hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分裂酵母の遺伝的DNA再編成の分子メカニズムの解析

本研究では、生物が生来有している遺伝情報の再編成現象(例えば、相同組換え)について、分裂酵母をモデル実験系として、その分子機構の解明を試みた。特に、いくつかのタンパク質の機能について重点的に解析したが、なかでも、減数分裂期組換えの鍵酵素Dmc1リコンビナーゼの解析において大きな成果をあげた。すなわち、Dmc1依存的Holliday構造形成における試験管内反応に初めて成功し、その方向性が5'-3'であることを示した。これは、バクテリアRecAと同じ方向、Rad51とは逆の方向であり、減数分裂期に交叉型組換えが高頻度でおこるメカニズムを議論する上で、極めて重要な知見となるものである。本申請研究では、以下の3つの問題について明らかにしようとしている。1、初期過程の再構成系の構築と反応機構解析(MRN-Nip1/Ctp1複合体の機能解析を中心に)2、初期-中期過程の再構成系を用いた反応機構解析(リコンビナーゼの反応機構を中心に)3、中期-後期過程の再構成系の構築と反応機構解析(Fbh1ヘリケースの機能とその制御機構を中心に)当該年度は、特に、1について、特段の成果を得た。すなわち、MRN複合体を形成するNbs1のX線立体構造を、P RussellとJA Tainerの2つのグループと共同で決定し、FHAドメインとそれに続く2つのBRCTドメインから成ることを示した。さらに、Nip1(別名Ctp1)がリン酸化することによって、Nbs1のFHAドメインと結合することを見いだし、その結合様式も構造生物学的に明らかにした。また、このリン酸化による相互作用が、実際にin vivoで重要な働きをしていることも示した。2については、減数分裂特異的Dmc1リコンビナーゼの反応機構を解析し、Rad22による阻害を発見した。3については、Fbh1ヘリケースが3'invaded D-loopより5'-invaded D-loopに対して、崩壊活性が強いことを発見した。このことから、Fbh1ヘリケースが鎖交換反応の初期反応の制御に関与することが予想された。1、初期過程の再構成系の構築と反応機構解析(MRN-Nip1/Ctp1複合体の機能解析を中心に)2、初期-中期過程の再構成系を用いた反応機構解析(リコンビナーゼの反応機構を中心に)3、中期-後期過程の再構成系の構築と反応機構解析(Fbh1ヘリケースの機能とその制御機構を中心に)当該年度は、特に、2について、特段の成果を得た。すなわち、減数分裂特異的Dmc1リコンビナーゼの反応機構を解析し、Holliday構造形成能を世界で初めて発見した。Dmc1のHolliday構造の形成とその分岐点移動反応は、Rad51の場合とは逆で、RecAタイプであることを示した。これにもとづき、減数分裂期のダブルHolliday junctionの形成と交叉型組換えの形成機構のモデルを提示し、Genes & Development誌に発表した。また、Swi5-ΔN180 Sfr1の結晶の作成に成功した。これにより、Swi5-Sfr1複合体によるリコンビナーゼ活性化機構の分子レベルでの理解に長足の進歩を遂げることができた。1については、Ctp1(別名Nip1)タンパク質の多量発現系を構築し、高純度タンパク質の精製系の確立に成功した。また、Ctp1のDNA結合活性を見いだしている。これは、Ctp1において世界で最初の生化学的な活性の検出となる。また、Nbs1の発現系を構築した。今後、Nbs1とCtp1の物理的相互作用について解析することが可能となった。3については、Fbh1ヘリケースの試験管内ユビキチン反応系のキャラクタリゼーションを行い、反応の特徴を明らかにした。相同組換えは、基本的に3つの反応過程(前・中・後期)に分かれる。本申請研究では、分裂酵母を実験モデル系として、申請代表者のグループによって独自に発見された因子(Nip1/Ctp1、Swi5-Sfr1複合体など)を中心に、それぞれの反応過程の詳細な分子機構の解明を目指した。特に、下記の3つのサブテーマについて解析し、当該年度は次の結果を得た。1、初期過程の再構成系の構築と反応機構...解析(MRN-Nip1/Ctp1複合体の機能解析を中心に)遺伝学的手法を用いて、Ctp1(別名Nip1、以下Ctp1として統一)がリン酸化されることがDNA修復における活性型であることを証明した。さらに、Ctp1のin vitroリン酸化反応系を確立した。これを用いて、Ctp1がリン酸化されるとNbs1と結合することを証明した。

2、初期-中期過程の再構成系を用いた反応機構解析(リコンビナーゼの反応機構を中心に)Rad51やDmc1リコンビナーゼの活性化因子であるSwi5-Sfr1の構造解析を行い、N末を欠いたSfr1とSwi5とのタンパク質複合体のX線立体構造を高分解能で決定した。さらに、全体構造については、SAXSによって決定した。また、Swi5-sfr1複合体の構造機能相関について解析した。3、中期-後期過程の再構成系の構築と反応機構解析(Fbh1ヘリケースの機能とその制御機構を中心に)Fbh1と機能的差異を解析する目的で、Rad54ヘリケースやRqh1ヘリケースの発現・精製系を構築した。現在、これらのヘリケースとFbh1との生化学的特徴の差違について調べている。
キャリア初期の成長に有効な人間関係の特性とマネジメントに関する実証研究

