JPH11229798A - 道路トンネルの換気制御システム - Google Patents
道路トンネルの換気制御システムInfo
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- JPH11229798A JPH11229798A JP3067998A JP3067998A JPH11229798A JP H11229798 A JPH11229798 A JP H11229798A JP 3067998 A JP3067998 A JP 3067998A JP 3067998 A JP3067998 A JP 3067998A JP H11229798 A JPH11229798 A JP H11229798A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 トンネル内のVI値や交通量等の各種計測値
からトンネルモデルを使って、トンネルのVI値やCO
値等の残留汚染量を求め、これらから必要な換気量を求
めてトンネル換気装置を制御するにおいて、VI値等に
ノイズや異常値が発生すると制御が不安定になったり、
制御精度が悪くなる。 【解決手段】 VI値の取り込みに平滑処理部36を設
け、そのノイズや異常値の取り込みを無くす。残留汚染
量演算部35の演算結果を平滑処理することや、他のC
O値などの計測値を平滑処理することも含む。また、計
測値に異常値があるときに前回の計測値を今回の計測値
とすることも含む。その他、交通量から大型車と小型車
を区別して汚染量を求める場合の補正係数を自動調整す
ること、交通量のデータ収集の間隔を調整することも含
む。
からトンネルモデルを使って、トンネルのVI値やCO
値等の残留汚染量を求め、これらから必要な換気量を求
めてトンネル換気装置を制御するにおいて、VI値等に
ノイズや異常値が発生すると制御が不安定になったり、
制御精度が悪くなる。 【解決手段】 VI値の取り込みに平滑処理部36を設
け、そのノイズや異常値の取り込みを無くす。残留汚染
量演算部35の演算結果を平滑処理することや、他のC
O値などの計測値を平滑処理することも含む。また、計
測値に異常値があるときに前回の計測値を今回の計測値
とすることも含む。その他、交通量から大型車と小型車
を区別して汚染量を求める場合の補正係数を自動調整す
ること、交通量のデータ収集の間隔を調整することも含
む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、道路トンネルの換
気制御システムに係り、特に煤煙透過率等の計測値から
必要な換気量を求めるためのデータ処理に関する。
気制御システムに係り、特に煤煙透過率等の計測値から
必要な換気量を求めるためのデータ処理に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の換気制御システムは、トンネル
内の交通状態等に応じて、最小の消費電力により必要か
つ十分な換気風量を供給することを目的とするが、その
運用方法は各トンネル毎の構造の違いによって異なって
いる。
内の交通状態等に応じて、最小の消費電力により必要か
つ十分な換気風量を供給することを目的とするが、その
運用方法は各トンネル毎の構造の違いによって異なって
いる。
【0003】図9はトンネル換気制御システムの基本構
成を示す。計測装置としては、トンネル内には煤煙濃度
を計測するためのVI計(光透過率)1と炭酸ガス濃度
を測定するためのCO計2と、風向・風速(WD)を計
測するための風向・風速計3を設け、トンネル入り口に
はトンネルの交通量(TC)を計測するためのトラフィ
ックカウンタ4を設ける。
成を示す。計測装置としては、トンネル内には煤煙濃度
を計測するためのVI計(光透過率)1と炭酸ガス濃度
を測定するためのCO計2と、風向・風速(WD)を計
測するための風向・風速計3を設け、トンネル入り口に
はトンネルの交通量(TC)を計測するためのトラフィ
ックカウンタ4を設ける。
【0004】トンネル内の空気を外部に排出するための
換気装置5は、複数台の換気機で構成され、その運転台
数さらには可変速インバータを換気機の駆動装置として
回転数(風量)制御で換気量が制御される。
換気装置5は、複数台の換気機で構成され、その運転台
数さらには可変速インバータを換気機の駆動装置として
回転数(風量)制御で換気量が制御される。
【0005】監視室やトンネル位置等に設けられるコン
トローラ6は、コンピュータを中枢部とした自動制御装
置と、トンネルの計測装置からの計測情報受信と換気装
置への制御信号送信のための遠方(遠隔)監視制御装置
で構成され、計測装置からの計測量及びトンネル固有の
データを使って必要な換気量を求め、この換気量から換
気機の必要運転台数を求めてその運転/停止制御をし、
さらには運転換気機の可変速制御をする。
トローラ6は、コンピュータを中枢部とした自動制御装
置と、トンネルの計測装置からの計測情報受信と換気装
置への制御信号送信のための遠方(遠隔)監視制御装置
で構成され、計測装置からの計測量及びトンネル固有の
データを使って必要な換気量を求め、この換気量から換
気機の必要運転台数を求めてその運転/停止制御をし、
さらには運転換気機の可変速制御をする。
【0006】このようなシステムにおいて、一般に、ト
ンネル内環境の指標となるVI値の制御が換気制御にお
いて重要な機能となっている。トンネル内環境の指標と
なるVI(光透過率)は、トンネルを通行する車両から
排出される煤煙量に大きく影響される。
ンネル内環境の指標となるVI値の制御が換気制御にお
いて重要な機能となっている。トンネル内環境の指標と
なるVI(光透過率)は、トンネルを通行する車両から
排出される煤煙量に大きく影響される。
【0007】そのため、統計的な交通量負荷予測を基
に、各時間帯毎の換気機の運転台数・運転風量をあらか
じめ設定しておくフィードフォワード制御方式が提案さ
れている。また、VI値の悪化の程度に応じた換気機の
運転台数・運転風量の変化をあらかじめ決めておき、そ
