JPH0754600A - トンネル換気制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、トンネル内の渋滞発生の有無に関わ
らず、極めて精度のよい換気制御を行なえることを最も
主要な目的としている。 【構成】トンネルの交通量および車速を計測する交通量
・車速計測手段と、交通量実績値を基に一定周期毎に交
通量を予測する交通量予測手段と、車速実績値を基に一
定周期毎に車速を予測する車速予測手段と、車速実績値
および車速予測値の少くともいずれかを基に次周期にト
ンネル内で渋滞が発生するか否かを予測する渋滞予測手
段と、通常時用モデルと、渋滞時用モデルと、渋滞予測
結果に応じて、通常時用または渋滞時用モデルに切換え
るモデル切換手段と、切換えられた通常時用または渋滞
時用モデルを基に、交通量予測値および車速実績値、も
しくは交通量予測値および車速予測値を用いた換気計算
を行ない、換気機の風量・台数基準値を決定する換気機
風量・台数基準値決定手段とを備えたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル内に設置され
た汚染濃度計および風向風速計による各計測値に基づい
て換気機を操作することにより、トンネル内の汚染濃度
を制御するトンネル換気制御装置に係り、特にトンネル
内の渋滞発生の有無に関わらず精度のよい換気計算を行
ない、適切な換気機風量・台数基準値を決定するように
したトンネル換気制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、トンネル内の換気を行なう場合
には、消費電力をできるだけ低減化し、かつ汚染濃度を
許容範囲内に維持するために、トンネル内の交通量に応
じた換気量を確保することが肝要であるが、換気機の機
器制約上の条件や消費電力の対策上から、換気機の起動
／停止はできるだけ抑えることが望ましい。

【０００３】そこで、従来のトンネル換気制御では、一
定周期毎（例えば、３０分周期）に予測した交通量に基
づいて換気機風量・台数の基準値を決定し、これに対し
て、汚染濃度計や風向風速計による各計測値に基づいた
フィードバック制御により補正を加える方法が採用され
てきている。

【０００４】図５は、この種の従来のトンネル換気制御
装置の構成例を示す機能ブロック図である。すなわち、
図５において、まず、交通量・車速計測手段であるトラ
フィックカウンタ１により計測された交通量実績値に基
づいて、交通量予測手段２により、次周期の交通量平均
値を予測する。

【０００５】また、通常走行時に車両より排出される汚
染物質量に基づいて構成された通常時用モデル６に基づ
いて、上記交通量予測値、およびトラフィックカウンタ
１により計測された車速実績値を用いた換気計算を、換
気機風量・台数基準値決定手段８により行ない、換気機
風量・台数の基準値を決定する。

【０００６】さらに、この換気機風量・台数基準値に対
して、フィードバック制御手段１２により、汚染濃度計
であるＶＩ計９およびＣＯ計１０と、風向風速計１１に
よる各計測値に基づいた補正を行なう換気機風量・台数
の補正値を決定する。

【０００７】最後に、このようにして決定された換気機
風量・台数の基準値および補正値の双方を考慮して、換
気機風量・台数指令値決定手段１３により、最終的な換
気機に対する換気機風量・台数の指令値を決定する。

【０００８】ところで、トンネル内において、渋滞時に
は、車両から排出される煤煙やＣＯ等の汚染物質の量が
通常時と異なる。「道路トンネル技術基準（換気編）・
同解説（社団法人日本道路協会）」によれば、ＣＯの発
生量は、通常時０．００７［ｍ³ ／（ｋｍ・台）］であ
るのに対して、渋滞時には、０．０１５［ｍ³ ／（ｋｍ
・台）］と２倍以上になるとされている。

【０００９】従って、渋滞時においては、換気計算に使
用するプロセスモデルとして、通常時と同一のプロセス
モデルを用いたのでは、精度のよい換気計算を行なうこ
とができず、結果として精度の高い換気制御を行なえな
い。特に、都市部のトンネルにおいては、渋滞が頻繁に
発生することから、このような換気計算の誤差が特に問
題となっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
トンネル換気制御装置においては、トンネル内で渋滞が
発生した場合に、精度のよい換気計算を行なえず、適切
な換気機風量・台数基準値を決定することができないと
いう問題があった。

