JPH11303599A - 道路トンネル換気制御装置 - Google Patents

道路トンネル換気制御装置

Info

Publication number
JPH11303599A
JPH11303599A JP10631198A JP10631198A JPH11303599A JP H11303599 A JPH11303599 A JP H11303599A JP 10631198 A JP10631198 A JP 10631198A JP 10631198 A JP10631198 A JP 10631198A JP H11303599 A JPH11303599 A JP H11303599A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
ventilation
road tunnel
ventilator
prediction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10631198A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Umebayashi
林 亨 梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP10631198A priority Critical patent/JPH11303599A/ja
Publication of JPH11303599A publication Critical patent/JPH11303599A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
  • Ventilation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 換気機の制御応答を改善し、道路トンネル内
の汚染濃度を許容範囲内に安定にかつ精度良く維持する
ことができる道路トンネル換気制御装置を提供する。 【解決手段】 道路トンネル換気制御装置は、各走行車
両に搭載され人工衛星12を利用して走行車両の位置や
速度等の車両データを検知する車両データ検知手段1
と、走行車両の追跡開始点を設定する追跡開始点設定手
段3と、走行車両のうち追跡開始点を越えた走行車両を
監視する車両集中監視手段4と、車両集中監視手段4に
より監視対象とされた走行車両につきその車両データに
基づいて道路トンネル21内に進入する時刻を予測する
車両進入時刻予測手段5とを備えている。また、車両進
入時刻予測手段5による予測結果と、道路トンネル21
内の換気状態とに基づいて換気機22の起動準備の要否
を判断する換気機起動判断手段9と、換気機起動判断手
段9による判断結果と、制御目標値33と、道路トンネ
ル21内の換気状態とに基づいて換気機22のフィード
バック制御を行う換気フィードバック制御手段11とを
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は道路トンネル内に設
置された換気機を操作して道路トンネル内の汚染濃度を
制御する道路トンネル換気制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図20は従来の道路トンネル換気制御装
置を説明するための図である。図20に示すように、道
路トンネル21内には、道路トンネル換気制御装置によ
り制御される複数台の換気機22とともに、道路トンネ
ル21内の透視度(VI値)を計測するVI計23と、
道路トンネル21内の風向および風速を計測する風向風
速計(AV計)24と、道路トンネル21内の一酸化炭
素(CO)濃度を計測するCO計25と、道路トンネル
21の入口に設置され道路トンネル21内に進入する走
行車両を計測するTC計26とが設置されている。
【0003】ここで道路トンネル換気制御装置は、TC
計26により計測された現在の交通量推移と過去の交通
量パターンとに基づいて次時刻(1時間先程度)におけ
る交通量を予測する交通量予測手段41と、交通量予測
手段41により予測された交通量に基づいて次時刻にお
ける換気負荷を予測する換気負荷予測手段42と、換気
負荷予測手段42により予測された換気負荷(制御目標
値)とVI計23、AV計24およびCO計25から得
られた道路トンネル21内の換気状態とに基づいてフィ
ードバック制御を行い、道路トンネル21内の汚染濃度
を許容範囲内に維持するよう換気機22を換気機運転量
指令値に基づいて操作する換気フィードバック制御手段
43とを備えている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の道路トンネル換気制御装置においては、道路トンネル
21内に進入する走行車両を計測するTC計26に基づ
いて次時刻における換気負荷を予測し、この予測結果
と、VI計23、AV計24、CO計25から得られた
道路トンネル21内の換気状態とに基づいて換気機22
のフィードバック制御を行っている。
【0005】しかしながら、従来の道路トンネル換気制
御装置では、交通量予測手段41において、1時間先程
度の長期的な交通量しか予測できないので、換気負荷予
測手段42による換気負荷の予測もあくまで長期的なも
のとなり、制御周期ごとに見た場合に現在の換気負荷と
の間に誤差を生じることとなる。このため、特に交通量
の急激な立ち上がりが生じる朝等のラッシュ時に換気機
の対応が遅れてしまい、道路トンネル21内の汚染濃度
を許容範囲内に安定に維持することが困難であるという
問題がある。
【0006】また、従来の道路トンネル換気制御装置で
は、交通量予測手段41により予測される交通量が長期
的なものであるので、道路トンネル21内を走行する走
行車両の状況を厳密に把握することができない。このた
め、走行車両から排出される煤煙量や、走行車両が道路
トンネル21内の風速等に及ぼす影響(交通換気力)等
を精度良く把握することができず、道路トンネル21内
の汚染濃度を許容範囲内に精度良く維持することが困難
であるという問題がある。
【0007】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、換気機の制御応答を改善し、道路トンネル
内の汚染濃度を許容範囲内に安定にかつ精度良く維持す
