(57)【要約】【課題】故障信号が入力されない状態で誤った交通量データや換気状態データが入力された場合、これら入力データを異常と判断して換気制御に反映させないことにより、換気機の過剰運転による不要な電力消費の増大防止および換気機の過少運転による危険性を未然に防止するトンネル換気制御装置を提供すること。【解決手段】入力された交通量データが、通常時に起こり得ないデータかどうかを、交通量データ正常判定手段１７によって判定し、異常と判定したときは、制御手段１８に提供せず、そのデータを換気機１２の制御に反映させないようにしている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路トンネル内に設けられた換気機を制御するトンネル換気制御装置であって、
トンネル内における交通量データを入手し、その交通量データに基づいて前記換気機の換気量を制御する制御手段と、
前記交通量データの異常有無を、通常時の交通量データとの比較で判定し、異常と判定された場合は前記制御手段への交通量データ提供を中止する交通量データ正常判定手段と、
を備えたことを特徴とするトンネル換気制御装置。
【請求項２】
道路トンネル内に設けられた換気機を制御するトンネル換気制御装置であって、
トンネル内における環境状態を表す換気データを入手し、その換気データに基づいて前記換気機の換気量を制御する制御手段と、
前記換気データの異常有無を、通常時の換気データとの比較で判定し、異常と判定された場合は前記制御手段への換気データ提供を中止する換気データ正常判定手段と、
を備えたことを特徴とするトンネル換気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交通量や環境状態に応じてトンネル内に設置されている換気機を運転／停止させるトンネル換気制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、道路トンネルでは、トンネル内の走行車両から排出される排気ガスがトンネル内に滞留しないように換気機を運転させ、トンネル内の環境を一定基準以上に保つよう制御を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなトンネル内の換気制御に当たっては、トンネル内走行車両の台数（交通量）をセンサーで検出し、一次処理装置によってデータ処理を行なっている。すなわち、一次処理装置では、車両台数を種別（大形／小形別）ごとに整理して、トンネル換気制御装置に出力している。トンネル換気制御装置に入力された種別ごとの交通量は、主に交通量予測制御等のフィードフォワード制御に用いら、予測された交通量に応じて換気機を制御している。
【０００４】
また、このほかに、トンネル内の環境を表す計測値として、煙霧透過率値（ＶＩ値）、一酸化炭素濃度（ＣＯ値）、風向風速値（ＡＶ値）等の計測値を入力してトンネル内の環境状態を把握し、トンネル換気制御装置ではこの環境状態に対応して、換気機を制御するようにしている。
【０００５】
しかし、前者において、例えば、一次処理装置などに故障が生じたにもかかわらず、その故障信号が入力されない状態で交通量データが誤って入力された場合、トンネル換気制御装置は誤った交通量データを正常なデータとして計測してしまう。
【０００６】
また、後者においても、計測設備に異常が発生したにもかかわらず、計測設備からの異常信号が入力されない状態で、通常は起りえない計測値が入力されることがある。この場合、通常起こりえない計測値であっても、値自体は正常範囲に収まることがある。このため、入力された計測値を異常信号と把握できない場合がある。
【０００７】
このように、交通量や環境状態に応じて換気機の運転制御を行う場合、検出側に故障が生じても、何らかの理由により故障信号が入力されないと、誤った入力情報に基づいて、換気機の制御が行われることになる。その結果、トンネル換気制御装置は、換気設備の過剰運転または過少運転を行ってしまい、不要な電力消費やトンネル内の環境悪化の原因となる。特にトンネル内の環境悪化は衝突等の交通事故の発生原因になる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−３２４６００号公報
【０００９】
【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では、計測装置や一次処理装置に故障が発生したにもかかわらず、それらの故障信号が入力されない状態で交通量データや環境状態を表す換気データが入力された場合、異常な交通量データや換気データを正常と判断して、換気機を過剰運転或いは過少運転してしまう。過剰運転の場合はトンネル内の環境が過剰に良くなるため人災には結びつかないが、無駄な電力を使用しランニングコストへの影響が大きくなる。また、過少運転を行った場合、トンネル内の環境が悪化するので、視界不良により衝突等の交通事故にもつながりかねない。