新規学卒者をOJT(オン・ザ・ジョブトレーニング)で育成するのはわが国企業の持ち味であり、それは職場のインフォーマルで多様な人物との人間関係に依存する面が大きい。にもかかわらず、そのような多様な人間関係の態様を明らかにする研究は十分ではない。そこで本研究は、多様な人物との発達支援的関係の形成に対して、どのような要因が影響しているかを探った。ある造船関連企業における調査の結果は、若手従業員の職務特性が、発達的な関係性の構築に大きな影響をおよぼしている可能性を示唆した。本研究は、キャリア初期にある企業の若手社員の発達に有効な人間関係(デベロップメンタル・ネットーワーク:DN)はどのような態様であるのか、またそのDNの構築に強く影響する要因とプロセスを探求することに最終的な目的がある。平成24年度は、船の修繕を専門に行う造船業A社の若手社員を対象とした調査を行った結果、職務特性の中でもタスクの新規性や多様性がDNの構築に強い影響を有しており、またその有効性が若手社員の行動特性および上司の行動特性によって調整されている可能性を見出した。さらに平成25年度は、24年度に調査の対象となった若手社員(技能職)の上司層16名にアンケートおよびインタビュー調査を行った。その結果、若手社員を対象とした調査の結果をサポートする事実を発見することができた。それらをふまえて、職務特性と個人および上司の行動特性という3つの要因の適合性によって、有効なDNが構築されるという仮説を立てるに至った。この成果は、平成25年度中に日本労務学会第43回全国大会や日本ビジネス実務学会第50回近畿ブロック研究会において既に一部を報告し、平成26年度に学会発表または論文という形で提示する予定である。他方で、本研究の人的資源管理論上の学術的意義や先行研究との位置づけなどを確認すべく、先行研究のレビューを行い論文を作成した。さらに、平成26年度にA社の事務系(大卒)若手社員を対象とした調査を実施することをA社と交渉し、了解を取り付けた。なおその結果は、技能系社員との結果と比較して、仮説の充実化につなげたいと考えている。当該年度においては、1若手社員の成長に有効な人間関係が職務特性によってどのように異なるのか、また2その有効性が若手社員の自律度および上司の関わり方によってどのように調整されるのかという研究課題を設定し、船の修繕を専門に行う造船業A社の若手社員を対象とした調査を行った。調査の結果、新規性が特に強い部署においても、職場外を含む多様な関係性はほとんど認められなかった。このことから、新規的かつプロセス重視の職務であっても、必ずしも多様な関係性が認められるわけではないことが示された。他方で、順調な成長が認められる若手社員の多くに、上司や先輩との間にメンターのような基軸となる緊密な人間関係があることが認められた。また、A社のいくつかの比較的規模の小さい部署においては、職場内には限定されるものの、上司や後輩を含めた互いに緊密で何でも話し合うような水平的な関係性が見られ、若手社員の成長に有効に機能していることが分かった。以上の発見事実をふまえて、A社での2013年度の調査においては、対象者を大卒の若手社員にまで広げて、同様の調査を行う。大卒者は船の修繕現場の職務はなく、船主との折衝や現場との調整を行っている。この職務も新規的かつプロセス重視な側面が強く、職務遂行のためには様々な人間関係の構築が必要であるため、多様で緩やかな関係性が成長に与えた影響があるかもしれない。次に、高卒者および大卒者も合わせた若手社員の上司の調査である。これは、調査時点での当該部下との関係性の態様と、部下を取り囲む関係性が構築されるのを促進する育成側の要因を探ることを目的としている。なお、当該年度における研究成果については、2013年7月6日に開催される日本労務学会第43回全国大会において報告を行う予定である。本研究は、キャリア初期にある企業の若手従業員の発達に有効な人間関係(デベロップメンタルネットワーク、以下DN)は、どのようような態様であるのか、またそのDNの構築に影響する要因とプロセスを探求することに目的がある。平成24年度は、船の修繕を専門に行う造船業A社の若手従業員17名(技能職)を対象とした調査(インタビューおよびアンケート)を行った。平成25年度は、24年度の調査対象となった若手従業員の上司層16名に対しても調査(インタビュー)を行い、前年度の調査結果で得られた知見の確認を行った。以上の結果、職務特性(非定型的特性、個人および集団内に蓄積された知識・技能の応用可能性)が、DNの構造特性に強い影響を有していることが分かった。また、直属上司の協働的な関わり行動や若手従業員自身の他者との関わり行動も、影響を有していることが分かった。さらに、DNの構造特性はそこで提供される機能の構成に影響をあたえること、機能の構成は若手従業員自身の成長に応じて変化することが明らかとなってきた。これらの発見事実を整理し、平成25年度には日本労務学会第43回全国大会および日本ビジネス実務学会第50回近畿ブロック研究会において、その一部や途中経過を報告した。続いて、平成26年度には、第12回人材育成学会年次大会において報告を行った(この報告については、奨励賞の候補として採択中)。

一方で、本研究の人的資源管理論上の学術的意義や先行研究との位置づけを確認する論文「デベロップメンタル・ネットワーク研究の位置づけと今後の課題キャリア初期に焦点を当てて」を執筆し(大手前大学論集第14号に掲載)、さらに上記の調査結果をまとめた論文「キャリア初期に形成されるデベロップメンタル・ネットワークに関する研究ーその特性と影響を与える要因の探求ー」をキャリアデザイン学会に投稿した。本研究は、キャリア初期にある企業の若手従業員の発達に有効な人間関係(デベロップメンタルネットワーク、以下DN)は、どのような態様であるのか、またそのDNの構築に影響する要因とプロセスを探求することに目的がある。平成26年度までに、調査協力企業(造船業A社)において、若手従業員(技能職17名およ監督職7名)および技能職の直属上司16名に対するインタビュー調査を実施した。その結果、若手従業員が従事する職務特性がDNの構造特性に強い影響を有していることが分かった。当初の計画ではこの時点で質問紙調査を実施する予定であったが、A社の紹介により、さらに造船業B社においても、同様の調査が実施可能となった。本研究の調査は探索的な性格であるが、A社のみで得られたデータのみから得られた仮説では心もとない。そこで、質問紙調査を急がず、B社(技能職)でのインタビュー調査を行った。(ただし調査は当初計画年次内に実施できなかったため、平成27年度まで期間延長を行った。)しかしながら、調査は実施できたものの、そのデータの分析および報告については期間中には行うことができなかった。今後、できる限り早い時期に実現したいと考えている。ただし、本研究の一部の成果については、人材育成学会に論文としてまとめて投稿している。新規学卒者をOJT(オン・ザ・ジョブトレーニング)で育成するのはわが国企業の持ち味であり、それは職場のインフォーマルで多様な人物との人間関係に依存する面が大きい。にもかかわらず、そのような多様な人間関係の態様を明らかにする研究は十分ではない。そこで本研究は、多様な人物との発達支援的関係の形成に対して、どのような要因が影響しているかを探った。ある造船関連企業における調査の結果は、若手従業員の職務特性が、発達的な関係性の構築に大きな影響をおよぼしている可能性を示唆した。上記のとおり、A社での調査については、ほぼ計画通りに進展した。A社の積極的な協力が得られた結果、当初の予定にはなかった上司層に対する調査を行ったほか、平成26年度には大卒者(総合職)を対象とした調査も実施することできた。A社での調査が充実した一方で、当初の計画にあった大規模な定量的調査はできなかった。しかし、A社で得られた知見の妥当性は未だ十分ではないので、一般化を急ぐことなく、さらに他の造船企業での調査を通じて仮説の充実化を図っていく方針とした。なお、他社での調査は期間内に実現しなかったため、期間延長の申請を行った。人的資源管理上述のとおり、他社での調査を通じて仮説の充実化を図るため、調査期間の延長を行った。具体的には、同じ造船業のB社での協力を得て調査を行う予定である。同じく、技能職を対象とした調査はもちろん、上司層や大卒者の調査を実施したいと考えている。本事業終了後となると予測されるが、A社およびB社での調査結果をふまえて、両社の従業員に対する定量的な調査を実施し、仮説の検証を行いたい。
全冷却広視野赤外線カメラの開発