れに基づきVIの検出値に応じて換気機の運転台数・運
転風量の増減を行うフィードバック制御も行われてい
る。
に、各時間帯毎の換気機の運転台数・運転風量をあらか
じめ設定しておくフィードフォワード制御方式が提案さ
れている。また、VI値の悪化の程度に応じた換気機の
運転台数・運転風量の変化をあらかじめ決めておき、そ
れに基づきVIの検出値に応じて換気機の運転台数・運
転風量の増減を行うフィードバック制御も行われてい
る。
【0008】図10は、トンネル換気制御システムの構
成図である。計測装置11は、トンネルの各種状態(V
I,CO,WD、TC)を計測する。計測装置11で計
測された各計測値は現場側に設置された情報伝達装置
(子局)12から情報伝達装置(親局)13へと伝送さ
れる。情報伝達装置(親局)13に到達した計測値は一
次処理装置14にてディジタル信号(BCD)に変換さ
れ、交通量から台数への変換等が行われる。
成図である。計測装置11は、トンネルの各種状態(V
I,CO,WD、TC)を計測する。計測装置11で計
測された各計測値は現場側に設置された情報伝達装置
(子局)12から情報伝達装置(親局)13へと伝送さ
れる。情報伝達装置(親局)13に到達した計測値は一
次処理装置14にてディジタル信号(BCD)に変換さ
れ、交通量から台数への変換等が行われる。
【0009】一次処理装置14から交通量が引き渡され
る交通量予測部15は、現在の交通量と交通量予測部内
に貯えた過去の交通量によりトンネル内の交通量予測を
行う。
る交通量予測部15は、現在の交通量と交通量予測部内
に貯えた過去の交通量によりトンネル内の交通量予測を
行う。
【0010】交通量予測部15で計算された予測交通量
と一次処理装置を通ったトンネル内計測値(VI、C
O、WD)は汚染発生量演算部16に入力される。汚染
発生量演算部16ではこれらの値とトンネルモデルを基
にして、トンネル内で発生する汚染量と今後のトンネル
内の汚染の度合いを計算する。
と一次処理装置を通ったトンネル内計測値(VI、C
O、WD)は汚染発生量演算部16に入力される。汚染
発生量演算部16ではこれらの値とトンネルモデルを基
にして、トンネル内で発生する汚染量と今後のトンネル
内の汚染の度合いを計算する。
【0011】汚染発生量演算部16で計算されたトンネ
ル内汚染状態は換気機操作量決定部17に入力される。
この換気機操作量決定部17において、目標とするVI
の値と汚染発生量計算部16で計算されたトンネル内汚
染(VI)を考慮して換気機の操作量を決定する。これ
ら15〜17により求める制御量は、フィードフォワー
ド制御になる。
ル内汚染状態は換気機操作量決定部17に入力される。
この換気機操作量決定部17において、目標とするVI
の値と汚染発生量計算部16で計算されたトンネル内汚
染(VI)を考慮して換気機の操作量を決定する。これ
ら15〜17により求める制御量は、フィードフォワー
ド制御になる。
【0012】一方、トンネル内状態の急峻な変化に対応
するため、フィードバック制御部18にてフィードバッ
ク制御による換気機の制御量を計算する。換気機操作量
決定部17及びフィードバック制御部18で計算された
制御量は足し合わされ、割込み処理部19による切り替
えで情報伝達装置(親局)13に送られる。この制御量
は情報伝達装置(子局)12を通じて現場側制御盤20
に入力され、最終的に換気装置の電動機21が操作され
る。
するため、フィードバック制御部18にてフィードバッ
ク制御による換気機の制御量を計算する。換気機操作量
決定部17及びフィードバック制御部18で計算された
制御量は足し合わされ、割込み処理部19による切り替
えで情報伝達装置(親局)13に送られる。この制御量
は情報伝達装置(子局)12を通じて現場側制御盤20
に入力され、最終的に換気装置の電動機21が操作され
る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】従来のトンネル換気制
御システムは、以下の問題がある。
御システムは、以下の問題がある。
【0014】(1)トンネル内部のVI(光透過率)を
予測演算するためにトンネルモデルを使用している。現
状ではこのトンネルモデルのVI初期値として、実トン
ネル内のVI値を入力している。このような構成では、
計測されるVI値にノイズが多く含まれると計算結果た
るVI値の安定性が損なわれるという問題がある。
予測演算するためにトンネルモデルを使用している。現
状ではこのトンネルモデルのVI初期値として、実トン
ネル内のVI値を入力している。このような構成では、
計測されるVI値にノイズが多く含まれると計算結果た
るVI値の安定性が損なわれるという問題がある。
【0015】(2)実際のトンネル内のVI計測値では
図11に示すように、異常なレベルが含まれる計測値が
計測器から上がってくる場合もある。VI値は光の透過
率を示す指標であるため、0−100%の範囲に収まっ
ていなければならないが、理論値の範囲を超える値を示
すこともある。このような計測値を使用して制御を行う
と、制御の安定性が損なわれる。
図11に示すように、異常なレベルが含まれる計測値が
計測器から上がってくる場合もある。VI値は光の透過
率を示す指標であるため、0−100%の範囲に収まっ
ていなければならないが、理論値の範囲を超える値を示
すこともある。このような計測値を使用して制御を行う
と、制御の安定性が損なわれる。
【0016】(3)車両から発生する煤煙量を求めるの
に、交通量から大型車と小型車の比率とする補正係数を
使ってそれぞれの台数を求めることが提案されている
が、新規道路の共用開始等により車種構成等の交通量の
質の変化には対応できるものではなかった。そのため、
トンネル換気コントローラを長年使用しているうちに補
正係数が適切なものでなくなることがある。
に、交通量から大型車と小型車の比率とする補正係数を
使ってそれぞれの台数を求めることが提案されている
が、新規道路の共用開始等により車種構成等の交通量の
質の変化には対応できるものではなかった。そのため、
トンネル換気コントローラを長年使用しているうちに補