【００１０】
本発明の目的は、故障信号が入力されない状態で誤った交通量データや換気データが入力された場合、これら入力データを異常と判断して換気制御に反映させないことにより、換気機の過剰運転による不要な電力消費の増大を防止したり、換気機の過少運転による危険性を未然に防止できるトンネル換気制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明によるトンネル換気制御装置は、道路トンネル内に設けられた換気機を制御するものであって、トンネル内における交通量データを入手し、その交通量データに基づいて前記換気機の換気量を制御する制御手段と、前記交通量データの異常有無を、通常時の交通量データとの比較で判定し、異常と判定された場合は前記制御手段への交通量データ提供を中止する交通量データ正常判定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の本発明によるトンネル換気制御装置は、道路トンネル内に設けられた換気機を制御するものであって、トンネル内における環境状態を表す換気データを入手し、その換気データに基づいて前記換気機の換気量を制御する制御手段と、前記換気データの異常有無を、通常時の換気データとの比較で判定し、異常と判定された場合は前記制御手段への換気データ提供を中止する換気データ正常判定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
これらの発明では、入力された交通量データや換気データを通常時に起こり得ないデータかどうか、通常時のデータとの比較により判定し、異常と判定したときはそのデータを換気制御に反映させないようにしている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるトンネル換気制御装置の一実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１において、１１は道路トンネルで、その内部には、通行車両からの排気ガスを滞留させないために換気機１２が設けられている。この換気機１２としては、例えば、トンネル１１の縦流方向に送風して換気を行う複数のジェットファンを用いている。１３は交通量計測装置で、トンネル１１内を通行する車両を検知する。１４は一次処理装置で、交通量計測装置で検知した信号を処理し、種別（大形／小形別）毎に整理し、種別毎の台数を検知できるようにしている。
【００１６】
１５はトンネル換気制御装置で、コンピュータ等により構成されており、以下、説明する機能実現手段を有する。
【００１７】
１６は入力処理手段で、一次処理装置１４で処理された交通量データを入力する。１７は交通量データ正常判定手段で、入力処理手段１６により入力された交通量データを入手し、その交通量データの異常有無を、通常時の交通量データとの比較で判定する。
【００１８】
１８は制御手段で、交通量データ正常判定手段１７で正常と判定された交通量データを入手し、その交通量データに基づいて前記換気機１２の換気量を制御する。例えば、現在の交通量データに基づいて将来の交通量を予測し、この予測された交通量に相当する換気機１２の運転制御指令を出力するフィードフォワード制御を行う。
【００１９】
なお、前記交通量データ正常判定手段１７で交通量データが異常と判定された場合、制御手段１８への交通量データの提供は中止される。また、異常な交通量データと判断された場合は、交通量予測制御等のフィードフォワード制御はロックされる。
【００２０】
１９は出力処理手段で、制御手段１８からの制御信号を、外部の換気機制御装置２０に出力し、トンネル１１内に設けられたジェットファン等による換気機１２を運転制御する。また、この出力処理手段１９は、交通量データ正常判定手段１７が異常判定を行なった場合、その異常判定信号を外部に設けられた表示警報部２１に出力する。
【００２１】
ここで、交通量データ正常判定手段１７は、入力された交通量データが、通常の運用時には発生し得ないデータか否かを判定し、異常の有無を検出する。例えば、通常時におけるこれまでの交通量実績データから、検出地点を走行する単位時間当りの車両台数は予め求められている。そこで、この通常時の交通量データを用いて、入力処理手段１６から入手された交通量データを評価する。すなわち、入手された交通量データが通常時の交通量データに対し大きくかけ離れている場合は、通常の運用時には発生し得ないデータと判断し、入手された交通量データは異常データと判定する。
