一様等方乱流とそれに伴う非一様スカラー場の直接数値計算（DNS）のデータを用いて，乱流スカラーフラックスの非局所渦拡散表現を検証した．非局所効果によって逆勾配拡散現象が起こることがわかった．そして非局所渦拡散率のふるまいを数値的に詳しく調べ，乱流統計理論の方法にならって渦拡散率のモデルを提案した．モデルによって得られた非局所渦拡散率の分布はDNS の値とよく一致し，非局所モデルがスカラーフラックスの分布をよく再現することが示された．

回転や密度変動は地球・天文物理学現象の基本的な構成要素である．ヘリシティを通じて構造効果を組み入れたサブグリッド・スケール乱流モデルは，回転や密度変動を伴う乱流中での大規模構造形成や乱流輸送をよく説明すると期待される．高分解能直接数値計算（direct numerical simulation: DNS）を用いてヘリシティSGS モデルの妥当性を調べた．大きなスケール（grid-scale: GS）で非一様なヘリシティが注入されるような流れ場では，サブグリッド・スケール（subgrid-scale: SGS）の応力モデルに，Smagorinsky 型モデルだけでは不十分で，SGS ヘリシティとGS 渦度の効果を組み入れる必要があることが明確に示された．

乱流境界層で壁垂直方向に系回転を加えたときに乱流ヘリシティが発生することが知られている．以前の研究で，回転チャネル乱流のLES を用いて乱流ヘリシティを3 つに分解した項とその散逸率の符号が壁付近で必ずしも一致しないことを示した．本研究では乱流ヘリシティの3 つの項をスペクトル分解し，考察した．スペクトルの高波数成分だけでは散逸率の符号を説明できないことがわかった．

衝撃波との相互作用を伴う乱流に非圧縮性流体に対するものと同じ形のK－εモデルを適用すると衝撃波下流の乱流エネルギーを過大評価することが知られている．本研究では先行研究による直接数値計算結果の解析を行い，圧縮性の影響を直接表す項に着目し，これを取り入れたモデルを提案した．得られたモデルを衝撃波を伴う流れに適用し，本モデルは衝撃波下流の乱流エネルギーの過大評価を従来のK－εモデルに比べて低減することを示した.

流体の運動状態を表す物理量の一つであるヘリシティが流体運動に及ぼす効果について研究することは重要である．本研究では，エクマン境界層のDNS データベースを利用して乱流ヘリシティを予測する．その際，乱流ヘリシティの輸送方程式に出現する圧力渦度相関による乱流拡散項をモデル化することで，従来の研究と比べて現象の再現性の高い予測を試みた．その結果，採用した二つのモデルは壁付近のデータをある程度良く再現したが，それらの上層の振る舞いは互いに異なった．

乱流は高速輸送機器やパイプラインにおける抵抗増大に大きく寄与しており，その理解や自在な制御の工学的な意義は大きい．本研究では，乱流摩擦抵抗低減のための乱流物理の理解，およびそれに基づく新たな制御則の開発を目的として，低Reynolds 数チャネル乱流において随伴解析に基づく体積力の時空間分布の最適化を行った．得られた最適制御入力は，乱流の維持機構に重要とされるストリーク構造に積極的に操作を施し，抵抗を低減していることが明らかになった．

氷海航行船舶の動力を評価するために，数値解析を用いた船舶流体力の推定が望ましい．既存の数値解析では密集氷片の影響が考慮されていないため，本稿では密集氷片で水槽実験を行って数値解析を検証した．その結果，単独氷片の流体力を十分に再現した．氷片2 つが縦に並ぶ場合では，後ろ氷片にかかる流体力に及ぼす氷片間隔の影響が定性に再現した．密集氷片のなかで，1 つ氷片にかかる流体力にさらなる改善の余地が残る．解析で氷片にかかる圧力場とその周囲の速度場の関係が妥当だったため，流れ場の状況が実験と数値解析とで異なるのは根本な原因と推測される．