正係数が適切なものでなくなることがある。
【0017】(4)交通量予測部では、過去の交通量デ
ータが適切な値でないと正確な予測を行うことができな
い。実際のシステムでは1分毎の交通量を10分間の積
算交通量として入力されるが、予測精度が悪化すること
があった。
ータが適切な値でないと正確な予測を行うことができな
い。実際のシステムでは1分毎の交通量を10分間の積
算交通量として入力されるが、予測精度が悪化すること
があった。
【0018】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、上記問題を解決する道路トンネルの換気制御シス
テムを提供することを目的とする。
ので、上記問題を解決する道路トンネルの換気制御シス
テムを提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】(第1の発明)本発明
は、煤煙透過率等の計測値のデータとトンネルモデルを
使って汚染発生量の予測やフィードバック制御するの
に、計測値又は汚染量演算値を平滑処理することによ
り、計測値にノイズや異常値が発生した場合にも予測精
度を高めると共に安定した制御が得られるようにしたも
ので、以下の構成を特徴とする。
は、煤煙透過率等の計測値のデータとトンネルモデルを
使って汚染発生量の予測やフィードバック制御するの
に、計測値又は汚染量演算値を平滑処理することによ
り、計測値にノイズや異常値が発生した場合にも予測精
度を高めると共に安定した制御が得られるようにしたも
ので、以下の構成を特徴とする。
【0020】トンネル内の煤煙透過率等の各種計測値を
使って、トンネルに必要な換気量を求めてトンネル換気
装置を制御する道路トンネルの換気制御システムにおい
て、前記計測値又は該計測値から求める汚染量演算値の
取り込みに、ノイズや異常値を取り除く平滑処理手段を
備えたことを特徴とする。
使って、トンネルに必要な換気量を求めてトンネル換気
装置を制御する道路トンネルの換気制御システムにおい
て、前記計測値又は該計測値から求める汚染量演算値の
取り込みに、ノイズや異常値を取り除く平滑処理手段を
備えたことを特徴とする。
【0021】(第2の発明)本発明は、煤煙透過率等の
計測値の値が正当な範囲から外れる場合に前回の計測値
を今回の計測値として使用することにより計測値の正当
性を評価し、計測値にノイズや異常値が混ざっている場
合にも予測精度を高めると共に安定した制御が得られる
ようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
計測値の値が正当な範囲から外れる場合に前回の計測値
を今回の計測値として使用することにより計測値の正当
性を評価し、計測値にノイズや異常値が混ざっている場
合にも予測精度を高めると共に安定した制御が得られる
ようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
【0022】トンネル内の煤煙透過率等の各種計測値を
使って、トンネルに必要な換気量を求めてトンネル換気
装置を制御する道路トンネルの換気制御システムにおい
て、前記計測値の値が正当な範囲に収まっているか否か
をチェックし、正当な範囲に収まっていないときに前回
の計測値を今回の計測値として使用する計測値処理手段
を備えたことを特徴とする。
使って、トンネルに必要な換気量を求めてトンネル換気
装置を制御する道路トンネルの換気制御システムにおい
て、前記計測値の値が正当な範囲に収まっているか否か
をチェックし、正当な範囲に収まっていないときに前回
の計測値を今回の計測値として使用する計測値処理手段
を備えたことを特徴とする。
【0023】(第3の発明)本発明は、トラフィックカ
ウンタで計測する交通量から1日の時間帯別の補正係数
を使って大型車と小型車等の車種別の台数を求め、これ
らから予測する交通量から汚染発生量を演算して予測V
I値等を求め、必要な換気量の演算を行うシステムにお
いて、予測VI値等と実測VI値等を比較することによ
り補正係数を定期的に自動調整することにより、道路事
情の変更等にも補正係数を常に適正な値に自動調整して
おくことで汚染発生量の予測精度を高めるもので、以下
の構成を特徴とする。
ウンタで計測する交通量から1日の時間帯別の補正係数
を使って大型車と小型車等の車種別の台数を求め、これ
らから予測する交通量から汚染発生量を演算して予測V
I値等を求め、必要な換気量の演算を行うシステムにお
いて、予測VI値等と実測VI値等を比較することによ
り補正係数を定期的に自動調整することにより、道路事
情の変更等にも補正係数を常に適正な値に自動調整して
おくことで汚染発生量の予測精度を高めるもので、以下
の構成を特徴とする。
【0024】トラフィックカウンタを使ってトンネル内
の交通量を計測し、この交通量に対して1日の時間帯別
の補正係数によって車種別の台数を求め、車種別の交通
量からトンネル内の汚染発生量を予測し、トンネルに必
要な換気量を求めてトンネル換気装置を制御する道路ト
ンネルの換気制御システムにおいて、前記汚染発生量の
予測値と実測した汚染量とを比較し、予測値と実測値が
一致する方向に前記補正係数を時間帯別に補正する補正
手段を備えたことを特徴とする。
の交通量を計測し、この交通量に対して1日の時間帯別
の補正係数によって車種別の台数を求め、車種別の交通
量からトンネル内の汚染発生量を予測し、トンネルに必
要な換気量を求めてトンネル換気装置を制御する道路ト
ンネルの換気制御システムにおいて、前記汚染発生量の
予測値と実測した汚染量とを比較し、予測値と実測値が
一致する方向に前記補正係数を時間帯別に補正する補正
手段を備えたことを特徴とする。
【0025】(第4の発明)本発明は、交通量計測値と
過去の交通量から予測交通量を求めるにおいて、過去の
交通量のデータ収集間隔を調整できるようにすることに
より、予測交通量の精度を高め、より効果的な換気量が
求めらるようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
過去の交通量から予測交通量を求めるにおいて、過去の