ることができる道路トンネル換気制御装置を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴は、
道路トンネル内に設置された換気機を操作して道路トン
ネル内の汚染濃度を制御する道路トンネル換気制御装置
において、走行車両の位置や速度等の車両データを検知
する車両データ検知手段と、前記走行車両の追跡開始点
を設定する追跡開始点設定手段と、前記車両データ検知
手段により車両データが検知された走行車両のうち前記
追跡開始点設定手段により設定された追跡開始点を越え
た走行車両を監視する車両集中監視手段と、前記車両集
中監視手段により監視対象とされた走行車両につきその
車両データに基づいて前記道路トンネル内に進入する時
刻を予測する車両進入時刻予測手段と、前記車両進入時
刻予測手段による予測結果と、前記道路トンネル内の換
気状態とに基づいて前記換気機の起動準備の要否を判断
する換気機起動判断手段と、前記換気機起動判断手段に
よる判断結果と、前記道路トンネル内の換気状態とに基
づいて前記換気機のフィードバック制御を行う換気フィ
ードバック制御手段とを備えたことを特徴とする道路ト
ンネル換気制御装置である。
【0009】本発明の第2の特徴は、道路トンネル内に
設置された換気機を操作して道路トンネル内の汚染濃度
を制御する道路トンネル換気制御装置において、走行車
両の速度や車種等の車両データを検知する車両データ検
知手段と、前記走行車両の追跡開始点に設置され前記走
行車両の車両認識を行う車両認識装置と、前記車両デー
タ検知手段により車両データが検知された走行車両のう
ち前記車両認識装置により車両認識が行われた走行車両
を監視する車両集中監視手段と、前記車両集中監視手段
により監視対象とされた走行車両につきその車両データ
に基づいて前記道路トンネル内に進入する時刻を予測す
る車両進入時刻予測手段と、前記車両進入時刻予測手段
による予測結果と、前記道路トンネル内の換気状態とに
基づいて前記換気機の起動準備の要否を判断する換気機
起動判断手段と、前記換気機起動判断手段による判断結
果と、前記道路トンネル内の換気状態とに基づいて前記
換気機のフィードバック制御を行う換気フィードバック
制御手段とを備えたことを特徴とする道路トンネル換気
制御装置である。
【0010】ここで、上述した本発明の第1および第2
の特徴においては、前記車両進入時刻予測手段による予
測結果に基づいて前記換気機の換気負荷を時系列的に予
測する時系列換気負荷予測手段をさらに備え、前記換気
機起動判断手段は前記時系列換気負荷予測手段による予
測結果と、前記道路トンネル内の換気状態とに基づいて
前記換気機の起動準備の要否を判断することが好まし
い。また、前記時系列換気負荷予測手段による予測結果
に基づいて前記換気機の換気負荷の変化量を演算する換
気負荷変化量演算手段をさらに備え、前記換気機起動判
断手段は前記換気負荷変化量演算手段による演算結果
と、前記道路トンネル内の換気状態とに基づいて前記換
気機の起動準備の要否を判断することが好ましい。さら
に、前記時系列換気負荷予測手段で用いられる煤煙発生
量の補正係数を前記道路トンネル内の換気状態に基づい
て修正する煤煙発生量補正係数演算手段をさらに備える
ようにすることが好ましい。
【0011】本発明の第3の特徴は、道路トンネル内に
設置された換気機を操作して道路トンネル内の汚染濃度
を制御する道路トンネル換気制御装置において、走行車
両の位置や速度等の車両データを検知する車両データ検
知手段と、前記走行車両の追跡開始点を設定する追跡開
始点設定手段と、前記車両データ検知手段により車両デ
ータが検知された走行車両のうち前記追跡開始点設定手
段により設定された追跡開始点を越えた走行車両を監視
する車両集中監視手段と、前記車両集中監視手段により
監視対象とされた走行車両につきその車両データに基づ
いて前記道路トンネル内に進入する時刻を予測する車両
進入時刻予測手段と、前記車両進入時刻予測手段による
予測結果に基づいて前記換気機の制御目標値を設定する
制御目標値設定手段と、前記制御目標値設定手段により
設定された前記換気機の制御目標値と、前記道路トンネ
ル内の換気状態とに基づいて前記換気機のフィードバッ
ク制御を行う換気フィードバック制御手段とを備えたこ
とを特徴とする道路トンネル換気制御装置である。
【0012】本発明の第4の特徴は、道路トンネル内に
設置された換気機を操作して道路トンネル内の汚染濃度
を制御する道路トンネル換気制御装置において、走行車
両の速度や車種等の車両データを検知する車両データ検
知手段と、前記走行車両の追跡開始点に設置され前記走
行車両の車両認識を行う車両認識装置と、前記車両デー
タ検知手段により車両データが検知された走行車両のう
ち前記車両認識装置により車両認識が行われた走行車両
を監視する車両集中監視手段と、前記車両集中監視手段
により監視対象とされた走行車両につきその車両データ
に基づいて前記道路トンネル内に進入する時刻を予測す
る車両進入時刻予測手段と、前記車両進入時刻予測手段
による予測結果に基づいて前記換気機の制御目標値を設
定する制御目標値設定手段と、前記制御目標値設定手段
により設定された前記換気機の制御目標値と、前記道路
トンネル内の換気状態とに基づいて前記換気機のフィー
ドバック制御を行う換気フィードバック制御手段とを備
えたことを特徴とする道路トンネル換気制御装置であ
る。
【0013】ここで、上述した本発明の第3および第4
の特徴においては、前記車両進入時刻予測手段による予
測結果に基づいて前記換気機の換気負荷を時系列的に予
測する時系列換気負荷予測手段をさらに備え、前記制御
目標値設定手段は前記時系列換気負荷予測手段による予
測結果に基づいて前記換気機の制御目標値を設定するこ
とが好ましい。また、前記時系列換気負荷予測手段によ
る予測結果に基づいて前記換気機の換気負荷の変化量を
演算する換気負荷変化量演算手段をさらに備え、前記制
御目標値設定手段は前記換気負荷変化量演算手段による
演算結果に基づいて前記換気機の制御目標値を設定する
ことが好ましい。さらに、前記時系列換気負荷予測手段
で用いられる煤煙発生量の補正係数を前記道路トンネル
内の換気状態に基づいて修正する煤煙発生量補正係数演
算手段をさらに備えるようにすることが好ましい。
【0014】本発明の第1および第2の特徴によれば、
道路トンネル内に進入する走行車両を車両集中監視手段
により道路トンネルに至る前の追跡開始点から監視して