広視野赤外線カメラの開発要素として冷却系・光学系・回路系の3つに分け、それぞれについて試験をほぼ完了した。まず冷却系は、大きな開口部を持つ冷却容器(クライオスタット)を設計し製作した。開口部からの放射のため、大きな熱流入があるが、冷凍機を用いて検出器部分を30K程度、光学系全体を80K以下に保てるよう工夫した。熱伝導を良くして冷凍機ヘッドまで伝えることがポイントで、インジウムや銅のワイヤを適切に使用した。フィルターの交換や焦点合わせの部分にはステッピングモーターを油ぬきして低音部分に組み込んで(クライオスタット外部からの余分な軸をなくすため)、低温での駆動試験を行なって問題なく動くようにした。第2のカメラ光学系については、金属鏡のテストをまず直径数cmの軸外し放物面積、次に直径10cmの放物面積と15cmの球面鏡を製作して行ない、いずれも十分に高精度な鏡面ができたことを確認した。主鏡と副鏡は広い視野にわたって収差の少ないリッチ・クレチエン方式に決定し、それぞれを製作した。2枚からなる補正レンズ系も完成した。第3の低ノイズ電子回路については試作品で十分に低いノイズを達成し、製作中である。赤外線アレイの駆動回路のうち、素子によらない部分は国立天文台開発のメシア3を使用する。メシア3はすでに作動させて可視光の検出器で撮像に使っている。これからの計画としては、以上の3要素を統合して実際にシステムとして完成させ、光学系の検査・組立の後、名古屋大学キャンパス内の赤道儀に搭載して観測を開始する。まず銀河面や銀河中心方向で星間減光を受けた星のサーベイ観測のプロジェクトに使用する予定である。広視野赤外線カメラの要素として3つあげていたうちの2点については詳細設計に到達し、残りの1点についても設計を進めつつある。まず、第1の大きな開口部をもつ冷却容器(クライオスタット)については、冷凍機を用いて検出器部分を30K程度、光学系全体を100K以下に保つシステムを設計した。フィルターの交換や焦点合わせの部分にはステッピングモーターを油ぬきして低温部分に組み込み、クライオスタット外部からの余分な軸をなくす工夫を行なっている。大きな窓材も入手のめどをつけることができた。第2のカメラ光学系については、金属鏡を用いることができるかどうか、金属研削で製作したテストピースを用いた光学実験を進めた。第1回製作の鏡には非点収差が見られて精度が十分でないことが判明したが、一方で金属の材質としては特別のものを使わなくても製作が可能らしいことがわかってきた。現在第2回目の製作を行なっている段階である。主鏡と副鏡の光学設計についてはリッチ・クレチエン方式のパラメータを決定した。またそれに続くレンズによる補正光学系も最終的なデザインが終わり、製作に取りかかるところまで来ている。第3の低ノイズ電子回路については、現在試作を始めたところである。赤外線アレイの駆動回路のうち、素子によらない部分は国立天文台開発のメシア3を使用することが決まっており、すでにこの部分は作動させて可視光のアレイで像をとっている。広視野赤外線カメラの開発要素としてあげていた3点それぞれについて試験をほぼ完了した。まず冷却系は、前年度の設計にもとづいて、大きな開口部をもつ冷却容器(クライオスタット)を製作した。冷凍機を用いて検出器部分を30K程度、光学系全体を80K以下に保つことができる。特に熱の伝搬に関してさまざまな試験を繰り返し、インジウムや鍋のワイヤを使って熱伝導を良くし、冷凍機の能力をうまく引き出すようにした。フィルターの交換や焦点合わせの部分にはステッピングモーターを油ぬきして低温部分に組み込み、低温での駆動試験を行なって問題なく動くようにした。

第2のカメラ光学系については、金属鏡のテストをまず直径数cmの軸外し放物面鏡、次に直径10cmの放者面鏡と15cmの球面鏡を製作して行ない、いずれも十分に高精度な鏡面ができことを確認した。前年度に決定していた主鏡と副鏡の光学設計(リッチ・クレチエン方式)にもとづいて、それぞれを製作した。2枚からなる補正レンズ系も完成した。第3の低ノイズ電子回路については試作品で十分に低いノイズを達成し、すでに製作を始めた。赤外線アレイの駆動回路のうち、素子によらない部分は国立天文台開発のメシア3を使用している。これからの計画としては、以上の3要素を統合して実際にシステムとして完成させ、光学系の検査・組立の後、名古屋大学キャンパス内の赤道儀に搭載して観測を開始する。
日本の土地保有税の経済政策効果に関する実証的・歴史的研究

日本の土地保有税の性格について解明した。また、その税負担について解明した。土地保有税の全国規模での徴収状況について分析した。地域経済に与える影響についても解明した。さらに、戦前の土地保有税の考え方の代表である土地増価税について研究した。その制度化動向について解明した。歴史的背景や制度の内実について、解明した。とりわけその制定に熱心であった東京都や大阪府等の大都市の都市財政需要については、入念に研究した。さらに、戦前の受益者負担導入運動について分析した。この制度は、下水道の整備や道路や運河の拡張について導入されたものである。今回の調査研究によって、この制度が、下水道の整備を中心として、大きな成果をもたらし、今日まで続いていることが判明した。さらに、これまでの研究の成果を元に、未実現利益を中心とした開発利益の公共還元という視点から、わが国の現代の土地保有税と土地増価税との比較検討を行った。経済の基礎的なファンダメンタルズを越えた急激な成長によってもたらされた急激な地価高騰についての歴史認識を深めることによって、土地税制分析の新たな視覚を開拓した。1.土地増価税(大正末期の土地保有税強化運動)大阪府資料館での新しい資料の発掘によって、関-大阪市長の下での土地増価税制度化運動について、分権自治の観点から、新しい研究成果が得られる。2.受益者負担金制度京都府資料館での新しい資料の発掘によって、下水道受益者負担金について、訴訟の詳細が、裏付けられる。また、大阪府資料館での新しい資料の発掘によって、成功事例が発掘される。これによって、新しい研究の視野が広がった。3.地価税について東京大都市の土地保有コスト負担について、それを示す新しい資料の発掘によって、コストの高さについて、新しい観点からの研究基盤が確立された。4.今後の視点について(1)日本の財政構造に占める資産課税の果たす役割を踏まえて、(土地税制の役割について、分析していく方針である。)(2)歴史的研究については、大都市における地租の負担等を踏まえて、広い視点から、展開したい。1.今年度の研究による成果(1)相続税の現状と改革の視点実証研究の成果として、現行の相続税の実態と問題点を把握することができた。具体的には、事業継承における課税の軽減措置の必要性等について、実態的に把握できた。(2)所得税における土地税制負担について住宅取得控除制度の実態と問題点について、実証研究の成果を得ることができた。(3)不況下の法人税制において、土地取得借入金の損金扱い等の問題点と、税収不足の問題について、把握できた。外形標準課税の資源配分中立性等の積極的意義についても、研究の成果として、把握できた。2.今後の研究の展望について以上の実証研究の成果を元に、税制の理論的、制度的な把握につとめたい。土地税制の理論的な意義を分析し、その改革に貢献する研究上の提言を行いたい。1.今年度の研究による成果今年度には、これまでの研究の成果を元に、未実現利益を中心とした開発利益の公共還元という視点から、わが国の現代の土地保有税と土地増価税との比較検討を行った。また、わが国の土地増価税の制定が目指された第一時世界大戦後の景気高揚期の都市財政需要を分析し、その制度化動向が必然的であった理由について、分析した。経済の基礎的なファンダメンタルズを越えた急激な成長とそれによってもたらされる地価高騰についての歴史認識を深めることによって、土地税制分析の新たな視覚を開拓した。また、これまでのデーターの蓄積を元に、土地保有税についてのデーターを処理した。2.今後の研究の展望について以上のデータ研究の成果をもとに、税制の現代研究と歴史研究の比較研究の領域分野における制度、理論的な視点を確立したい。
3次元サブミクロン構造フォトニック結晶の実験的理論的研究

