JP6913571B2 - Vibration mode prediction device and vibration mode prediction model learning device - Google Patents
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Description
本発明は、振動モード予測装置及び振動モード予測モデル学習装置に関する。 The present invention relates to a vibration mode prediction device and a vibration mode prediction model learning device.
従来、建物の振動を予測する技術が知られている(例えば、特許文献1〜3を参照)。特許文献1に記載の技術では、建物の外部に位置された加振源に加えられた加振力に応じて当該加振源において発生する振動の振動数毎の加速度を示す加速度情報、加振源と建物との間の地盤による振動の振動数毎の減衰率を示す減衰率情報、地盤を介して建物に入力する際の振動の振動数毎の損失率を示す損失率情報、及び建物における振動の振動数毎の共振増幅率を示す共振増幅率情報を取得し、加振力に応じて建物の内部において発生する振動の状態を示す物理量を導出している。
Conventionally, a technique for predicting vibration of a building is known (see, for example,
また、特許文献2に記載の技術では、建物内の振動レベル予測を、該建物と同一構造システムの建物における、地盤振動と建物との共振の有無により分類される二段階の平均的振動レベル増幅量の何れか一方と、振動測定により測定される地盤の振動レベルとを加算して行っている。
Further, in the technique described in
また、特許文献3に記載の技術では、建物を建設する地盤の振動レベルを測定して周波数毎の振動レベル解析を行うと共に、建物の固有振動数として予想される振動数の範囲を想定し、その想定した範囲の建物の固有振動数すべての値に対する建物の振動レベルを算出することにより建物として想定される固有振動数毎の振動レベルを予測している。
Further, in the technique described in
しかし、上記特許文献1〜3に記載の技術は、建物の周辺のイベントによる振動を考慮していない。
However, the techniques described in
本発明は上記事実を考慮して、周辺のイベントに応じた建物の振動モードを精度よく予測することを目的とする。 An object of the present invention is to accurately predict the vibration mode of a building according to a surrounding event in consideration of the above facts.
本発明に係る振動モード予測装置は、予測対象の建物の周辺の将来のイベント情報を受け付けるイベント情報受付部と、前記イベント情報から前記予測対象の建物のイベント時の振動モードを予測するための学習済みモデルを用いて、前記イベント情報受付部によって受け付けた前記イベント情報が示すイベント時の前記予測対象の建物の振動モードを予測する予測部と、を含んで構成されている。 The vibration mode prediction device according to the present invention has an event information receiving unit that receives future event information around the building to be predicted, and learning to predict the vibration mode at the time of the event of the building to be predicted from the event information. It is configured to include a prediction unit that predicts the vibration mode of the building to be predicted at the time of the event indicated by the event information received by the event information reception unit using the completed model.
本発明に係る振動モード予測装置によれば、イベント情報受付部によって、予測対象の建物の周辺の将来のイベント情報を受け付ける。そして、予測部によって、前記イベント情報から前記予測対象の建物のイベント時の振動モードを予測するための学習済みモデルを用いて、前記イベント情報受付部によって受け付けた前記イベント情報が示すイベント時の前記予測対象の建物の振動モードを予測する。 According to the vibration mode prediction device according to the present invention, the event information reception unit receives future event information around the building to be predicted. Then, the prediction unit uses a learned model for predicting the vibration mode at the time of the event of the building to be predicted from the event information, and the event information received by the event information reception unit indicates the event time. Predict the vibration mode of the building to be predicted.
このように、イベント情報からイベント時の振動モードを予測するための学習済みモデルを用いて、イベント時の建物の振動モードを予測することにより、周辺のイベントに応じた建物の振動モードを精度よく予測することができる。 In this way, by predicting the vibration mode of the building at the time of the event using the trained model for predicting the vibration mode at the time of the event from the event information, the vibration mode of the building according to the surrounding event can be accurately determined. Can be predicted.
本発明に係る前記予測対象の建物は、振動制御装置が設置された建物であり、前記振動モードは、前記振動制御装置が制御対象とする複数の振動モードの何れかである。これによって、前もって振動制御装置がイベント時に制御対象とする振動モードを調整することができる。 The building to be predicted according to the present invention is a building in which a vibration control device is installed, and the vibration mode is any one of a plurality of vibration modes controlled by the vibration control device. Thereby, the vibration mode to be controlled by the vibration control device at the time of the event can be adjusted in advance.