日本の開放的な海域で行われている養殖事業の環境影響評価を行うために，養殖場の水質，底質を観測し，養殖モデルを組みこんだ流れ場・生態系結合数値モデルを用いて数値シミュレーションを行った．シミュレーション結果では，養殖場近傍で養殖魚の排泄物に起因する全窒素濃度の微小な変化が見られたが，観測結果では変化が認められず，水質に及ぼす影響は軽微であることが示された．底質の指標である硫化物濃度は養殖場で上昇したが，水産用水基準を大きく下回っており，底質に及ぼす影響は限定的であることが示された．

室内空間の気流特性を考慮し空気清浄機の効果を評価するため，CFD を用いた空気清浄機吹出気流の空気齢および吸込気流の空気余命に関する解析手法を提案した．また本手法を用いて，可搬型の空気清浄機が設置された室内空間を対象とした解析を実施した．その結果，換気と分離して空気清浄機のみの空気齢や空気余命の空間分布を解析できることを示した．本手法により，単なる汚染質濃度の低減効果だけでなく，非定常かつ突発的な汚染質発生などに対して，空気清浄機がいかに迅速に汚染質を除去し，清浄な空気を届けられるかという時間的観点からも評価が可能となる．

自動運転は目的ではなく，社会厚生の向上に貢献する必要がある．運転自動化レベルにはレベル0 からレベル5 まで定義されるが，個人所有が前提のオーナーカーと，バス・トラックなどのサービスカーでは，その狙いも適用範囲も大きく異なる．道路と街路には，対象とする地域（市街地外・市街地内）とその重視する機能（通行機能・アクセス機能など）に応じて，様々な機能の階層性がある．本稿では，近い未来に実現可能で，地域の課題の改善に資する4 タイプの車両・サービスを提示し，適用先の道路・街路の階層に応じた実現推進策について論じている．

MaaS, オンデマンド交通, 自動運転といった分野で様々な実証実験が行われているが, 未だ「キラーアプリ」（普及を促進する人気サービス）も, 事業化可能な「ビジネスモデル」も登場しておらず, 社会実装への道は明らかでない. 本稿では, WILLER グループが展開している狭域型オンデマンド交通のケーススタディを通じて, 実証実験で終わらず, サービスが継続・商用化するための課題（技術的課題というより, 事業課題）を中心に検討する. その上で, 現在見えている施策の可能性についても論じる.

自動運転の社会実装に向けた取り組みの一つとして，駐車場における自動バレー駐車サービスの市場化が目指されており，2018 年11 月には実際の駐車場を用いて機能実証実験も実施されている．しかし，現状，我が国においては自動運転技術を活用した自動バレー駐車サービスを，本格的に社会実装している例はみられない．本稿では，我が国における自動バレー駐車に関する取り組み状況について整理を行った上で，社会実装に向けた課題として，事業面からのエコシステム構築，利用価値に基づく収益モデル構築，社会実装シナリオについて論じる．

自動運転技術の社会実装においては，技術面や法制度面の課題に加え，受容性向上が課題として指摘されている．本研究では，受容性向上に向けた取組に必要な事項を明らかにするために，自動運転をテーマとする学生コンテスト参加者の自動運転の社会実装に対する期待，受容度，認識課題等をアンケート調査により分析した．その結果，自動運転導入に関する期待が4 ヶ月にわたるコンテスト期間中に上昇していること，学生は技術開発及び経済性・ビジネスモデル確立に対して楽観的であること，企業等は，経済性・ビジネスモデル確立に対してやや楽観的な方向へと評価が変化している可能性があること等を明らかにした．

これから先人口の高齢化と偏在化が進むと言われている日本において，特に地方部における自動運転技術の実用化が必要とされている．そのために，地方部において自動運転の妨げとなっている踏切を通過するための技術が重要となってくる．しかし，現状踏切通過の自動運転はインフラ側に設備を必要とする技術が殆どであり，コストなどの点から導入はいまだ実用的ではない．本稿では，踏切通過のための最大限自律化した運転支援，自動運転技術の手法を提案し，実車を用いた実験結果を報告する．本結果を踏まえ，自律化しており普及が比較的容易な踏切通過の運転支援，自動運転技術の実現を今後も目指していく．

