歩道 の 凹 凸評 価 方 法 に 関 す る研 究
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(2) あ り,凹 凸 を生 じやす い舗 装 材 と いえ る。 しか し,. この振 動 波 形を 解 析 す る こ とで 歩 道 の 凹 凸 を評 価 で. 現場 施 工 型 の舗 装 材 で も,視 覚 的 には 判 別 しに くい. き るの で は な いか と考 え た 。 しか し,車 椅 子 で走 行. が,歩 行 して み る と細 か い 凹 凸が 生 じて い る こ とが. す る とい う動 作 と,人 が 歩行 す る とい う動 作 で は状. あ る。 この 様 な 歩 道 の 凹凸 を 評価 す る場 合,こ れ ら. 況 が 違 う ことや 、 車 椅 子 の車 輪 幅 で舗 装 面全 体 の 凹. の 凹凸 を 点 の 凹 凸 と見 るか,面 あ る い は線 の 凹凸 と. 凸 を 評価 出来 る か ど うか な どの疑 問が あ る.そ こで,. 見 る か に よ って そ の評 価 方 法 も異 な る。 例 え ば,歩. 本 試 験 方 法 の 内容 を検 討 す る た め に,次 の よ うな 項. 行 者 に と って足 に 当 た る部 分 は点 の 凹凸 で あ るが,. 目につ いて 評価 検 討 を行 った4)。 ・車 椅 子 の どの部 分 で ,ど の 様 な 方 法 で 振動 波形. 歩 い て い る前 方 に見 え る 凹 凸 は線 あ るい は面 と して 捕 らえ られ,歩 行 者 は これ を 避 けて 通 る こ とに よ っ て直 接 足 に不 快 感 を感 じる こ とは な い が,全 体 の 歩 行 感 は悪 くな る。 特 に,歩 道 の 切 り下 げ 部 は,舗 装 面が 車 道 側 に傾 斜 して お り,面 的 に は平 面 で も歩 行 者 は段 差 と感 じる。 そ こで,歩 道 の 凹 凸 を評 価 す る 場 合,ど の 様 な 測 定機 を用 い どの様 な方 法 で評 価 す るか は非 常 に 重 要 で あ る こ とか ら,歩 道 の 凹凸 を ど の 様 に評価 した ら良 いか を検 討 す るた め に,歩 道 の 凹凸 の発 生 原 因 を整 理 した。 ・歩 道 の縦 横 断勾 配 や排 水 勾 配 に よ る凹 凸 ・車 両乗 り入 れ 部 の 歩 道 を切 り下 げ た場 所 の 凹 凸 ・舗 装 材 自体 の表 面 の 凹 凸. を測 定 し記 録 す る と 凹 凸が 評 価 で きる か。 ・車椅 子 に乗 せ る人 の 体 重 は 測定 値 に どの様 な影 響 を与 え るか 。 ・車 椅 子 を 押 す 速 度 が 変 わ る と. ,測 定結 果 に ど の 様な影響を与えるか。 ・歩 道 の どの 位 置 で どの 程度 の距 離 を測 定 す れ ば. , 代 表 的 な 路線 の 凹 凸 が評 価 で き るか。 ・凹凸 を どの 様 な方 法 で数 値 化 し解 析 比 較す るか 。 ・測 定結 果 が どの様 な 傾 向を 持 って い るか 。 (3)凹 a)凹. ・平 板 や ブ ロ ック材料 で 見 られ る 目地 部. 凸測 定 試 験 機 と測 定 条 件 凸測 定 試 験 機. 凹 凸測 定 試 験 機 と して 用 い た車 椅 子 は,一 般 に市. ・施 工 精度 が 悪 い こ とが 原 因 で生 じる 凹 凸. 販 され て い る標 準 的 な 折 りた た み 式 の車 椅 子 で,前. ・排水 不 良 な どが原 因 で ,舗 装 面 に部 分 的 な 沈下 ができる凹凸 ・街 路 樹 の 根 上 りが原 因 で 生 じる 凹 凸. 輪 は ソ リ ッ ドタイ ヤ で衝 撃 吸 収 の ため の バ ネ はつ い て いな い。 後輪 は 空気 タ イ ヤ で衝 撃 が 吸 収 され る構 造 にな って い る。 歩道 の 凹 凸 を測 定 す る場 合,凹 凸. これ ら凹 凸 の発 生 状 況 は,舗 装 材 の 形 状 や 歩道 の. がな るべ く車椅 子 で緩 衝 され な い よ う にサ ンプ リ ン. 