(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
過去に発生した様々な地震についての地震情報である震源位置とマグニチュードと地震の揺れの強さの分布とを組にして記憶する地震情報記憶手段と、地震の揺れの強さに対するエレベーターの地震被害の発生確率の関係を記憶する地震被害情報記憶手段と、エレベーターの所在位置情報を記憶するエレベーター情報記憶手段と、新たな地震発生時に震源位置とマグニチュードを入力する地震情報入力手段と、前記地震情報記憶手段に記憶された情報および前記地震情報入力手段から入力された震源位置とマグニチュードを用いて地震の揺れの強さの分布を推定し、この推定した揺れの強さの分布と前記地震被害情報記憶手段に記憶された情報と前記エレベーター情報記憶手段に記憶された情報とを用いてエレベーターの地震被害の発生件数と分布を予測する地震被害予測手段と、この地震被害予測手段が予測した結果を表示する表示手段とを備え、前記地震被害予測手段は、新たな地震発生時に地震情報入力手段に入力された震源位置を用いて前記地震情報記憶手段を参照し、新たな地震発生時の震源位置に最も震源位置が近い過去の地震情報を抽出し、抽出された地震情報のうち地震の揺れの強さを、新たな地震発生時のマグニチュードと過去のマグニチュードとの差に応じて倍率を掛けて補正し、この補正した揺れの強さを用いて新たなエレベーターの地震被害の発生件数と分布を予測することを特徴とするエレベーターの地震被害予測システム。
【請求項２】
前記地震情報記憶手段に記憶する地震の揺れの強さは、地震動の最大加速度をＳＩ値により定める係数で補正した値である実効加速度であり、前記地震情報記憶手段は前記実効加速度の分布を前記地震の震源位置とマグニチュードとともに記憶し、前記地震被害情報記憶手段は実効加速度に対するエレベーターの地震被害の発生確率の関係を記憶することを特徴とする請求項１に記載のエレベーターの地震被害予測システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレベーターの地震時の安全システムに関するものであり、特に地震発生時に被害の発生したエレベーターを迅速に復旧するための情報を提供する地震被害予測システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エレベーターには地震時の安全確保のため地震感知器が備えられており、地震によりあらかじめ設定した加速度値より強い揺れを感じると運転を停止する。そして、一定時間経過後に自動的に運転を再開するようになっている。しかし、エレベーターの機器の損傷（物損）が発生するような大きな地震に対処するため、地震の揺れが別に設定した加速度値より大きい場合には、保守作業員による点検が行なわれるまで運転休止状態となるようにしている。
【０００３】
地震感知器により休止状態になるエレベーターが出るような震度４程度の地震は、例えば首都圏においても年間１０〜２０回程度発生しており、毎回数十〜数百台程度のエレベーターが休止状態となっている。また、震度５クラスの地震になると数万台に及ぶエレベーターが一度に休止状態となる。これらのエレベーターを迅速に復旧するためには、エレベーターの被害状況、即ちどの地域でどのくらいの数のエレベーターが休止状態となっているのか、更にその内どれくらいのエレベーターが物損被害を起こしているのかといった情報を即座に把握して、適切な復旧対策を立てることが必要である。
【０００４】
これに対して、地震発生時にどのエレベーターが停止しているかを把握する手段としては、地震感知器を電話回線に接続し、地震によりエレベーターが停止した場合、その旨の信号を電話回線を通して復旧作業員の待機している監視センターに送信する方法が提案されている（例えば、特開平7−157217 号公報）。
【０００５】
また、物損が発生しているかを把握する手段としては、エレベーターの昇降路内に各種センサやテレビカメラを設置して、遠隔的に異常の有無を検出する方法が提案されている（例えば、特開平5−139642 号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来考案されている方法を用いるためには、膨大な数のエレベーターに対して通信手段や各種センサを設置しなければならず、多大の費用を必要とするため、ごく一部のエレベーターにしか適用されていないのが実状である。