【００２２】
上記構成において、交通量計測装置１３はトンネル１１内を走行する車両台数を計測する。計測された値は一次処理装置１４により処理され、例えば、種別毎の台数に整理された交通量データとしてトンネル換気制御装置１５に出力される。
【００２３】
トンネル換気制御装置１５では、一次処理装置１４から出力された交通量データを入力処理手段１６によって入力し、交通量データ正常判定手段１７によって交通量データが正常か判定する。その結果、交通量データが正常であれば、交通量データは制御手段１８に提供され、交通量データに対応した制御信号が出力処理手段１９から換気機制御装置２０に出力され、トンネル１１内の換気機１２を運転制御し、トンネル１１内に排気ガスが滞留しないように換気する。
【００２４】
ここで、交通量計測装置１３や一次処理装置１４に故障が発生すると、図示しない故障検出器が動作し、故障信号を出力する。この故障信号は、入力処理手段１６に入力される。したがって、このとき入力された交通量データは、従来と同様に異常データと判断され、制御手段１８による換気機の運転制御に反映されることはない。
【００２５】
これに対し、交通量計測装置１３や一次処理装置１４に故障が発生したにもかかわらず、何らかの事情により故障信号が入出力処理手段１６に入力されないことがある。この場合、入力された交通量データは本来異常データであるにもかかわらず、故障信号が入力されないことから正常データとして取り扱われる恐れがある。
【００２６】
しかし、この実施の形態では、トンネル換気制御装置１５に交通量データ正常判定手段１７を設けたので、故障信号の入力がなくても、異常な交通量データであることを判断することができる。すなわち、前述のように、入手された交通量データが通常時の交通量データに対し大きくかけ離れているか検証し、大きくかけ離れている場合は、通常の運用時には発生し得ないデータと判断し、入手された交通量データは異常データと判定する。
【００２７】
このようにして異常と判定された交通量データは、制御手段１８には提供されないので、交通量予測制御等のフィードフォワード制御はロックされる。すなわち、異常な交通量データが換気機１２の制御に反映されることはない。
【００２８】
また、交通量データ正常判定手段１７が異常と判定した結果情報（異常信号）を、出力処理手段１９により表示警報装置２１に出力することにより、交通量データが異常であることを示す表示出力やアラーム出力を行うことができ、異常発生を外部の関係機関に知らせることができる。
【００２９】
このように、交通量データ正常判定手段１７を設けたことにより、故障信号を伴わずに通常運用時に起こりえない異常な交通量データが入力されても、換気機１２の過剰運転に起因する不要な電力消費や、換気機１２の過少運転に起因する危険状態を未然に防止することができる。
【００３０】
次に、図２で示す実施の形態を説明する。この実施の形態でも、道路トンネル１１の内部には、通行車両からの排気ガスを滞留させないために、ジェットファン等による換気機１２が設けられている。
【００３１】
３３は換気データの計測器で、トンネル１１内に設けられ、煙霧透過率値（ＶＩ値）、一酸化炭素濃度（ＣＯ値）、風向風速値（ＡＶ値）などを検知する。３４は計測装置で、計測器３３で計測された上記各値からトンネル１１内の環境状態を表す換気データを生成する。
【００３２】
３５はトンネル換気制御装置で、コンピュータ等により構成されており、以下に説明する機能実現手段を有する。
【００３３】
３６は入力処理手段で、計測装置３４から出力された換気データを入力する。３７は換気データ正常判定手段で、入力処理手段３６により入力された換気データを入手し、その換気データの異常有無を、通常時のデータとの比較で判定する。
【００３４】
３８は制御手段で、換気データ正常判定手段３７で正常と判定された換気データを入手し、その換気データに基づいて前記換気機１２の換気量を制御する。すなわち、現在の換気データが環境状態の悪化傾向を示していれば換気機の運転量を増加させ、換気状態が良好であることを示していれば、換気機１２の運転量を低減させるように制御を行う。
【００３５】
なお、前記換気データ正常判定手段３７で換気データが異常と判定された場合、制御手段３８へのデータ提供は中止される。したがって、異常な換気データに基づく換気機１２の運転制御はロックされる。
【００３６】