交通量のデータ収集間隔を調整できるようにすることに
より、予測交通量の精度を高め、より効果的な換気量が
求めらるようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
【0026】トンネル内の交通量計測値と過去の交通量
を使って交通量を予測し、この予測交通量を使ってトン
ネル内の汚染発生量を予測し、トンネルに必要な換気量
を求めてトンネル換気装置を制御する道路トンネルの換
気制御システムにおいて、前記過去の交通量は、交通量
計測値の計測回数が規定回数に達したときの積算計測値
とし、該規定回数は手動又は自動で調整できるデータ収
集手段を備えたことを特徴とする。
を使って交通量を予測し、この予測交通量を使ってトン
ネル内の汚染発生量を予測し、トンネルに必要な換気量
を求めてトンネル換気装置を制御する道路トンネルの換
気制御システムにおいて、前記過去の交通量は、交通量
計測値の計測回数が規定回数に達したときの積算計測値
とし、該規定回数は手動又は自動で調整できるデータ収
集手段を備えたことを特徴とする。
【0027】
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図1は、本発
明の実施形態を示す要部構成図であり、図10の汚染発
生量演算部16に相当する部分である。前記のように、
汚染発生量演算部16では交通量等の計測値からトンネ
ルモデルを基にして、トンネル内で発生する汚染量と今
後のトンネル内の汚染の度合いを計算する。
明の実施形態を示す要部構成図であり、図10の汚染発
生量演算部16に相当する部分である。前記のように、
汚染発生量演算部16では交通量等の計測値からトンネ
ルモデルを基にして、トンネル内で発生する汚染量と今
後のトンネル内の汚染の度合いを計算する。
【0028】トンネルモデルの換気力計算部31は、ト
ンネル諸元と計測入力又は予測入力からトンネル内の換
気力を計算する。この計算には、交通量TCの入力から
車両の交通に伴う交通換気力を計算し、風向・風速WD
の入力から自然風による自然換気力を計算し、換気機操
作量入力から強制換気による機械換気力を計算し、これ
ら計算結果を加えて、又は一部の計算結果を使って換気
力を求める。
ンネル諸元と計測入力又は予測入力からトンネル内の換
気力を計算する。この計算には、交通量TCの入力から
車両の交通に伴う交通換気力を計算し、風向・風速WD
の入力から自然風による自然換気力を計算し、換気機操
作量入力から強制換気による機械換気力を計算し、これ
ら計算結果を加えて、又は一部の計算結果を使って換気
力を求める。
【0029】圧力バランス計算部32は、換気力計算部
31にて計算された換気力によりトンネル内の圧力バラ
ンスを計算する。換気施設内流量計算部33は、圧力バ
ランス計算部32で計算されたトンネル内圧力バランス
からトンネル内の空気の流れを計算する。この計算結果
は風向・風速量としても出力される。
31にて計算された換気力によりトンネル内の圧力バラ
ンスを計算する。換気施設内流量計算部33は、圧力バ
ランス計算部32で計算されたトンネル内圧力バランス
からトンネル内の空気の流れを計算する。この計算結果
は風向・風速量としても出力される。
【0030】発生汚染量計算部34は、交通量計測値か
らトンネル内で発生する煤煙とCOの汚染量を計算す
る。残留汚染量演算部35は、換気施設内流量計算部3
3で計算したトンネル内の空気の流れと、発生汚染量計
算部34で計算した発生汚染量及び現在のVI値からト
ンネル内の煤煙量とCO量になる汚染量を計算する。
らトンネル内で発生する煤煙とCOの汚染量を計算す
る。残留汚染量演算部35は、換気施設内流量計算部3
3で計算したトンネル内の空気の流れと、発生汚染量計
算部34で計算した発生汚染量及び現在のVI値からト
ンネル内の煤煙量とCO量になる汚染量を計算する。
【0031】これら汚染量及び風向・風速量の計算結果
出力は、図10の所要換気量決定部17が所要換気量を
求めるのに使用される。
出力は、図10の所要換気量決定部17が所要換気量を
求めるのに使用される。
【0032】ここで、残留汚染量演算部8は、残留汚染
量を計算するにあたって、従来ではトンネル内の汚染量
初期値として現在のトンネル内のVIが用いられてい
る。このVI値は図2に示すように変動の幅が大きい。
この変動発生は、VI計を設置した区間内に煤煙発生源
が集中した場合に起こり易く、トンネル内全体の汚染状
態を代表する計測値が必要とするにも拘わらず、一時的
に計測値が大きく変動する。
量を計算するにあたって、従来ではトンネル内の汚染量
初期値として現在のトンネル内のVIが用いられてい
る。このVI値は図2に示すように変動の幅が大きい。
この変動発生は、VI計を設置した区間内に煤煙発生源
が集中した場合に起こり易く、トンネル内全体の汚染状
態を代表する計測値が必要とするにも拘わらず、一時的
に計測値が大きく変動する。
【0033】そこで、本実施形態では、現在のVI計測
値の取り込みに平滑処理部36を設け、この平滑処理部
36でVI計測値を平滑することによりVIの一時的な
変動による残留汚染量演算への影響を少なくし、残留汚
染量演算精度を高める。
値の取り込みに平滑処理部36を設け、この平滑処理部
36でVI計測値を平滑することによりVIの一時的な
変動による残留汚染量演算への影響を少なくし、残留汚
染量演算精度を高める。
【0034】この平滑処理は、VI計測値入力がBCD
変換されてコントローラに取り込まれることから、その
時系列データに対して移動平均を取ることで実現され
る。例えば、現在からnサンプル分前までのVI計測値
を記憶し、これらの積算を計算し、この総和のn分の1
を現在のVI計測値とし、次回の計算には1サンプル分
だけ移動平均データを更新する。
変換されてコントローラに取り込まれることから、その
時系列データに対して移動平均を取ることで実現され
る。例えば、現在からnサンプル分前までのVI計測値
を記憶し、これらの積算を計算し、この総和のn分の1
を現在のVI計測値とし、次回の計算には1サンプル分