1.偏光分離素子の高性能化単位セル構造の最適化により,消光比,動作波長域,斜入射特性を改善した。また,ARコートにより反射損失を低減させることにより,挿入損失を低減した。2.可視域フォトニック結晶の創生TiO_2/SiO_2を用いた可視域フォトニック結晶を作製した。さらに,これを用いて,複屈折性を利用した波長板や回折格子型偏光分離素子を試作し,動作を確認した。3.バンドギャップ拡大の研究自己クローニング法による変調杉綾と垂直孔形成により,完全バンドギャップが得られることを理論的に示した。さらに,これを実現するために反応性エッチングを含んだプロセスを提案し,原理的に可能であることを実験により示した。4.新しい導波路構造の提案・設計・解析新たに,格子定数・格子方位変調型の導波路構造を提案し,設計、解析を行い,その構造の有効性を確認した。これらは,自己クローニングのみで面内導波路が形成できるという利点を持つ。5.機能性材料とフォトニック結晶の複合技術の開発研究II VI族及びIII V族化合物半導体として,それぞれCdS,InGaAlAs系半導体を自己クローニング型フォトニック結晶と複合させるプロセスを開発し,発光特性の評価を行った。(1) 3次元フォトニック結晶中の垂直チャンネル導波路の作製と評価バイアススパッタとスパッタエッチの併用プロセスにおける、膜の凹凸形状の自己整形作用(自己クローニング効果)を用いて、SiとSiO_2からなる3次元フォトニック結晶を作製した。また、予め欠陥部を設けた基板上に積層を行なうことで、線状の欠陥列からなる光導波路を作製した。光学測定の結果、波長1.1μm付近において、周囲のフォトニック結晶と欠陥部の構造の違いによる光の導波作用を確認した。(2) 2次元フォトニック結晶偏光分離素子の作製、解析と評価周期的な溝列を形成した基板上に自己クローニング効果を利用してSiとSiO_2の多層膜を積層し、2次元フォトニック結晶を作製した。入射光のうち片方の偏波のみがフォトニックバンドギャップ中にあるような波長の光を入射したところ、同偏光は反射され、他方の偏光は透過する「偏光分離素子」として機能することを確認した。測定の結果、波長1.55μmにおいて透過光の挿入損失は0.4dB以下、ストップバンド偏光の消光比40dB以上と、優れた性能を有することが明らかとなった。(3)機能物質のフォトニック結晶中への取り込みバンドギャップの拡大をねらって、金属や非線形媒質などをフォトニック結晶中へ取り込むためのプロセス技術の確立を図った。現時点でアルミニウムと金の層をSiO_2多層膜中に取り込むことに成功した。(4)ブラッグ反射型光導波路の解析フォトニック結晶中の導波路の動作機構を理解するために、構造の単純な1次元多層膜をクラッドにもつスラブ型導波路のモード解析を行なった。構造が簡素なために解析的取り扱いが可能であり、計算の結果、高周波側に遮断周波数が存在すること、双曲線関数型の固有界が存在し得ることなど、従来の誘電体導波路とは大きく異なる特性を発見した。また,ARコートにより反射損失を低減させることにより,挿入失敗を低減した。さらに,これを用いて,複屈折性を利用した波長板や回析格子型偏光分離素子を試作し,作動を確認した。4.新しい導波路構造の提案・設計・解析新たに,格子定数・格子方位変調型の導波路構造を提案し,設計・解析を行い,その構造の有効性を確認した。5.機能性

材料とフォトニック結晶の複合技術の開発研究IIVI族及びIIIV族化合物半導体として,それぞれCdS,InGaAlAs系半導体を自己クローニング型フォトニック結晶と複合させるプロセスを開発し,発光特性の評価を行った。
折りたたみコンテナ導入による空コンテナ回送の費用効果に関する研究

