信号解析技術を用いた高速鉄道の地震検知技術の開発

Development of a Seismic Detection Technology for High-Speed Trains Using Signal Analysis Techniques.

• Jae Sang Moon
• Mintaek Yoo

抄録

韓国では地震の発生が増加しており、高速鉄道を守るためには早期地震速報（EEW）システムが不可欠となっています。EEWシステムの重要性は高まっているが、韓国では地震加速度センサの設置数が十分ではなく、迅速な情報提供ができていないのが現状である。本研究では、スマートフォンセンサを用いた確率論的信号解析手法を用いて、高速EEWシステムに活用しています。低忠実度の車載加速度センサによる列車振動データから、スマートフォンセンサによる列車内の仮想地震検知データを構築した。構築したデータの確率的特性を解析するために、短時間フーリエ変換(STFT)法を適用した。本研究の全体的な目的は、スマートフォンセンサデータのような低忠実度センサデータの効果的な解析を提供する確率論的アプローチを提供することである。

As the occurrence of earthquakes is increasing in South Korea, the earthquake early warning (EEW) system becomes indispensable for the protection of high-speed railways. Although the importance of EEW system has been increasing, the number of installed seismic accelerometers in South Korea is not sufficient to provide rapid information. This study uses a stochastic signal analysis technique to utilize the smartphone sensors for the rapid EEW system. From the train vibration data from the low fidelity on-board accelerometer, the virtual earthquake detection data in the train by smartphone sensor has been constructed. To analyze the stochastic characteristics of the constructed data, the short time Fourier transform (STFT) approach has been applied. The study's overall objective is to offer stochastic approaches that provide effective analysis of the low fidelity sensor data, such as smartphone sensor data, for the rapid EEW system.