表面波の幾何減衰はΔ−ｂ（ｂは分散性の程度によって０．５〜１．０の値）である。
【００３３】
しかしながら、上記非特許文献に記載の技術では、震源地から予測対象位置までの距離として震源距離しか考慮されておらず、震央距離については何ら考慮されていないため、長周期地震動による振幅レベルを必ずしも高精度に予測することができるとは限らなかった。
【００３４】
この点に鑑み、本発明は、請求項８に記載の発明のように、前記地震情報は、前記発生位置を示す情報として前記地震の震央位置及び震源深さの各情報を含み、前記取得手段によって前記地震情報が取得されたとき、当該地震情報に含まれる震央位置及び震源深さの各情報に基づいて、前記設置位置における震源距離、震央距離及び見掛け入射角を算出する算出手段をさらに備え、前記予測手段は、前記地震情報に含まれるマグニチュードと、前記算出手段によって算出された震源距離、震央距離及び見掛け入射角とに基づいて、前記設置位置が前記地震の震源地から遠くなるほど当該地震による表面波の影響度が実体波に比較して高くなるように前記振幅レベルを示す物理量を予測することが好ましい。これにより、震央距離を考慮しないで予測する場合に比較して、長周期地震動による振幅レベルを高精度に予測することができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【００３５】
ところで、前述したように、長周期地震動を構成する波には実体波と表面波があり、震央位置から近い地域では実体波が表面波に比較して優勢であり、震央位置から離れるに従って表面波が優勢になる、という基本的な特性がある。
【００３６】
そこで本発明の発明者は、この特性について検討した。なお、この検討では、上記非特許文献に記載の技術と同様の堆積平野の中心部に位置する大阪６地点、関東３地点及び苫小牧において観測された気象庁マグニチュードＭｊ≧５．０の実測データを用いると共に、長周期成分のＳ／Ｎ比のよい実測データをさらに検索して追加して用いた。ここで、上記非特許文献では、適用する実測データを表面波の優勢な実測データを多く含む見掛け入射角６０°以上の実測データに限定したが、本検討では見掛け入射角に以上のような制限を設けないで適用した。また、各地域におけるデータ数は大阪が１８１、関東が２５、苫小牧が５であり、合計２１１データをデータベースとして用いた。各実測データの見掛け入射角は１２〜９０°の範囲に分布し、震央位置に近いデータも含まれている。図１２に本検討に用いた実測データの気象庁マグニチュードＭｊと震央距離の分布を示す。
【００３７】
非特許文献に記載の技術の問題点を明確化するため、実測データを表面波の優勢なデータを多く含むと考えられる見掛け入射角≧４５°のデータと、実体波の優勢なデータを多く含むと考えられる見掛け入射角＜４５°のデータに区分し、各データを用いて回帰分析を行った。
【００３８】
この回帰分析に際して距離減衰モデルの基本形は従来技術を参考にして、次の（１）式及び（２）式で示すように距離を震源距離とした場合と震央距離とした場合の２種類を仮定した。なお、上記非特許文献でも示されるように、見掛け入射角＜４５°のデータについては見掛け入射角に対する依存性が小さいため、見掛け入射角θに関する項を除去した距離減衰モデルを使用して回帰分析を行った。
【００３９】
【数１】
2010083629.tif 000003
【００４０】
ここで、Ｍｊは気象庁マグニチュード、Ｘは震源距離、θは見掛け入射角であり、（１）式は上記非特許文献に記載の技術と同じモデルである。
【００４１】
【数２】
2010083629.tif 000004
【００４２】
（２）式は（１）式の震源距離Ｘを震央距離Δに変更したモデルである。
【００４３】
見掛け入射角θ≧４５°のデータを（１）式及び（２）式で回帰分析して得られた予測式（回帰式）を（３）式及び（４）式に示す。
【００４４】
【数３】
2010083629.tif 000005
【００４５】
【数４】
2010083629.tif 000006
【００４６】
また、図１３及び図１４には（３）式及び（４）式の各予測式による予測値と観測値（実測値）の比較を示す。ここで、（３）式による予測値と観測値との誤差の対数標準偏差は０．２１であり、（４）式による予測値と観測値との誤差の対数標準偏差は０．１９であった。
【００４７】
一方、見掛け入射角θ＜４５°のデータを（１）式及び（２）式で回帰分析して得られた予測式を（５）式及び（６）式に示す。
【００４８】
【数５】
2010083629.tif 000007
【００４９】
【数６】
2010083629.tif 000008
【００５０】
また、図１５及び図１６には（５）式及び（６）式の各予測式による予測値と観測値の比較を示す。ここで、（５）式による予測値と観測値との誤差の対数標準偏差は０．１８であり、（６）式による予測値と観測値との誤差の対数標準偏差は０．２０であった。なお、図１３〜図１６における点線は標準偏差を表している。
【００５１】
以上の結果によると、予測誤差の対数標準偏差は見掛け入射角θ≧４５°のデータでは震央距離を用いた方が小さく、見掛け入射角θ＜４５°のデータでは震源距離を用いた方が小さい。この結果を換言すると、震源距離を使用した上記非特許文献の技術には適用上の限界があり、予測精度の向上・適用範囲の拡大を図るためには距離の取り方を根本的に見直す必要があることを示している。なお、見掛け入射角θ＜４５°のデータから得られた震央距離による予測式（（６）式）はΔの係数が物理的に不自然な正の値となり、見掛け入射角θの小さいデータに対して震央距離の適用は基本的に無理がある結果となっている。
【００５２】
このように、予測式に使用する距離は、見掛け入射角が小さい場合は震源距離の方がよく、見掛け入射角が大きい場合は震央距離の方がよいことが判明した。従って、上記非特許文献の技術を改善して予測精度の向上及び適用範囲の拡大を図るためには、見掛け入射角の増大と共に震源距離から震央距離に移行するように、予測式に適用する距離を設定する必要がある。その方法は多数考えられるが、その具体例として、距離として次の（７）式または（８）式を適用して算出される距離Ｄを適用する方法を例示することができる。
【００５３】
【数７】
2010083629.tif 000009
【００５４】
【数８】
2010083629.tif 000010
【００５５】
ここで、Ｈは震源深さを、θＳは震源距離から震央距離に移行させるための基準角を各々表す。
【００５６】
（７）式及び（８）式ともθ＝０°のときはＤ＝Ｘ，θ≧θＳのときはＤ＝Δとなり、０＜θ＜θＳでは見掛け入射角θの増大とともに震源距離Ｘから震央距離Δに順次推移していく。なお、θ≧θＳの領域で距離Ｄとして震央距離Δそのものを適用するのは、震源地からの距離が或る程度以上大きくなると表面波が実体波に比較して卓越することが判明しているためである。