３９は出力処理手段で、制御手段３８からの制御信号を、外部の換気機制御装置２０に出力し、トンネル１１内に設けられたジェットファン等による換気機１２を運転制御する。また、この出力処理手段１９は、換気データ判定手段３７が異常判定を行なった場合、その異常判定信号を外部に設けられた表示警報装置２１に出力する。
【００３７】
ここで、換気データ正常判定手段３７は、入力データが、故障信号以外の、通常の運用時には発生し得ない換気データか否かにより、異常の有無を検出する。すなわち、通常時におけるこれまでの実績データから、検出地点に生じる環境状態は予め把握されているので、この環境状態から大きくかけ離れた換気データが入手された場合は、入力データは異常データであると判定する。
【００３８】
例えば、トンネル内の煙霧透過率や一酸化炭素濃度は、トンネル内における交通量や風速と相関関係があり、交通量が少ないときに煙霧透過率が極端に低かったり、一酸化炭素濃度が極端に高い場合は、これらの測定値が正常な計測範囲であっても、入手された換気データは異常データであると判定する。
【００３９】
上記構成において、計測器３３はトンネル１１内の各環境値（ＶＩ値、ＣＯ値、ＡＶ値等）を計測する。計測された値は計測装置３４によりまとめられ、換気データとしてトンネル換気制御装置３５に出力される。
【００４０】
トンネル換気制御装置３５では、計測装置３４から出力された換気データを入力処理手段３６によって入力し、換気データ正常判定手段３７によって換気データが正常か判定する。その結果、換気データが正常であれば制御手段３８に提供され、換気データに対応した制御信号が出力処理手段３９から換気機制御装置２０に出力され、トンネル１１内の換気機１２を運転制御し、トンネル１１内に排気ガスが滞留しないように換気する。
【００４１】
ここで、計測器３３や計測装置３４に故障が発生すると、図示しない故障検出器が動作し、故障信号を出力する。この故障信号は、入力処理手段３６に入力されるので、このとき入力された換気データは、従来と同様に異常データと判断され、制御手段３８による換気機の運転制御に反映されることはない。
【００４２】
これに対し、計測器３３や計測装置３４に故障が発生したにもかかわらず、何らかの事情により故障信号が入出力処理手段３６に入力されないことがある。この場合、入力された交通量データは本来異常データであるにもかかわらず、故障信号が入力されないことから正常データとして取り扱われる恐れがある。
【００４３】
しかし、この実施の形態では、トンネル換気制御装置３５に換気データ正常判定手段３７を設けたので、故障信号の入力がなくても、異常な換気データであることを判断することができる。すなわち、前述のように、入手された換気データが通常時の環境状態に対し大きくかけ離れているか検証し、大きくかけ離れている場合は、通常の運用時には発生し得ないデータと判断し、入手された換気データは異常データと判定する。
【００４４】
このようにして異常と判定された換気データは、制御手段３８には提供されないので、換気機１２の制御に反映されることはない。
【００４５】
また、換気データ正常判定手段３７が異常と判定した結果情報（異常信号）を、出力処理手段３９により表示警報装置２１に出力することにより、換気データが異常であることを示す表示出力やアラーム出力を行うことができ、異常発生を外部の関係機関に知らせることができる。
【００４６】
このように、換気データ正常判定手段３７を設けたことにより、故障信号を伴わずに、通常運用時に起こりえない異常な換気データが入力されても、換気機１２の過剰運転に起因する不要な電力消費や、換気機１２の過少運転に起因する危険状態を未然に防止することができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、故障信号が入力されない状態で、誤った交通量データや換気状態データが入力された場合、通常では起こり得ないデータとの比較により、これら入力データを異常と判断して換気制御に反映させないようにしたので、換気機の過剰運転による不要な電力消費の増大防止や、換気機の過少運転による危険性を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるトンネル換気制御装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１    トンネル
１２    換気機
１５    トンネル換気制御装置
１６    入力処理手段
１７    交通量データ正常判定手段
１８    制御手段
【図１】
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【図２】
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