環 境 に よ っ て異 な るが,点 や 面 で舗 装 の 凹凸 を見 る. グす る必 要 が あ る こ とか ら,前 輪 の 軸 上 に垂 直 方 向. と歩 行 の 流 れ と しての 評 価 が で きな くな り,線 で見. と水 平 方 向 に加 速 度 計(応 答 周 波 数DC〜1kHz、 共 振. る と点 や 面 の 凹凸 が 評 価 され な い こ とに な る。 ま た,. 周 波 数約1.35kHz)を. 平 板 や ブ ロ ックの 舗装 材 に は 目地 が あ り,こ の 目地. セ ッ トデ ー タ ー レコー ダ に 記 録 した。(写 真‑1). 取 り付 け,得 られ た 波形 は カ. を 凹 凸 と評 価 す る と,こ れ らの舗 装 材 は 凹 凸が 多 い 舗装 材 と評 価 され る こ とに な る 。従 っ て,歩 道 の 凹 凸 を評 価 す る場 合,歩 道 を 歩 行 動 線 的 に評 価 す るた め に,平 均 的な 路 線 位 置 を 往 復 して 測 定 し,路 線 全 体 の 凹 凸 と して 評 価 す る こ とが 好 ま しい 。 (2)凹. 凸 の測 定 法. 凹凸 の測 定 は,現 場 で簡 易 に測定 出来 る こ とが 重 要 で,次 の よ うな条 件 を考 え た 。 ・簡 易 な 測 定 法 で 再 現 性 が 高 い。 ・歩 行 動 作 と 関連 した デ ー タが 得 られ る。 ・評 価解 析 方 法 に理 論 的 な 裏 付 けが あ る 。. 写 真‑1車. 椅子 を用 いた凹 凸試験機. ・試験 機 が軽 量 で屋 外 で も使 用 で き る。 ・歩道 環 境 に 適 した測 定 方 法 で あ る 。. b)測. 定条件. 現 在 まで こ の様 な条 件 を 満 た した試 験 機 は開 発 さ. 車 椅 子 で 測 定 す る場 合,車 椅 子 に乗 っ た人 の 体 重. れ て い な い。 そ こで,車 椅 子 で歩 道 を 走 行 した とき. や車 椅 子 を 押す 速 度 が測 定 結 果 に影 響 す る と考 え ら. 車 椅 子 が か な りの 振 動 を 受 け る こ とに着 目 し,歩 道. れ る。 そ こで体 重 の影 響 を 知 る ため に,表‑1に 示 す. の 凹 凸 を振 動 波 形 と して 車 椅 子 か らサ ンプ リング し,. よ うな 体 重 の4人 で比 較 実 験 した 。 ま た,車 椅 子 を. ―152―.
(3) 図‑1段. 差0mm,体 重60kgに お け る垂 直 方 向の 周 波 数 値. 図‑2段. 差0mm,体 重72kgに お け る垂 直 方 向 の 周 波数 値. 図‑3段. 差0mm,体 重60kgに お け る垂 直 方 向の 積 分 値. 図‑4段. 差0mm,体 重72kgに お け る垂 直 方 向 の 積分 値. 表‑1測. 表‑2試 験路 の条件. 定条件. 押 す 速 度 が 早 くな る と,凹 凸 か ら受 け る 衝 撃 が大 き くな る可 能 性 が あ り,凹 凸 が 大 きい と車 椅 子 の速 度 が 変 化 す る可 能 性 が 出て くる。 そ こで,車 椅 子 を押 す 速 度 を表‑1に 示 す5種 類 に設 定 して お こな った 。 な お,車 椅 子 を 押 す 人 の歩 幅 は70cm程. 度 と し,押. す 速 度 は押 す 人 が メ トロノー ムの 音 を 聞 きな が ら調 整 した。 ま た,車 椅 子 を歩 道 の 中心 部 で 走 行 させ て も,加 速 度 計 が つ い て い る車 輪 の 位 置 は,歩 道 中心 部 に は な らな い こ とか ら,デ ー タを 平 均 化 させ る た め に試 験 路 を 往 復 して 測 定 した。 c)試. 験路の条件. 歩 道 の 凹凸 評 価 は,目 地 幅 や 段 差 が 関 係す るが, 同 じ距 離 で もブ ロ ック と平 板 で は 目地 の 数 や 目地 幅 が 異 な る。 そ こで,本 試 験 機 に よ る測 定 値 の 傾 向 を ―153―. 写真‑2実 験 に用いた試験路.