【００１１】本発明の目的は、トンネル内の渋滞発生の
有無に関わらず精度のよい換気計算を行ない、適切な換
気機風量・台数基準値を決定することが可能なトンネル
換気制御装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、トンネル内に設置された汚染濃度計および風向風
速計による各計測値に基づいて換気機を操作することに
より、トンネル内の汚染濃度を制御するトンネル換気制
御装置において、まず、請求項１に記載の発明では、ト
ンネル内を通過する車両の台数（交通量）および速度
（車速）を計測する交通量・車速計測手段と、交通量・
車速計測手段により計測された交通量実績値に基づい
て、一定周期毎に交通量を予測する交通量予測手段と、
交通量・車速計測手段により計測された車速実績値に基
づいて、次周期にトンネル内で渋滞が発生するか否かを
予測する渋滞予測手段と、通常走行時に車両より排出さ
れる汚染物質量に基づいて構成された通常時用モデル
と、渋滞時に車両より排出される汚染物質量に基づいて
構成された渋滞時用モデルと、渋滞予測手段による予測
結果に応じて、換気計算に使用するプロセスモデルを通
常時用モデルまたは渋滞時用モデルのいずれかに切り換
えるモデル切換手段と、モデル切換手段により切り換え
られた通常時用モデルまたは渋滞時用モデルのいずれか
に基づいて、交通量予測手段による交通量予測値および
交通量・車速計測手段による車速実績値を用いた換気計
算を行ない、換気機の風量・台数基準値を決定する換気
機風量・台数基準値決定手段とを備えて構成している。

【００１３】また、請求項２に記載の発明では、トンネ
ル内を通過する車両の台数（交通量）および速度（車
速）を計測する交通量・車速計測手段と、交通量・車速
計測手段により計測された交通量実績値に基づいて、一
定周期毎に交通量を予測する交通量予測手段と、交通量
・車速計測手段により計測された車速実績値に基づい
て、一定周期毎に車速を予測する車速予測手段と、車速
予測手段により予測された車速予測値に基づいて、次周
期にトンネル内で渋滞が発生するか否かを予測する渋滞
予測手段と、通常走行時に車両より排出される汚染物質
量に基づいて構成された通常時用モデルと、渋滞時に車
両より排出される汚染物質量に基づいて構成された渋滞
時用モデルと、渋滞予測手段による予測結果に応じて、
換気計算に使用するプロセスモデルを通常時用モデルま
たは渋滞時用モデルのいずれかに切り換えるモデル切換
手段と、モデル切換手段により切り換えられた通常時用
モデルまたは渋滞時用モデルのいずれかに基づいて、交
通量予測手段による交通量予測値および車速予測手段に
よる車速予測値を用いた換気計算を行ない、換気機の風
量・台数基準値を決定する換気機風量・台数基準値決定
手段とを備えて構成している。

【００１４】さらに、請求項３に記載の発明では、トン
ネル内を通過する車両の台数（交通量）および速度（車
速）を計測する交通量・車速計測手段と、交通量・車速
計測手段により計測された交通量実績値に基づいて、一
定周期毎に交通量を予測する交通量予測手段と、交通量
・車速計測手段により計測された車速実績値に基づい
て、一定周期毎に車速を予測する車速予測手段と、交通
量・車速計測手段により計測された車速実績値および車
速予測手段により予測された車速予測値に基づいて、次
周期にトンネル内で渋滞が発生するか否かを予測する渋
滞予測手段と、通常走行時に車両より排出される汚染物
質量に基づいて構成された通常時用モデルと、渋滞時に
車両より排出される汚染物質量に基づいて構成された渋
滞時用モデルと、渋滞予測手段による予測結果に応じ
て、換気計算に使用するプロセスモデルを通常時用モデ
ルまたは渋滞時用モデルのいずれかに切り換えるモデル
切換手段と、モデル切換手段により切り換えられた通常
時用モデルまたは渋滞時用モデルのいずれかに基づい
て、交通量予測手段による交通量予測値および交通量・
車速計測手段による車速実績値、もしくは交通量予測手
段による交通量予測値および車速予測手段による車速予
測値を用いた換気計算を行ない、換気機の風量・台数基
準値を決定する換気機風量・台数基準値決定手段とを備
えて構成している。

