FREQL の動作シミュレーション例
株式会社システムアンドデータリサーチ

実際の地震で FREQL がどのように動作するかを、直下のケース（ケース 1）と、直下でないケース（ケース 2）の 2 パターンでシミュレーションをおこないました。
＊ 本シミュレーションには、防災科学技術研究所の K-NET（強震ネットワーク）で観測された一般公開データを用いました。

１．警報の説明P 波警報 ：PI 値による警報。P 波を検知し、危険な揺れを判断し警報を出力します。
PI 警報は弊社の特許技術です。
RI 警報：リアルタイムに震度を計算し、指定した警報レベルを超えると警報を出力します。
本シミュレーションでは、RI>=4.0（震度 4 相当）を設定しました。
リアルタイム震度（RI）は弊社の特許技術です。
＊ FREQL は１台で、Ｐ波でも S 波でも警報を出力することができます。
この機能は弊社の特許技術です。
＊ FREQL は P 波警報、RI 警報のほか加速度による警報や地震の諸元に基づくP 波も可能です。つまり、1 台で警報の多重化による高い安全性を実現します。

２．結果以下の説明は、地震発生時刻を 0 秒として、説明をいたします。
＊ 図には参考として、緊急地震速報の第 1 報発信と情報受信仮定時刻を記入しました。
第 1 報発信時刻については、気象庁発表のデータを参考にしました。
受信時刻は、情報受信までに数秒から 20 秒かかるという気象庁ホームページ掲載の記述をもとに、伝送時間を 2 秒と仮定しました。

ケース 1

新潟県中越地震2004 年 10 月 23 日

観測点：小千谷（震央距離 7km）

M6.8 深さ 13km

震度 7 弱0.0 秒：地震発生
2.4 秒：観測地点で P 波検知 P 波の始まり部分で P 波検知。
2.6 秒：P 波警報 P 波検知後 0.2 秒後に P 波警報発令。
3.3 秒：震度警報 P 波警報発令 0.7 秒後、設定リアルタイム震度レベル４.0 を越えたところで震度警報発令。
5.0 秒に S 波到達。P 波警報から、2.4 秒。S 波到達後数秒後に主要動のピークを迎えます。

＜説明：参照 図 2＞
震央距離 7km 地点で観測された地震（直下）波形によるシミュレーション例です。
FREQL は、Ｐ波の始まり後、0.2 秒後に P 波警報を出力しています。Ｐ波警報の 0.7 秒後、地震動は、震度 4 を超え、リアルタイム警報も出力されます。地震の規模が大きく、近距離の地震では、P 波部分でも大きな揺れとなり、本ケースでは、P 波の段階で震度 4 を超えます。P 波警報から 2.4 秒後、S 波が到達し、大きく揺れ始め、数秒後に主要動のピークを迎えます。
緊急地震速報では、S 波到達後、1 秒以上経ってから第 1 報を受信することになります。これは、FREQLの P 波警報後、3 秒以上遅れての情報受信です。

2007©System and Data Research Co., Ltd.

ケース 2

宮城県沖地震2005 年 8 月 16 日

（1）観測点：牡鹿（震央距離 82km）

M7.2 深さ 42Kkm

震度 5 弱0 秒：地震発生
12.5 秒：観測地点で P 波検知 P 波の始まり部分で P 波検知。
13.4 秒：P 波警報
P 波検知後 0.9 秒後に P 波警報発令。
21.9 秒：震度警報
P 波警報発令 8.5 秒後、設定リアルタイム震度レベル４.0 を越えたところで震度警報発令。
20.8 秒に S 波到達。P 波警報から、7.4 秒。S 波到達後数秒後に主要動のピークを迎えます。