いるので、道路トンネル内を走行する走行車両の状況を
精度良く把握することができるとともに、道路トンネル
内における制御周期ごとの交通換気力を精度良く把握す
ることができる。このため、交通量が急激に変化する場
合等においても、予測された走行車両の絶対台数に応じ
て換気機の起動の準備を適切に行うことができ、換気機
の制御応答の遅れにより汚染濃度の急激な悪化等が生じ
ることを回避することができる。
【0015】また、本発明の第1および第2の特徴にお
いて、車両進入時刻予測手段による予測結果に基づいて
換気機の換気負荷を時系列的に予測する時系列換気負荷
予測手段をさらに備え、換気機起動判断手段が時系列換
気負荷予測手段による予測結果と、道路トンネル内の換
気状態とに基づいて換気機の起動準備の要否を判断する
場合には、換気機の制御に関する予測精度をさらに向上
させることができる。また、時系列換気負荷予測手段に
よる予測結果に基づいて換気機の換気負荷の変化量を演
算する換気負荷変化量演算手段をさらに備え、換気機起
動判断手段が換気負荷変化量演算手段による演算結果
と、道路トンネル内の換気状態とに基づいて換気機の起
動準備の要否を判断する場合には、換気機の制御に関す
る予測精度をさらに向上させることができる。さらに、
時系列換気負荷予測手段で用いられる煤煙発生量の補正
係数を道路トンネル内の換気状態に基づいて修正する煤
煙発生量補正係数演算手段をさらに備える場合には、時
系列換気負荷予測手段における換気負荷の演算精度を向
上させることができる。
【0016】本発明の第3および第4の特徴によれば、
道路トンネル内に進入する走行車両を車両集中監視手段
により道路トンネルに至る前の追跡開始点から監視して
いるので、道路トンネル内を走行する走行車両の状況を
精度良く把握することができるとともに、道路トンネル
内における制御周期ごとの交通換気力を精度良く把握す
ることができる。このため、交通量が急激に変化する場
合等においても、予測された走行車両の絶対台数に応じ
て制御周期ごとに制御目標値の変更を適切に行うことが
でき、換気機の制御応答の遅れにより汚染濃度の急激な
悪化等が生じることを回避することができる。
【0017】また、本発明の第3および第4の特徴にお
いて、車両進入時刻予測手段による予測結果に基づいて
換気機の換気負荷を時系列的に予測する時系列換気負荷
予測手段をさらに備え、制御目標値設定手段が時系列換
気負荷予測手段による予測結果と、道路トンネル内の換
気状態とに基づいて換気機の制御目標値を設定する場合
には、換気機の制御に関する予測精度をさらに向上させ
ることができる。また、時系列換気負荷予測手段による
予測結果に基づいて換気機の換気負荷の変化量を演算す
る換気負荷変化量演算手段をさらに備え、制御目標値設
定手段が換気負荷変化量演算手段による演算結果と、道
路トンネル内の換気状態とに基づいて換気機の制御目標
値を設定する場合には、換気機の制御に関する予測精度
をさらに向上させることができる。さらに、時系列換気
負荷予測手段で用いられる煤煙発生量の補正係数を道路
トンネル内の換気状態に基づいて修正する煤煙発生量補
正係数演算手段をさらに備える場合には、時系列換気負
荷予測手段における換気負荷の演算精度を向上させるこ
とができる。
【0018】
【発明の実施の形態】第1の実施の形態 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明
する。図1乃至図7は本発明による道路トンネル換気制
御装置の第1の実施の形態を示す図である。
【0019】まず、図1により、道路トンネル換気制御
装置およびこれが適用される道路トンネルの基本構成に
ついて説明する。図1に示すように、道路トンネル21
内には、複数台の換気機22とともに、道路トンネル2
1内の透視度(VI値)を計測するVI計23と、道路
トンネル21内の風向および風速を計測する風向風速計
(AV計)24と、道路トンネル21内の一酸化炭素
(CO)濃度を計測するCO計25とが設置されてい
る。道路トンネル21は走行車両が対面通行する縦流式
トンネルであり、換気機22により矢印方向に換気が行
われるものとする。また、VI計23により計測される
VI値は道路トンネル21内の空気の透視度に関する指
標であり、具体的には空気が裏っ暗な状態から全く透明
な状態までを0%から100%までの値で表したもので
ある。
【0020】ここで道路トンネル換気制御装置は、道路
トンネル21内に設置された換気機22を操作して道路
トンネル21内の汚染濃度を制御するためのものであ
り、走行車両に搭載され走行車両の位置や速度等の車両
データを検知する車両データ検知手段1と、走行車両の
追跡開始点を設定する追跡開始点設定手段3と、車両デ
ータ検知手段1により車両データが検知された走行車両
のうち追跡開始点設定手段3により設定された追跡開始
点を越えた走行車両を監視する車両集中監視手段4と、
車両集中監視手段4により監視対象とされた走行車両に
つきその車両データに基づいて道路トンネル21内に進
入する時刻を予測する車両進入時刻予測手段5とを備え
ている。なお、車両データ検知手段1においては、人工
衛星12を利用して走行車両の位置が確認できるように
なっている。なお、図1においては、図面中で左から右
へ走行する走行車両を追跡する様子が示されているが、
実際には対面通行する双方向の走行車両を追跡すること
となる。
【0021】また道路トンネル換気制御装置は、車両進
入時刻予測手段5による予測結果と、道路トンネル21
内の換気状態とに基づいて換気機22の起動準備の要否
を判断する換気機起動判断手段9と、換気機起動判断手
段9による判断結果と、制御目標値33と、道路トンネ
ル21内の換気状態とに基づいて換気機22のフィード
バック制御を行う換気フィードバック制御手段11とを
備えている。
【0022】なお、図1に示す道路トンネル換気制御装
置では、換気機起動判断手段9において、車両進入時刻
予測手段5による予測結果と、道路トンネル21内の換
気状態とに基づいて換気機22の起動準備の要否を判断
しているが、図2に示すように、図1に示す構成に加え
て、車両進入時刻予測手段5による予測結果に基づいて
換気機22の換気負荷を時系列的に予測する時系列換気
負荷予測手段6をさらに備え、換気機起動判断手段9が
時系列換気負荷予測手段6による予測結果と、道路トン
ネル21内の換気状態とに基づいて換気機22の起動準