【００１５】

【作用】従って、本発明のトンネル換気制御装置におい
ては、交通量予測手段では、交通量・車速計測手段から
得られる交通量実績値に基づいて、一定周期毎に、次周
期における交通量平均値が予測される。

【００１６】また、車速予測手段では、交通量・車速計
測手段から得られる車速実績値に基づいて、一定周期毎
に、次周期における車速平均値が予測される。さらに、
渋滞予測手段では、車速予測手段により算出された車速
予測値および交通量・車速計測手段から得られる最新の
車速実績値の少なくともいずれか一方に基づいて、次周
期にトンネル内で渋滞が発生するか否かが予測される。

【００１７】一方、モデル切換手段では、渋滞予測手段
の予測結果に基づいて、換気計算に用いるプロセスモデ
ルが、通常時用モデルあるいは渋滞時用モデルのいずれ
かに切り換えられる。

【００１８】さらに、換気機風量・台数基準値決定手段
では、交通量予測値および車速予測値、あるいは交通量
予測値および車速実績値のいずれかを用いて、モデル切
換手段により切り換えられたプロセスモデルに基づいた
換気計算を行ない、次周期における換気機風量・台数の
基準値が決定される。これにより、トンネル内の渋滞発
生の有無に関わらず、トンネル内の汚染濃度を極めて精
度よく制御することができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。図１は、本発明によるトンネル換
気制御装置の構成例を示す機能ブロック図であり、図５
と同一要素には同一符号を付して示している。

【００２０】すなわち、図１に示すように、本実施例の
トンネル換気制御装置は、交通量・車速計測手段である
トラフィックカウンタ１と、交通量予測手段２と、車速
予測手段３と、渋滞予測手段４と、切換スイッチ４Ａ
と、通常時用モデル５と、渋滞時用モデル６と、モデル
切換手段７と、切換スイッチ７Ａと、換気機風量・台数
基準値決定手段８から構成している。

【００２１】ここで、トラフィックカウンタ１は、トン
ネル内を通過する車両の台数（交通量）および速度（車
速）を計測するものである。また、交通量予測手段２
は、トラフィックカウンタ１により計測された交通量実
績値に基づいて、一定周期毎に交通量を予測するもので
ある。

【００２２】さらに、車速予測手段３は、トラフィック
カウンタ１により計測された車速実績値に基づいて、一
定周期毎に車速を予測するものである。一方、渋滞予測
手段４は、トラフィックカウンタ１により計測された車
速実績値、および車速予測手段３により予測された車速
予測値に基づいて、次周期にトンネル内で渋滞が発生す
るか否かを予測するものである。

【００２３】また、切換スイッチ４Ａは、渋滞予測手段
４による“渋滞”または“通常”の予測結果に応じて、
車速予測手段３により予測された車速予測値またはトラ
フィックカウンタ１により計測された車速実績値のいず
れかを、換気機風量・台数基準値決定手段８へ切換入力
するものである。

【００２４】さらに、通常時用モデル５は、通常走行時
に車両より排出される汚染物質量（煤煙濃度、ＣＯ濃度
等）に基づいて構成されるものである。さらにまた、渋
滞時用モデル６は、渋滞時に車両より排出される汚染物
質量（煤煙濃度、ＣＯ濃度等）に基づいて構成されるも
のである。