だけ移動平均データを更新する。
【0035】図3は、平滑化処理による効果を示したグ
ラフである。3種類のサンプルA,B,Cに対する移動
平均時間を大きくするほど、VI値の標準偏差が小さく
なり、VI値のばらつきが小さくなって汚染量演算への
影響を少なくすることができる。
ラフである。3種類のサンプルA,B,Cに対する移動
平均時間を大きくするほど、VI値の標準偏差が小さく
なり、VI値のばらつきが小さくなって汚染量演算への
影響を少なくすることができる。
【0036】また、VI計測値の平滑処理は、VI計測
値にノイズが含まれた場合や、図11のように異常なV
I値がコントローラの取り込まれた場合にも同等の作用
効果を得ることができる。
値にノイズが含まれた場合や、図11のように異常なV
I値がコントローラの取り込まれた場合にも同等の作用
効果を得ることができる。
【0037】図4は本実施形態の変形例を示し、図1の
構成がVI計測値入力を平滑処理するのに代えて、残留
汚染量演算部35の出力VIに対して平滑処理部36A
により平滑処理を行う場合である。
構成がVI計測値入力を平滑処理するのに代えて、残留
汚染量演算部35の出力VIに対して平滑処理部36A
により平滑処理を行う場合である。
【0038】この場合、残留汚染量演算部35に与えら
れるVI計測値にはノイズ等で大きく変動するものが与
えられ、VI値の演算結果に一時的な変動が発生するこ
とがあるが、演算結果が平滑処理部36Aで平滑されて
一時的な変動を無くすことができる。
れるVI計測値にはノイズ等で大きく変動するものが与
えられ、VI値の演算結果に一時的な変動が発生するこ
とがあるが、演算結果が平滑処理部36Aで平滑されて
一時的な変動を無くすことができる。
【0039】他の変形例としては、汚染量演算のための
VI計測値の入力とVI値の演算結果の出力の両方に平
滑処理部36及び36Aを設けた構成として、同等以上
の作用効果を得ることができる。
VI計測値の入力とVI値の演算結果の出力の両方に平
滑処理部36及び36Aを設けた構成として、同等以上
の作用効果を得ることができる。
【0040】また、VI計測値を使ったフィードバック
制御において、VI計測値を平滑処理することもでき
る。この場合、VI計測値が異常になった場合にもフィ
ードバック制御系を安定化させることができる。さら
に、CO値や風向・風速計測値についても、同様の平滑
処理を施すことで予測精度の向上や安定した制御の一層
の向上を図ることができる。
制御において、VI計測値を平滑処理することもでき
る。この場合、VI計測値が異常になった場合にもフィ
ードバック制御系を安定化させることができる。さら
に、CO値や風向・風速計測値についても、同様の平滑
処理を施すことで予測精度の向上や安定した制御の一層
の向上を図ることができる。
【0041】(第2の実施形態)図5は本発明の他の実
施形態を示す計測値処理フローである。前記のように、
VIの計測値は図11に示すように、一時的な変動や異
常値が混ざってくることがある。この変動値や異常値が
コントローラに入力されると、図10のフィードバック
ループに対する外乱となり、制御の安定性が損なわれて
しまう。
施形態を示す計測値処理フローである。前記のように、
VIの計測値は図11に示すように、一時的な変動や異
常値が混ざってくることがある。この変動値や異常値が
コントローラに入力されると、図10のフィードバック
ループに対する外乱となり、制御の安定性が損なわれて
しまう。
【0042】そこで、本実施形態では、残留汚染量演算
によるフィードフォワード制御やフィードバック制御の
入力になるVI値やCO値、風向・風速値などの各計測
値を受信したとき(S1)、計測値が正当は範囲に収ま
っているか否かをチェックする(S2)。計測値が正当
な範囲内に収まっていれば、計測値をそのまま出力し
(S3)、計測値が正当な範囲内に収まっていないとき
には正常な前回値を今回の計測値として出力する(S
4)。
によるフィードフォワード制御やフィードバック制御の
入力になるVI値やCO値、風向・風速値などの各計測
値を受信したとき(S1)、計測値が正当は範囲に収ま
っているか否かをチェックする(S2)。計測値が正当
な範囲内に収まっていれば、計測値をそのまま出力し
(S3)、計測値が正当な範囲内に収まっていないとき
には正常な前回値を今回の計測値として出力する(S
4)。
【0043】なお、処理S2における判定で使用する計
測値の正常な範囲設定は、計測器性能やトンネル諸元等
から予め決定できるが、過去の計測値からその統計処理
等で予め求めておくこともできる。
測値の正常な範囲設定は、計測器性能やトンネル諸元等
から予め決定できるが、過去の計測値からその統計処理
等で予め求めておくこともできる。
【0044】本実施形態によれば、VI計測値など、計
測データに異常値が含まれる場合にも残留汚染量演算等
に異常値を削除した演算ができ、安定した換気制御がで
きるし、その精度を高めることができる。
測データに異常値が含まれる場合にも残留汚染量演算等
に異常値を削除した演算ができ、安定した換気制御がで
きるし、その精度を高めることができる。
【0045】本実施形態は、第1の実施形態におけるV
I計測値等の平滑処理と併用した構成とすることもでき
る。
I計測値等の平滑処理と併用した構成とすることもでき
る。
【0046】(第3の実施形態)図6は本発明の他の実
施形態を示し、VI値等の発生汚染量演算の補正処理ブ
ロックである。
施形態を示し、VI値等の発生汚染量演算の補正処理ブ
ロックである。
【0047】図1又は図4に示すトンネルモデルでは、
交通量計測値から発生汚染量計算部34がVI値やCO
値の発生汚染量を計算する。この計算には、トンネルに
入る車両台数になる交通量計測値と、大型車と小型車が
発生する1台当たりの煤煙量やCO量として設定するパ
ラメータ設定部37の設定値を使用する。
交通量計測値から発生汚染量計算部34がVI値やCO
値の発生汚染量を計算する。この計算には、トンネルに
入る車両台数になる交通量計測値と、大型車と小型車が