本研究では折りたたみコンテナの導入が,空コンテナの回送コストの削減に貢献できるか否かを分析した.港背後圏のコンテナ流動ネットワークにおいて,最適な空コンテナの回送を見つけ出すために,整数計画モデルを構築した.さらに,激しい貿易インバランスの状況を想定し,数値実験を行った.その結果,折りたたみコンテナは標準コンテナと比較して,コンテナ運用コストを削減できることがわかった.本研究では折りたたみコンテナの導入が,空コンテナの回送コストの削減に貢献できるか否かを分析した.港背後圏のコンテナ流動ネットワークにおいて,最適な空コンテナの回送を見つけ出すために,整数計画モデルを構築した.さらに,激しい貿易インバランスの状況を想定し,数値実験を行った.その結果,折りたたみコンテナは標準コンテナと比較して,コンテナ運用コストを削減できることがわかった.近年の貿易不均衡によって,コンテナ船の寄港地では空コンテナの過不足問題が深刻化している。その問題の緩和に,折りたたみコンテナの導入が期待されている。そのコンテナは,いくつかの企業によって開発されているが,折りたたみコンテナは実務的に普及しているとは言い難い状況にある。そのコンテナの商業ベースでの誘導に対しては,費用削減効果を明確にする必要がある。そこで本研究では次の研究内容を実施する。(1)なぜ折りたたみコンテナが普及していないのか,その要因について文献調査や関係企業へのヒアリング調査を実施する。(2)コンテナ港の背後圏の空コンテナ輸送を対象とし,コンテナをネットワーク上のフローに見立て,回送コストを最小とするコンテナの運用方法を目的とした数理モデルの構築を行った。さらに, (3)そのモデルを用いて,折りたたみコンテナと標準コンテナを比較し,折りたたみコンテナがその程度の費用削減効果をもたらすのかを検討する。現段階の成果は, (1)によって,折りたたみコンテナの折りたたみ,組み立て作業による手間やコストの発生が普及の大きな阻害要因となっていることががわかっている。(2)では,線形整数計画問題として定式化を行ったが,更に改良が必要である。(3)については現在,数値計算で必要なデータ収集を行っている。2008年度に実施した研究によって,ある一定の成果が得られたので,国内学会にて2件,国際会議にて1件の研究発表を行った。2009年度には2件の国際会議での研究発表が決定している,また,国際ジャーナルへの投稿の準備も進めている。世界的な貿易不均衡が進行する中で,コンテナ船の寄港地では空コンテナの過不足問題が深刻化している.コンテナ船社は,寄港地での空コンテナの過不足を是正するために,膨大な回送コストを負担しなくてはならない.そのコスト負担は船社経営を圧迫している.その問題の緩和のために期待されるのが,折りたたみコンテナである.そのコンテナは,空のときに折りたたんで束ねて運ぶことができる.もし,折りたたみコンテナを導入することによって,空コンテナの回送コストを削減することができれば,船社のコスト負担が減り,コンテナ運賃の低減につながる.さらに,コンテナ貨物の商品価格が下がるので,世界経済の活性化につながる.しかし,折りたたみコンテナはいくつかの企業によって開発されているものの,いまだに普及していない,そのコンテナの商業ベースでの誘導に対しては,費用削減効果を明確にする必要がある.本研究では,次の研究内容を通じて折りたたみコンテナの費用削減効果を明らかにした.(1)コンテナ港の背後圏における空コンテナ輸送を対象とし,コンテナをネットワーク上のフローに見立て,回送コストの最小化を目的とした数理モデルの構築(2) (1)のモデルを用いて,折りたたみコンテナと標準コンテナによる回送コストを比較し,折りたたみコンテナがどの程度の費用削減効果をもたらすのかを分析それらより次の成果を得た.(1)では,整数計画モデルとして定式化を行った.(2)については,数値実験の結果,折りたたみコンテナは対象とするネットワークにおいて,費用削減に貢献できることが結論づけられた.本研究によって得られた成果を論文にまとめ,平成21年度に国際ジャーナル"Transportation Research Part E^<">へ投稿した.現時点ですでに当ジャーナルのオンライン版に登載されている.
超音波材料工学の研究

この研究計画は、特定研究「超音波スペクトロスコピーとその物質工学への応用」の第3班として、全体の基礎となる様々な物質の音波物性を明らかにし、さらに超音波顕微鏡などへの具体的な応用を計ろうとするものである。この研究の特長は、対象とする物質が夫々非常に特徴的なものであることと、測定の多くが超低温、高温、高圧力などの極端条件下で行われていることである。具体的内容を記す。1)研究サブセンター:「極低温における超音波測定」と「高圧下における超音波測定」サブセンターが建設され、前者は既に一部、共同利用に供されている。また、後者は本年度より建設を開始し、その経過は順調である。2)ヘリウムの音波物性(生嶋):液体ヘリウム(【^3He】,【^4He】)の自由表面にどのような励起が存在するのかを、表面波の伝搬速度から表面張力を極めて精密に決定することで明らかにした。一方、バルクな、【^3He】-【^4He】系の超音波吸収を濃度、圧力を変え、幾つかの周波数で求められつつある。以上に加えて、固体Heでの研究も進行中である。3)圧電結晶での非調和性(阿部):水晶などの圧電結晶で周波数VS電流特性に顕著な非調和性を見出し、その記憶性も明らかにした。4)高圧下での結晶転位の挙動(比企):高圧下でLiF,Alなどの転位による超音波吸収を測定して、それを与える機構について考察した。5)高温での金属の音波物性(相沢・鈴木):高温度での金属・非金属転移や融解の際の振るまいを研究しており、物性物理の興味に加えて、高温超音波顕微鏡への応用もおおいに期待される。6)高濃度不純物半導体の音波物性(鈴木):高濃度の不純物を含むGeでの音速の変化を理論と実験双方から明らかにした。7)筋肉等での音速の変化と分布(八田):生体組織の音波物性を主としてSLAMを用いて測定しており、興味ある結果が得られている。具体的内容を記す。
ポリジフルオロシクロプロパンの不斉合成研究

シクロプロパン環上の水素をフッ素で置換したジフルオロシクロプロパンが合成できればその機能がどのように発現するか大いに興味深い。特に,フッ素の特性を考えれば、ジフルオロシクロプロパンを連結すると,キラルなヘリカル構造が発現すると期待される。昨年までの研究でポリジフルオロシクロプロパンを合成するためのキラルブロックを揃えることができた。そこで、キラルなジフルオロプロパンユニットを持つポリジフルオロシクロロプロパンの合成のためにオレフィンメタセシス反応によるビスジフルオロシクロプロパンの合成を検討した。モニベンジル体をアルデヒドに変換したのちWittig反応でビニルジフルオロシクロプロパンとした。ついでルテニウム触媒を用いるオレフィンメタセシス反応を行い,6種のビス-およびオリゴジフルオロシクロプロパンの合成を達成した。特に,アリルエーテル置換基を持つジフルオロシクロプロパンでは良好な収率でメタセシス反応物を得ることができ,6080%の収率で対応するカップリング生成物を得ることが出来た。この方法論でテトラキスジフルオロシクロプロパンの合成にも成功した。現在のところ,この反応には15mo%程度の触媒を用いる必要がある。配位子の検討,基質のビニル部位の修飾で収率と触媒回転率の向上すべくさらに検討していきたい。得られたオリゴシクロプロパンにはオレフィン部位が存在する。そこでさらにシクロプロパン化が可能であり,ペンタキスジフルオロシクロプロパンの合成にも成功した。この方法で奇数のジフルオロシクロプロパンユニットを持つ化合物の合成も出来ることになる。出発体のキラルブロックはリパーゼの反応で容易に調製できることも特筆できる。本研究で合成できたジフルオロシクロプロパンは,過去に例のないユニークな化合物であり,その分子機能が大いに期待される。
180度方向中性子エネルギースペクトルの測定と核破砕反応モデルの改良