【００２５】一方、モデル切換手段７は、渋滞予測手段
４による“渋滞”または“通常”の予測結果に応じて、
換気計算用プロセスモデルを渋滞時用モデル６または通
常時用モデル５のいずれかに切り換えるように、切換ス
イッチ７Ａへ切換出力を送出するものである。

【００２６】また、切換スイッチ７Ａは、モデル切換手
段７からの切換出力により、換気計算用プロセスモデル
を切換えるものである。さらに、換気機風量・台数基準
値決定手段８は、切換スイッチ７Ａにより切り換えられ
た通常時用モデル５または渋滞時用モデル６のいずれか
に基づいて、交通量予測手段２による交通量予測値およ
びトラフィックカウンタ１による車速実績値、もしくは
交通量予測手段２による交通量予測値および車速予測手
段３による車速予測値を用いた換気計算を行ない、換気
機の風量・台数基準値を決定するものである。

【００２７】次に、以上のように構成した本実施例のト
ンネル換気制御装置の作用について、図２を用いて説明
する。図１において、トラフィックカウンタ１では、ト
ンネル内を通過する車両の台数（交通量）および速度
（車速）が計測される。この場合、計測される項目は、
例えば下記の通りである。

【００２８】・大型車台数（台／５分） ・小型車台数（台／５分） ・車両平均速度（ｋｍ／ｈ）…（５分間の通過車両の平
均値） 次に、交通量予測手段２では、トラフィックカウンタ１
により得られる交通量の計測値（交通量実績値）を用い
て、次周期（今後３０分間）における交通量の予測が、
大型車・小型車のそれぞれについて行なわれる。この場
合、交通量予測値の単位は［台／ｈ］とする。これは、
１周期分（３０分間）の交通量を、単位時間当たりに換
算したものである。

【００２９】なお、この交通量予測手段２で用いる予測
方法は、公知の技術であるためその詳細な数式等は省略
して概略のみを説明する。すなわち、前日までの平均的
な変動パターン（３０分周期で２４時間分）と当日の過
去数回の実績値に基づいて、カルマンフィルタにより自
己回帰モデル係数を推定することによって、予測値が計
算される。この場合、変動パターンとしては、例えば次
のような５種類を用意する。

【００３０】［変動パターン例］ ・平日 （火曜日〜金曜日） ・休日前 （土曜日、休日指定日前日） ・休日 （日曜日、休日指定日） ・休日明け （月曜日、休日指定日翌日） ・特異日 （年末年始、お盆等） また、車速予測手段３では、トラフィックカウンタ１に
より得られる車速の計測値（車速実測値）を用いて、次
周期（今後３０分間）における車速の予測が行なわれ
る。なお、車速の予測方法としては、交通量予測手段２
における方法と全く同一であるため、ここではその説明
を省略する。

【００３１】さらに、渋滞予測手段４では、車速予測手
段３により得られる車速予測値、およびトラフィックカ
ウンタ１により得られる最新の車速実績値（５分間の平
均）を用いて、次周期にトンネル内で渋滞が発生するか
否かが予測される。

【００３２】図２は、この渋滞予測手段４における処理
内容の一例を示すフロー図である。すなわち、図２にお
いて、分岐＊１は、事故等による突発的な渋滞に対応す
るために設けてある。この分岐＊１では、トラフィック
カウンタ１により得られる最新の車速実績値と実績渋滞
判断車速ＶL1（例えば２０［ｋｍ／ｈ］）とが比較さ
れ、車速実績値が実績渋滞判断車速ＶL1以下ならば、次
周期は“渋滞”が発生すると予測される。なぜならば、
発生した渋滞は短時間では解消されないので、現時点で
既に渋滞しているならば、次周期は渋滞が続く可能性が
高いからである。

【００３３】また、分岐＊２は、車速予測値に基づいて
渋滞が発生するか否かを判断するために設けてある。こ
の分岐＊２では、車速予測手段３により得られる車速予
測値と予測渋滞判断車速ＶL2（例えば２０［ｋｍ／
ｈ］）とが比較され、車速予測値が予測渋滞判断車速Ｖ
L2以下ならば、次周期は“渋滞”が発生すると予測され
る。