本発明に係る振動モード予測モデル学習装置は、予測対象の建物に設置されたセンサが出力するセンサデータを取得するセンサデータ取得部と、前記センサデータ取得部によって取得したセンサデータに基づいて、予測対象の建物の振動モードを決定する振動モード決定部と、前記センサデータ取得部によって取得したセンサデータを前記センサが出力したときの、前記予測対象の建物の周辺のイベントに関するイベント情報を受け付けるイベント情報受付部と、前記振動モード決定部によって決定された前記振動モードと、前記イベント情報受付部によって受け付けたイベント情報との組を学習データとして用いて、前記イベント情報から前記予測対象の建物のイベント時の振動モードを予測するためのモデルを学習するモデル学習部と、を含んで構成されている。 The vibration mode prediction model learning device according to the present invention predicts based on a sensor data acquisition unit that acquires sensor data output by a sensor installed in a building to be predicted and sensor data acquired by the sensor data acquisition unit. Event information that receives event information related to events around the building to be predicted when the sensor outputs sensor data acquired by the vibration mode determination unit that determines the vibration mode of the target building and the sensor data acquisition unit. At the time of the event of the building to be predicted from the event information, the set of the reception unit, the vibration mode determined by the vibration mode determination unit, and the event information received by the event information reception unit is used as learning data. It is configured to include a model learning unit that learns a model for predicting the vibration mode of.
本発明に係る振動モード予測モデル学習装置によれば、センサデータ取得部によって、予測対象の建物に設置されたセンサが出力するセンサデータを取得する。振動モード決定部によって、前記センサデータ取得部によって取得したセンサデータに基づいて、予測対象の建物の振動モードを決定する。イベント情報受付部によって、前記センサデータ取得部によって取得したセンサデータを前記センサが出力したときの、前記予測対象の建物の周辺のイベントに関するイベント情報を受け付ける。そして、モデル学習部によって、前記振動モード決定部によって決定された前記振動モードと、前記イベント情報受付部によって受け付けたイベント情報との組を学習データとして用いて、前記イベント情報から前記予測対象の建物のイベント時の振動モードを予測するためのモデルを学習する。 According to the vibration mode prediction model learning device according to the present invention, the sensor data acquisition unit acquires the sensor data output by the sensor installed in the building to be predicted. The vibration mode determination unit determines the vibration mode of the building to be predicted based on the sensor data acquired by the sensor data acquisition unit. The event information reception unit receives event information related to an event around the building to be predicted when the sensor outputs the sensor data acquired by the sensor data acquisition unit. Then, the model learning unit uses the set of the vibration mode determined by the vibration mode determination unit and the event information received by the event information reception unit as learning data, and the building to be predicted from the event information. Learn a model for predicting the vibration mode at the time of the event.
このように、センサデータから決定される、予測対象の建物の振動モードと、受け付けた、前記予測対象の建物の周辺のイベントに関するイベント情報とに基づいて、前記イベント情報から前記予測対象の建物のイベント時の振動モードを予測するためのモデルを学習することにより、周辺のイベントに応じた建物の振動モードを精度よく予測するためのモデルを学習することができる。 In this way, based on the vibration mode of the building to be predicted determined from the sensor data and the received event information regarding the event around the building to be predicted, the event information of the building to be predicted is used. By learning the model for predicting the vibration mode at the time of an event, it is possible to learn the model for accurately predicting the vibration mode of the building according to the surrounding event.
本発明に係る前記予測対象の建物は、振動制御装置が設置された建物であり、前記振動モードは、前記振動制御装置が制御対象とする複数の振動モードの何れかである。これによって、前もって振動制御装置がイベント時に制御対象とする振動モードを調整するために振動モードを予測するモデルを学習することができる。 The building to be predicted according to the present invention is a building in which a vibration control device is installed, and the vibration mode is any one of a plurality of vibration modes controlled by the vibration control device. This makes it possible to learn in advance a model that predicts the vibration mode in order to adjust the vibration mode to be controlled by the vibration control device at the time of an event.
以上説明したように、本発明の振動モード予測装置によれば、イベント情報からイベント時の振動モードを予測するための学習済みモデルを用いて、イベント時の建物の振動モードを予測することにより、周辺のイベントに応じた建物の振動モードを精度よく予測することができる、という効果が得られる。 As described above, according to the vibration mode prediction device of the present invention, the vibration mode of the building at the time of the event is predicted by using the learned model for predicting the vibration mode at the time of the event from the event information. The effect of being able to accurately predict the vibration mode of a building according to surrounding events can be obtained.