備の要否を判断するようにしてもよい。ここで換気負荷
とは、走行車両から排出される煤煙量を換気して道路ト
ンネル21内の汚染濃度を許容範囲内に維持するために
必要な換気機22の運転量である。
【0023】また、図3に示すように、図2に示す構成
に加えて、時系列換気負荷予測手段6による予測結果に
基づいて換気機22の換気負荷の変化量を演算する換気
負荷変化量演算手段7をさらに備え、換気機起動判断手
段9が換気負荷変化量演算手段7による演算結果と、道
路トンネル21内の換気状態とに基づいて換気機22の
起動準備の要否を判断するようにしてもよい。
【0024】さらに、図4に示すように、図3に示す構
成に加えて、時系列換気負荷予測手段6で用いられる煤
煙発生量の補正係数を道路トンネル21内の換気状態に
基づいて修正する煤煙発生量補正係数演算手段8をさら
に備えるようにしてもよい。なお、煤煙発生量補正係数
演算手段8は、図3に示す構成だけでなく、図2に示す
構成に加えるようにしてもよい。
【0025】次に、このような構成からなる本発明の第
1の実施の形態の作用について説明する。なおここで
は、図4乃至図7により、図4に示す道路トンネル換気
制御装置の作用について説明する。ここで、図5は図4
に示す道路トンネル換気制御装置の作用を説明するため
のフローチャート、図6は換気負荷の推移と換気負荷の
変化量との関係を示す図、図7は道路トンネル内の換気
状態から換気機運転準備量を求めるためのテーブルの一
例を示す図である。
【0026】まず、走行車両に搭載された車両データ検
知手段1により、人工衛星12を利用して走行車両の位
置を検出し、走行車両の速度や車種等のデータとともに
車両データ26として車両集中監視手段4に送信する。
また、追跡開始点設定手段3により、道路トンネル21
までの地形条件や換気機22の制御応答に関する情報に
基づいて追跡開始点を設定し、追跡開始点情報27aと
して車両集中監視手段4に送信する。
【0027】車両集中監視手段4においては、車両デー
タ検知手段1および追跡開始点設定手段3から送信され
た車両データ26および追跡開始点情報27aを管理
し、車両データ26に対応する走行車両のうち走行位置
が追跡開始点を越えた走行車両を監視する(ステップ1
01)。
【0028】そして、車両進入時刻予測手段5におい
て、車両集中監視手段4により監視対象とされた走行車
両につきその車両データ(速度および位置を含む監視対
象車両データ28)に基づいて走行車両が道路トンネル
21内に進入(到達)する時刻(トンネル内進入時刻情
報29)を予測し(ステップ102)、次いで、時系列
換気負荷予測手段6において、車両進入時刻予測手段5
により予測されたトンネル内進入時刻情報29に基づい
て次制御周期における換気機22の換気負荷(換気負荷
予測値30)を予測する(ステップ103)。なお、換
気負荷予測値30は例えば、日本道路協会発行の「道路
トンネル技術基準・同解説」に記載された方法に従って
演算することができる。
【0029】その後、換気負荷変化量演算手段7におい
て、時系列換気負荷予測手段6により予測された換気負
荷予測値30の制御周期ごとの推移から換気負荷の変化
量(換気負荷変化量32)を演算する。なお、換気負荷
変化量32は例えば、図6に示すように、前回演算分の
換気負荷(時刻t1における換気負荷Q1)と今回演算
分の換気負荷(時刻t2における換気負荷Q2)の間の
変化量ΔQ(制御周期Δt)として次式(1)に従って
演算される。 ΔQ={(Q2−Q1)/Q2}・100 … (1)
【0030】換気機起動判断手段9においては、換気負
荷変化量演算手段7により演算された換気負荷変化量3
2と、トンネル内換気状態情報34(VI値、風速、C
O濃度、および換気機22の運転状態等)とに基づいて
換気機22の起動準備の要否を判断する。具体的には例
えば、換気負荷変化量32が所定のしきい値を越えた場
合に、現在のトンネル内換気状態情報34に基づいて換
気機運転準備量35を決定する。なお、換気機運転準備
量35は例えば、図7に示すようなテーブルに従って道
路トンネル21内のVI値に応じて決定することができ
る。なお、図7に示すテーブルにおいて、VI値のみで
なく風速やCO濃度等を考慮に入れることも当然可能で
ある。
【0031】このようにして決定された換気機運転準備
量35は、換気機22のフィードバック制御を行う換気
フィードバック制御手段11から出力される換気機運転
量36に加算され(次式(2)参照)、換気機運転量指
令値37として換気機22に入力される。 (換気機運転量指令値37)=(換気機運転量36) +(換気機運転準備量35) … (2)
【0032】なお、煤煙発生量補正係数演算手段8にお
いては、換気機起動判断手段9により換気機運転準備量
35が出力された各制御周期のトンネル内換気状態情報
34に基づいて、時系列換気負荷予測手段6で用いられ
る煤煙発生量が現実に即した値となるよう道路トンネル
21ごとに設定された補正係数を修正する。具体的には
例えば、換気機運転準備量35を増加させた場合におい
て、道路トンネル21内の換気状態が過剰換気となる場
合には補正係数を下げ、道路トンネル21内の換気状態
が換気不足となる場合には補正係数を上げるようにす
る。なお、補正係数を修正するための煤煙発生量補正係
数修正値31は、次制御周期における換気負荷の演算に
用いることができるよう時系列換気負荷予測手段6に渡
される。
【0033】なお、以上においては、図4に示す道路ト
ンネル換気制御装置の作用について説明してきたが、図
1に示す道路トンネル換気制御装置では、換気機起動判
断手段9において、車両進入時刻予測手段5により予測
されたトンネル内進入時刻情報29と、現在のトンネル
内換気状態情報34とに基づいて換気機運転準備量35
を決定するようにすればよく、また図2に示す道路トン
ネル換気制御装置では、換気機起動判断手段9におい
て、時系列換気負荷予測手段6により予測された換気負
荷予測値30と、現在のトンネル内換気状態情報34と
に基づいて換気機運転準備量35を決定するようにすれ
ばよい。
【0034】このように本発明の第1の実施の形態によ
れば、道路トンネル21内に進入する走行車両を車両デ
ータ検知手段1、追跡開始点設定手段3および車両集中
監視手段4により道路トンネル21に至る前の追跡開始
点から監視しているので、道路トンネル21内を走行す
る走行車両の状況を精度良く把握することができるとと