【００３４】つまり、分岐＊１では、最新の過去５分間
の車速実績値のみ考慮しているため、渋滞が発生する直
前や、渋滞中にたまたま車両が流れたような場合には、
次周期を“通常”と判断してしまう可能性がある。そこ
で、このような場合にも、分岐＊２を設けることによ
り、次周期の“渋滞”の発生を予測することができる。

【００３５】なお、上記実績渋滞判断車速ＶL1および予
測渋滞判断車速ＶL2は、対象となるトンネルに応じた値
を選択するようにすれば、より正確な換気計算を行なう
ことが可能となる。

【００３６】一方、切換スイッチ４Ａでは、渋滞予測手
段４により得られる予測結果である“渋滞”または“通
常”に応じて、車速予測手段３により予測された車速予
測値またはトラフィックカウンタ１により計測された車
速実績値のいずれかが、換気機風量・台数基準値決定手
段８へ切換入力される。

【００３７】すなわち、渋滞予測手段４により得られる
予測結果が“通常”の場合には、トラフィックカウンタ
１により計測された車速実績値が、また渋滞予測手段４
により得られる予測結果が“渋滞”の場合には、車速予
測手段３により予測された車速予測値が、換気機風量・
台数基準値決定手段８へそれぞれ切換入力される。

【００３８】また、モデル切換手段７では、渋滞予測手
段４により得られる予測結果である“通常”または“渋
滞”に応じて、換気機風量・台数基準値決定手段８で換
気計算を行なう際に用いる換気計算用プロセスモデル
が、切換スイッチ７Ａにより通常時用モデル５あるいは
渋滞時用モデル６のいずれかに切り換えられる。

【００３９】すなわち、渋滞予測手段４により得られる
予測結果が“通常”の場合には通常時用モデル５に、ま
た渋滞予測手段４により得られる予測結果が“渋滞”の
場合には渋滞時用モデル６に、それぞれ切り換えられ
る。

【００４０】さらに、換気機風量・台数基準値決定手段
８では、切換スイッチ７Ａにより切り換えられた、通常
時用モデル５あるいは渋滞時用モデル６の換気計算用プ
ロセスモデルに基づいて換気計算が行なわれ、交通量予
測に基づく交通量負荷に見合い、かつ最も省電力となる
ような換気機風量・台数の基準値が計算される。

【００４１】この場合、換気計算においては、交通量予
測手段２および車速予測手段３によりそれぞれ得られる
交通量予測値および車速予測値が用いられるが、渋滞予
測手段４のフロー図である図２における分岐＊１で、次
周期が“渋滞”と判断された場合には、車速予測値では
なく、最新の車速実績値が用いられる。

【００４２】その理由は、分岐＊１は、突発的な渋滞に
対応するために設けられているため、分岐＊１で“渋
滞”と判断された場合には、車速の予測誤差が大きいと
思われるからである。

【００４３】一方、フィードバック制御手段１２では、
上記換気機風量・台数基準値に対して、汚染濃度計であ
るＶＩ計９およびＣＯ計１０と、風向風速計１１による
各計測値に基づいた補正を行なう換気機風量・台数の補
正値が決定される。

【００４４】最後に、換気機風量・台数指令値決定手段
１３では、このようにして決定された換気機風量・台数
の基準値および補正値の双方を考慮して、最終的な換気
機に対する換気機風量・台数の指令値が決定される。