(4) 図‑5段. 差5mm,体 重60kgに お け る垂 直 方 向 の 周 波数 値. 図‑6段. 差5mm,体 重72kgに お け る垂 直 方 向 の 周 波数 値. 図‑7段. 差5mm,体 重60kgに お け る垂 直 方 向 の積 分 値. 図‑8段. 差5mm,体 重72kgに お け る垂 直 方 向の 積 分 値. 図‑9段. 差0mm,体 重68kgに お け る水 平 方 向 の 周 波 数 値. 図‑10段. 差5mm,体 重68kgに お け る水 平 方 向 の周 波 数 値. ―154―.
(5) 図‑11段. 図‑13体. 図‑12段 差5mm,体 重68kgに お け る水 平 方 向の 積 分 値. 差0mm,体 重68kgに お け る水 平 方 向 の積 分 値. 図‑14体 重68kg,速 度76歩/分 に お け る垂 直方 向 の積2分値. 重68kg,速 度76歩/分 にお け る水 平 方 向 の 積 分 値. 知 る た め に,屋 内 の 平 坦 な場 所 に13mm厚 の合 板 で,. タ にサ ンプ リング 周波 数1kHzで5秒. 幅90cm長 さ9mの 試験 路 を作 成 し実 験 した.目 地 や 段. し移 動 平 均 を行 った.速 度 の 変 化 状 況 を調 べ る た め. 差 は 表‑1に 示 す 範 囲 で 変 化 させ,目 地 幅7種 類 ブ. に,FFTを. ロ ック舗 装 と平 板 舗 装 を 考 え て 目地 の 間 隔2種 類. メ デイ ア ン周 波 数 値 を 求 め た.ま た,舗 装 面 の 凹 凸. 凸 凹 の段 差3種 類 を組 み 合 わ せ,合 計42種. に よ って 生 じた 波 形 の 振 幅量 を 調べ る た め に,波 形. 験 を 行 っ た.(写 (4)解. 類 の試. 間 サ ンプ リ ング. 用 い て デ ー タ の周 波数 分 析 を行 な い,. の積 分 を 行 い振 幅 積 分 値 を求 め た.. 真‑2). (5)測. 析方法. a)体. 舗 装 に 凹 凸が あ る と,車 輪 が 凹凸 を 乗 り越 え る と. 定 結果 及 び考 察 重の影響. 車 椅 子 に乗 る 人 の体 重 は,段 差 の評 価 に影 響 す る. き に速 度 が 変 化 し,走 行 速 度 にば らつ きが 生 じる が, これ らは水 平 方 向 の加 速 度 計 で 測 定 で き る と考 え た.. と思 われ る こ とか ら,垂 直 方 向 の周 波 数 値及 び積 分. ま た,舗 装 の 凹凸 が あ る と車 輪 が 上 下 す る事 か ら垂. 値 を用 いて 検討 した.一 例 と して体 重60kgと72kgの. 直 方 向 の加 速 度 計 で測 定 で き る と考 え た.そ こで,. 人 の デ ー タで 比 較 す る と,図‑1,2,3,4に. 歩 道 を走 行 して 得 られ た これ らの波 形 を 数 値 化 す る. 段 差 が0mmの 舗 装 で は,体 重 差が12kgあ って も周 波. た め に,テ ー プ に 記録 した波 形 を,再 度 コ ン ピュー. 数 値,積 分 値 と も 同 じ傾 向 を 示 し,体 重 によ る影 響. ―155―. 示 す よ うに,.