発生する1台当たりの煤煙量やCO量として設定するパ
ラメータ設定部37の設定値を使用する。
【0048】このとき、交通量は、トラフィックカウン
タで車両台数として計数するため、大型車と小型車の区
別ができない。そこで、大型車と小型車の走行割合を1
日の時間帯別に定めた補正係数データ38を用意し、車
種演算部39で補正計数を時間帯別に交通量に乗じて大
型車台数と小型車台数を求め、各台数にそのパラメータ
を乗じて発生汚染量を計算する。
タで車両台数として計数するため、大型車と小型車の区
別ができない。そこで、大型車と小型車の走行割合を1
日の時間帯別に定めた補正係数データ38を用意し、車
種演算部39で補正計数を時間帯別に交通量に乗じて大
型車台数と小型車台数を求め、各台数にそのパラメータ
を乗じて発生汚染量を計算する。
【0049】この補正計数データ38は、統計的な処理
により時間帯別の車種比率を求めて設定されるが、トン
ネル周辺の道路事情の変化等から実際の比率と設定比率
のずれが大きく異なってくることがある。このずれの発
生を無くすには、実際の交通量調査を長期的に行う必要
がでてくる。
により時間帯別の車種比率を求めて設定されるが、トン
ネル周辺の道路事情の変化等から実際の比率と設定比率
のずれが大きく異なってくることがある。このずれの発
生を無くすには、実際の交通量調査を長期的に行う必要
がでてくる。
【0050】そこで、本実施形態は、実際の計測値とト
ンネルモデルの計測値演算結果出力を比較し、この補正
係数を逐次調整することにより、交通量の経年的な変化
にも対応できるようにする。図6では、トンネルモデル
を使った残留汚染量演算部35によるVI計算結果とそ
の実測値を補正処理部40で比較し、この比較結果で補
正係数データ38の係数を逐次補正する。
ンネルモデルの計測値演算結果出力を比較し、この補正
係数を逐次調整することにより、交通量の経年的な変化
にも対応できるようにする。図6では、トンネルモデル
を使った残留汚染量演算部35によるVI計算結果とそ
の実測値を補正処理部40で比較し、この比較結果で補
正係数データ38の係数を逐次補正する。
【0051】図7は、補正処理部40の補正処理フロー
である。各時間帯でのトンネルモデルでの計算が終了し
た後(S11)、VIの計算値とVIの実測値の比較を
行い(S12)、VI計算値がVI実測値よりも大きい
場合にはその偏差分に対する一定の比率又は量になる微
小な補正分Δを当該時間帯の補正係数に加え(S1
3)、VI計算値がVI実測値よりも小さい場合には補
正分Δを当該時間帯の補正係数から減ずる(S14)。
これにより、補正係数は、予測値と実測値が一致する方
向に時間帯別に補正される。
である。各時間帯でのトンネルモデルでの計算が終了し
た後(S11)、VIの計算値とVIの実測値の比較を
行い(S12)、VI計算値がVI実測値よりも大きい
場合にはその偏差分に対する一定の比率又は量になる微
小な補正分Δを当該時間帯の補正係数に加え(S1
3)、VI計算値がVI実測値よりも小さい場合には補
正分Δを当該時間帯の補正係数から減ずる(S14)。
これにより、補正係数は、予測値と実測値が一致する方
向に時間帯別に補正される。
【0052】このような補正は、月日単位など定期的に
実施することで済む。また、補正分Δ値の求め方は、ト
ンネル諸元や交通量などに応じて適宜変更されるもので
ある。さらに、補正係数は、大型車と小型車を区別する
に限らず、ディーゼルエンジンを搭載するトラックとガ
ソリエンジンを搭載する乗用車等の車種別の台数を求め
る場合にも適用できる。
実施することで済む。また、補正分Δ値の求め方は、ト
ンネル諸元や交通量などに応じて適宜変更されるもので
ある。さらに、補正係数は、大型車と小型車を区別する
に限らず、ディーゼルエンジンを搭載するトラックとガ
ソリエンジンを搭載する乗用車等の車種別の台数を求め
る場合にも適用できる。
【0053】(第4の実施形態)図8は、本発明の他の
実施形態を示す交通量予測処理フローである。図10の
交通量予測部15は、前記のように、現在の交通量と過
去の交通量により交通量を予測する。過去の交通量は、
1分毎の交通量を10分間の積算交通量として求めてい
る。
実施形態を示す交通量予測処理フローである。図10の
交通量予測部15は、前記のように、現在の交通量と過
去の交通量により交通量を予測する。過去の交通量は、
1分毎の交通量を10分間の積算交通量として求めてい
る。
【0054】この方法では、データ収集を行う間隔が換
気機制御周期に比べて短くなり過ぎ、結果的に所要換気
量が過多になる現象を起こし、省エネルギー効果の低下
を起こすことがあった。
気機制御周期に比べて短くなり過ぎ、結果的に所要換気
量が過多になる現象を起こし、省エネルギー効果の低下
を起こすことがあった。
【0055】そこで、本実施形態では、交通量予測に使
用する過去の交通量データの収集に、交通量計測値のデ
ータ収集間隔を調整できるようにし、交通量予測精度を
高めることができるようにしたものである。
用する過去の交通量データの収集に、交通量計測値のデ
ータ収集間隔を調整できるようにし、交通量予測精度を
高めることができるようにしたものである。
【0056】図8は、本実施形態になる交通量計測値の
データ収集処理フローを示す。トラフィックカウンタか
ら交通量計測値を受信する度に(S15)、内部のカウ
ンタを1増やし(S16)、このカウンタ値が規定回数
に達したか否かを調べ(S17)、規定回数に達してい
なければ終了する。規定回数に達した場合には、内部の
カウンタをクリアし(S18)、規定回数分の計測値の
積算をデータベースに過去の交通量として追加する(S
19)。
データ収集処理フローを示す。トラフィックカウンタか
ら交通量計測値を受信する度に(S15)、内部のカウ
ンタを1増やし(S16)、このカウンタ値が規定回数
に達したか否かを調べ(S17)、規定回数に達してい
なければ終了する。規定回数に達した場合には、内部の
カウンタをクリアし(S18)、規定回数分の計測値の
積算をデータベースに過去の交通量として追加する(S
19)。