【００４５】上述したように、本実施例のトンネル換気
制御装置は、トンネル内を通過する車両の台数（交通
量）および速度（車速）を計測するトラフィックカウン
タ１と、トラフィックカウンタ１により計測された交通
量実績値に基づいて、一定周期毎に交通量を予測する交
通量予測手段２と、トラフィックカウンタ１により計測
された車速実績値に基づいて、一定周期毎に車速を予測
する車速予測手段３と、トラフィックカウンタ１により
計測された車速実績値、および車速予測手段３により予
測された車速予測値に基づいて、次周期にトンネル内で
渋滞が発生するか否かを予測する渋滞予測手段４と、渋
滞予測手段４による“渋滞”または“通常”の予測結果
に応じて、車速予測手段３により予測された車速予測値
またはトラフィックカウンタ１により計測された車速実
績値のいずれかを、換気機風量・台数基準値決定手段８
へ切換入力する切換スイッチ４Ａと、通常走行時に車両
より排出される汚染物質量（煤煙濃度、ＣＯ濃度等）に
基づいて構成される通常時用モデル５と、渋滞時に車両
より排出される汚染物質量（煤煙濃度、ＣＯ濃度等）に
基づいて構成される渋滞時用モデル６と、渋滞予測手段
４による“渋滞”または“通常”の予測結果に応じて、
換気計算用プロセスモデルを渋滞時用モデル６または通
常時用モデル５のいずれかに切り換えるように、切換ス
イッチ７Ａへ切換出力を送出するモデル切換手段７と、
モデル切換手段７からの切換出力により、換気計算用プ
ロセスモデルを切換える切換スイッチ７Ａと、切換スイ
ッチ７Ａにより切り換えられた通常時用モデル５または
渋滞時用モデル６のいずれかに基づいて、交通量予測手
段２による交通量予測値およびトラフィックカウンタ１
による車速実績値、もしくは交通量予測手段２による交
通量予測値および車速予測手段３による車速予測値を用
いた換気計算を行ない、換気機の風量・台数基準値を決
定する換気機風量・台数基準値決定手段８とから構成し
たものである。

【００４６】従って、車速予測値により予測される渋
滞、および事故等により突発的に発生する渋滞の双方を
考慮して、換気計算用のプロセスモデルを通常時用モデ
ル５あるいは渋滞時用モデル６のいずれかに切り換える
ようにしているので、より正確な渋滞予測を行なうこと
が可能となり、換気計算の誤差を極力小さくすることが
できる。

【００４７】すなわち、渋滞予測手段４において、車速
実績値および車速予測値の双方を用いているため、車速
予測値より予測される渋滞、および事故等による突発的
な渋滞の双方に対応した正確な渋滞予測を行なうことが
可能となる。

【００４８】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、次のようにしても同様に実施できるものであ
る。 （ａ）上記実施例においては、渋滞の判断基準として車
速を用いる場合について説明したが、トンネル内のオキ
ュパンシ（占有率）を計測する車両感知器が設置されて
いる場合には、車速の代わりにオキュパンシを用いた
り、車速と併用する方式を採用するようにしてもよい。

【００４９】（ｂ）上記実施例においては、渋滞予測手
段４のフロー図である図２において、車速予測値が予測
渋滞判断車速ＶL2付近の値を繰り返す場合には、“通
常”、“渋滞”の切り換えが頻繁に行なわれる可能性が
あり、機器の制約条件や消費電力の都合上好ましいもの
とは言えない。

【００５０】そこで、このような問題をも回避するため
に、例えば図３に示すように、車速予測値による渋滞予
測においてヒステリシス機能を付加するようにしてもよ
いものである。すなわち、図３において、ＶL2A ＜ＶL2
B と設定することにより、切り換え頻度を減少させるこ
とができる。

【００５１】また、同様に、車速実績値による渋滞予測
の際に（ＶL1）、ヒステリシス機能を付加するようにす
ることも考えれる。 （ｃ）上記実施例においては、モデル切換手段７による
モデルの切り換え、および換気機風量・台数基準値決定
手段８による換気機風量・台数の基準値の出力は、一定
周期毎（３０分毎）に行なう場合について説明したが、
トラフィックカウンタ１により得られる車速データは５
分おきに得られるため、この車速データを活用して、設
定条件を満たした場合のみ各周期中に１回のモデル切り
換え、および換気機風量・台数基準値の出力を許容する
ようにすることも考えられる。