また、本発明の振動モード予測モデル学習装置によれば、センサデータから決定される、予測対象の建物の振動モードと、受け付けた、前記予測対象の建物の周辺のイベントに関するイベント情報とに基づいて、前記イベント情報から前記予測対象の建物のイベント時の振動モードを予測するためのモデルを学習することにより、周辺のイベントに応じた建物の振動モードを精度よく予測するためのモデルを学習することができる、という効果が得られる。 Further, according to the vibration mode prediction model learning device of the present invention, based on the vibration mode of the building to be predicted determined from the sensor data and the received event information regarding the event around the building to be predicted. By learning a model for predicting the vibration mode of the building to be predicted at the time of the event from the event information, learning a model for accurately predicting the vibration mode of the building according to the surrounding event. The effect of being able to do is obtained.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<本発明の実施の形態の概要>
同調型マスダンパー(以後、TMD(チューンド・マス・ダンパー)とも称する)は屋上階など建物上部にばねとダンパーを備えた錘を設置し、その錘を共振させることによって建物の振動エネルギーを吸収する。TMDを効率的に動かして振動エネルギーを吸収するためには、錘が揺れやすいように建物の振動モード(一般には1次振動モード)に共振させる必要がある。よってTMDに代表されるパッシブ型の振動制御装置(電力など外部供給エネルギーを必要とせずに振動制御装置を駆動させる形式)では、あらかじめ制御対象とする振動モードに対して最適な制御を行うよう装置を調整する必要がある。
<Outline of Embodiment of the present invention>
Synchronized mass dampers (hereinafter also referred to as TMDs (tuned mass dampers)) install weights with springs and dampers on the rooftop floor and other parts of the building, and absorb the vibration energy of the building by resonating the weights. .. In order to move the TMD efficiently and absorb the vibration energy, it is necessary to resonate with the vibration mode (generally the primary vibration mode) of the building so that the weight easily swings. Therefore, in a passive type vibration control device represented by TMD (a type in which the vibration control device is driven without requiring external supply energy such as electric power), a device that performs optimum control for the vibration mode to be controlled in advance. Need to be adjusted.
しかし必ずしも制御対象とした振動モードが励起するような外乱(以後、イベント)が発生するとは限らず、特に超高層建物などの大規模な建築物では高次モード(2次、3次の振動モード)による振動により、居住性を損ない不快感を与える可能性が考えられる。パッシブ型の振動制御装置で複数の振動モードを制御するには複数の制御装置が必要となるが、設置場所やコスト面が懸念される。 However, disturbances (hereinafter referred to as events) that excite the vibration mode to be controlled do not always occur, and especially in large-scale buildings such as skyscrapers, higher-order modes (secondary and third-order vibration modes). ) May impair comfort and cause discomfort. In order to control a plurality of vibration modes with a passive type vibration control device, a plurality of control devices are required, but there are concerns about the installation location and cost.
そこで、本発明の実施の形態では、パッシブ型の振動制御装置を設置した建物を対象に、イベントの情報(外乱の入力情報)と制御対象建物の振動(出力情報)をセンサを用いて観測し、データを蓄積する。イベント情報に関しては、センサなどによって計測される数値情報だけでなく、例えばイベントをコンサートによる人の動き(飛び跳ね、タテノリなど)とした場合は、観客の収容人数、席の配置、音楽のジャンルなどイベントにより生じる振動の特徴を決定づける情報を併せて蓄積する。 Therefore, in the embodiment of the present invention, event information (disturbance input information) and vibration of the controlled building (output information) are observed by using a sensor in a building in which a passive vibration control device is installed. , Accumulate data. Regarding event information, not only numerical information measured by sensors, but also, for example, if the event is a movement of people due to a concert (jumping, vertical, etc.), the number of spectators, seating arrangement, music genre, etc. The information that determines the characteristics of the vibration caused by the above is also accumulated.
これらの情報を基に、将来発生が予測されるイベントに対して建物の振動モードを予測し、予め最適な制御となるよう振動制御装置を調整することで、建物の振動を抑制する。 Based on this information, the vibration mode of the building is predicted for the event that is predicted to occur in the future, and the vibration control device is adjusted in advance so as to be the optimum control, thereby suppressing the vibration of the building.