【００５７】
幾何減衰の係数に関しても、以上に示したαのような関数を用いて見掛け入射角θの増大とともに実体波の幾何減衰係数から表面波の幾何減衰係数に順次推移させる方法が考えられる。
【００５８】
次に、距離Ｄとして（７）式により算出される距離を適用した次の（９）式によって示される距離減衰モデルによって全実測データを回帰分析した事例を通して改善の効果を示す。
【００５９】
【数９】
2010083629.tif 000011
【００６０】
この回帰分析の結果得られた予測式は次の（１０）式である。なお、（７）式で用いられる基準角θＳは６５°であった。
【００６１】
【数１０】
2010083629.tif 000012
【００６２】
図１７に本予測式による予測値と観測値の比較を示す。既往の最大加速度や最大速度の距離減衰式の予測誤差の対数標準偏差は０．２５〜０．３程度であるが、本予測式の予測誤差の対数標準偏差は０．１９と小さく、観測値と予測値は全般的によい対応を示している。
【００６３】
さらに改善の効果を確認するため、全実測データを（１）式及び（２）式のモデルを用いて回帰分析してみた。これにより得られた予測式を（１１）式及び（１２）式に示す。
【００６４】
【数１１】
2010083629.tif 000013
【００６５】
【数１２】
2010083629.tif 000014
【００６６】
図１８及び図１９に各予測式による予測値と観測値の比較を示す。この場合における予測誤差の対数標準偏差は０．２１ないし０．２２で、上述の改善方法による誤差の方が小さく、改善方法の有効性を示す結果となっている。
【００６７】
以上の検討結果に基づき、請求項８に記載の発明は、請求項９に記載の発明のように、前記予測手段が、前記地震情報に含まれるマグニチュードと、前記算出手段によって算出された震源距離、震央距離及び見掛け入射角とに基づいて、前記設置位置が前記地震の震源地から遠くなるほど前記震央距離による影響度が前記震源距離に比較して高くなるように前記振幅レベルを示す物理量を予測するものとしてもよい。これにより、より簡易に長周期地震動による振幅レベルを示す物理量を予測することができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【００６８】
また、請求項８または請求項９に記載の発明は、請求項１０に記載の発明のように、前記予測手段が、前記マグニチュード、前記震源距離、前記震央距離及び前記見掛け入射角に基づいて前記振幅レベルを示す物理量を算出することができるものとして予め導出された演算式を用いて当該振幅レベルを示す物理量を予測するものとしてもよい。これにより、より簡易に長周期地震動による振幅レベルを示す物理量を予測することができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【００６９】
特に、請求項１０記載の発明は、請求項１１に記載の発明のように、前記演算式が、過去の地震における速度応答量を示す実測データを用いると共に、マグニチュード、震源距離、震央距離、及び見掛け入射角を説明変数に含め、前記速度応答量を被説明変数とした回帰分析によって、当該速度応答量に最もよく回帰することのできるものとして導出された予測式であるものとしてもよい。これにより、より高精度に長周期地震動による振幅レベルを示す物理量を予測することができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【００７０】
また、請求項１１記載の発明は、前記予測式が、Ｍｊをマグニチュードとし、Ｄを見掛け入射角が増加するに従って震央距離の割合が震源距離に比較して高くなるものとされた距離とし、θを見掛け入射角とし、ａ，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，ｃ３，及びｄを回帰係数とし、Ｒｐｖを速度応答量としたとき、次の演算式を用いた回帰分析により得られた予測式であるものとしてもよい。
【００７１】
【数１３】
2010083629.tif 000015
【００７２】
これにより、より高精度に長周期地震動による振幅レベルを示す物理量を予測することができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【００７３】
さらに、この場合、前記距離Ｄが、Δを震央距離とし、Ｈを震源深さとし、θＳを震源距離から震央距離に移行させるための基準角としたとき、次の演算式により算出されるものとしてもよい。
【００７４】
【数１４】
2010083629.tif 000016
【００７５】
これにより、より高精度に長周期地震動による振幅レベルを示す物理量を予測することができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【００７６】
また、前記距離Ｄが、Ｘを震源距離とし、Δを震央距離とし、θＳを震源距離から震央距離に移行させるための基準角としたとき、次の演算式により算出されるものとしてもよい。
【００７７】
【数１５】
2010083629.tif 000017
【００７８】
これにより、より高精度に長周期地震動による振幅レベルを示す物理量を予測することができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【００７９】
一方、上記目的を達成するために、請求項１２記載のプログラムは、コンピュータを、地震が発生したときリアルタイムで提供され、当該地震のマグニチュード及び発生位置を示す情報を含む地震情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって前記地震情報が取得されたとき、当該地震情報に基づき、予め定められた制御対象の設置位置において前記地震に応じて生じる長周期地震動の振幅レベルを示す物理量、及び当該振幅レベルに基づいて得られる物理量の少なくとも一方を予測する予測手段と、前記予測手段によって予測された物理量に基づいて、前記地震による被害の発生を抑制するように前記制御対象をリアルタイムで制御する制御手段と、として機能させるためのものである。
【００８０】
従って、請求項１２記載のプログラムによれば、コンピュータに対して請求項１記載の発明と同様に作用させることができるので、請求項１記載の発明と同様に、不要な制御を行うことなく、長周期地震動による被害の発生を効果的に抑制することができる。
【００８１】
また、上記目的を達成するために、請求項１３記載のプログラムは、コンピュータを、請求項１〜請求項１１の何れか１項に記載の地震対応制御装置を構成する各手段として機能させるためのものである。
【００８２】