【００５２】この場合、設定条件は、例えば次のような
２通りとする。 （Ａ）ある周期の開始時点において、車速実績値≦ＶL1
かつ車速予測値＞ＶL2ならば、まず“渋滞”でスタート
する。開始後ＴA 分経過時点で車速実績値＞ＶL1となっ
た際に、ＴA ＜ＴC1（例えば、１５分）ならば、モデル
を“通常”に切り換え、換気機風量・台数基準値を出力
する（図４の（ａ）参照）。

【００５３】（Ｂ）ある周期の開始時点において、車速
実績値＞ＶL1かつ車速予測値≦ＶL2ならば、まず“通
常”でスタートする。開始後ＴA 分経過時点で車速実績
値≦ＶL1となった際に、ＴB ＜ＴC2（例えば、１５分）
ならば、モデルを“渋滞”に切り換え、換気機風量・台
数基準値を出力する（図４の（ｂ）参照）。

【００５４】（ｄ）上記実施例においては、トンネル内
で渋滞が発生するか否かを渋滞予測手段４により予測す
る場合に、トラフィックカウンタ１により計測された最
新の車速実績値および車速予測手段３により予測された
車速予測値の双方を用いる場合について説明したが、こ
れに限らず、トラフィックカウンタ１により計測された
最新の車速実績値のみを用いて渋滞を予測することによ
り、事故等による突発的な渋滞にも対応することが可能
となる。

【００５５】また、この場合、渋滞予測手段４におい
て、次周期が“渋滞”と判断された際には、換気計算用
プロセスモデルを渋滞時用モデル６に切り換えることに
より、渋滞発生の有無に関わらず正確な換気計算を行な
い、適切な換気機風量・台数基準値を決定することが可
能になる。

【００５６】なお、かかる方法を採用する場合には、図
１における車速予測手段３を省略すればよい。 （ｅ）上記実施例においては、トンネル内で渋滞が発生
するか否かを渋滞予測手段４により予測する場合に、ト
ラフィックカウンタ１により計測された最新の車速実績
値および車速予測手段３により予測された車速予測値の
双方を用いる場合について説明したが、これに限らず、
車速予測手段３により予測された車速予測値のみを用い
て渋滞を予測することにより、次周期途中で発生するよ
うな渋滞をあらかじめ予測することが可能となる。な
お、かかる方法を採用する場合には、図１におけるトラ
フィックカウンタ１により計測された車速実績値の渋滞
予測手段４への入力を省略すればよい。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ンネル内を通過する車両の台数（交通量）および速度
（車速）を計測する交通量・車速計測手段と、交通量・
車速計測手段により計測された交通量実績値に基づい
て、一定周期毎に交通量を予測する交通量予測手段と、
交通量・車速計測手段により計測された車速実績値に基
づいて、一定周期毎に車速を予測する車速予測手段と、
交通量・車速計測手段により計測された車速実績値およ
び車速予測手段により予測された車速予測値の少なくと
もいずれか一方に基づいて、次周期にトンネル内で渋滞
が発生するか否かを予測する渋滞予測手段と、通常走行
時に車両より排出される汚染物質量に基づいて構成され
た通常時用モデルと、渋滞時に車両より排出される汚染
物質量に基づいて構成された渋滞時用モデルと、渋滞予
測手段による予測結果に応じて、換気計算に使用するプ
ロセスモデルを通常時用モデルまたは渋滞時用モデルの
いずれかに切り換えるモデル切換手段と、モデル切換手
段により切り換えられた通常時用モデルまたは渋滞時用
モデルのいずれかに基づいて、交通量予測手段による交
通量予測値および交通量・車速計測手段による車速実績
値、もしくは交通量予測手段による交通量予測値および
車速予測手段による車速予測値を用いた換気計算を行な
い、換気機の風量・台数基準値を決定する換気機風量・
台数基準値決定手段とを備えて構成したので、トンネル
内の渋滞発生の有無に関わらず精度のよい換気計算を行
ない、適切な換気機風量・台数基準値を決定することが
可能なトンネル換気制御装置が提供できる。

