2011 年以来，日本列岛相继遭遇东日本大地震等重大灾害，对铁路造成了重大损失。为了在将来可能发生南海海槽等巨大海洋地震时保证新干线列车实现安全停车，2017 年10月30日，JR 东日本公司、JR 东海公司和 JR 西日本公司与日本防灾科学技术研究所（NIED）签署协定，将引入该研究所的太平洋海底地震数据，在此基础上进行铁路地震预警技术的优化升级，实现新干线紧急停车信号提前 10～30 min。
日本铁道综研所围绕特大地震预测开展了如下研究工作：①特大地震摇动预测技术。研发“混合合成法”，采用理论分析和统计分析方法分别对地震波的长周期成分和短周期成分进行综合研究，精确推定大范围、宽地震周期内可能发生的特大地震。在对过去大量主震、余震数据进行统计分析的基礎上，建立了余震预测模型，实现从主震到余震的地震群仿真计算；②状态预测技术。地基液化状态预测，考虑地震过程中间隙水的移动，采用改进的地基液化解析法，分析间隙水压上升至液化和震后水压消散地基稳定的过程，掌握水压反复上升、消散的状况。结构物状态预测，研究破坏前结构物状态的精细评价方法，采用“抗震性能残存率”作为余震的安全性评价指标，掌握结构物在主震时的损伤度和余震时的抗震性能。接触网支柱状态预测，考虑大地震时支柱部件和基础塑性化影响，研究构建支柱非线性特性计算模型，预测接触网支柱状态。车辆状态预测，通过开展地震作用下高架桥桥面旋转反应对新干线车辆运行安全性影响的研究，得出结论，受桥面旋转振动影响，列车安全振幅限值应比只考虑水平振动的限值减小 10% 以上。
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