従って、請求項１３記載のプログラムによれば、コンピュータに対して本発明の地震対応制御装置と同様に作用させることができるので、当該地震対応制御装置と同様に、不要な制御を行うことなく、長周期地震動による被害の発生を効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００８３】
本発明によれば、地震が発生したときリアルタイムで提供され、当該地震のマグニチュード及び発生位置を示す情報を含む地震情報が取得されたとき、当該地震情報に基づき、予め定められた制御対象の設置位置において前記地震に応じて生じる長周期地震動の振幅レベルを示す物理量、及び当該振幅レベルに基づいて得られる物理量の少なくとも一方を予測し、予測した物理量に基づいて、前記地震による被害の発生を抑制するように前記制御対象をリアルタイムで制御しているので、不要な制御を行うことなく、長周期地震動による被害の発生を効果的に抑制することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８４】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、地震発生時にリアルタイムでインターネット上に送信されるリアルタイム地震情報を利用して、予め定められた複数の建物の各々毎に、各建物に設けられたエレベータ及び放送システムをリアルタイムで制御する形態に適用した場合について説明する。
【００８５】
まず、図１を参照して、本発明が適用された地震対応制御システム１０の構成を説明する。
【００８６】
同図に示すように、本形態に係る地震対応制御システム１０は、ネットワーク１２に接続され、地震発生時にリアルタイムで当該地震に関する情報（以下、「リアルタイム地震情報」という。）をネットワーク１２に送信するリアルタイム地震情報供給源２０と、予め定められた建物毎に設けられ、かつネットワーク１２に接続されると共に、上記リアルタイム地震情報を利用して、自身が設けられている建物内に設けられた制御対象（本実施の形態では、エレベータ及び放送システム）を制御する地震対応制御装置４０と、を含んで構成されている。
【００８７】
なお、本実施の形態に係る地震対応制御システム１０では、リアルタイム地震情報供給源２０として特定非営利活動法人リアルタイム地震情報利用協議会の所有するサーバを適用している。
【００８８】
リアルタイム地震情報利用協議会では、日本全国の各地震観測点を結んで構成される地震観測網を利用し、ある場所で地震が発生した場合には、その地震情報をリアルタイムで即座に公開し、震源地から離れた場所に地震の大きな揺れが到達する前に防災対策を実行できるようにすることによって、住民の生命の安全を確保し、社会経済に与える損害を軽減することを企図している。
【００８９】
リアルタイム地震情報供給源２０は、上記の地震観測網の何れかの地震観測点がＰ波を検知した場合に、リアルタイム地震情報をネットワーク１２（インターネット）上に出力する。このリアルタイム地震情報には、地震発生時刻（Ｐ波検知時点）、震源の場所（震央位置）、マグニチュード、震源の深さ等が含まれている。
【００９０】
このように、本実施の形態に係る地震対応制御システム１０では、リアルタイム地震情報として特定非営利活動法人リアルタイム地震情報利用協議会による情報を適用しているが、これに限らず、例えば、気象庁のナウキャスト地震情報、Ｈｉ−ｎｅｔ等の他の情報を適用することができることは言うまでもない。また、ネットワーク１２もインターネットに限らず、他の汎用回線や専用回線を単独、若しくは組み合わせて適用することができることも言うまでもない。
【００９１】
なお、リアルタイム地震情報供給源２０（サーバ）には、各種情報を入力するためのキーボード、マウス（ポインティング・デバイス）等の入力装置、各種メニュー画面や処理結果等を表示するためのディスプレイ、及び各種情報を印刷するためのプリンタ等が備えられている。なお、このハードウェア構成は一般的なものであるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【００９２】
図１に示すように、各建物に設けられた地震対応制御装置４０には、自身が設けられた建物に設けられている長周期振動センサ４２、エレベータ制御盤４４、及び放送制御盤４６が接続されている。
【００９３】
なお、図２に示すように、各建物に設けられているエレベータ４５は、かご４５Ａ、巻き上げ機４５Ｂ、釣り合い錘４５Ｃ等から構成されており、エレベータ４５の上方かつ当該建物の屋上には、複数のエレベータに対応してエレベータ機械室４５Ｄが設けられている。本実施の形態に係る地震対応制御システム１０では、長周期振動センサ４２が、このエレベータ機械室４５Ｄの床面に設置されている。但し、長周期振動センサ４２の設置位置はこれに限らず、当該建物の高さ方向中央に位置された階、地上１階、最下階等、当該建物の長周期地震動による振動を検出できる位置であれば如何なる位置としてもよい。また、本実施の形態に係る地震対応制御システム１０では、長周期振動センサ４２として振り子式センサを適用しているが、これに限らず、長周期地震動を検知することができるものであれば如何なるセンサも適用できることは言うまでもない。
【００９４】
また、エレベータ制御盤４４は、建物に設けられている全てのエレベータの挙動を制御するものである。このため、図示は省略するが、エレベータ制御盤４４には、かご４５Ａの位置を検出するセンサ、かご４５Ａの扉の開閉動作を行うモータ、かご４５Ａの扉の開閉状態を検出するセンサ、かご４５Ａに人が存在するか否かを検出するセンサ、巻き上げ機４５Ｂを作動させるモータ等のエレベータ４５の挙動を制御するために必要とされる各部位が電気的に接続されている。
【００９５】
また、放送制御盤４６は、建物に設けられている放送システムによる放送内容や放送位置等を制御するものである。このため、図示は省略するが、放送制御盤４６には、各種放送内容を示す音声データが予め登録された音声再生装置、エレベータや建物の所定位置に設置されたスピーカ等の放送システムによる放送内容や放送位置等の制御に必要とされる部位が電気的に接続されている。
【００９６】
次に、図３を参照して、本システムにおいて特に重要な役割を有する地震対応制御装置４０の電気系の要部構成を説明する。
【００９７】
同図に示すように、本実施の形態に係る地震対応制御装置４０は、地震対応制御装置４０全体の動作を司るＣＰＵ（中央処理装置）４０Ａと、ＣＰＵ４０Ａによる各種処理プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ４０Ｂと、各種制御プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ４０Ｃと、各種情報を記憶するために用いられる二次記憶部（ここでは、ハードディスク装置）４０Ｄと、各種情報を入力するために用いられるキーボード４０Ｅと、各種情報を表示するために用いられるディスプレイ４０Ｆと、ネットワーク１２を介して外部装置との間で通信を行う入出力ポート４０Ｇと、接続された外部装置との間の各種情報の授受を司る入出力Ｉ／Ｆ（インタフェース）４０Ｈと、が備えられており、これら各部はシステムバスＢＵＳにより電気的に相互に接続されている。