もに、道路トンネル21内における制御周期ごとの交通
換気力を精度良く把握することができる。このため、交
通量が急激に変化する場合等においても、予測された走
行車両の絶対台数に応じて換気機22の起動の準備を適
切に行うことができ、換気機22の制御応答の遅れによ
り汚染濃度の急激な悪化等が生じることを回避すること
ができる。
【0035】なお、上述した第1の実施の形態において
は、車両データ検知手段1、追跡開始点設定手段3およ
び車両集中監視手段4により走行車両を監視している
が、図8乃至図11に示すように、走行車両の速度や車
種等の車両データを検知する車両データ検知手段1と、
走行車両の追跡開始点に設置され走行車両の車両認識を
行う車両認識装置2とを備え、車両集中監視手段4にお
いて、車両データ検知手段1および車両認識装置2から
送信された車両データ26および車種情報27bを管理
し、車両データ検知手段1により車両データが検知され
た走行車両のうち車両認識装置2により車両認識が行わ
れた走行車両を監視するようにしてもよい。
【0036】第2の実施の形態 次に、図12乃至図15により、本発明による道路トン
ネル換気制御装置の第2の実施の形態について説明す
る。本発明の第2の実施の形態は、換気機の制御方法が
異なる点を除いて、他は図1乃至図7に示す第1の実施
の形態と略同一である。本発明の第2の実施の形態にお
いて、図1乃至図7に示す第1の実施の形態と同一部分
には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0037】図12に示すように、道路トンネル換気制
御装置は、車両進入時刻予測手段5による予測結果に基
づいて換気機22の制御目標値を設定する制御目標値設
定手段10を備え、換気フィードバック制御手段11に
おいて、制御目標値設定手段10により設定された換気
機22の制御目標値と、道路トンネル21内の換気状態
とに基づいて換気機22のフィードバック制御が行われ
るようになっている。なお、車両データ検知手段1、追
跡開始点設定手段3、車両集中監視手段4および車両進
入時刻予測手段5については、上述した第1の実施の形
態と同一である。
【0038】なお、図12に示す道路トンネル換気制御
装置では、制御目標値設定手段10において、車両進入
時刻予測手段5による予測結果に基づいて換気機22の
制御目標値を設定しているが、図13に示すように、図
12に示す構成に加えて、車両進入時刻予測手段5によ
る予測結果に基づいて換気機22の換気負荷を時系列的
に予測する時系列換気負荷予測手段6をさらに備え、制
御目標値設定手段10が時系列換気負荷予測手段6によ
る予測結果に基づいて換気機22の制御目標値を設定す
るようにしてもよい。
【0039】また、図14に示すように、図13に示す
構成に加えて、時系列換気負荷予測手段6による予測結
果に基づいて換気機22の換気負荷の変化量を演算する
換気負荷変化量演算手段7をさらに備え、制御目標値設
定手段10が換気負荷変化量演算手段7による演算結果
に基づいて換気機22の制御目標値を設定するようにし
てもよい。
【0040】さらに、図15に示すように、図14に示
す構成に加えて、時系列換気負荷予測手段6で用いられ
る煤煙発生量の補正係数を道路トンネル21内の換気状
態に基づいて修正する煤煙発生量補正係数演算手段8を
さらに備えるようにしてもよい。なお、煤煙発生量補正
係数演算手段8は、図14に示す構成だけでなく、図1
3に示す構成に加えるようにしてもよい。
【0041】次に、このような構成からなる本発明の第
2の実施の形態の作用について説明する。なおここで
は、図5乃至図7および図15により、図15に示す道
路トンネル換気制御装置の作用について説明する。
【0042】まず、走行車両に搭載された車両データ検
知手段1により、人工衛星12を利用して走行車両の位
置を検出し、走行車両の速度や車種等のデータとともに
車両データ26として車両集中監視手段4に送信する。
また、追跡開始点設定手段3により、道路トンネル21
までの地形条件や換気機22の制御応答に関する情報に
基づいて追跡開始点を設定し、追跡開始点情報27aと
して車両集中監視手段4に送信する。
【0043】車両集中監視手段4においては、車両デー
タ検知手段1および追跡開始点設定手段3から送信され
た車両データ26および追跡開始点情報27aを管理
し、車両データ26に対応する走行車両のうち走行位置
が追跡開始点を越えた走行車両を監視する(ステップ1
01)。
【0044】そして、車両進入時刻予測手段5におい
て、車両集中監視手段4により監視対象とされた走行車
両につきその車両データ(速度および位置を含む監視対
象車両データ28)に基づいて走行車両が道路トンネル
21内に進入(到達)する時刻(トンネル内進入時刻情
報29)を予測し(ステップ102)、次いで、時系列
換気負荷予測手段6において、車両進入時刻予測手段5
により予測されたトンネル内進入時刻情報29に基づい
て次制御周期における換気機22の換気負荷(換気負荷
予測値30)を予測する(ステップ103)。なお、換
気負荷予測値30は例えば、日本道路協会発行の「道路
トンネル技術基準・同解説」に記載された方法に従って
演算することができる。
【0045】その後、換気負荷変化量演算手段7におい
て、時系列換気負荷予測手段6により予測された換気負
荷予測値30の制御周期ごとの推移から換気負荷の変化
量(換気負荷変化量32)を演算する。なお、換気負荷
変化量32は例えば、図6に示すように、前回演算分の
換気負荷(時刻t1における換気負荷Q1)と今回演算
分の換気負荷(時刻t2における換気負荷Q2)の間の
変化量ΔQ(制御周期Δt)として上述した式(1)に
従って演算される。
【0046】制御目標値設定手段10においては、換気
負荷変化量演算手段7により演算された換気負荷変化量
32に基づいて換気機22の制御目標値33を設定す
る。具体的には例えば、換気負荷変化量32が所定のし
きい値を越えた場合に次制御周期における制御目標値3
3を変更する。
【0047】このようにして変更された制御目標値33
は、換気機22のフィードバック制御を行う換気フィー
ドバック制御手段11に入力され、換気フィードバック
制御手段11において、制御目標値33と、トンネル内
換気状態情報34(VI値、風速、CO濃度、および換
気機22の運転状態等)とに基づいてフィードバック制