昨年度に大強度陽子加速器施設J-PARCで実施した、3GeV陽子ビームによる水銀標的から180度方向に放出される中性子エネルギースペクトルの測定において、1MeV未満の中性子エネルギースペクトル測定が課題となった。このエネルギー領域の中性子は、高エネルギー陽子加速器、大強度中性子源施設及び加速器駆動核変換システムの遮蔽設計等に極めて大きなインパクトを与えるため、本年度は、当初案を変更し、この領域における中性子エネルギースペクトル測定の実現に向けて、原子力科学研究所の放射線標準施設(FRS)のカリフォルニウム-252核分裂中性子源発生装置及び5MeV単色中性子源発生装置を用いて、中性子検出器(液体有機シンチレータ、低エネルギー中性子検出用のヘリウム-3比例計数管及びボロン入りプラスチックシンチレータ)の中性子検出効率試験及び応答試験を実施した。次年度は、これらの中性子検出器を用いて、昨年度の測定で得られなかった1 MeV未満の中性子エネルギースペクトル測定を、J-PARC/MLFの水銀標的を用いて実施する計画である。測定と並行して、汎用粒子輸送解析コードPHITSに含まれる核反応モデルの高度化を実施し、核破砕反応から生成される高エネルギー核分裂生成物の収量を精度よく記述するモデルを提案し、従来モデルよりも核破砕生成物断面積の予測精度が大幅に向上することを示した。実験及びモデルの高度化で得られた成果を、韓国慶州で開催された遮蔽に関する国際専門ワークショップSATIF-14、大阪で開催された日本原子力学会2018年秋の大会及び学術論文誌Journal of Nuclear Science and Technologyで報告した。測定では、1 MeV未満(keV領域)の中性子エネルギースペクトルの測定という新たな課題が生じたが、このエネルギー領域の中性子エネルギースペクトルの測定に向けた中性子検出器の校正試験及び応答試験を実施できた。次年度は、本年度に試験を行った中性子検出器を用いて180度方向中性子エネルギースペクトルの測定を実施する予定である。核破砕反応を記述する蒸発・高エネルギー核分裂モデルの高度化に成功した。当初計画案では様々な入射エネルギーを用いて180度方向中性子エネルギースペクトルを測定し、中性子収量の入射エネルギー依存性を調査する計画であったが、1 MeV未満(keV領域)の中性子エネルギースペクトルの測定という新たな課題が生じた。このエネルギー領域の中性子は、高エネルギー加速器施設の遮蔽において非常に重要であるため、今後は、J-PARC水銀標的から180度方向に放出される1 MeV未満の中性子エネルギースペクトルの測定に重点を置いて測定する計画である。この変更によって入射エネルギー点は少なくなるが、400 MeV中性子を用いた180度方向中性子エネルギースペクトル測定は実施する計画であり、中性子収量のエネルギー依存性の傾向は把握できると考える。大強度陽子加速器施設J-PARCの物質生命科学実験施設(MLF)上流側の陽子ビームトンネル(3NBT)において、3GeVシンクロトロンから加速された陽子ビームを水銀標的に照射し、水銀標的から180度方向に放出された中性子エネルギースペクトル測定を実施した。標的から放出された中性子は、125m上流側の偏向電磁石付近に設置した中性子検出器(液体有機シンチレーション検出器)を用いて検出し、飛行時間法を用いてエネルギースペクトルに変換した。実験では、1 MeVから20 MeVの範囲でエネルギースペクトルを精度よく測定できた。予備実験により、偏向電磁石の漏れ磁場対策を講ずる必要があることが分かり、パーマロイを検出器周りに設置することで、漏れ地場による影響を回避できることが分かった。得られたエネルギースペクトルを、汎用粒子輸送解析コードPHITSに含まれる核反応モデルによる解析結果と比較した。解析値は概ね実験値を再現するものの、無視できない差異があることが分かった。この差異の原因解明は今後の課題である。1 MeV未満の中性子エネルギースペクトルを精度よく測定するためには、検出器の効率測定を追加的に実施する必要があるとともに、代替検出器としてヘリウム3計数管の使用も検討する必要があることが分かった。実験で得られた結果を、日本原子力学会2017年秋の大会及び同2018年春の大会において報告した。測定と並行して、PHITSの核破砕反応を記述するモデル(INCL4.6/GEM)の改良に着手した。平成29年度はエネルギースペクトルを取得でき、研究の進捗は現在のところ、順調に進展している。

実験及びモデルの高度化で得られた成果を、韓国慶州で開催された遮蔽に関する国際専門ワークショップSATIF-14、大阪で開催された日本原子力学会2018年秋の大会及び学術論文誌Journal of Nuclear Science and Technologyで報告した。測定では、1 MeV未満(keV領域)の中性子エネルギースペクトルの測定という新たな課題が生じたが、このエネルギー領域の中性子エネルギースペクトルの測定に向けた中性子検出器の校正試験及び応答試験を実施できた。次年度は、本年度に試験を行った中性子検出器を用いて180度方向中性子エネルギースペクトルの測定を実施する予定である。核破砕反応を記述する蒸発・高エネルギー核分裂モデルの高度化に成功した。実験では、1 MeV未満の中性子エネルギースペクトルについては、精度よく測定できなかったが、これは検出器の追加試験を行うこと、およびヘリウム3計数管を用いることで改善できると考える。また、1 MeV未満のエネルギースペクトルに検出器設置付近のビームダクトの影響が見られた。この影響を取り除くために、検出器設置位置における測定環境の整備を計画している。J-PARCの運転規程により、3 GeV以外の陽子ビームを水銀標的に照射する実験を実施できないことが判明した。その回避策としてJ-PARCのビームトンネル内に設置されたビームダンプを用いて400 MeV陽子入射実験を行うことを計画している。当初計画案では様々な入射エネルギーを用いて180度方向中性子エネルギースペクトルを測定し、中性子収量の入射エネルギー依存性を調査する計画であったが、1 MeV未満(keV領域)の中性子エネルギースペクトルの測定という新たな課題が生じた。このエネルギー領域の中性子は、高エネルギー加速器施設の遮蔽において非常に重要であるため、今後は、J-PARC水銀標的から180度方向に放出される1 MeV未満の中性子エネルギースペクトルの測定に重点を置いて測定する計画である。この変更によって入射エネルギー点は少なくなるが、400 MeV中性子を用いた180度方向中性子エネルギースペクトル測定は実施する計画であり、中性子収量のエネルギー依存性の傾向は把握できると考える。(理由)当初計画においてはH29年度に中性子エネルギースペクトルの測定に係る物品の購入等を予定していたが、H29年度に実施した測定の予備実験は既存の実験装置にて対応が可能だったこと等によりH29年度の直接経費全額が次年度使用額として生じることとなった。なお、H29年度の執行額が0円だが研究は問題無く進捗している。(使用計画)1MeV未満エネルギースペクトル測定のためのヘリウム3計数管、核反応モデルを改良するためのPC及び周辺機器の購入に使用する。当初計画よりも中性子検出器を安く購入できた。
哺乳類時計遺伝子を網羅的に同定するための概日リズム変異型細胞株の大規模検索