【0057】この処理により、交通量計測値の受信回数
に対して、データベースに格納する過去の交通量は、内
部のカウンタに設定する規定回数分の1に間引かれる。
すなわち、カウンタの規定回数を適当に設定すること
で、データ収集を行う間隔が短くなり過ぎたり、長くな
り過ぎるのを無くした交通量予測ができる。なお、カウ
ンタの規定回数の設定は、予測交通量と実測交通量の比
較により手動調整する構成とするか、補正係数の調整と
同様に定期的に自動調整する構成とすることができる。
に対して、データベースに格納する過去の交通量は、内
部のカウンタに設定する規定回数分の1に間引かれる。
すなわち、カウンタの規定回数を適当に設定すること
で、データ収集を行う間隔が短くなり過ぎたり、長くな
り過ぎるのを無くした交通量予測ができる。なお、カウ
ンタの規定回数の設定は、予測交通量と実測交通量の比
較により手動調整する構成とするか、補正係数の調整と
同様に定期的に自動調整する構成とすることができる。
【0058】本実施形態によれば、制御周期に対する予
測交通量を適切に調整でき、結果的に換気量不足なく、
しかも省エネルギー効果を高めることができる。
測交通量を適切に調整でき、結果的に換気量不足なく、
しかも省エネルギー効果を高めることができる。
【0059】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、計測値
のデータとトンネルモデルを使った汚染発生量の予測や
フィードバック制御するのに、計測値又は汚染量演算値
を平滑処理するようにしたため、計測値にノイズや異常
値が発生した場合にも予測精度を高めると共に安定した
制御が得られる。
のデータとトンネルモデルを使った汚染発生量の予測や
フィードバック制御するのに、計測値又は汚染量演算値
を平滑処理するようにしたため、計測値にノイズや異常
値が発生した場合にも予測精度を高めると共に安定した
制御が得られる。
【0060】また、本発明は、計測値の値が正当な範囲
から外れる場合に前回の計測値を今回の計測値として使
用するようにしたため、計測値にノイズや異常値が混ざ
っている場合にも予測精度を高めると共に安定した制御
が得られる。
から外れる場合に前回の計測値を今回の計測値として使
用するようにしたため、計測値にノイズや異常値が混ざ
っている場合にも予測精度を高めると共に安定した制御
が得られる。
【0061】また、本発明は、1日の時間帯別の補正係
数を使って大型車と小型車等の車種別の台数を求め、こ
れらから予測する交通量から汚染発生量を演算して予測
VI値等を求めるのに、予測VI値等と実測VI値等を
比較することにより補正係数を定期的に自動調整するよ
うにしたため、道路事情の変更等にも補正係数を常に適
正な値に自動調整しておくことで汚染発生量の予測精度
を高めることができる。
数を使って大型車と小型車等の車種別の台数を求め、こ
れらから予測する交通量から汚染発生量を演算して予測
VI値等を求めるのに、予測VI値等と実測VI値等を
比較することにより補正係数を定期的に自動調整するよ
うにしたため、道路事情の変更等にも補正係数を常に適
正な値に自動調整しておくことで汚染発生量の予測精度
を高めることができる。
【0062】また、本発明は、交通量計測値と過去の交
通量から予測交通量を求めるのに、過去の交通量のデー
タ収集間隔を調整できるようにしたため、予測交通量の
精度を高め、より効果的な換気量を求めることができ
る。
通量から予測交通量を求めるのに、過去の交通量のデー
タ収集間隔を調整できるようにしたため、予測交通量の
精度を高め、より効果的な換気量を求めることができ
る。
【図1】本発明の実施形態を示す汚染発生量演算ブロッ
ク(その1)。
ク(その1)。
【図2】VI計測値例。
【図3】VI値の移動平均時間−標準偏差特性。
【図4】本発明の他の実施形態を示す汚染発生量演算ブ
ロック(その2)。
ロック(その2)。
【図5】本発明の他の実施形態を示す計測値処理フロ
ー。
ー。
【図6】本発明の他の実施形態を示す汚染量演算の補正
処理ブロック。
処理ブロック。
【図7】図6の実施形態における補正処理フロー。
【図8】本発明の他の実施形態を示す過去の交通量収集
処理フロー。
処理フロー。
【図9】トンネル換気制御システムの基本構成図。
【図10】トンネル換気制御システムのブロック図。
【図11】VI計測値の異常例。
15…交通量予測部 16…汚染発生量演算部 17…所要換気量決定部 31…換気力計算部 32…圧力バランス計算部 33…換気施設内流量計算部 34…発生汚染量計算部 35…残留汚染量演算部 36、36A…平滑処理部 37…パラメータ設定部 38…補正係数データ 39…車種演算部 40…補正処理部
Claims (4)
- 【請求項1】 トンネル内の煤煙透過率等の各種計測値
を使って、トンネルに必要な換気量を求めてトンネル換
気装置を制御する道路トンネルの換気制御システムにお
いて、 前記計測値又は該計測値から求める汚染量演算値の取り
込みに、ノイズや異常値を取り除く平滑処理手段を備え
たことを特徴とする道路トンネルの換気制御システム。 - 【請求項2】 トンネル内の煤煙透過率等の各種計測値
を使って、トンネルに必要な換気量を求めてトンネル換
気装置を制御する道路トンネルの換気制御システムにお
いて、 前記計測値の値が正当な範囲に収まっているか否かをチ
ェックし、正当な範囲に収まっていないときに前回の計
測値を今回の計測値として使用する計測値処理手段を備
えたことを特徴とする道路トンネルの換気制御システ
ム。 - 【請求項3】 トラフィックカウンタを使ってトンネル
内の交通量を計測し、この交通量に対して1日の時間帯
別の補正係数によって車種別の台数を求め、車種別の交
通量からトンネル内の汚染発生量を予測し、トンネルに
必要な換気量を求めてトンネル換気装置を制御する道路
トンネルの換気制御システムにおいて、 前記汚染発生量の予測値と実測した汚染量とを比較し、
予測値と実測値が一致する方向に前記補正係数を時間帯
別に補正する補正手段を備えたことを特徴とする道路ト
ンネルの換気制御システム。 - 【請求項4】 トンネル内の交通量計測値と過去の交通