御が行われ、換気機運転量指令値37が換気機22に入
力される。
【0048】なお、煤煙発生量補正係数演算手段8にお
いては、制御目標値設定手段10により制御目標値33
が変更された各制御周期のトンネル内換気状態情報34
に基づいて、時系列換気負荷予測手段6で用いられる煤
煙発生量が現実に即した値となるよう道路トンネル21
ごとに設定された補正係数を修正する。具体的には例え
ば、制御目標値33を増加させた場合において、道路ト
ンネル21内の換気状態が過剰換気となる場合には補正
係数を下げ、道路トンネル21内の換気状態が換気不足
となる場合には補正係数を上げるようにする。なお、補
正係数を修正するための煤煙発生量補正係数修正値31
は、次制御周期における換気負荷の演算に用いることが
できるよう時系列換気負荷予測手段6に渡される。
【0049】なお、以上においては、図15に示す道路
トンネル換気制御装置の作用について説明してきたが、
図12に示す道路トンネル換気制御装置では、制御目標
値設定手段10において、車両進入時刻予測手段5によ
り予測されたトンネル内進入時刻情報29に基づいて制
御目標値33を設定するようにすればよく、また図13
に示す道路トンネル換気制御装置では、制御目標値設定
手段10において、時系列換気負荷予測手段6により予
測された換気負荷予測値30に基づいて制御目標値33
を設定するようにすればよい。
【0050】このように本発明の第2の実施の形態によ
れば、道路トンネル21内に進入する走行車両を車両デ
ータ検知手段1、追跡開始点設定手段3および車両集中
監視手段4により道路トンネル21に至る前の追跡開始
点から監視しているので、道路トンネル21内を走行す
る走行車両の状況を精度良く把握することができるとと
もに、道路トンネル21内における制御周期ごとの交通
換気力を精度良く把握することができる。このため、交
通量が急激に変化する場合等においても、予測された走
行車両の絶対台数に応じて制御目標値33の変更を適切
に行うことができ、換気機22の制御応答の遅れにより
汚染濃度の急激な悪化等が生じることを回避することが
できる。
【0051】なお、上述した第2の実施の形態において
は、車両データ検知手段1、追跡開始点設定手段3およ
び車両集中監視手段4により走行車両を監視している
が、図16乃至図19に示すように、走行車両の速度や
車種等の車両データを検知する車両データ検知手段1
と、走行車両の追跡開始点に設置され走行車両の車両認
識を行う車両認識装置2とを備え、車両集中監視手段4
において、車両データ検知手段1および車両認識装置2
から送信された車両データ26および車種情報27bを
管理し、車両データ検知手段1により車両データが検知
された走行車両のうち車両認識装置2により車両認識が
行われた走行車両を監視するようにしてもよい。
【0052】また、上述した第1および第2の実施の形
態においては、道路トンネル21として走行車両が対面
通行する縦流式トンネルを用いているが、これに限ら
ず、一方通行のトンネルや、横流式または半横流式のト
ンネルに対しても同様にして適用することができる。
【0053】なお、上述した第1および第2の実施の形
態において、追跡開始点設定手段3、車両集中監視手段
4、車両進入時刻予測手段5、時系列換気負荷予測手段
6、換気負荷変化量演算手段7、煤煙発生量補正係数演
算手段8、換気機起動判断手段9、制御目標値設定手段
10および制御フィードバック制御手段11等はいずれ
もコンピュータ上で稼働するプログラムモジュールとし
ても実現することができる。ここで、このようなプログ
ラムモジュールを含むプログラムは、コンピュータ上の
メモリやハードディスク等の内部記憶装置、およびフレ
キシブルディスクやCD−ROM等の外部記憶装置のよ
うなコンピュータ読み取り可能な各種の記録媒体に格納
され、コンピュータ上にCPU(中央演算処理装置)か
ら逐次読み出されて実行されることにより上述したよう
な機能を実現する。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、道
路トンネル内に進入する走行車両を車両集中監視手段に
より道路トンネルに至る前の追跡開始点から監視してい
るので、道路トンネル内を走行する走行車両の状況を精
度良く把握することができるとともに、道路トンネル内
における制御周期ごとの交通換気力を精度良く把握する
ことができる。このため、交通量が急激に変化する場合
等においても、換気機の制御応答の遅れにより汚染濃度
の急激な悪化等が生じることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による道路トンネル換気制御装置の第1
の実施の形態を説明するための図。
【図2】図1に示す道路トンネル換気制御装置の一変形
例を説明するための図。
【図3】図1に示す道路トンネル換気制御装置の別の変
形例を説明するための図。
【図4】図1に示す道路トンネル換気制御装置のさらに
別の変形例を説明するための図。
【図5】図4に示す道路トンネル換気制御装置の作用を
説明するためのフローチャート。
【図6】換気負荷の推移と換気負荷の変化量との関係を
示す図。
【図7】道路トンネル内の換気状態から換気機運転準備
量を求めるためのテーブルの一例を示す図。
【図8】図1に示す道路トンネル換気制御装置において
走行車両の監視方法を変えた変形例を説明するための
図。
【図9】図2に示す道路トンネル換気制御装置において
走行車両の監視方法を変えた変形例を説明するための
図。
【図10】図3に示す道路トンネル換気制御装置におい
て走行車両の監視方法を変えた変形例を説明するための
図。
【図11】図4に示す道路トンネル換気制御装置におい
て走行車両の監視方法を変えた変形例を説明するための
図。
【図12】本発明による道路トンネル換気制御装置の第
2の実施の形態を説明するための図。
【図13】図12に示す道路トンネル換気制御装置の一
変形例を説明するための図。
【図14】図12に示す道路トンネル換気制御装置の別
の変形例を説明するための図。
【図15】図12に示す道路トンネル換気制御装置のさ
らに別の変形例を説明するための図。
【図16】図12に示す道路トンネル換気制御装置にお
いて走行車両の監視方法を変えた変形例を説明するため
の図。
【図17】図13に示す道路トンネル換気制御装置にお
いて走行車両の監視方法を変えた変形例を説明するため