[第1の実施の形態]
<本発明の第1の実施の形態の振動モード予測システムの構成>
図1に示すように、本発明の実施の形態に係る振動モード予測システム100は、サーバ10、センサ60、及び建物側端末70を備えており、サーバ10、センサ60、及び建物側端末70は、インターネットなどのネットワーク78を介して互いに接続されている。なお、サーバ10は、振動モード予測装置の一例である。
[First Embodiment]
<Structure of Vibration Mode Prediction System of First Embodiment of the Present Invention>
As shown in FIG. 1, the vibration
センサ60は、図2に示すように、パッシブ型の振動制御装置80が設置された建物90に取り付けられており、建物90の振動加速度を検出し、センサデータとしてサーバ10へ逐次送信する。ここで、振動制御装置80は、例えば、TMDであり、制御対象とする複数の振動モードを有し、複数の振動モードの何れかの振動を制御する制御モードとなるように、手動により切り替えられる。
As shown in FIG. 2, the
建物側端末70は、建物90側に設置された端末であり、例えば、コンピュータ端末、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistants)端末等である。建物側端末70は、オペレータにより入力された、建物90周辺のイベントに関するイベント情報を受け付けて、サーバ10へ送信する。イベント情報は、例えば、イベントの種類、観客数、座席配置などを含む。
The
サーバ10は、図3に示すように、CPU62、ROM64、RAM66、HDD68、通信インタフェース71、及びこれらを相互に接続するためのバス73を備えている。
As shown in FIG. 3, the
CPU62は、各種プログラムを実行する。RAM66は、CPU62による各種プログラムの実行時におけるワークエリア等として用いられる。記録媒体としてのHDD68には、後述する学習データ作成処理ルーチン、学習処理ルーチン、振動モード予測処理ルーチンを実行するためのプログラムを含む各種プログラムや各種データが記憶されている。
The
本実施の形態におけるサーバ10を、学習データ作成処理ルーチン、学習処理ルーチン、振動モード予測処理ルーチンを実行するためのプログラムに沿って、機能ブロックで表すと、図4に示すようになる。サーバ10は、入力部12、演算部20、及び出力部50を備えている。
The
入力部12は、センサ60から受信したセンサデータと、建物側端末70から受信したイベント情報とを受け付ける。また、入力部12は、建物側端末70から受信した、予測対象イベントのイベント情報を受け付ける。
The
演算部20は、イベント情報取得部22、センサデータ取得部24、学習データ作成部26、学習データ記憶部28、モデル学習部30、モデル記憶部32、予測対象イベント情報取得部34、振動モード予測部36、及び制御モード決定部38を備えている。なお、イベント情報取得部22が、イベント情報受付部の一例であり、学習データ作成部26が、振動モード決定部の一例である。
The
イベント情報取得部22は、建物側端末70から受信したイベント情報を取得する。
The event
センサデータ取得部24は、センサ60から受信したセンサデータを逐次取得する。
The sensor
学習データ作成部26は、センサ60から受信したセンサデータの時系列に対して、周波数解析を行い、周波数解析の結果に基づいて、振動制御装置80が制御対象とする複数の振動モードのうち、主要な振動モードを決定する。例えば、図5に示すように、センサ60から受信したセンサデータの時系列から得られる振動波形に対して、周波数解析を行うと共に各振動モード(1次モード〜3次モード)の周波数領域の波形を抜き出すフィルター処理を行い、主要な振動モード(図5の例では、2次モード)を決定する。
The learning
また、学習データ作成部26は、決定した主要な振動モードと、対応するイベント情報とのペアを、学習データとして作成し、学習データ記憶部28に格納する。
Further, the learning
学習データ記憶部28には、作成された複数の学習データが記憶されている。
The learning
モデル学習部30は、学習データ記憶部28に記憶されている複数の学習データを用いて、イベント情報から予測対象の建物のイベント時の振動モードを予測するためのモデルを学習する。モデルは、例えば、イベント情報(イベントの種類、観客数、座席配置、音楽のジャンル)を表すベクトルを入力とし、各振動モードの確率を表すベクトルを出力するニューラルネットワークであり、誤差逆伝播法により、モデルを学習する。
The
モデル記憶部32は、モデル学習部30により学習されたモデルのパラメータを記憶する。
The
予測対象イベント情報取得部34は、建物側端末70から受信した、予測対象のイベントのイベント情報を取得する。
The prediction target event
振動モード予測部36は、予測対象のイベントのイベント情報と、モデル学習部30により学習されたモデルとに基づいて、予測対象のイベント時の振動モードを予測する。例えば、予測対象のイベントのイベント情報を表すベクトルを、モデルに入力し、出力された、各振動モードの確率から、最も確率が高い振動モードを、予測対象のイベント時の振動モードとして予測する。
The vibration
制御モード決定部38は、振動制御装置80について予め定められた、振動モードと制御モードとの対応関係に基づいて、予測された振動モードに対応する、振動制御装置80の制御モードを決定する。
The control
出力部50は、決定された、振動制御装置80の制御モードを、建物側端末70へ送信する。
The
建物側端末70では、サーバ10により決定された、振動制御装置80の制御モードが表示される。オペレータは、表示された制御モードとなるように、振動制御装置80の制御モードを手動により切り替えて、予測対象イベント発生時に備える。これにより、図6に示すように、予測対象イベント毎に、振動制御装置80の制御モードが決定されると、各予測対象イベントの発生前に、振動制御装置80の制御モードが手動により切り替えられる。
On the
<振動モード予測システムの動作>
次に、本発明の第1の実施の形態に係る振動モード予測システム100の動作について説明する。
<Operation of vibration mode prediction system>
Next, the operation of the vibration