【００９８】
従って、ＣＰＵ４０Ａは、ＲＡＭ４０Ｂ、ＲＯＭ４０Ｃ、及び二次記憶部４０Ｄに対するアクセス、キーボード４０Ｅを介した各種入力情報の取得、ディスプレイ４０Ｆに対する各種情報の表示、入出力ポート４０Ｇを介したネットワーク１２に接続された外部装置との間の通信、及び入出力Ｉ／Ｆ４０Ｈを介した外部装置との間の各種情報の授受を各々行うことができる。
【００９９】
なお、前述した長周期振動センサ４２、エレベータ制御盤４４、及び放送制御盤４６は入出力Ｉ／Ｆ４０Ｈに接続されている。従って、ＣＰＵ４０Ａは、長周期振動センサ４２により検知された長周期地震動の振動を示す信号の取得、エレベータ制御盤４４を介したエレベータの挙動の制御、及び放送制御盤４６を介した放送システムによる放送内容や放送位置等の制御を各々行うことができる。
【０１００】
一方、図４には、地震対応制御装置４０に備えられた二次記憶部４０Ｄの主な記憶内容が模式的に示されている。同図に示すように、二次記憶部４０Ｄには、各種データベースを記憶するためのデータベース領域ＤＢと、地震対応制御装置４０を制御するための制御プログラムや各種処理を行うためのプログラム等を記憶するためのプログラム領域ＰＧと、が設けられている。
【０１０１】
また、データベース領域ＤＢには、制御情報データベースＤＢ１と、建物情報データベースＤＢ２と、が含まれる。以下、これらのデータベースの構成について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【０１０２】
図５に示すように、本実施の形態に係る制御情報データベースＤＢ１は、地震対応制御装置４０が設けられた建物における平均層間変形角の予め定められた複数の段階の各々毎に被害想定を示す情報が記憶されると共に、当該平均層間変形角の段階毎で、かつ長周期地震動の到達時間の予め定められた複数の段階の各々毎に、予め定められた制御対象（本実施の形態では、エレベータ及び放送システム）に対する制御内容を示す情報（以下、「制御情報」という。）が記憶されて構成されている。
【０１０３】
なお、同図に示されるように、本実施の形態に係る地震対応制御システム１０では、上記平均層間変形角の段階として、０以上１／３００未満，１／３００以上１／２００未満，１／２００以上１／１００未満，及び１／１００以上の４段階が適用されており、上記到達時間の段階として、０秒以上１０秒未満，１０秒以上２０秒未満，及び２０秒以上の３段階を適用している。
【０１０４】
例えば、平均層間変形角が１／２００以上１／１００未満であり、かつ到達時間が１０秒以上２０秒未満である場合、想定される被害は、機器損傷及び機器不全の可能性がある程度の被害であり、エレベータの制御内容として、全てのエレベータを最寄階に即時停止させた後、低速エレベータについては所定の安定位置に移動させ、高速エレベータについては人が閉じ込められているか否かをチェックし、閉じ込められている場合には所定の対応を行い、更に全てのエレベータについて運転休止点検が終了した後に通常運転に復帰する、との制御内容が登録されており、放送システムに対する制御内容として、「地震により揺れますので、最寄階に停止します。停止後、落ち着いてエレベータから出てください。」との放送を行うことが登録されている。
【０１０５】
なお、図５では、便宜上、模式的に制御内容を文章で示しているが、実際には、当該制御内容に対応して予め定められたコード情報が登録されている。
【０１０６】
一方、図６に示すように、本実施の形態に係る建物情報データベースＤＢ２は、位置、高さ、及び１次固有周期の各情報が記憶されるように構成されている。
【０１０７】
なお、上記位置は、地震対応制御装置４０が設けられている建物の位置を示す情報であり、本実施の形態に係る地震対応制御システム１０では、同図に示されるように、緯度及び経度の各情報により構成されている。また、上記高さは当該建物の高さを示す情報であり、上記１次固有周期は当該建物の１次固有周期を示す情報である。
【０１０８】
また、図示は省略するが、本実施の形態に係る地震対応制御システム１０では、各地震対応制御装置４０の二次記憶部４０Ｄの所定領域に、地震が発生した際の震源地のマグニチュードと、本地震対応制御装置４０が設けられた建物の位置（以下、「予測対象位置」という。）における震源距離、震央距離及び見掛け入射角とに基づいて、予測対象位置が上記地震の震源地から遠くなるほど当該地震による表面波の影響度が実体波に比較して高くなるものとして予め導出された、長周期地震動による速度応答量Ｒｐｖを算出する演算式が予め記憶されている。
【０１０９】
なお、本実施の形態に係る地震対応制御システム１０では、上記演算式として、前記マグニチュード、震源距離、震央距離及び見掛け入射角に基づいて、予測対象位置が前記地震の震源地から遠くなるほど前記震央距離による影響度が前記震源距離に比較して高くなるものとして予め導出されたものを適用しており、具体的には、過去の地震における速度応答量を示す実測データを用いると共に、マグニチュード、震源距離、震央距離、及び見掛け入射角を説明変数に含め、前記速度応答量を被説明変数とした回帰分析によって、当該速度応答量に最もよく回帰することのできるものとして導出された予測式（一例として、（１０）式に示される予測式）を適用している。
【０１１０】
次に、図７を参照して、本実施の形態に係る地震対応制御システム１０の作用を説明する。なお、図７は、地震の発生に応じてリアルタイム地震情報供給源２０からリアルタイム地震情報を受信した際に地震対応制御装置４０のＣＰＵ４０Ａにより実行される地震対応制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムは二次記憶部４０Ｄのプログラム領域ＰＧに予め記憶されている。
【０１１１】
まず、同図のステップ１００では、受信したリアルタイム地震情報に基づいて、当該リアルタイム地震情報により示される地震により当該地震対応制御装置４０が設けられた建物（以下、「制御対象建物」という。）の位置（予測対象位置）において生じる長周期地震動の振幅レベルを予測する振幅レベル予測処理ルーチン・プログラムを実行する。以下、図８を参照して、本実施の形態に係る振幅レベル予測処理ルーチン・プログラムについて説明する。
【０１１２】