＜説明：参照 図 3＞
震央距離が 82km 地点で観測された地震波形によるシミュレーション例です。
FREQL は、Ｐ波の始まり後、0.9 秒後に P 波警報を出力しています。Ｐ波警報の 7.4 秒後、S 波が到達し、大きく揺れ始め、数秒後に主要動のピークを迎えます。このケースでは、S 波が到達してから、約1 秒後に震度 4 を超え、リアルタイム震度警報も出力しています。
緊急地震速報では、S 波到達後、1 秒弱の時点で第 1 報を受信することになります。これは、FREQLの P 波警報後、約 8 秒遅れての情報受信です。
（2）観測点：石巻（震央距離 104km）

震度 5 強0 秒：地震発生
15.7 秒：観測地点で P 波検知
P 波の始まり部分で P 波検知。
16.2 秒：P 波警報
P 波検知後 0.5 秒後に P 波警報発令。
26.0 秒：震度警報
P 波警報発令 9.8 秒後、設定リアルタイム震度レベル４.0 を越えたところで震度警報発令。
26.6 秒に S 波到達。P 波警報から、10.4 秒。S 波到達後数秒後に主要動のピークを迎えます。

＜説明：参照 図 4＞
震央距離が 104km 地点で観測された地震波形によるシミュレーション例です。
FREQL は、Ｐ波の始まり後、0.5 秒後に P 波警報を出力しています。震度４のリアルタイム震度警報出
力直後、Ｐ波警報の 9.8 秒後、S 波が到達し、大きく揺れ始め、数秒後に主要動のピークを迎えます。
緊急地震速報では、P 波到達後、6 秒弱の時点で第 1 報を受信することになります。これは、FREQLの P 波警報後、約 5 秒遅れての情報受信です。
（3）観測点：仙台（震央距離 129km）

震度 5 強0 秒：地震発生
19.2 秒：観測地点で P 波検知 P 波の始まり部分で P 波検知。
20.8 秒：P 波警報 P 波検知後 1.6 秒後に P 波警報発令。
33.0 秒：震度警報 P 波警報発令 12.2 秒後、設定リアルタイム震度レベル４.0 を越えたところで震度警報発令。
32.6 秒に S 波到達。P 波警報から、11.8 秒。S 波到達後数秒後に主要動のピークを迎えます。

＜説明：参照 図 5＞
震央距離が 129km 地点で観測された地震波形によるシミュレーション例です。
FREQL は、Ｐ波の始まり後、1.6 秒後に P 波警報を出力しています。Ｐ波警報の 11.8 秒後、S 波が到達し、大きく揺れ始め、数秒後に主要動のピークを迎えます。このケースでは、S 波が到達してから、約 0.5 秒で震度 4 を超え、リアルタイム震度警報も出力しています。
緊急地震速報では、P 波が到達してから 2 秒後、FREQL の P 波警報とほぼ同時に第 1 報を受信します。
これは、仙台では、オンサイト警報（図 1 参照）の FREQL と、前線警報（図 1 参照）の緊急地震速報の第 1 報受信が、同時であることを意味します。つまり、仙台より震源に近いところでは、FREQL の警報が早いことになるのです。

2007©System and Data Research Co., Ltd.

3．まとめ・ FREQL は、直下の地震に対しても、数秒以上の先行時間が確保できます。
・ 震源から遠く離れた、被害発生の可能性が低い地域では、緊急地震速報の方が、早い場合もありますが、被害が発生するような震源に近い地域では、FREQL は、緊急地震速報より確実に早く警報を出力します。
・ 今回のシミュレーションでは、緊急地震速報の情報受信時刻を、情報発信後 2 秒と仮定しましたが、さまざまな情報伝達経路を通る場合、経路の数だけ伝送トラブルによる遅れ、あるいは不受信のリスクが高くなります。FREQL は、地震計を置いてあるその場で警報（オンサイト警報）を出しますので、情報不達のリスクが極めてすくない早期地震警報システムです。

以上

オンサイト警報
前線警報

図 1. 地震動早期検知警報システムの概念図

2007©System and Data Research Co., Ltd.