生物には概日リズムとよばれる、行動や生化学的活動を支配する24時間に近い周期を持つ活動リズムが見い出される。これは、生物個体及び細胞に内因性の体内時計が存在するためである。この体内時計は、遺伝的に決定された生物種固有のリズムを刻むことができ、環境の周期的変化(特に光サイクル)に対して同調することができる。哺乳類の場合、概日時計中枢は脳視床下部の視交叉上核(SCN)に存在し、SCNの日周性を伴った神経活動出力、或いは、液性因子の分泌により末梢組織を支配して概日リズムを形成している。概日リズムの分子機構の解明には、大規模なリズム変異体動物や細胞の検索が必須である。そのためには、計時情報を細胞レベルで簡便に計測する方法の開発が必要であると考えられる。哺乳類の時計遺伝子Per1の転写翻訳産物量は、SCNで明暗及び恒暗条件下、明期で高く暗期に低い自律的な日周変動を示した。さらに、Per1::luc動物のSCNスライス培養系では、luciferase活性が約2ヶ月間約24時間の周期で発現振動した。また、いくつかの末梢組織の培養系でも、luciferase発現日周リズムが2-6周期保たれた。本研究では、煩雑な個体レベルでの行動解析を、細胞レベルまで還元することで検索を簡便化かつ大規模化するために、Per1::luc動物由来の細胞を用いることにした。本年度は、Per1::lucマウスとSV40 T抗原導入マウスをかけあわせ、得られたF1を用いて、SCN由来細胞株の樹立を行った。得られたPer1::luc動物のSCN由来細胞株では、uciferaseの発現振動が観察された。現在、これらの細胞の核型などの性質を解析するとともに、変異誘発を行うペクターの開発を進めている。
空間FFT電波干渉計における電波バースト解析法の開発

早稲田大学那須電波干渉計は、直接撮像型とよばれ、リアルタイムに電波源の姿を捉えることができる。また那須電波干渉計の角度分解能は8素子全長の160mで決まり、視野は1素子のサイズ20mで決まるという特徴をもつ。これにより、0.1°の空間分解能と0.8°の視野をもちあわせている。本研究で開発された相関解析法をデータ解析に用いることで、1σ20mJyという高感度な電波観測が実現された。この研究成果により、2017年のCyg X-3や2015年のV404Cygの電波フレアの詳細な観測が可能となった。2015年6月、地球に最も近いブラックホールを含むと思われているX線連星V404Cygが26年ぶりにアウトバーストを起こした。早稲田大学那須電波干渉計では、このアウトバースト発生の前後を含めてV404Cygからの電波観測に成功した。観測された光度曲線により電波源の激しい変動が明らかになった。これらの観測結果は2度のAtelへの投稿および天文学会での講演によって発表された(論文執筆中)。また、2015年7月にはSwift衛星が検出したshort GRB(GRB150728A)の残光と思われる電波トランジェントの観測に成功した。short GRB発生の75分後に那須電波干渉計で電波変動が検出され、2日後にはノイズレベルまで減衰した。これがGRBの残光なら、かつてない強度の残光を捉えたことになる。さらに、GRBより早precursorと呼ばれる先駆け信号を検出した可能性もある(論文執筆中)。ブラックホール連星合体に伴う重力波をLIGOが検出したことにより、新しい天文学の幕が切って落とされた。LIGOにおける重力波イベント発生のアラートは現在まだ完全なリアルタイムではないが、今後は即時アラート体制が確立される見込みである。そのときには、γ線、X線を始め光学、電波のあらゆる電磁波領域で総動員の観測が実施されるであろう。そうなれば重力波-γ、X線-光学-電波の同時観測により重力波イベントの全体像に迫ることが可能になり、ブラックホールや中性子星の物理の解明が大きく前進すると予想される。那須電波干渉計はこのような変動電波検出に適した国内でほぼ唯一の観測装置である。これまでに低速データの取得系およびその解析プログラムが完成した。低速データとは8ch空間FFTの複素出力からパワーを作り、それを0.63 s積分したものである。これにより、データ量を抑えることができ、電波干渉計の常時モニターを可能にする。例えば落雷などで一部信号を喪失したような場合は、リアルタイムで故障個所を知ることができる。また、標準天体を利用した干渉計の感度の較正にも使われる。低速データでは3時間ごとにサマリーが出力される。マイクロクエーサーCyg X-3からの電波フレアを期待して準備を進めている。Cyg X-3はX線連星であり、主星はブラックホールもしくは中性子星でありその周りを伴星が回っている。1973年にもアウトバーストを起こしており、その電波フレアを大師堂等が鹿島の望遠鏡を用いて観測した実績がある。この現象は、まずX線がソフトモードからハードモードに変わり、その1ヶ月後くらいから電波活動が活発になり電波フレアが出現すると予想されている。今回は、既にSWIFT衛星などでX線のモード遷移が観測されているため電波検出の準備と整備を進めている。これが受ければ、降着円盤やジェットと中心核との相互作用の様子などが明らかになると期待される。那須の電波干渉計は毎日24時間体制でデータを取得しており、年間の稼働率は85%を越えている。取得データはネットワークを通じて東京に送られており、基本的に毎日データ解析が行われている。この解析においては、GRB(γ線バースト)やGWB(重力波バースト)と相関をもつ電波信号の探索や、その他のトランジェント信号の探査研究が続けられている。また同時に、一つの電波天体の光度の長時間変化を調べるため、同じ天体を1ヶ月程度連続的に観測して変光を示す天体を探し出す研究も行っている。これらの研究はまだ解析が進行中であり、解析に必要なプログラムの開発も精力的に進められている。最終年度である2017年度には、マイクロクエーサーCyg X-3からの電波フレアの観測に成功した。Cyg X-3はX線連星であり、主星はブラックホールもしくは中性子星であり、その周りを伴星が回っている。この現象は、まずX線がソフトモードからハードモードに変わり、その1ヶ月後くらいから電波活動が活発になり電波フレアが出現すると予想されていた。今回は、既にSWIFT衛星などでX線のモード遷移が観測されていたため、電波検出の準備と整備が進められた。観測された電波フレアの光度曲線を今後検討することにより、降着円盤やジェットと中心核との相互作用の様子などが明らかになると期待される。早稲田大学那須電波干渉計は、空間FFT型という一般に使われてる2素子型とは異なる原理に基づいて機能する観測装置である。この干渉計は直接撮像型とよばれ、リアルタイムに電波源の姿を捉えることができる。また那須電波干渉計の場合は、角度分解能は8素子全長の160mで決まり、視野は1素子のサイズ20mで決まるという特徴をもつ。