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記のように多大な費用を必要とせずに復旧対策のための情報を提示する手段として、地震発生時にその地震の震源位置やマグニチュードを入力するだけで、エレベーターの停止や物損の発生件数および分布を予測・表示して、復旧対策の立案を支援するエレベーターの地震被害予測システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、地震被害予測システムが、過去に発生した様々な地震についての地震情報である震源位置とマグニチュードと地震の揺れの強さの分布とを組にして記憶する地震情報記憶手段と、地震の揺れの強さに対するエレベーターの地震被害の発生確率の関係を記憶する地震被害情報記憶手段と、エレベーターの所在位置情報を記憶するエレベーター情報記憶手段と、新たな地震発生時に震源位置とマグニチュードを入力する地震情報入力手段と、前記地震情報記憶手段に記憶された情報および前記地震情報入力手段から入力された震源位置とマグニチュードを用いて地震の揺れの強さの分布を推定し、この推定した揺れの強さの分布と前記地震被害情報記憶手段に記憶された情報と前記エレベーター情報記憶手段に記憶された情報とを用いてエレベーターの地震被害の発生件数と分布を予測する地震被害予測手段と、この地震被害予測手段が予測した結果を表示する表示手段とを備え、前記地震被害予測手段は、新たな地震発生時に地震情報入力手段に入力された震源位置を用いて前記地震情報記憶手段を参照し、新たな地震発生時の震源位置に最も震源位置が近い過去の地震情報を抽出し、抽出された地震情報のうち地震の揺れの強さを、新たな地震発生時のマグニチュードと過去のマグニチュードとの差に応じて倍率を掛けて補正し、この補正した揺れの強さを用いて新たなエレベーターの地震被害の発生件数と分布を予測することにより達成される。
【０００９】
そしてこのシステムにおいて、前記地震情報記憶手段に記憶する地震の揺れの強さは、地震動の最大加速度をＳＩ値により定める係数で補正した値である実効加速度であり、前記地震情報記憶手段は前記実効加速度の分布を前記地震の震源位置とマグニチュードとともに記憶し、前記地震被害情報記憶手段は実効加速度に対するエレベーターの地震被害の発生確率の関係を記憶することが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に本発明によるエレベーターの地震被害予測システムの実施例を示す。図において、１は地震情報記憶手段、２は地震被害情報記憶手段、３はエレベーター情報記憶手段、４は地震被害予測手段、５は地震情報入力手段、６は表示手段である。地震被害予測手段４は、具体的にはコンピュータ７上のプログラムとして実現するものであってもよい。この場合、地震情報記憶手段１と地震被害情報記憶手段２とエレベーター情報記憶手段３は、このコンピュータ７に接続された外部記憶装置８上に構成されたデータベースであってもよい。また、この場合、地震情報入力手段５はコンピュータ７に接続されたキーボード等の入力装置であり、表示手段６はコンピュータ７に接続された表示装置となる。
【００１２】
図２および図３に地震情報記憶手段１に記憶される情報の中身を示す。
【００１３】
１０１は過去に発生した地震の震源位置やマグニチュードを記録した震源位置・強さデータであり、１０２はそれらの地震において観測された地震の揺れの強さの分布（地動分布）を記録した地動分布データである。
【００１４】
震源位置・強さデータ１０１は、地震を識別するための地震コードと地震の震央位置を表わす緯度・経度のような位置情報と震源の地表からの深さを表わす震源深さと地震の強さを表わすマグニチュードを含むものである。
【００１５】
地動分布データ１０２は、地震を識別するための地震コード毎と観測点を識別するための観測点コードと観測点の位置を表わす緯度・経度のような位置情報と観測データに基づいて計算した実効加速度を含むものである。なお、観測値と観測値から計算される実効加速度については、地震被害予測手段の説明の個所で詳細を説明する。
【００１６】
図４，図５，図６に地震被害情報記憶手段２に記憶される情報の中身を示す。
【００１７】
図４は、実効加速度と被害の発生率の関係を示すグラフの一例である。地震被害情報記憶手段２は、この様なグラフに基づいて任意の実効加速度が与えられた時にそれに対応する被害発生率を求めるための被害発生率データを記憶しておくものである。なお、本実施例の説明において、エレベーターの被害とは、ロープ類や釣合いおもり等のエレベーターの構成機器の物理的損傷（物損）や地震感知器の動作によるエレベーターの停止などエレベーターの運行の障害となる種々の事象を対象とする。従って、具体的には図４に示す被害発生率のグラフを被害の内容毎に用意して、以下に説明する手順で被害を予測するものである。
【００１８】
図４のグラフのデータは、具体的には例えば図５に示すように、図４のグラフを折れ線で近似した場合の頂点の値を記憶しておき、任意の実効加速度に対する被害発生率を計算できるようにしておくものであってもよい。また、図６に示すように、実効加速度をいくつかの区分に区切り、それぞれの区分に対する被害発生率の平均値を記憶しておき、任意の実効加速度に対する被害発生率を計算できるようにしておくものであってもよい。
【００１９】
図７にエレベーター情報記憶手段３に記憶される情報の中身を示す。