同図のステップ２００では、受信したリアルタイム地震情報から、気象庁マグニチュードＭｊ、震源位置（震央位置）、及び震源深さＨの各情報を抽出し、次のステップ２０２では、位置情報を建物情報データベースＤＢ２から読み出し、さらに次のステップ２０４では、二次記憶部４０Ｄの所定領域から上記演算式（予測式）を読み出す。
【０１１３】
次のステップ２０６では、上記ステップ２０２の処理によって読み出した位置情報と上記ステップ２００の処理によって抽出した震源位置及び震源深さＨを用いて震源距離Ｘ、震央距離Δ、及び見掛け入射角θを算出する。なお、震央距離Δは、上記震源位置と、上記位置情報により示される位置（予測対象位置）との間のユークリッド距離を算出することにより得ることができる。また、見掛け入射角θは次の（１３）式により得ることができ、震源距離Ｘは次の（１４）式により得ることができる。
【０１１４】
【数１６】
2010083629.tif 000018
【０１１５】
【数１７】
2010083629.tif 000019
【０１１６】
次のステップ２０８では、見掛け入射角θが、上記演算式に対応して予め定められた基準角θＳ（上記演算式が（１０）式である場合はθＳ＝６５°）以下であるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ２１０に移行して、次の（１５）式を用いて係数αを算出し、その後にステップ２１４に移行する。
【０１１７】
【数１８】
2010083629.tif 000020
【０１１８】
一方、上記ステップ２０８において否定判定となった場合にはステップ２１２に移行し、係数αに０（零）を代入した後にステップ２１４に移行する。
【０１１９】
ステップ２１４では、以上の処理によって得られた係数α、震央距離Δ、及び震源深さＨを次の（１６）式に代入することにより、距離Ｄを算出する。
【０１２０】
【数１９】
2010083629.tif 000021
【０１２１】
次のステップ２１６では、以上の処理によって得られた距離Ｄ、気象庁マグニチュードＭｊ、及び見掛け入射角θを上記ステップ２０４の処理によって読み出した演算式に代入することによって予測対象位置における速度応答量Ｒｐｖを、予測対象位置における振幅レベルの予測値として算出する。以上の処理が終了すると、地震対応制御プログラム（図７参照。）のステップ１０２に移行する。
【０１２２】
地震対応制御プログラムのステップ１０２では、建物情報データベースＤＢ２から高さ及び１次固有周期の各情報を読み出し、次のステップ１０４では、上記振幅レベル予測処理ルーチン・プログラムによって算出された振幅レベルとしての速度応答量Ｒｐｖと、読み出した１次固有周期Ｔｂとを次の（１７）式に代入することにより、制御対象建物の変位応答量Ｒｐｄを算出する。
【０１２３】
【数２０】
2010083629.tif 000022
【０１２４】
次のステップ１０６では、読み出した高さをｈとし、当該高さｈと算出した変位応答量Ｒｐｄを次の（１８）式に代入することにより、制御対象建物の平均層間変形角ｄｒを算出する。
【０１２５】
【数２１】
2010083629.tif 000023
【０１２６】
次のステップ１０８では、以上の処理によって得られた気象庁マグニチュードＭｊ、震央位置、震源深さＨ等に基づいて、建物の位置におけるＳ波の到達時間Ｔａを算出する。なお、リアルタイム地震情報に基づいて到達時間を算出する方法は、前述した特許文献３や、特開２００４−２２４４６９号公報等にも開示されているように周知であるので、ここでの詳細な説明は省略する。
【０１２７】
次のステップ１１０では、上記ステップ１０６の処理によって算出した平均層間変形角ｄｒが属する平均層間変形角の段階と、上記ステップ１０８の処理によって算出した到達時間Ｔａが属する到達時間の段階とに対応する制御情報を制御情報データベースＤＢ１から読み出し、次のステップ１１２にて、読み出した制御情報により示される制御をエレベータ制御盤４４及び放送制御盤４６に対して実行させ、その後に本地震対応制御プログラムを終了する。
【０１２８】
本地震対応制御プログラムのステップ１１２の処理により、例えば、平均層間変形角ｄｒが１／２００以上１／１００未満であり、かつ到達時間Ｔａが１０秒以上２０秒未満である場合、全てのエレベータを最寄階に即時停止させた後、低速エレベータについては所定の安定位置に移動させる一方、高速エレベータについては人が閉じ込められているか否かをチェックし、閉じ込められている場合には、一例として警備会社に通報する等といった所定の対応を行い、さらに全てのエレベータについて運転休止点検が終了した後に通常運転に復帰する、との制御をエレベータ制御盤４４に対して実行させることにより地震管制運転を実行する。
【０１２９】
また、この場合、このエレベータの制御と同時に、放送システムにより全てのエレベータのかご内に対して「地震により揺れますので、最寄階に停止します。停止後、落ち着いてエレベータから出てください。」との放送を行う制御を放送制御盤４６に対して実行させる。
【０１３０】
また、例えば、平均層間変形角ｄｒが１／３００以上１／２００未満である場合は、到達時間Ｔａの如何にかかわらず、全てのエレベータを最寄階に即時停止させた後、長周期振動センサ４２の検知信号に基づいて長周期地震動が収束したと判断された時点で通常運転に復帰する、との制御をエレベータ制御盤４４に対して実行させることにより地震管制運転を実行する。
【０１３１】
また、このエレベータの制御と同時に、放送システムにより全てのエレベータのかご内に対して「地震により少し揺れますので、最寄階に停止します。停止後、落ち着いてエレベータから出てください。」との放送を行う制御を放送制御盤４６に対して実行させる。
【０１３２】
この制御により、一例として図９に示すように、リアルタイム地震情報を受信してから極僅かな時間のうちにエレベータ内で速報アナウンスが行われるため、長周期地震動による建物の揺れが開始される前にエレベータの乗員を当該エレベータから退去させることができ、さらには長周期地震動が収束した時点で自動的に通常運転に復帰させることができる。これに対し、この地震対応制御プログラムによる長周期地震動の振幅レベルの予測値に基づく制御を行うことなく、通常の地震管制運転を行った場合には、一例として同図に示されるように、建物の揺れが開始した後にエレベータが停止されるため、エレベータの乗員が当該エレベータに閉じ込められる可能性が高く、さらにはエレベータの復旧が大幅に遅れることになる。
【０１３３】