まず、オペレータにより、振動制御装置80の制御モードが特定の制御モードとなるように手動で設定され、センサ60によりセンサデータがサーバ10へ逐次送信されているときに、サーバ10によって、図7に示す学習データ作成処理ルーチンが実行される。
First, the operator manually sets the control mode of the
まず、ステップS102において、センサ60から受信したセンサデータに基づいて、建物90に振動が発生しているか否かを判定する。例えば、センサデータが表す建物90の振動加速度が閾値以上である場合に、建物90に振動が発生していると判定する。
First, in step S102, it is determined whether or not vibration is generated in the
建物90に振動が発生していないと判定された場合には、上記ステップS102を繰り返し、建物90に振動が発生していると判定された場合には、ステップS104へ進む。
If it is determined that the
ステップS104では、センサ60から受信したセンサデータを取得して、メモリ(図示省略)に格納する。
In step S104, the sensor data received from the
ステップS106では、センサ60から受信したセンサデータに基づいて、建物90に発生している振動が終了したか否かを判定する。例えば、センサデータが表す建物90の振動加速度が閾値未満である場合に、建物90に発生している振動が終了していると判定する。
In step S106, it is determined whether or not the vibration generated in the
建物90に発生している振動が終了していないと判定された場合には、ステップS104へ戻る。一方、建物90に発生している振動が終了していると判定された場合には、ステップS108へ進む。
If it is determined that the vibration generated in the
ステップS108では、上記ステップS104で取得したセンサデータの時系列に対して周波数解析を行う。ステップS110では、上記ステップS108における周波数解析の結果に基づいて、振動制御装置80が制御対象とする複数の振動モードのうち、主要な振動モードを決定する。
In step S108, frequency analysis is performed on the time series of the sensor data acquired in step S104. In step S110, the main vibration mode among the plurality of vibration modes controlled by the
ステップS112では、建物側端末70に対して、建物90の周辺で直前まで発生していたイベントに関するイベント情報を要求するメッセージを送信すると共に、イベント情報を入力するための画面データを送信する。そして、建物側端末70において当該画面データが示す入力画面が表示され、オペレータによりイベント情報が入力されると、入力されたイベント情報が、サーバ10へ送信され、サーバ10が、イベント情報を取得する。
In step S112, a message requesting event information regarding an event that has occurred immediately before the
ステップS114では、上記ステップS108で決定された主要な振動モードと、上記ステップS112で取得したイベント情報とのペアを、学習データとして作成し、学習データ記憶部28に格納する。そして、上記ステップS102へ戻る。
In step S114, a pair of the main vibration mode determined in step S108 and the event information acquired in step S112 is created as learning data and stored in the learning
上記の学習データ作成処理ルーチンにより、建物90周辺のイベントにより建物90に振動が発生する毎に、サーバ10により学習データが作成されるため、学習データが蓄積される。
By the above-mentioned learning data creation processing routine, every time the
また、サーバ10によって、図8に示す学習処理ルーチンが定期的に実行される。
Further, the
まず、ステップS120において、学習データ記憶部28に格納されている学習データを読み込む。
First, in step S120, the learning data stored in the learning
そして、ステップS122において、上記ステップS120で取得した学習データに基づいて、イベント情報から予測対象の建物のイベント時の振動モードを予測するためのモデルを学習し、モデル記憶部32に、学習されたモデルのパラメータを格納し、学習処理ルーチンを終了する。
Then, in step S122, based on the learning data acquired in step S120, a model for predicting the vibration mode at the time of the event of the building to be predicted is learned from the event information, and the
そして、建物側端末70において、オペレータにより予測対象イベントのイベント情報が入力されると、入力されたイベント情報が、サーバ10へ送信され、サーバ10によって、図9に示す振動モード予測処理ルーチンが実行される。
Then, when the event information of the event to be predicted is input by the operator at the terminal 70 on the building side, the input event information is transmitted to the
まず、ステップS130において、建物側端末70から受信した、予測対象イベントのイベント情報を受け付ける。
First, in step S130, the event information of the prediction target event received from the