【００２０】
エレベーター情報記憶手段には、エレベーターを識別するための番号（ＩＤ）とエレベーターの所在位置を表わす緯度・経度のような位置情報をが含まれる。その他に、エレベーターが設置されているビルの名称や住所・電話番号、エレベーターが納入された納入年、エレベーターの機種を表わすコード、エレベーターの昇降路の長さを表わす全高、エレベーターに設置されている地震感知器の設定値などが含まれていてもよい。
【００２１】
次に、本発明によるエレベーターの地震被害の予測方法について説明する。
【００２２】
従来、ガスや水道などのライフラインや建築物の地震被害予測を行うシステムでは、距離減衰式などを用いて地中に想定した工学基盤面での地震動を計算し、これに地表付近の地質に対応した倍率を掛けることにより地表面での最大加速度や最大速度を計算している。これをもとにガス・水道の配管や建築物の損傷発生確率を計算して被害予測を行っている。この予測方法は、震度６あるいはそれ以上の大きな地震に対して、広域的な災害の発生状況を大まかに把握する上では適切な方法であった。
【００２３】
しかしながら、本発明の目的とする震度５あるいはそれ以下の中小規模地震において、エレベーターが地震感知器で停止する程度の軽微な被害を予測するためには、細かな地域毎の地震動をかなり高い精度で推定する必要がある。そこで、本発明では、以下に説明するような過去の地震に関する事例データをもとにした予測方法を用いる。
【００２４】
まず、地震は全くランダムな場所に発生するわけではなく、ある程度偏った地域に発生することが知られている。例えば、関東近郊においては、茨城県の南部、茨城県沖の日本海溝付近など太平洋プレートやフィリピン海プレートが大陸プレートの下に沈み込む地域で多発する傾向がある。一方、震源位置がほぼ同じである地震の場合、地面の中を伝わる地震波の経路が大体同じとなるので、地震の規模がほぼ同じであれば地動分布も大体同じようになる傾向がある。
【００２５】
そこで、予め様々な地震における地動分布を記録しておき、予測対象の地震の震源位置とマグニチュードが与えられたなら、その震源位置に最も近い震源位置を持つ地震の地動分布に対してマグニチュードの違いによる補正を掛けることで、予測対象の地震の地動分布を推定することができる。
【００２６】
次に、地震被害を予測するための地震の揺れの強さの尺度としては、従来、最大加速度，最大速度，ＳＩ値など種々のものが提案されているが、本発明では、地震の揺れに含まれる様々な周波数成分のうち、エレベーターの被害に関わる周波数成分の大きさを表わす指標値を用いる。
【００２７】
エレベーターでは縦に長い昇降路の中にメインロープやガバナロープなど多くのロープ類が張られている。これらのロープ類は、揺れの加速度や速度があまり大きくなくても地震動の特定の周波数に共振して大きく揺れることにより、損傷を起こす可能性が高いと考えられる。また、地震感知器は一般にエレベーターに被害を与えるような例えば５Hz以下の低い周波数領域の揺れに対して動作するように設計されている。そこで、地震動の中でロープ類が共振を起こすような周波数成分あるいは地震感知器が動作する周波数成分の大きさを表わす指標を用意し、これによってエレベーターの地震感知器の動作や物損被害を予測するものである。
【００２８】
エレベーターの被害に関わる周波数成分の大きさを表わす指標値としては、観測点から地震波形を得て、これを例えば５Ｈｚ以下の成分を残すフィルターに通した後の波形に対して、最大速度あるいは最大加速度などを求めて指標値とする。
【００２９】
また、観測点から地震波形が得られず、例えば最大加速度とＳＩ値のみが得られる場合には、ＳＩ値を地震動の周波数的な特性を表わす指標として、ＳＩ値によって定める係数により最大加速度を補正した実効加速度を計算し、エレベーターの被害に関わる指標値として用いる。
【００３０】
具体的には、最大加速度に比してＳＩ値が著しく小さい場合、例えば最大加速度値が７０gal 以上あってＳＩ値が４kine以下しかない場合には、高い周波数成分が多く含まれる地震動であり、エレベーターに対する実効的な影響は見かけの加速度ほど大きくないと解釈し、最大加速度を小さめに、例えば５０％に見積もった値を実効加速度として用いる。地動分布データ１０２には、このような形で求めた指標値あるいは実効加速度を記憶しておく。
【００３１】
次に、地震被害予測手段４によってエレベーターの地震時の被害発生件数の分布を予測計算して表示手段６に表示する手順について説明する。
【００３２】
図８に地震被害予測手段４としての予測プログラムの動作手順を示す。本プログラムは、まず図９に示すような操作画面６０１を表示し、操作者の指示入力を促す（４０１）。操作画面６０１において、６０２は予測結果である地震被害の発生件数を地図上での分布図として表示する表示領域であり、６０３は地震発生時に地震情報を入力する地震情報入力領域であり、６０４は設定した地震情報に対する予測表示を指示する操作ボタンであり、６０５は予測結果を表示する地域を区分したメッシュである。