(6) は認 め られ なか った.ま た,図‑5,6,7,8に. 示す よう. c)段. に,段 差5mmの 舗 装 で は段 差0mmの 舗 装 に比 べ て ,低. 差 と 目地. 舗装 面 の段 差 と 目地 の 関係 につ いて,積 分 値 を 用. い 周 波 数 値 を 示 し,積 分 値 は大 き い値 を 示 したが,. い て解 析 した.そ の結 果,体 重68kg,歩. 行速 度76歩. 著 しい体 重 差 の 影 響 は 認 め られ ず,他 の 体 重 で も同. /分で 解 析 す る と,図‑13,14に. 様 の結 果 を得 た.従 って,本 試験 で は,体 重 差の 影. と2.5mmの 舗 装 で は,水 平方 向 の 積分 値 は 目地 幅 の. 響 は ほ とん ど無 い と考 え られ,車 椅 子 に乗 る人 の 体. 影 響 は あ ま りな い が,垂 直 方 向 の積 分 値 は,目 地 幅. 重 の 条 件 を 一 定 にす れ ば,相 対 的 に評 価 す る場 合 問. が大 き くな る につ れ て積 分 値 が 増 加 す る傾 向 に あ っ. 題 は な い と考 え る.. た.特 に段 差0mmの 舗 装 では,目 地 幅21mmの 舗 装 は. 示 す よ うに,段 差0mm. 目地 幅3mmの 舗装 に対 して6倍 の 積分 値 を 示 した. b)速. 度 の影 響. ま た,こ の 値 は,段 差2.5mm目 地 幅9mmの 舗 装 の積 分. 車 椅 子 を 押 す 速 度 は,目 地 を 通過 す る 時 や段 差 を. 値 に等 しい 値 で あ った.段 差5mmの 舗 装 は,目 地 縞. 乗 り越 え る時 に変 化 す る.そ こで,車 椅 子 を 押 す 速. が3mmで も高 い積 分 値 を 示 し,目 地 幅 の影 響 よ り段. 度 の 影 響 を 検 討 す る ため に,体 重68kgの 人 の デ ー タ. 差 の 影 響 が測 定 結 果 に大 き く現 れ る こ とが 分 か っ た.. を 対 象 に,水 平 方 向の 周 波 数 値 と積 分 値 を検 討 した.. d)目. そ の 結 果,図‑9,10,11,12に. 示 す よ うに,段 差が. 地 間距 離. 歩道 を一 定 距 離 測 定 して も,舗 装 材 の 目地 数 が 違. 0mmの 舗 装 で は,平 坦 な 舗 装 面 に 凹 の 目地 が刻 まれ. うと測 定 結 果 に影 響 を 与 え る と思 わ れ る.そ こで,. て い る状 態 で,目 地 幅 が小 さい 場 合,速 度 に 関係 な. 目地 間隔 の 違 い に よ る影 響 を,段 差5mm体 重60kgの. く周 波 数 値 が 一 点 に集 ま る傾 向 を示 した が,目 地 幅. 垂 直 方 向の 積 分 値 で 検 討 した.目 地 間 隔100mmの 舗. が 広 くな る と速 度 が微 妙 に変 化 し,速 度 に よ って 周. 装(図‑7)と. 波 数 値 が 異 な る傾 向 に あ っ た.ま た,積 分 値 は 目地. 目地 数 が少 な い 目地 間 隔300mmの 舗 装 の 積 分 値 が 小. 幅 が 広 くな って も,速 度 の 違 い に よ る著 しい差 は な. さい こ とが 分 か る.従 って,当 然 の結 果 で あ るが,. 目地 間隔300mmの 舗 装(図‑15)で. は,. か った 。 次 に,段 差 が5mmの 舗 装 で は,段 差 の影 響. ブ ロ ッ ク系 の舗 装 では,違 う種 類 の 舗 装 材 で 凹凸 を. で速 度 が変 わ る と積 分 値 が 変 化 し,周 波 数 値 は低 く. 比 較 して も意 味 が な い こ とが 分 か る.. な り積分 値 は大 き な値 を 示 した.従 って,本 試 験 で は車 椅 子 を 押 す 速 度 を一 定 に して測 定 す れ ば,相 対. 3.歩. 道 におけ る凹凸評価試験. 的 に評 価 出 来 る と考 え られ る.ま た,測 定 時 の 速度 の ば らつ き を 調 べ る に は,水 平 方 向 の デ ー タを解 析. (1)試. す れ ば 良 い こ とが 分 か った.. 験方法. 