EEIS 東京大学大学院 工学系研究科 電気系工学専攻

古関 隆章 教授

本郷キャンパス

システム制御・宇宙
電力工学・電力変換・電気機器
計測工学
制御・システム工学

運ぶ科学−電気/制御で人や物を動かす

鉄道車両、磁気浮上、リニア機等におけるエネルギーと運動の制御、輸送システム運行の情報化・自動化など交通等への電機駆動応用制御を研究します。

研究分野1

旅客輸送におけるスケジューリング

鉄道利用者の旅客時間の短縮、利便性の向上の観点から、グラフ理論、動的計画法の拡張など数理的最適化手法を応用した鉄道旅客輸送の運行計画・運行管理計算機支援に関する検討を、鉄道技術専門の研究所や内外の鉄道事業者、他大学との協力で行っています。次世代の列車制御システムであるCBTC: 無線通信に基づく列車制御において高頻度運行と乱れに対してロバスト運行の安定性の高い「賢い列車制御」、列車運行が乱れた際の運行管理の方法を、計算機を用いて解析し、旅客視点で評価し、運転指令員を支援するシステムを構築する方法や、多彩なニーズを持つ旅客へのITを活用した情報提供により公共交通サービスの質を向上する研究に取り組んでいます。
研究分野2

省エネルギー運転・電気鉄道のパワーマネージメントの研究

運転計画と電気エネルギー制御との関係を外部機関との連携を深め実験も行いつつ研究しています。最適化問題の解として、省エネルギー運転法を提案し、理論的論文執筆のみならず、全国の都市鉄道や自動運転の機能を持つ地下鉄の運転へ適用し、従来比十数%の省エネルギー効果が確認できました。現在、列車自動運転の社会への提案を通じ、本研究室が提案した省エネルギー運転法の実用展開を積極的に進めています。また、インド国鉄やスペインの研究機関との国際的情報交換を通じ、交流の鉄道電力供給における省エネルギー運転の議論に視野を広げたいと考えています。
研究分野3

賢い電気機械設計と制御による電気・機械エネルギー変換の性能向上

最高性能の電磁アクチュエータ設計のためには、三次元の磁気回路の構成が重要であり、そのためには大変時間と手間のかかる三次元数値計算が必要となります。複雑な形状の最適化には、数多くの設計パラメータの探索が必要で、効率的設計最適化方法が重要になります。本研究室ではその手法を開発し、多次元ドライブへの展開も視野に、新しいリニア同期モータを設計・製作しました。そして、それを支持する電磁吸引浮上を安定させる制御法、その磁気浮上の組合せにより位置制御性能を高めるリニアモータ制御の研究を行っています。また、それらのリニアモータを、発電機として利用する自然エネルギー利用の一つとして、海洋波の予測と発電機の能動制御による波力発電電力最大化の研究を、海洋関係の専門家の協力をいただきながら進めています。
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