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、地震が発生したときリアルタイムで提供され、当該地震のマグニチュード及び発生位置を示す情報を含む地震情報（本実施の形態では、リアルタイム地震情報）が取得されたとき、当該地震情報に基づき、予め定められた制御対象（本実施の形態では、エレベータ及び放送システム）の設置位置において前記地震に応じて生じる長周期地震動の振幅レベルを示す物理量（本実施の形態では、速度応答量Ｒｐｖ）、及び当該振幅レベルに基づいて得られる物理量（本実施の形態では、平均層間変形角）を予測し、予測した物理量に基づいて、前記地震による被害の発生を抑制するように前記制御対象をリアルタイムで制御しているので、不要な制御を行うことなく、長周期地震動による被害の発生を効果的に抑制することができる。
【０１３４】
また、本実施の形態では、予測される物理量を予め定められた複数の段階に区分し、各区分別に前記制御を行っているので、よりきめ細かく制御対象に対する制御を行うことができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【０１３５】
また、本実施の形態では、前記地震情報に基づいて、前記設置位置における前記地震によるＳ波の到達時間を推定し、予測した物理量及び推定した到達時間に基づいて前記制御を行っているので、よりきめ細かく制御対象に対する制御を行うことができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【０１３６】
特に、本実施の形態では、推定される到達時間を予め定められた複数の段階に区分し、各区分別に前記制御を行っているので、よりきめ細かく制御対象に対する制御を行うことができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【０１３７】
また、本実施の形態では、前記区分別の前記制御対象に対する制御内容を示す制御情報を予め記憶手段（本実施の形態では、二次記憶部４０Ｄ）によって記憶しておき、対応する制御情報を前記記憶手段から読み出し、当該制御情報に基づいて前記制御を行っているので、より簡易に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【０１３８】
また、本実施の形態では、前記制御対象が建物に設けられたものであり、前記振幅レベルに基づいて得られる物理量として、前記振幅レベルを示す物理量及び前記建物の固有周期（本実施の形態では、一次固有周期）に基づき、前記長周期地震動による前記建物の層間変形角を予測しているので、長周期地震動によって生じる層間変形量に応じて、長周期地震動による被害の発生を効果的に抑制することができる。
【０１３９】
また、本実施の形態では、前記制御対象がエレベータであり、前記制御として、前記エレベータの地震管制運転の制御を行っているので、長周期地震動によるエレベータの被害の発生を効果的に抑制することができる。
【０１４０】
また、本実施の形態では、前記地震情報が前記発生位置を示す情報として前記地震の震央位置及び震源深さの各情報を含み、前記地震情報が取得されたとき、当該地震情報に含まれる震央位置及び震源深さの各情報に基づいて、前記設置位置における震源距離、震央距離及び見掛け入射角を算出し、前記地震情報に含まれるマグニチュードと、算出した震源距離、震央距離及び見掛け入射角とに基づいて、前記設置位置が前記地震の震源地から遠くなるほど当該地震による表面波の影響度が実体波に比較して高くなるように前記振幅レベルを示す物理量を予測しているので、震央距離を考慮しないで予測する場合に比較して、長周期地震動による振幅レベルを高精度に予測することができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【０１４１】
特に、本実施の形態では、前記地震情報に含まれるマグニチュードと、算出した震源距離、震央距離及び見掛け入射角とに基づいて、前記設置位置が前記地震の震源地から遠くなるほど前記震央距離による影響度が前記震源距離に比較して高くなるように前記振幅レベルを示す物理量を予測しているので、より簡易に長周期地震動による振幅レベルを示す物理量を予測することができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【０１４２】
また、本実施の形態では、前記マグニチュード、前記震源距離、前記震央距離及び前記見掛け入射角に基づいて前記振幅レベルを示す物理量を算出することができるものとして予め導出された演算式を用いて当該振幅レベルを示す物理量を予測しているので、より簡易に長周期地震動による振幅レベルを示す物理量を予測することができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【０１４３】
特に、本実施の形態では、前記演算式を、過去の地震における速度応答量を示す実測データを用いると共に、マグニチュード、震源距離、震央距離、及び見掛け入射角を説明変数に含め、前記速度応答量を被説明変数とした回帰分析によって、当該速度応答量に最もよく回帰することのできるものとして導出された予測式としているので、より高精度に長周期地震動による振幅レベルを示す物理量を予測することができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【０１４４】
また、本実施の形態では、前記予測式を（９）式を用いた回帰分析により得られた予測式としているので、より高精度に長周期地震動による振幅レベルを示す物理量を予測することができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【０１４５】
さらに、本実施の形態では、前記予測式で用いられる距離Ｄが（１６）式により算出されるものとしているので、より高精度に長周期地震動による振幅レベルを示す物理量を予測することができる結果、より効果的に長周期地震動による被害の発生を抑制することができる。
【０１４６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１４７】
また、上記の実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明を抽出できる。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１４８】
例えば、上記実施の形態では、本発明の制御対象としてエレベータ及び放送システムを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、超高層建物、免震建物、大型タンク、吊り橋、建設用仮設足場、タワークレーン等の長周期地震動による影響を受けやすい構造物に設けられた他の各種設備や部材等を制御対象とする形態とすることもできる。
【０１４９】