ケース1：2004年10月23日新潟県中越地震（M６． ８） 小千谷（震央距離７km)で観測された加速度波形（K -net )震度7弱

1500UD

加速度（Gal)1000
500
0-500-1000-1500
1500 01000

加速度（Gal)

12345678910111213

1415161718192021222324252627282930313233

34353637383940222324252627282930313233

3435

3637383940

22232425262728293031323334353637383940Time(sec)NS500
0-500-1000-1500
150001000

加速度（Gal)12345678910111213141516

1718192021Time(sec)EW

500
0-500-1000-1500
0

123

緊第
4急 １5地報
震発
速信
報

緊第想
6急 １7定 8地報時
震受刻
速信
報

9101112131415161718192021Time(sec)

S波の始まりP波の始まりFREQL リアルタイム震度警報発令（設定警報レベル 4 .0
震度４相当）

FREQ L
PI警報発令図 2.

2004 年 10 月 23 日

新潟県中越地震 シミュレーション

ケース２：2005年8月16日宮城県沖地震（M7.2） 牡鹿（震央距離８２Km) 加速度波形（K -net )震度5弱600

UD

加速度（Gal)400
200
0-200-400加速度（Gal)

-600
600 0

1400

NS

2345678910111213

1415161718

1920

21

22232425

262728

2930

3132

33

3435

36

37

38

39

40

22232425

262728

2930

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

22232425

26

2728

2930

3132

33

34

35

36373839

40

Time(sec)

200
0-200-400

加速度（Gal)

-600
600 0

1400

EW

2345678

910

11

1213

14

15

16

1718

1920

21

Time(sec)

200
0-200-400-600
0123456789101112131415161718192021Time(sec)

P波の始まりFREQ L
PI警報発令図 3. 2005 年 8 月 16 日

緊第急 １地報
震発
速信報

緊第想
急 １定地報時
震受刻
速信報

FREQL リアルタイム震度警報発令（ 設定警報レベル 4 .0
震度４相当）

S波の始まり宮城県越地震 シミュレーション（1）2007©System and Data Research Co., Ltd.

ケース２：2005年8月16日宮城県沖地震（M7.2） 石巻（震央距離１０４Km） 加速度波形（K-net) 震度5強
300

UD

加速度（Gal)200100
0-100-200

加速度（Gal)

-300
300 0

1200

NS

2

3456789101112131415

16171819202122232425262728293031323334353637383940

222324252627282930313233

3435

3637383940

2223242526272829303132

33

34353637

383940Time(sec)

100
0-100-200

加速度（Gal)

-300
300 0

1200

EW

234567891011121314151617181920

21Time(sec)100
0-100-200-300
0123456789101112131415

161718192021Time(sec)
緊第
急 １地報
震発
速信
報

P波の始まりFREQL
PI警報発令図 4. 2005 年 8 月 16 日

緊第想
急 １ 定地報時
震受刻
速信
報

S波の始まりFREQ L リアルタイム震度警報発令（ 設定警報レ ベル 4.0
震度４相当）

宮城県越地震 シミュレーション（2）ケース２：2005年8月16日宮城県沖地震（M7.2） 仙台（震央距離１２９Km) 加速度波形（K-net ） 震度5強
300

UD

加速度（Gal)200100
0-100-200

加速度（Gal)

-300
300 0

1200

NS

2345678910111213

141516171819202122232425262728

2930

3132

33343536373839

40

2223242526272829303132333435

3637383940

2223242526272829303132

33

3435

36373839

40

Time(sec)

100
0-100-200

加速度（Gal)

-300
300 0

1200

EW

234567891011121314151617181920

21

Time(sec)1000-100-200-300
0123456789101112131415161718192021Time(sec)

P波の始まりFREQ L
PI警報発令図 5. 2005 年 8 月 16 日

緊第
急 １地報
震発
速信
報

緊第想
急 １ 定地報時
震受刻
速信報

S波の始まりFREQ L リアルタイム 震度警報発令（設定警報レ ベル 4.0
震度４相当）

宮城県越地震 シミュレーション（3）2007©System and Data Research Co., Ltd.