ステップS132では、上記ステップS130で得られた予測対象のイベントのイベント情報と、上記学習処理ルーチンにより学習されたモデルとに基づいて、予測対象のイベント時の振動モードを予測する。 In step S132, the vibration mode at the time of the event to be predicted is predicted based on the event information of the event to be predicted obtained in step S130 and the model learned by the learning processing routine.
ステップS134では、振動制御装置80について予め定められた、振動モードと制御モードとの対応関係に基づいて、予測された振動モードに対応する、振動制御装置80の制御モードを、最適な制御モードとして決定し、決定された、振動制御装置80の制御モードを、建物側端末70へ送信し、振動モード予測処理ルーチンを終了する。
In step S134, the control mode of the
そして、建物側端末70では、サーバ10により決定された、振動制御装置80の制御モードが表示される。オペレータは、表示された制御モードとなるように、振動制御装置80の制御モードを手動により切り替えて、予測対象イベント発生時に備える。
Then, on the
以上説明したように、本発明の第1の実施の形態に係る振動モード予測システムによれば、センサデータから決定される、予測対象の建物の振動モードと、受け付けた、予測対象の建物の周辺のイベントに関するイベント情報とに基づいて、イベント情報から予測対象の建物のイベント時の振動モードを予測するためのモデルを学習することにより、周辺のイベントに応じた建物の振動モードを精度よく予測するためのモデルを学習することができる。 As described above, according to the vibration mode prediction system according to the first embodiment of the present invention, the vibration mode of the building to be predicted and the periphery of the received building to be predicted are determined from the sensor data. By learning a model for predicting the vibration mode of the building to be predicted at the time of the event from the event information based on the event information related to the event of, the vibration mode of the building according to the surrounding event is accurately predicted. You can learn the model for.
また、イベント情報からイベント時の振動モードを予測するための学習済みモデルを用いて、イベント時の建物の振動モードを予測することにより、周辺のイベントに応じた建物の振動モードを精度よく予測することができる。また、イベント発生前に、予測された振動モードに応じて振動制御装置を調整することでイベント発生による振動を適切に抑制することができる。 In addition, by predicting the vibration mode of the building at the time of the event using the trained model for predicting the vibration mode at the time of the event from the event information, the vibration mode of the building according to the surrounding event is accurately predicted. be able to. Further, by adjusting the vibration control device according to the predicted vibration mode before the event occurs, the vibration due to the event occurrence can be appropriately suppressed.
また、イベントの情報と計測された建物応答とを紐付けて学習データとして作成し蓄積する。長期的な計測によりデータを蓄積することにより、想定外事象の発生確率を低減し、より高精度な制御を行うことができる。 In addition, event information and measured building response are linked to create and accumulate learning data. By accumulating data through long-term measurement, the probability of occurrence of unexpected events can be reduced and more accurate control can be performed.
また、イベント発生前にパッシブ型の振動制御装置を調整して疑似的に制御することより、建物の振動に対して最適な振動制御を行うことができる。また、アクティブ型の振動制御装置に比べ、導入及び運用コストを削減することができる。 Further, by adjusting the passive type vibration control device before the event occurs and performing pseudo control, it is possible to perform optimum vibration control for the vibration of the building. In addition, the introduction and operation costs can be reduced as compared with the active type vibration control device.