これにより、0.1°の空間分解能と0.8°の視野をもちあわせていて、バースト電波源の広視野パトロールに適している。本研究で開発された相関解析法をデータ解析に用いることで、1σ20mJyという高感度な電波観測が実現された。これにより、今回のCyg X-3や2015年のV404Cygの電波フレアの詳細な観測が可能となった。早稲田大学那須電波干渉計は、直接撮像型とよばれ、リアルタイムに電波源の姿を捉えることができる。また那須電波干渉計の角度分解能は8素子全長の160mで決まり、視野は1素子のサイズ20mで決まるという特徴をもつ。これにより、0.1°の空間分解能と0.8°の視野をもちあわせている。この研究成果により、2017年のCyg X-3や2015年のV404Cygの電波フレアの詳細な観測が可能となった。できるだけ多くの観測データを蓄積する。目標は1か月で200時間分の良質なデータを得て、データ解析を実施することである。実際のデータ解析は当初はオフラインで、最終的にはリアルタイム処理で行う。また、他チャネル(X、γ、ニュートリノ、重力波等)との連携に努め、変動電波バーストをめぐるウォーニング、フォローアップの体制を構築する。他チャネル(X、γ、ニュートリノ、重力波等)との連携に努め、変動電波バーストをめぐるウォーニング、フォローアップの体制を構築する。また、前述のようにCyg X-3からの電波フレアの検出に向けて装置および解析ソフトの整備を行う。電波天文学2015年度末に発注したアンテナ塗装工事の経費が科研費残高をわずかに超えたため、支払いを2016年度に繰り越した。購入を予定していたハードディスクの購入が年度内に間に合わなかったため。上記支払いを2016年度初頭に速やかに逐行する予定である。新年度、速やかにハードディスクの購入を行う。
地震時におけるエレベータロープの自己給電式アクティブ振動制御

【最終年度に実施した研究の成果】平成30年度は、かご室から上端の滑車までのメインロープと、かご室から下端の滑車までのコンペンロープの振動制御についてA.構造とB.制御の両面からアプローチした。かご室位置と付加張力の分類:かご室の位置により、2つのロープの長さが変動するため、それぞれのロープの固有周期も変動する。前年度までにアクティブ制御には、コンペンロープ下端に設置された滑車を下方に引き、張力を加える制御器を用いることとしたが、この付加張力によりさらにロープの振動特性が変化する。この特性変動について、正弦波を用いた解析により定量的に分析し、張力付加が有効となる条件を抽出した。制御理論の拡張・検証解析:建物が受ける地震動の特性(卓越周期が長周期か短周期か)により、励起されるロープの振動モードが異なる。そのため、地震動の特性に対応させるべく、制御パラメータの最適化を行った。また、昇降開始時のロープ振動の位相(初期条件の一つ)が各種ロープの最大振動振幅に影響を与えるかを、入力振動数ごとに確認した。地震動の特性による制御パラメータの切り替え方法については、昇降中のエレベータモデルを用いた場合、非線形性や励起されるモードの多様さの影響を考える必要があるため、議論をシンプルにするべく、ロープと同じく長周期の1自由度振動体を対象として制御の提案を行った。地震動のスペクトルを用いた面積計算から制御力を切り替える方法により、制御対象物の応答によらない切り替え制御を実現した。【研究期間全体を通じて実施した研究の成果】超高層建物における避難にエレベータを活用するための振動制御方法を示した。当初、地震中は昇降停止を考えていたが、地震(建物が被害を受けるレベルの地震は除く)中に避難活動が開始できることが、長周期揺れの継続時間の長さや余震の多さを考えた場合重要と考え、研究期間中に制御対象を拡大した。現在、地震後の避難の際にエレベータを使用することはできないが、高齢化や建物の高層化により、今後必要と考えられる「エレベータを使用した避難」についての学術的知見を深めることは重要である。このため本研究ではエレベータを使用した地震後の避難について検討し、地震直後にエレベータの機能を維持するための「エレベータの地震対策」の立案を目的とする。エレベータ機能の維持のために本研究では緊急地震速報や国内に多く設置された加速度計のネットワークを活用したエレベータロープの振動制御を提案する。また、提案する振動制御は地震時の停電を考慮し、自己給電可能で外部電源を必要としないアクティブ振動制御とする。平成28年度はエレベータロープの振動制御を主に構造面(パッシブ)からアプローチした。1.エレベータを地震後の避難に利用できない理由の調査・利用可能となる条件の抽出:具体的な要因となる振動箇所や閾値等を文献やヒアリングにより調査した。2.超高層建物とエレベータの解析モデルの作成:実際の建物やエレベータを用いて実験を行いモデルを構築することは難しいため、既往研究を参考に1で抽出した振動箇所の応答をうまく表すことのできるモデルを選択し、エレベータ用に纏めた。3.地震動特性とかご位置に対する検討・応答が最小となるかご位置の検討については、かご室が移動するモデルで評価を行った。4.エレベータの振動対策計画の立案(パッシブの場合)に加えて、アクティブ制御の場合についての検討を行った。なお、制御位置はコンペンシーブとした。「3.地震動特性とかご位置に対する検討・応答が最小となるかご位置の検討」について、かご室が最下層から最上層まで移動するときのロープ振動の検討として研究を進めた。検討した周波数帯域は限られたものなので、次年度以降、検討を拡充する予定である。予定していたロープのモデル化、パッシブダンパーによる応答低減に加え、次年度以降に予定していたアクティブ制御による応答低減についても検討を行った。また、成果を国内会議で発表した。検討順に若干の変更を行ったが、おおむね順調に進展しているものと考える。平成29年度はエレベータロープの振動制御について、制御の側面からアプローチした。5かご室位置について:“地震動の特性ごとに適切なかご位置を抽出する"方向性から、“かご室位置の変化に逐次対応できる"ように設計方針を改めた。かご室位置を固定とせず可変とした場合について検討するために、各かご室位置でのロープの振動特性(固有振動数および振動形状)を明らかにした。6対象の物理的制約・エネルギ回生の制約の調査・7制御理論の構築・8検証解析について:制振装置の導入に関する制約条件を抽出し、制御力はコンペンシーブに加える張力とした。(A)ロープのモード応答に基づくフィードバック制御を提案し、制御性能について評価を行った。また、(B)エネルギについて一定張力入力と比較して大幅な削減ができ、かつ、低コスト化を考え、フィードバックする物理量をかご室の運動(かご室の位置と絶対加速度)のみに制限したコンペンロープの振動制御方法を提案した。なお、5に対応するため、制御則を当初考えていた最適レギュレータから、システムの非線形性に対応できる制御則へ変更した。制御の方向性を2分化し、(A)制御の高性能化および(B)省エネルギと低コスト化の2種類の検討を進めた。(B)について、当初はアクチュエータの使用エネルギの面での検討のみを対象としていたが、センサ類の削減も検討対象とし、一定の成果を得た。