JP2011113185A

JP2011113185A - アンダーパス冠水予測通知装置

Info

Publication number: JP2011113185A
Application number: JP2009267407A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Seto; 義仁瀬戸
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-11-25
Filing date: 2009-11-25
Publication date: 2011-06-09

Abstract

【課題】
従来の水位センサを用いた方法では、現状の水位情報を示すのみであり、数時間後の危険予測を行うものではないので、危険察知が間に合わない場合があった。
【解決手段】
本発明では気象レーダから得られる予測降雨量情報と、アンダーパスの近くに設置される観測センサから得られる観測局の水量情報と、これらの過去情報とを推移予測モデルに代入し前記アンダーパス内予測水位高を算出する。
さらに、前記アンダーパス内予測水位高を算出するための水位予測モデルを繰り返し計算することにより数時間後の未来のアンダーパス内の予測水位高を算出し、警報情報を発信するアンダーパス冠水予測通知装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、アンダーパス冠水予測通知装置に関する。

従来、アンダーパス（地下道）冠水予測通知装置として、アンダーパス内の水位を計測するための水位センサを危険水位の計測位置に配置したものがある。その動作としては、危険水位の計測位置に配置した水位センサによって危険水位値を検出した際に、監視者に警告を発するというものである（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２２７７１７号公報

しかしながら、特許文献１に開示される水位センサを用いた方法では、現状の水位情報を示すのみであり、数時間後の危険予測を行うものではないので、危険察知が間に合わない場合があった。

そこで、本発明では、システム同定法をアンダーパスに導入することによって、数時間後のアンダーパス内の危険水位予測を可能にするアンダーパス冠水予測通知装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のアンダーパス冠水予測通知装置は、
気象レーダから得られる予測降雨量情報が記憶される記憶手段と、
アンダーパスの近くに設置される観測センサから得られる観測局の水量情報が記憶される観測局情報記憶手段と、
前記アンダーパスの過去の冠水データが記憶される過去情報記憶手段と、
前記予測降雨量情報と、前記観測局情報と、前記過去の冠水データとから推定された推移予測モデルから前記アンダーパス内予測水位高を算出するアンダーパス内予測水位高算出部と、
を備え、
前記アンダーパス内予測水位高算出部は前記アンダーパス内予測水位高を算出するための水位予測モデルを繰り返し計算すること
を特徴とする。

本発明によれば、気象予測と降雨予測情報からアンダーパス内の数時間後の冠水予測を行うことができるため、人為的な災害を未然に防止することができる。

本発明の実施形態に係るアンダーパス冠水予測通知システムの構成を示す図。本発明の実施形態に係るアンダーパス冠水予測通知装置の構成を示す図。

以下、本発明の実施態様について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るアンダーパス冠水予測通知システムの構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施形態に係るアンダーパス冠水予測通知装置の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態のアンダーパス冠水予測通知システムは、アンダーパス冠水予測通知装置１と、気象レーダ２と、観測センサ３と、表示装置４と、ＶＩＣＳセンター５と、車両６と、から構成される。ここでは、冠水予測を報知するものして表示装置４によるものや、ＶＩＣＳセンター５から車両６への通報としたが、これに限定されるものではなくテレビ放送やラジオ放送、その他の放送設備を使用したものであってもよい。

アンダーパス冠水予測装置１は、アンダーパス内予測水位高算出部１１と、予測降雨量情報記憶部１２と、観測局情報記憶部１３と、過去の観測局情報記憶部１４と、危険判定部１５と、から構成される。

アンダーパス予測水位高算出部１１は、気象データ冠水予測モデル式実行部１１１へ気象レーダから送られてくる気象データや、アンダーパスの水位を観測する観測センサ３から得られる雨量や水量の情報を入力して冠水予測を行う。

即ち、冠水予測モデル式実行部１１１は、予測降雨量情報記憶部１２に記憶される予測降雨量情報と観測局情報記憶部１３に記憶される観測情報が入力されると、（式１）に示す演算を実行する。式１のＱ_{（ｔ＋１）}は、（ｔ＋１）時刻の水位高を算出するもので、（ｔ）時刻の水位高Ｑ_（ｔ）と（ｔ＋１）時刻の予測雨量情報Ｒ_（ｔ）とから求められる。

ここで、例えばｃ、ｋに実際に数値を入力し定義する（式２）。

なお、ｃ、ｋの値（１／２，１／３）は、それぞれのアンダーパスで、計測した過去の観測局情報記憶部１４よりアンダーパス内の雨量と、アンダーパス内の水位の変化を分析した結果によって決定されるであって、以下の値に限定されるわけではない。

また（式２）に定義することで、さらに（ｔ＋２）時刻の水位高Ｑ_{（ｔ＋２）}は（ｔ＋１）時刻の水位高Ｑ_{（ｔ＋１）}から求めることができる（式３）。

さらに、（式３）のＱ_{（ｔ＋１）}に（式２）を代入することにより、（式４）となる。

このように連続してｔ＝ｔ＋１からｔ＝ｔ+ｘ+１に拡張し、一般化すると、（ｔ＋ｘ＋１）時刻の水位高はＱ_（ｔ）、Ｒ_{（ｔ＋１）}、Ｒ_{（ｔ＋２）}、…Ｒ_{（ｔ＋ｘ）}から求めることができる（式５）。