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態に係る振動モード予測システムについて説明する。なお、第2の実施の形態に係る振動モード予測システムは、第1の実施の形態と同様の構成であるため、同一符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, the vibration mode prediction system according to the second embodiment will be described. Since the vibration mode prediction system according to the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, the same reference numerals are given and the description thereof will be omitted.
第2の実施の形態では、学習データを作成する際に、事前にイベント情報を受け付けてから、当該イベント発生時のセンサデータを取得する点が、第1の実施の形態と異なっている。 The second embodiment is different from the first embodiment in that when the learning data is created, the event information is received in advance and then the sensor data at the time of the event occurrence is acquired.
第2の実施の形態における学習データ作成処理ルーチンについて、図10を用いて説明する。なお、第1の実施の形態と同様の処理については、詳細な説明を省略する。 The learning data creation processing routine according to the second embodiment will be described with reference to FIG. A detailed description of the same processing as that of the first embodiment will be omitted.
建物側端末70において、オペレータにより、これから発生するイベントのイベント発生期間を含むイベント情報が入力されると、入力されたイベント情報が、サーバ10へ送信され、サーバ10が、イベント情報を受信すると、サーバ10によって、図10に示す学習データ作成処理ルーチンが実行される。
When the operator inputs the event information including the event occurrence period of the event to be generated in the
まず、ステップS200において、建物側端末70から受信したイベント情報を受け付ける。
First, in step S200, the event information received from the
そして、ステップS202において、受信したイベント情報に含まれるイベント発生期間に基づいて、当該イベントが開始されたか否かを判定する。当該イベントが開始されていないと判定された場合には、ステップS202を繰り返し、当該イベントが開始されたと判定された場合には、ステップS204へ移行する。 Then, in step S202, it is determined whether or not the event has been started based on the event occurrence period included in the received event information. If it is determined that the event has not started, step S202 is repeated, and if it is determined that the event has started, the process proceeds to step S204.
ステップS204では、センサ60から受信したセンサデータを取得して、メモリ(図示省略)に格納する。
In step S204, the sensor data received from the
ステップS206では、受信したイベント情報に含まれるイベント発生期間に基づいて、イベントが終了したか否かを判定する。イベントが終了していないと判定された場合には、上記ステップS204へ戻り、イベントが終了したと判定された場合には、ステップS108へ移行する。 In step S206, it is determined whether or not the event has ended based on the event occurrence period included in the received event information. If it is determined that the event has not ended, the process returns to step S204, and if it is determined that the event has ended, the process proceeds to step S108.
ステップS108では、上記ステップS204で取得したセンサデータの時系列に対して周波数解析を行う。ステップS110では、上記ステップS108における周波数解析の結果に基づいて、振動制御装置80が制御対象とする複数の振動モードのうち、主要な振動モードを決定する。
In step S108, frequency analysis is performed on the time series of the sensor data acquired in step S204. In step S110, the main vibration mode among the plurality of vibration modes controlled by the
ステップS114では、上記ステップS108で決定された主要な振動モードと、上記ステップS200で取得したイベント情報とのペアを、学習データとして作成し、学習データ記憶部28に格納し、学習データ作成処理ルーチンを終了する。
In step S114, a pair of the main vibration mode determined in step S108 and the event information acquired in step S200 is created as learning data, stored in the learning
上記の学習データ作成処理ルーチンにより、建物側端末70において、イベント情報が入力される毎に、サーバ10により学習データが作成されるため、学習データが蓄積される。
By the above-mentioned learning data creation processing routine, the learning data is created by the
なお、第2の実施の形態に係る振動モード予測システムの構成及び他の作用については、第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。 Since the configuration and other operations of the vibration mode prediction system according to the second embodiment are the same as those of the first embodiment, the description thereof will be omitted.
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are possible without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記の実施の形態では、コンサートなどのイベントにより建物が振動する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、建物の周辺を電車やトラックが通過する交通イベントにより建物が振動する場合にも適用できる(図11)。この場合には、イベント情報として、通過する乗り物の種別、乗員数などを入力すればよい。 For example, in the above embodiment, the case where the building vibrates due to an event such as a concert has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, it can be applied when the building vibrates due to a traffic event in which a train or truck passes around the building (Fig. 11). In this case, the type of vehicle passing through, the number of occupants, and the like may be input as the event information.
また、強風などの気象イベントにより建物が振動する場合にも適用できる。この場合には、イベント情報として、風向、風速などを入力すればよい。 It can also be applied when a building vibrates due to a meteorological event such as a strong wind. In this case, the wind direction, wind speed, etc. may be input as the event information.