自動運転による移動サービスの実用化が期待されており，柏の葉地区でもSAE レベル2 の自動運転（ハンズオフ可能な運転支援）機能を備えた自動運転バスによる実証実験が行われている．実環境で車両が遭遇する交通シナリオは実用化に向けた研究開発の面のみならず，これを活用して自動運転に対する適切な理解を促進する取り組みとしても，興味深いものが含まれている．本研究では，自動運転バスが自動走行をしているときに同乗している運転手が操作に介入した場面を9 か月分収集し，介入の傾向の分析を行い，介入時に記録された映像データの中から運転の難易度が高いと思われる場面を抽出した．分析結果や抽出結果を可視化することで明らかになった点及び，本事例を具体例として，実際の自動運転車両がどのように走行するのかを説明する場合に，データを用いた分析に際して留意すべきと思われる点を述べる．

路面に設置された機器を用いた自動運転や電気自動車の高度化が期待されている．自動運転車の自己位置推定手法として，路面に設置された磁気マーカを座標基準点として用いる磁気ポジショニングシステムが実用化されつつある．路面にコイルを埋設して電気自動車の走行中非接触給電を可能とする研究開発も行われている．ともに，路面に設置された機器から電磁気を発するものであるが，併用した際や片方のシステムを搭載した車両が路面機器上を通過した場合にどのような影響が生じるかは明らかにされていない．今回，双方への影響を検討するための基礎的な実験を行った．調査の結果，静的な条件においては軽微な影響はみられたものの, 実運用上両者の作動に影響がないことが確認された.

過去およそ4 秒間の歩行者挙動に基づいて，自動運転車に対する歩行者の信頼度を推定する手法を提案した．VR 環境内において自動運転車が単路部無信号の横断歩道に接近する状況で歩行者横断実験を行い，歩行者挙動を観測した．実験参加者は，横断前と横断中常に，車両に対する信頼を三段階評価する．その評価値を推定対象として，実環境においても取得が可能であるカメラ映像から抽出した歩行者の骨格座標と，VR 実行ソフトUnity 内で記録された歩行者の道路横断方向の位置，車両の進行方向の位置，車両速度に基づき，深層学習(LSTM) を用いて信頼度推定を行った結果，正解率61% で推定できることが分かった．

これまで特定の運行設計領域 (ODD) を前提とし，ドライバ異常やシステム異常などのリスク最小化制御 (MRM) の各発動トリガに対して，路肩停止や走行車線内停止など，状況に応じて適切な停止手法を検討してきた．しかし，ODD は走行環境などの観点から様々に設定可能であり，ODD 内となる事象も変化する．そのため，ODD で許可される運行と双対関係にあるMRM 発動時に，採るべき停止手法が異なることも想定される．本稿ではODD の違いによって，MRM による適切な停止手法がどのように変化するかを検討する．

超高齢化が進んだわが国では，地方における高齢化・過疎化など，地域社会の不活性化とそれに伴う衰退が目立ってきている．この状況の一因として，地域住民の短距離個人移動の不便さが大きくなっていることが挙げられる．本発表では，そのような日常用務に適した短距離移動の手段として，電気で動く「原付ミニカー」を取り上げ，実際に数両を投入した地域での状況や効果を紹介する．併せて，このような短距離移動手段となる車両が，ITS 時代の道路交通に円滑に実装できるような理論的要件も簡単にまとめる．

毛細血管は組織への栄養分供給と老廃物の除去，免疫細胞の運搬など，生体の生理機能を維持する上で重要な役割を担っている．毛細血管は血管内皮細胞と周囲の壁細胞によって細胞同士が接着し安定した状態を保っているが，加齢や生活習慣の乱れ，炎症応答によって壁細胞が剝がれた場合，血管の透過性が亢進し正常な機能を維持出来なくなる．本研究では人工的に毛細血管を再現した三次元人工微小血管モデルを用いて，ヒハツエキス，イチョウ葉エキス配合食品の血管透過性抑制作用について評価した．