ここで、上記Ｒ_{（ｔ＋１）}、Ｒ_{（ｔ＋２）}、…Ｒ_{（ｔ＋ｘ）}は、例えば気象庁等の雨量予測可能時間に依存する。よって予測降雨量情報Ｒ_{（ｔ＋ｘ）}が、例えばＲ_{（ｔ＋ｘ−２）}まで求められるのであれば、より数時間後又は数十分後のアンダーパス内の水量が予想できることとなる。

予測降雨量情報記憶部１２は、予測降雨量情報を気象レーダ２から入手し、記憶される。

観測局情報記憶部１３は、冠水量を予測したいアンダーパス付近に設置され、アンダーパス直近の水量である冠水局情報を観測センサ３から入手し記憶される。

過去の観測局情報記憶部１４は、観測センサ３が観測した過去の観測情報が記憶される。

危険判定部１５は、アンダーパス予測水位高算出部１１で算出されたアンダーパス予測水位高をもとに危険水位を判定する。具体的には、上記Ｑ_{（ｔ＋１）}が危険状態を示す値を示した場合、その旨を表示装置４またはＶＩＣＳセンター５に通知する。

気象レーダ２は、現在の雨量情報を含む上記アンダーパスの水量に影響を与える地域の定められた気象情報を取得する。その後、気象レーダ２では気象情報から、予測雨量情報が作成される。そして、気象レーダ２から予測雨量情報がアンダーパス冠水予測通知装置１の予測雨量情報記憶部１２へ送出される。

ここで、気象レーダ２は水量を予測したいアンダーパスの周囲１キロ平方メートルの予測雨量を算出するための気象情報を取得するものであり、気象レーダに限らず気象情報を予想できるシステムであればよい。

観測センサ３は、水量を予測したいアンダーパス直近の水量を計測し、その水量情報をアンダーパス冠水予測通知装置１の観測局情報記憶部１３へ送出する。例えば、観測センサ３は、アンダーパスの入り口などに設置される。

表示装置４は、アンダーパスの出入り口に設置され、アンダーパス監視者に情報表示盤４１を介して冠水情報を知らせる。また、危険な水量を示したならば、回転灯４２を介して当該アンダーパス内が危険であることを知らせてもよい。なお、危険な水位は、周辺の居住者が避難する時間を考慮した適切な水位が設定されなければならない。それらは、過去の観測局情報記憶部１４の情報も参照して設定されるべきである。

ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）センター５は、アンダーパス冠水予測通知装置１からの危険情報を取得し、カーナビゲーションシステム等の車載器６１を搭載する車両６の利用者に、アンダーパス内が危険水位であることを通知する。

次に、上記構成のアンダーパス冠水予測通知システムの動作について説明する。

まず、アンダーパス冠水予測装置１は気象レーダ２および観測センサ３から予測降雨情報および観測局情報を取得する。取得した予測降雨量情報は、アンダーパス冠水予測装置１の予測降雨量情報記憶部１２に記憶され、観測局情報は同じく観測局情報記憶部１３に記憶される。

次に、アンダーパス内予測水位高算出部１１は、予測降雨量情報記憶部１２および観測局情報記憶部１３から、それぞれの予測降雨量情報、現在の観測局情報を読み出す。それぞれの値Ｒ_{（ｔ+ｘ）、}Ｑ_{（ｔ+ｘ）}を冠水予測モデル式実行部１１１に代入して、数時間後の水位量Ｑ_{（ｔ+ｘ+１）}を算出する。

計算終了後、アンダーパス内予測水位高算出部１１は算出された数時間後の水位量Ｑ_{（ｔ+１）}を危険判定部１５へ送出する。

危険判定部１５は、上記数時間後の水位量Ｑ_{（ｔ+１）}と、予め定められた危険水位量とを比較し、危険水位量を示していると判断した場合、表示装置４またはＶＩＣＳセンター５に危険情報を送出する。

表示装置４は、受信した危険情報を表示装置盤４１に表示する。または回転灯４２により、監視者または近くを走行する車両６の運転者等に通知する。

ＶＩＣＳセンター５を介して、車両６に搭載される車載器６１に危険情報を表示してもよい。

このようにすることで、数時間後のアンダーパス内の冠水予測が可能となり、（式１）に示すように他の外部要因が少ないことから、精度も維持することができる。

なお本発明は、発明の要旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態を適宜設計変更することが可能であり、必要に応じて実施形態を適宜組み合わせても良い。

１ … アンダーパス冠水予測通知装置
１１ … アンダーパス内予測水位高算出部
１１１ … 冠水予測モデル式実行部
１２ … 予測降雨量情報記憶部
１３ … 観測局情報記憶部
１４ … 過去の観測局情報記憶部
１５ … 危険判定部
２ … 気象レーダ
３ … 観測センサ
４ … 表示装置
４１ … 情報表示盤
４２ … 回転灯
５ … ＶＩＣＳセンター
６ … 車両
６１ … 車載器

Claims

気象レーダから得られる予測降雨量情報が記憶される記憶手段と、
アンダーパスの近くに設置される観測センサから得られる観測局の水量情報が記憶される観測局情報記憶手段と、
前記アンダーパスの過去の冠水データが記憶される過去情報記憶手段と、
前記予測降雨量情報と、前記観測局情報と、前記過去の冠水データとから推定された推移予測モデルから前記アンダーパス内予測水位高を算出するアンダーパス内予測水位高算出部と、
を備え、
前記アンダーパス内予測水位高算出部は前記アンダーパス内予測水位高を算出するための水位予測モデルを繰り返し計算すること
を特徴とするアンダーパス冠水予測通知装置。