車 椅 子 を 用 い た 歩 道 の 凹 凸 評 価 につ い て,基 礎 的 な評 価 試 験 を行 った結 果,本 試験 機 で 凹 凸 を評 価 出 来 る見 通 しがつ い た こ とか ら,現 在 供 用 され て い る 歩 道,及 び本 実 験 の た め に 凹 凸を つ けて 作 成 した試 験路 に お い て,凹 凸の 試 験 を 行 っ た.試 験 で は,車 椅子 に乗 る人 の 体 重68kg,車 分,1回. 椅 子 を 押 す 速 度76歩/. の サ ンプ リ ング距 離10mと し,歩 道 を 往 復. して 評 価 した.評 価 に 用 い た 舗 装 材 で は,イ. ンター. ロ ッキ ングブ ロ ッ ク(以 降ILBと 略 す)で,ILBは, ブ ロ ックの 面取 り幅 を3mmに した新 型ILBと,面. 取り. 幅 が5mmの 従 来 型ILBが あ り,形 状 も長 方 形 と波 形 が あ る.路 線 の概 要 は表‑2に 示 す.調 査 地 点 の 中で, 大 阪 市 大 正 区 鶴 町 の 路 線 は,凹 凸 試験 の た め に新 型 ILBで 新 し く作 成 した もの で,備 考 に 書 い て あ る条 件 で施 工 して あ る.ま た,段 差 率 の 凹 凸 の発 生 位 置 は ラ ンダ ム 関数 を 用 いて 決 め た.. 図‑15段. 差5mm,体. 重60kg,目. 地 間 隔300.0mmに. おける. 垂直 方向の積分値. ―156―.
(7) 図‑16ILBの. 表‑2調. 図‑17ILBの. 歩 道 に お け る周 波 数 値. (2)調. 査 路線 の概 要(ILB). 歩 道 に お け る積 分 値. 査 結 果 お よび考 察. ILBの 調 査 結 果 を 図‑16,17に 示 す.垂 直 方 向の 周 波数 値 は多 くの 路 線 が30〜40Hzの 値 を示 し,著 しい 差 は なか った.水 平 方 向 の周 波 数 値 は,世 田谷 区玉 川1(1987)の. 値 が 低下 して お り,大 阪 大 正 区鶴 町 の. 段 差 が10mmあ る 舗装 と同 じ様 な値 を示 して い た.従 って,段 差 が大 き い 舗装 で あ るか,測 定 時 に何 らか の 条 件 で車 椅 子 を 押す 速度 が 変化 したか を知 る必 要 が あ る.そ こで,こ れ を積 分 値 で検 討 す る と,水 平 方 向 と垂 直 方 向 の 積分 値 は,他 の一 般 路 線 と比 べ て, 特 に高 い 値 を 示 して い な い こ とか ら,測 定 時 に何 ら か の 速 度 変 化 が あ った と推 察 で きる.ま た,鉛 直 方 向の 積 分 値 は,一 般 の 供用 され て い る歩 道 で は,お よ そ160〜340(Volt)の 値 を示 して い るが,世 田谷 区 桜 丘 や 大 阪 市 鶴 見 区放 出 西 の 従 来 型 で は,段 差 が10 mmあ る大 阪 市 大 正 区 鶴 町9と 同 程度 の 値 を 示 し,舗 装 面 に か な り凹凸 が あ る こ とが わ か る.し か し,大 阪住 之江 区南 港 北 の舗 装 は,積 分 値 が470(Volt)と 高 い 値 を示 して お り,こ の 舗 装 面 は補 修 が 必 要 と思 わ れ る.ま た,大 阪市 鶴 見 区放 出の 新 型ILBと 従 来 型ILBの 比 較 を 見 る と,新 型ILBの 積 分 値 が か な り小 さ くな って お り,新 型ILBを 使 った 大 阪 市 大 正 区 鶴 町 の段 差0mmの 舗 装 と同 じ程 度 の 値 を 示 して い る こ とか ら,ILBの. 凸が か な り少 な くな る こ とが 分 か った.ま た,大 阪. 段 差 率:歩 道 に段 差 が 異 な るブ ロ ック が あ る 割合 を 示 して お り 「段 差5mm段 全 体 の10%あ. 差 率10%」. は,5mm下. る こ とを 意 味 して い る.. 目地 幅 を 狭 くす る だ けで 舗 装 面 の 凹. が った 舗 装 材 が. 市 大 正 区鶴 町 の 試 験 舗 装 に お ける 測定 結 果 を見 る と, 段 差0mmの 舗 装 で は,目 地 幅が 広 くな る につ れ て 積 分 値 が 大 き くな って お り,段 差5mmや10mmの 路 線 で も,段 差 率 が 多 くな る と積 分 値 が大 き くな り,事 前 の試 験 結 果 と一致 す る.. ―157―.