本発明の制御対象として超高層建物に設けられた部材を適用する場合の形態例としては、当該超高層建物に用いられる各ブレースの取り付け部の固定度を、電磁石等を用いて可変としておき、長周期地震動が到達する以前に、予測した振幅レベルを示す物理量（速度応答量Ｒｐｖ）の大きさに応じて当該固定度を調整する形態や、超高層建物に設けられた窓拭き用ゴンドラに揺れ防止用の錘を適用すると共に、当該錘をゴンドラ内に収容する状態と、ゴンドラより下にワイヤ・ブレース等を用いて垂下させる状態とを電気的に切り替え可能としておき、長周期地震動が生じていない通常時は上記錘をゴンドラ内に収容しておく一方、予測した長周期地震動の振幅レベルを示す物理量が所定レベル以上となった場合に、長周期地震動が到達する以前に上記錘を垂下させる形態、予測した長周期地震動の振幅レベルを示す物理量が所定レベル以上となった場合にコンピュータにより記憶されているデータを他の建物に設けられたコンピュータにネットワーク等を介して転送することによりバックアップする形態等が例示できる。
【０１５０】
また、本発明の制御対象として免震建物に設けられた部材を適用する場合の形態例としては、当該免震建物を油圧ダンパーにより免震特性を制御するものとしておき、長周期地震動が到達する以前に上記油圧ダンパーの油圧調整弁を、当該免震建物の剛性が長周期地震動の振幅レベルに適応するように調整する形態等が例示できる。
【０１５１】
これらの場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０１５２】
また、上記実施の形態では、長周期地震動の振幅レベルに基づいて得られる物理量（ここでは、平均層間変形角ｄｒ）を用いて制御対象（ここでは、エレベータ及び放送システム）を制御する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、長周期地震動の振幅レベルを示す物理量そのものを用いて制御対象を地震による被害の発生を抑制するように制御する形態とすることもでき、さらに、長周期地震動の振幅レベルを示す物理量及び当該振幅レベルに基づいて得られる物理量の双方を用いて制御対象を地震による被害の発生を抑制するように制御する形態とすることもできる。
【０１５３】
長周期地震動の振幅レベルを示す物理量そのものを用いて制御対象を地震による被害の発生を抑制するように制御する場合の形態例としては、図５に示した制御情報データベースＤＢ１において、平均層間変形角に代えて長周期地震動の振幅レベルを適用して、上記実施の形態と同様に用いる形態等を例示することができる。また、長周期地震動の振幅レベルを示す物理量（以下、「第１の物理量」という。）及び当該振幅レベルに基づいて得られる物理量（以下、「第２の物理量」という。）の双方を用いて制御対象を地震による被害の発生を抑制するように制御する場合の形態例としては、第１の物理量及び第２の物理量の少なくとも一方が各々に対応して予め定められた閾値以上であった場合に、図５に示した制御情報データベースＤＢ１を適用して、上記実施の形態と同様にエレベータ及び放送システムを制御する形態等を例示することができる。
【０１５４】
これらの場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０１５５】
また、上記実施の形態では、本発明のマグニチュードとして気象庁マグニチュードを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、モーメントマグニチュード、津波マグニチュード、表面波マグニチュード、実体波マグニチュード等の他のマグニチュードを適用する形態とすることもできる。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０１５６】
また、上記実施の形態では、本発明の振幅レベルを示す物理量として速度応答量Ｒｐｖを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、予測対象位置における最大加速度や最大速度等の他の振幅レベルを示す物理量を適用する形態とすることもできる。この場合の形態例としては、適用する物理量の実測データを用いた回帰分析（一例として（９）式を用いた回帰分析）を行うことにより、当該物理量を算出する予測式を予め導出して適用する形態を例示することができる。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０１５７】
また、上記実施の形態では、見掛け入射角θが基準角θＳを超える位置については係数αに０（零）を適用することにより、距離Ｄとして震源距離Δそのものを適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、基準角θＳを適用することなく、単に見掛け入射角θが大きくなるに従って距離Ｄに対する震央距離Δの割合が高くなるように当該距離Ｄを導出する形態とすることもできる。この場合の形態例としては、何れの見掛け入射角θにおいても、係数αを（１５）式により算出する形態を例示することができる。この場合、上記実施の形態に比較して、振幅レベルの予測精度が若干低下するものの、見掛け入射角θの大きさに応じた係数αの設定の切り替えを行う必要がなくなる結果、より高速に振幅レベルを予測することができるようになる。
【０１５８】
また、上記実施の形態では、距離Ｄを（１６）式により算出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、前記距離Ｄを次の（１９）式により算出する形態とすることもできる。
【０１５９】
【数２２】
2010083629.tif 000024
【０１６０】
この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０１６１】
また、上記実施の形態では、（１０）式により示される予測式を用いて予測対象位置の振幅レベルを算出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、過去の地震動における速度応答量を示す実測データを用いると共に、マグニチュード、震源距離、震央距離、及び見掛け入射角を説明変数に含め、速度応答量を被説明変数とした回帰分析によって、当該速度応答量に最もよく回帰することのできるものとして導出された他の予測式（一例として、（１０）式における各係数の値が異なる予測式）を適用して予測対象位置の振幅レベルを算出する形態とすることもできる。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０１６２】