また、モデルが学習済みである場合には、図12に示すように、建物90にセンサを設置しなくてもよい。これは、サーバが学習機能を有することにより、イベントに対する振動計測を実施したらセンサ無しでも最適制御を実施できるからである。
Further, when the model has been trained, it is not necessary to install the sensor in the
また、イベント発生前に、管理人や周辺居住者に、予測した振動モードを用いて、揺れの情報提供を行うようにしてもよい。 Further, before the event occurs, the manager and the residents in the vicinity may be provided with the vibration information by using the predicted vibration mode.
また、モデルの学習と振動モードの予測を1つの装置で実現する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、モデルの学習を、サーバとは別の振動モード予測モデル学習装置で実現するように構成してもよい。この場合には、振動モード予測モデル学習装置は、イベント情報取得部22、センサデータ取得部24、学習データ作成部26、学習データ記憶部28、モデル学習部30、及びモデル記憶部32を備えていればよい。
Further, the case where the model learning and the vibration mode prediction are realized by one device has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and the model learning is performed by a vibration mode prediction model learning device different from the server. It may be configured to be realized by. In this case, the vibration mode prediction model learning device includes an event
また、本発明のプログラムは、記憶媒体に格納して提供するようにしてもよい。 Further, the program of the present invention may be stored in a storage medium and provided.
10 サーバ
12 入力部
20 演算部
22 イベント情報取得部
24 センサデータ取得部
26 学習データ作成部
28 学習データ記憶部
30 モデル学習部
32 モデル記憶部
34 予測対象イベント情報取得部
36 振動モード予測部
38 制御モード決定部
50 出力部
60 センサ
70 建物側端末
78 ネットワーク
80 振動制御装置
90 建物
100 振動モード予測システム
10
Claims (4)
前記イベント情報から前記予測対象の建物のイベント時の振動モードを予測するための学習済みモデルを用いて、前記イベント情報受付部によって受け付けた前記イベント情報が示すイベント時の前記予測対象の建物の振動モードを予測する予測部と、
を含む振動モード予測装置。 The event information reception department that accepts future event information around the building to be predicted,
Using a trained model for predicting the vibration mode of the building to be predicted at the time of the event from the event information, the vibration of the building to be predicted at the time of the event indicated by the event information received by the event information reception unit. Predictor that predicts the mode and
Vibration mode predictor including.
前記振動モードは、前記振動制御装置が制御対象とする複数の振動モードの何れかである請求項1記載の振動モード予測装置。 The building to be predicted is a building in which a vibration control device is installed.
The vibration mode prediction device according to claim 1, wherein the vibration mode is any one of a plurality of vibration modes controlled by the vibration control device.
前記センサデータ取得部によって取得したセンサデータに基づいて、予測対象の建物の振動モードを決定する振動モード決定部と、
前記センサデータ取得部によって取得したセンサデータを前記センサが出力したときの、前記予測対象の建物の周辺のイベントに関するイベント情報を受け付けるイベント情報受付部と、
前記振動モード決定部によって決定された前記振動モードと、前記イベント情報受付部によって受け付けたイベント情報との組を学習データとして用いて、前記イベント情報から前記予測対象の建物のイベント時の振動モードを予測するためのモデルを学習するモデル学習部と、
を含む振動モード予測モデル学習装置。 A sensor data acquisition unit that acquires sensor data output by sensors installed in the building to be predicted,
Based on the sensor data acquired by the sensor data acquisition unit, the vibration mode determination unit that determines the vibration mode of the building to be predicted, and the vibration mode determination unit.
An event information reception unit that receives event information related to an event around the building to be predicted when the sensor outputs sensor data acquired by the sensor data acquisition unit.
Using the set of the vibration mode determined by the vibration mode determination unit and the event information received by the event information reception unit as learning data, the vibration mode at the time of the event of the building to be predicted is determined from the event information. A model learning department that learns a model for prediction,
Vibration mode prediction model learning device including.
前記振動モードは、前記振動制御装置が制御対象とする複数の振動モードの何れかである請求項3記載の振動モード予測モデル学習装置。 The building to be predicted is a building in which a vibration control device is installed.
The vibration mode prediction model learning device according to claim 3, wherein the vibration mode is one of a plurality of vibration modes controlled by the vibration control device.
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