(8) 4、 ま と め 謝 辞:本. 歩 道 舗 装 材 の 凹 凸に つ い て,車 椅 子 を 用 いた 凹 凸. 研 究 を 行 う に あ た り,多. い た 大 阪 市 建 設 局,大. 大 な ご協 力 いた だ. 阪 市 道 路 公 社,当. 測 定 試 験 機 を作 成 し評 価 を行 った.そ の 結 果,車 椅. 業 生 で あ る 北 沢 佳 一 君(現. 子 に 乗 る人 の体 重 や車 椅 子 を 押 す 速 度 は,一 定 の条. 室 の 学 生 諸 君 に 心 か ら御 礼 申 し上 げ る.. 研究室の卒. キッセイコムテック)及 び 当 研 究. 件 を 決 め て評 価 す れば 問題 は な い こ とが 分 か った. また,車 椅 子 を押 す 速 度 に変 化 が あ る と,水 平 方 向. 参考文献. の周 波数 値 が 変 化 す る し,舗 装 面 の段 差 が大 き い と. 1). 垂直 方 向 の積 分 値 が 大 き くな る こ とが わ か った.こ れ を利 用 して,供 用 され て い る歩道 で評 価 試 験 を 行 った とこ ろ,舗 装 路 面 が 荒 れ て い る歩 道 や改 修 が 必 要 な 歩 道 を 見 分 け る こ とが で きて,凹 凸 の評 価 が 可 能 にな った と考 え る.し か し,ど の程 度 の値 な ら快 適 な 歩 道 と言 え る の か,ど の 程度 の 凹 凸 な ら改 修 が 必 要 な の か,あ る い は他 の舗 装材 で は ど の様 な 評価. 寺 元 博 明, 牧 恒 雄, 村 井 哲 夫, 今 村 美 喜 男: 歩 行 者 系 道 路舗 装 材 の快 適 性 に 関す る検 討(そ の1)凹 凸 評 価 方法 につ いて, 土 木 学 会 第49回 年次学術講演 会 概 要集V, pp98‑99, 1994 2) 牧 恒 雄: 竹 内康: イ ン ター ロ ッキ ン グブ ロ ッ クの 凹 凸評 価 につ いて, 土 木 学 会 第50回 年次学術講演会 概 要 集V, pp608‑609, 1995 3) 牧 恒 雄 竹 内康: 歩 行 者 系 道 路 舗 装 材 の快 適性 に 関 す る検 討, 舗 装 第30巻6号, pp16‑20, 1995 4) 竹 内康, 牧 恒 雄: 車 椅 子 を用 い た歩 道 の 凹 凸評 価 試 験 方 法 につ い て, 土 木 学 会第50回 年次 学 術 講 演 会 概 要 集V, pp610‑611, 1995. が 出 るの か な ど,今 後 多 くの デ ー タを 蓄 積 して 評価 す る必 要 が あ る.. A STUDY FOR UNEVENNESS Tsuneo. EVALUATION. MAKI, Yasushi TAKEUTI,. OF SIDEWALK. PAVEMENT. Makoto MATUDA. To produce comfortsidewalk,it is necessary to evaluate unevennessof sidewalkpavement. We used wheel chair with accelerationmeter on its flameas a apparatusfor unevenness evaluation. In laboratorytest with the apparatus,we have done frequencyand integral analysisof measured vibrationwave. As the results of vibratio n analysis,the apparatuswas able to evaluate unevenness of pavementin comparativeassessment. In field test with the apparatus,the integral values of the area needing repair were higher than those of nor mal area. From this result, we foundout that we could also evaluate unevenness of pavementby the apparatus.. ―158―.
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