【００３３】
地震が発生すると操作者は、まずこの操作画面で地震情報入力領域６０３に発生した地震の震源位置、強さ等を入力する。すると、予測プログラムの処理手順４０２によりそれらのデータがプログラムに取り込まれる。次に、操作者は予測表示を行うよう操作ボタン６０４を押してプログラムに指示を与える。すると、予測プログラムは処理手順４０３，４０４に従って、設定された地震情報に対するエレベーターの地震被害の予測値を計算し、その結果を表示領域６０２に表示する（４０５）。
【００３４】
次に、図１０を用いて予測プログラムにおける実効加速度の分布の計算手順４０３について詳しく説明する。
【００３５】
まず、操作画面６０１で入力された地震情報の震源位置に対してそれに最も近い震源位置である地震を震源位置・強さデータ１０１から探し出す(４０３１)。次に、探し出した地震に対応する地動分布を地動分布データ１０２より取り出し、入力された地震のマグニチュードと探し出した地震のマグニチュードの差に応じて倍率を掛ける（４０３２）。そして、観測点間の実効加速度を空間的に補間して図９において予測結果を表示する地域に含まれるメッシュ６０５の全てに対する実効加速度を求める（４０３３）。この補間計算は、例えば観測点が含まれるメッシュに対してはその観測点に対応した実効加速度を与え、他のメッシュに対しては、値の連続性が最大となるような最適化計算により求めればよい。
【００３６】
次に図１１を用いて予測プログラムにおける被害発生件数の分布の計算手順４０４について詳しく説明する。
【００３７】
まず、全てのエレベーターについて、エレベーターの所在位置よりそれが含まれるメッシュを特定し、そのメッシュに手順４０３で与えられた実効加速度を得る。そして、その実効加速度に対応する被害の発生率を被害発生率データ２０１あるいは２０２より読み取る（４０４１）。次に、メッシュ毎に被害発生率を集計し、各メッシュ毎の被害発生件数を求める（４０４２）。
【００３８】
以上の手順で求められた被害発生件数の分布は、例えば図１２に示すように、各メッシュの被害発生件数を色の階調で区分して、色の階調の分布として表示領域６０２表示する。
【００３９】
なお、被害予測結果の表示形式としては、上記の手順４０４２において、メッシュ毎に被害発生率を集計せずに、各エレベーター毎に被害発生率を色の階調で区分して、図１３に示すようなエレベーターの所在位置にプロットしたマークとして表示するものであってもよい。あるいは、被害発生率が例えば５０％を超えるもののみをピックアップして地図上のマークとして表示するものであってもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によるエレベーターの地震被害予測システムによれば、特別なセンサや通信手段を設けることなく、エレベーターの被害状況の全容を瞬時に把握することができ、迅速に適切な復旧作業の立案を行うことができる。即ち、予測結果の表示を見ることによって、監視センターでは地震に対する復旧作業のために緊急に多数の復旧作業員を招集するべきか、あるいは通常の作業員で対処可能なのかの判断を行うことができる。また、被害の発生したエレベーターの集中している地域には、復旧作業員を増員して派遣するなど復旧作業を迅速化・効率化するための施策を講じることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるエレベーターの地震被害予測システムの実施例の構成を示す図である。
【図２】地震情報記憶手段に記憶される震源位置・強さデータの構造を示す図である。
【図３】地震情報記憶手段に記憶される地動分布データの構造を示す図である。
【図４】実効加速度と被害発生率の関係の一例を示す図である。
【図５】地震被害情報記憶手段に記憶される被害発生率データの構造を示す図である。
【図６】地震被害情報記憶手段に記憶される被害発生率データの構造を示す図である。
【図７】エレベーター情報記憶手段に記憶される情報の構造を示す図である。
【図８】地震被害予測手段の動作手順を示す図である。
【図９】表示手段に表示される内容を示す図である。
【図１０】実効加速度の分布の計算手順を示す図である。
【図１１】被害発生件数の分布の計算手順を示す図である。
【図１２】被害発生件数の分布の予測結果の表示画面を示す図である。
【図１３】被害発生件数の分布の予測結果の別な形式での表示画面を示す図である。
【符号の説明】
１…地震情報記憶手段、２…地震被害情報記憶手段、３…エレベーター情報記憶手段、４…地震被害予測手段、５…地震情報入力手段、６…表示手段、７…コンピュータ、８…外部記憶装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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