の図。
【図18】図14に示す道路トンネル換気制御装置にお
いて走行車両の監視方法を変えた変形例を説明するため
の図。
【図19】図15に示す道路トンネル換気制御装置にお
いて走行車両の監視方法を変えた変形例を説明するため
の図。
【図20】従来の道路トンネル換気制御装置を説明する
ための図。
【符号の説明】
1 車両データ検知手段 2 車両認識装置 3 追跡開始点設定手段 4 車両集中監視手段 5 車両進入時刻予測手段 6 時系列換気負荷予測手段 7 換気負荷変化量演算手段 8 煤煙発生量補正係数演算手段 9 換気機起動判断手段 10 制御目標値設定手段 11 換気フィードバック制御手段 12 人工衛星 21 道路トンネル 22 換気機 23 VI計 24 AV計 25 CO計 26 車両データ 27a 追跡開始点情報 27b 車種情報 28 監視対象車両データ 29 トンネル内進入時刻情報 30 換気負荷予測値 31 煤煙発生量補正係数修正値 32 換気負荷変化量 33 制御目標値 34 トンネル内換気状態情報 35 換気機運転準備量 36 換気機運転量 37 換気機運転量指令値

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】道路トンネル内に設置された換気機を操作
    して道路トンネル内の汚染濃度を制御する道路トンネル
    換気制御装置において、 走行車両の位置や速度等の車両データを検知する車両デ
    ータ検知手段と、 前記走行車両の追跡開始点を設定する追跡開始点設定手
    段と、 前記車両データ検知手段により車両データが検知された
    走行車両のうち前記追跡開始点設定手段により設定され
    た追跡開始点を越えた走行車両を監視する車両集中監視
    手段と、 前記車両集中監視手段により監視対象とされた走行車両
    につきその車両データに基づいて前記道路トンネル内に
    進入する時刻を予測する車両進入時刻予測手段と、 前記車両進入時刻予測手段による予測結果と、前記道路
    トンネル内の換気状態とに基づいて前記換気機の起動準
    備の要否を判断する換気機起動判断手段とを備えたこと
    を特徴とする道路トンネル換気制御装置。
  2. 【請求項2】道路トンネル内に設置された換気機を操作
    して道路トンネル内の汚染濃度を制御する道路トンネル
    換気制御装置において、 走行車両の速度や車種等の車両データを検知する車両デ
    ータ検知手段と、 前記走行車両の追跡開始点に設置され前記走行車両の車
    両認識を行う車両認識装置と、 前記車両データ検知手段により車両データが検知された
    走行車両のうち前記車両認識装置により車両認識が行わ
    れた走行車両を監視する車両集中監視手段と、 前記車両集中監視手段により監視対象とされた走行車両
    につきその車両データに基づいて前記道路トンネル内に
    進入する時刻を予測する車両進入時刻予測手段と、 前記車両進入時刻予測手段による予測結果と、前記道路
    トンネル内の換気状態とに基づいて前記換気機の起動準
    備の要否を判断する換気機起動判断手段とを備えたこと
    を特徴とする道路トンネル換気制御装置。
  3. 【請求項3】前記車両進入時刻予測手段による予測結果
    に基づいて前記換気機の換気負荷を時系列的に予測する
    時系列換気負荷予測手段をさらに備え、 前記換気機起動判断手段は前記時系列換気負荷予測手段
    による予測結果と、前記道路トンネル内の換気状態とに
    基づいて前記換気機の起動準備の要否を判断することを
    特徴とする請求項1または2記載の道路トンネル換気制
    御装置。
  4. 【請求項4】前記時系列換気負荷予測手段による予測結
    果に基づいて前記換気機の換気負荷の変化量を演算する
    換気負荷変化量演算手段をさらに備え、 前記換気機起動判断手段は前記換気負荷変化量演算手段
    による演算結果と、前記道路トンネル内の換気状態とに
    基づいて前記換気機の起動準備の要否を判断することを
    特徴とする請求項3記載の道路トンネル換気制御装置。
  5. 【請求項5】前記時系列換気負荷予測手段で用いられる
    煤煙発生量の補正係数を前記道路トンネル内の換気状態
    に基づいて修正する煤煙発生量補正係数演算手段をさら
    に備えたことを特徴とする請求項3または4記載の道路
    トンネル換気制御装置。
  6. 【請求項6】道路トンネル内に設置された換気機を操作
    して道路トンネル内の汚染濃度を制御する道路トンネル
    換気制御装置において、 走行車両の位置や速度等の車両データを検知する車両デ
    ータ検知手段と、 前記走行車両の追跡開始点を設定する追跡開始点設定手
    段と、 前記車両データ検知手段により車両データが検知された
    走行車両のうち前記追跡開始点設定手段により設定され
    た追跡開始点を越えた走行車両を監視する車両集中監視
    手段と、 前記車両集中監視手段により監視対象とされた走行車両
    につきその車両データに基づいて前記道路トンネル内に
    進入する時刻を予測する車両進入時刻予測手段と、 前記車両進入時刻予測手段による予測結果に基づいて前
    記換気機の制御目標値を設定する制御目標値設定手段
    と、 前記制御目標値設定手段により設定された前記換気機の
    制御目標値と、前記道路トンネル内の換気状態とに基づ
    いて前記換気機のフィードバック制御を行う換気フィー
    ドバック制御手段とを備えたことを特徴とする道路トン
    ネル換気制御装置。
  7. 【請求項7】道路トンネル内に設置された換気機を操作
    して道路トンネル内の汚染濃度を制御する道路トンネル
    換気制御装置において、 走行車両の速度や車種等の車両データを検知する車両デ
    ータ検知手段と、 前記走行車両の追跡開始点に設置され前記走行車両の車
    両認識を行う車両認識装置と、 前記車両データ検知手段により車両データが検知された
    走行車両のうち前記車両認識装置により車両認識が行わ
    れた走行車両を監視する車両集中監視手段と、 前記車両集中監視手段により監視対象とされた走行車両
    につきその車両データに基づいて前記道路トンネル内に
    進入する時刻を予測する車両進入時刻予測手段と、 前記車両進入時刻予測手段による予測結果に基づいて前