量を使って交通量を予測し、この予測交通量を使ってト
ンネル内の汚染発生量を予測し、トンネルに必要な換気
量を求めてトンネル換気装置を制御する道路トンネルの
換気制御システムにおいて、 前記過去の交通量は、交通量計測値の計測回数が規定回
数に達したときの積算計測値とし、該規定回数は手動又
は自動で調整できるデータ収集手段を備えたことを特徴
とする道路トンネルの換気制御システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3067998A JPH11229798A (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | 道路トンネルの換気制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3067998A JPH11229798A (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | 道路トンネルの換気制御システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11229798A true JPH11229798A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=12310396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3067998A Pending JPH11229798A (ja) | 1998-02-13 | 1998-02-13 | 道路トンネルの換気制御システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11229798A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009243244A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Sohatsu System Kenkyusho:Kk | 対面通行トンネルのジェットファンによるトンネル換気制御システム |
JP2010224585A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 省エネルギー支援装置、消費エネルギー量の通知方法、省エネルギー支援装置のプログラム及びプログラム媒体、消費エネルギー量の統計値の更新方法、消費エネルギー量の正常範囲の更新方法、省エネルギー支援システム。 |
CN102472105A (zh) * | 2009-10-05 | 2012-05-23 | 株式会社创发***研究所 | 双向隧道用射流风机的隧道通风控制*** |
JP2013224550A (ja) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Sohatsu System Kenkyusho:Kk | 対面通行トンネルのジェットファンによるトンネル換気制御システム |
JP2015001093A (ja) * | 2013-06-14 | 2015-01-05 | 株式会社東芝 | 汚染物質量計算装置 |
WO2018159479A1 (ja) * | 2017-03-03 | 2018-09-07 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
JP2021009629A (ja) * | 2019-07-02 | 2021-01-28 | ヤフー株式会社 | 推定装置、推定方法及び推定プログラム |
-
1998
- 1998-02-13 JP JP3067998A patent/JPH11229798A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009243244A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Sohatsu System Kenkyusho:Kk | 対面通行トンネルのジェットファンによるトンネル換気制御システム |
JP2010224585A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 省エネルギー支援装置、消費エネルギー量の通知方法、省エネルギー支援装置のプログラム及びプログラム媒体、消費エネルギー量の統計値の更新方法、消費エネルギー量の正常範囲の更新方法、省エネルギー支援システム。 |
CN102472105A (zh) * | 2009-10-05 | 2012-05-23 | 株式会社创发***研究所 | 双向隧道用射流风机的隧道通风控制*** |
JP2013224550A (ja) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Sohatsu System Kenkyusho:Kk | 対面通行トンネルのジェットファンによるトンネル換気制御システム |
JP2015001093A (ja) * | 2013-06-14 | 2015-01-05 | 株式会社東芝 | 汚染物質量計算装置 |
WO2018159479A1 (ja) * | 2017-03-03 | 2018-09-07 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
JP2018144603A (ja) * | 2017-03-03 | 2018-09-20 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
JP2021009629A (ja) * | 2019-07-02 | 2021-01-28 | ヤフー株式会社 | 推定装置、推定方法及び推定プログラム |
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