また、上記実施の形態では、建物毎に地震対応制御装置４０を設けておき、建物毎に個別に制御対象を制御する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、予め定められた複数の建物を纏めて集中的に管理する管理センタ等に地震対応制御装置４０を設けておき、当該地震対応制御装置４０によって管理対象とする全ての建物に設けられた制御対象を制御する形態とすることもできる。この場合の形態例としては、地震対応制御装置４０に、管理対象とする全ての建物についての位置、高さ、及び１次固有周期を示す情報をデータベースとして保持させると共に、管理対象とする全ての建物の制御対象を遠隔操作可能としておき、各建物に対応させて本実施の形態に係る地震対応制御プログラムを実行する形態を例示することができる。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０１６３】
その他、上記実施の形態で説明した地震対応制御システム１０及び地震対応制御装置４０の構成（図１〜図４参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な部位を削除したり、新たな部位を追加したり、接続状態を変更したりすることができることは言うまでもない。
【０１６４】
また、上記実施の形態で示した地震対応制御プログラム及び振幅レベル予測処理ルーチン・プログラムの処理の流れ（図７，図８参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な処理ステップを削除したり、新たな処理ステップを追加したり、処理順序を入れ換えたりすることができることは言うまでもない。
【０１６５】
また、上記実施の形態で示した各種演算式も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更できることは言うまでもない。
【０１６６】
さらに、上記実施の形態で示した各種データベースの構成（図５，図６参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要な情報を削除したり、新たな情報を追加したりすることができることは言うまでもない。例えば制御情報データベースＤＢ１における被害想定を示す情報は必ずしも必要ではなく、削除することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】実施の形態に係る地震対応制御システムの全体構成を示す構成図である。
【図２】実施の形態に係る地震対応制御システムで対応しているエレベータの構成例を示す側面図である。
【図３】実施の形態に係る地震対応制御装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態に係る地震対応制御装置に備えられた二次記憶部の主な記憶内容を示す模式図である。
【図５】実施の形態に係る制御情報データベースの構成を示す模式図である。
【図６】実施の形態に係る建物情報データベースの構成を示す模式図である。
【図７】実施の形態に係る地震対応制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施の形態に係る振幅レベル予測処理ルーチン・プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施の形態に係る地震対応制御システムの効果の説明に供する模式図である。
【図１０】本発明の振幅レベルを示す物理量の予測原理の説明に供する図であり、実体波と表面波を示すと共に、実体波と表面波の震央距離に応じた優劣関係を示す模式図（側面図）である。
【図１１】本発明の振幅レベルを示す物理量の予測原理の説明に供する図であり、震源深さ、震源距離、震央距離、見掛け入射角を示す模式図（側面図）である。
【図１２】本発明の振幅レベルを示す物理量の予測原理の説明に供する図であり、本発明の発明者による検討に用いた実測データの気象庁マグニチュードと震央距離の分布を示すグラフである。
【図１３】本発明の振幅レベルを示す物理量の予測原理の説明に供する図であり、（３）式の予測式による予測値と観測値（実測値）の比較を示すグラフである。
【図１４】本発明の振幅レベルを示す物理量の予測原理の説明に供する図であり、（４）式の予測式による予測値と観測値（実測値）の比較を示すグラフである。
【図１５】本発明の振幅レベルを示す物理量の予測原理の説明に供する図であり、（５）式の予測式による予測値と観測値（実測値）の比較を示すグラフである。
【図１６】本発明の振幅レベルを示す物理量の予測原理の説明に供する図であり、（６）式の予測式による予測値と観測値（実測値）の比較を示すグラフである。
【図１７】本発明の振幅レベルを示す物理量の予測原理の説明に供する図であり、（１０）式の予測式による予測値と観測値（実測値）の比較を示すグラフである。
【図１８】本発明の振幅レベルを示す物理量の予測原理の説明に供する図であり、（１１）式の予測式による予測値と観測値（実測値）の比較を示すグラフである。
【図１９】本発明の振幅レベルを示す物理量の予測原理の説明に供する図であり、（１２）式の予測式による予測値と観測値（実測値）の比較を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１６８】
１０    地震対応制御システム
１２    ネットワーク
２０    リアルタイム地震情報供給源
４０    地震対応制御装置
４０Ａ    ＣＰＵ（取得手段，予測手段，制御手段，推定手段，算出手段）
４０Ｂ    ＲＡＭ
４０Ｃ    ＲＯＭ
４０Ｄ    二次記憶部（記憶手段）
４０Ｅ    キーボード
４０Ｆ    ディスプレイ
４０Ｇ    入出力ポート
４０Ｈ    入出力Ｉ／Ｆ
４２    長周期振動センサ
４４    エレベータ制御盤
４６    放送制御盤
ＤＢ１    制御情報データベース
ＤＢ２    建物情報データベース
【図１】
2010083629.tif 000025
【図２】
2010083629.tif 000026
【図３】
2010083629.tif 000027
【図４】
2010083629.tif 000028
【図５】
2010083629.tif 000029
【図６】
2010083629.tif 000030
【図７】
2010083629.tif 000031
【図８】
2010083629.tif 000032
【図９】
2010083629.tif 000033
【図１０】
2010083629.tif 000034
【図１１】
2010083629.tif 000035
【図１２】
2010083629.tif 000036
【図１３】
2010083629.tif 000037
【図１４】
2010083629.tif 000038
【図１５】
2010083629.tif 000039
【図１６】
2010083629.tif 000040
【図１７】
2010083629.tif 000041
【図１８】
2010083629.tif 000042
【図１９】
2010083629.tif 000043