    記換気機の制御目標値を設定する制御目標値設定手段
    と、 前記制御目標値設定手段により設定された前記換気機の
    制御目標値と、前記道路トンネル内の換気状態とに基づ
    いて前記換気機のフィードバック制御を行う換気フィー
    ドバック制御手段とを備えたことを特徴とする道路トン
    ネル換気制御装置。
  8. 【請求項8】前記車両進入時刻予測手段による予測結果
    に基づいて前記換気機の換気負荷を時系列的に予測する
    時系列換気負荷予測手段をさらに備え、 前記制御目標値設定手段は前記時系列換気負荷予測手段
    による予測結果に基づいて前記換気機の制御目標値を設
    定することを特徴とする請求項6または7記載の道路ト
    ンネル換気制御装置。
  9. 【請求項9】前記時系列換気負荷予測手段による予測結
    果に基づいて前記換気機の換気負荷の変化量を演算する
    換気負荷変化量演算手段をさらに備え、 前記制御目標値設定手段は前記換気負荷変化量演算手段
    による演算結果に基づいて前記換気機の制御目標値を設
    定することを特徴とする請求項8記載の道路トンネル換
    気制御装置。
  10. 【請求項10】前記時系列換気負荷予測手段で用いられ
    る煤煙発生量の補正係数を前記道路トンネル内の換気状
    態に基づいて修正する煤煙発生量補正係数演算手段をさ
    らに備えたことを特徴とする請求項8または9記載の道
    路トンネル換気制御装置。
JP10631198A 1998-04-16 1998-04-16 道路トンネル換気制御装置 Pending JPH11303599A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10631198A JPH11303599A (ja) 1998-04-16 1998-04-16 道路トンネル換気制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10631198A JPH11303599A (ja) 1998-04-16 1998-04-16 道路トンネル換気制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11303599A true JPH11303599A (ja) 1999-11-02

Family

ID=14430455

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10631198A Pending JPH11303599A (ja) 1998-04-16 1998-04-16 道路トンネル換気制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11303599A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109828457A (zh) * 2019-02-19 2019-05-31 重庆交通大学 隧道通风***的时滞补偿控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109828457A (zh) * 2019-02-19 2019-05-31 重庆交通大学 隧道通风***的时滞补偿控制方法
CN109828457B (zh) * 2019-02-19 2021-11-26 重庆交通大学 隧道通风***的时滞补偿控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3051367B1 (en) An approach and system for handling constraints for measured disturbances with uncertain preview
KR20180077623A (ko) 하이브리드 자동차 및 그를 위한 운전 패턴 예측 방법
US20120296605A1 (en) Method, computer program, and system for performing interpolation on sensor data for high system availability
CN108320537B (zh) 车辆排队长度的计算方法及装置
US10465625B2 (en) Method for monitoring an exhaust-gas sensor
US7954334B2 (en) Inverter system and vehicle
US20220292521A1 (en) Computer-Assisted Method for Generating Training Data for a Neural Network for Predicting a Concentration of Pollutants
JPH11303599A (ja) 道路トンネル換気制御装置
JPH11229798A (ja) 道路トンネルの換気制御システム
KR101943864B1 (ko) 하이브리드 자동차 및 그를 위한 엔진 제어 방법
JP3904506B2 (ja) トンネル換気制御方法および装置
JP7226388B2 (ja) 車両制御装置、車両制御方法及び車両制御用コンピュータプログラム
CN110696807B (zh) 堵车工况发动机停机控制方法、车辆及存储介质
JP2002131077A (ja) 移動体の停止判定方法及び停止判定装置ならびに停止判定プログラムを記録した記憶媒体
JP5972723B2 (ja) トンネル換気制御装置
JPH09145109A (ja) 道路トンネルの換気自動制御装置
JP2007100503A (ja) トンネル換気制御方法および装置
JPH10292800A (ja) 道路トンネル換気制御装置
JP2541147B2 (ja) トンネル換気制御方法
JPS603400A (ja) 集中排気式自動車トンネルの換気制御方法
JP3098723B2 (ja) トンネル換気制御装置
JP2595889B2 (ja) トンネル換気制御方法
JPH0222199B2 (ja)
JP3248422B2 (ja) トンネル進入車両台数の計測方法
JPH0763056A (ja) ラジエタファン制御装置