【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例
を示す機能ブロック図。

【図２】同実施例における渋滞予測の処理内容を説明す
るためのフロー図。

【図３】本発明の他の実施例における渋滞予測の処理内
容を説明するためのフロー図。

【図４】本発明の他の実施例におけるモデル切り換え条
件を説明するための図。

【図５】従来によるトンネル換気制御装置の構成例を示
す機能ブロック図。

【符号の説明】

１…トラフィックカウンタ、２…交通量予測手段、３…
車速予測手段、４…渋滞予測手段、４Ａ…切換スイッ
チ、５…通常時用モデル、６…渋滞時用モデル、７…モ
デル切換手段、７Ａ…切換スイッチ、８…換気機風量・
台数基準値決定手段、９…ＶＩ計、１０…ＣＯ計、１１
…風向風速計、１２…フィードバック制御手段、１３…
換気機風量・台数指令値決定手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０５Ｂ 13/04 9131−3Ｈ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル内に設置された汚染濃度計およ
   び風向風速計による各計測値に基づいて換気機を操作す
   ることにより、前記トンネル内の汚染濃度を制御するト
   ンネル換気制御装置において、 前記トンネル内を通過する車両の台数（交通量）および
   速度（車速）を計測する交通量・車速計測手段と、 前記交通量・車速計測手段により計測された交通量実績
   値に基づいて、一定周期毎に交通量を予測する交通量予
   測手段と、 前記交通量・車速計測手段により計測された車速実績値
   に基づいて、次周期に前記トンネル内で渋滞が発生する
   か否かを予測する渋滞予測手段と、 通常走行時に車両より排出される汚染物質量に基づいて
   構成された通常時用モデルと、 渋滞時に車両より排出される汚染物質量に基づいて構成
   された渋滞時用モデルと、 前記渋滞予測手段による予測結果に応じて、換気計算に
   使用するプロセスモデルを前記通常時用モデルまたは渋
   滞時用モデルのいずれかに切り換えるモデル切換手段
   と、 前記モデル切換手段により切り換えられた通常時用モデ
   ルまたは渋滞時用モデルのいずれかに基づいて、前記交
   通量予測手段による交通量予測値および前記交通量・車
   速計測手段による車速実績値を用いた換気計算を行な
   い、換気機の風量・台数基準値を決定する換気機風量・
   台数基準値決定手段と、 を備えて成ることを特徴とするトンネル換気制御装置。
2. 【請求項２】 トンネル内に設置された汚染濃度計およ
   び風向風速計による各計測値に基づいて換気機を操作す
   ることにより、前記トンネル内の汚染濃度を制御するト
   ンネル換気制御装置において、 前記トンネル内を通過する車両の台数（交通量）および
   速度（車速）を計測する交通量・車速計測手段と、 前記交通量・車速計測手段により計測された交通量実績
   値に基づいて、一定周期毎に交通量を予測する交通量予
   測手段と、 前記交通量・車速計測手段により計測された車速実績値
   に基づいて、一定周期毎に車速を予測する車速予測手段
   と、 前記車速予測手段により予測された車速予測値に基づい
   て、次周期に前記トンネル内で渋滞が発生するか否かを
   予測する渋滞予測手段と、 通常走行時に車両より排出される汚染物質量に基づいて
   構成された通常時用モデルと、 渋滞時に車両より排出される汚染物質量に基づいて構成
   された渋滞時用モデルと、 前記渋滞予測手段による予測結果に応じて、換気計算に
   使用するプロセスモデルを前記通常時用モデルまたは渋
   滞時用モデルのいずれかに切り換えるモデル切換手段
   と、 前記モデル切換手段により切り換えられた通常時用モデ
   ルまたは渋滞時用モデルのいずれかに基づいて、前記交
   通量予測手段による交通量予測値および前記車速予測手
   段による車速予測値を用いた換気計算を行ない、換気機
   の風量・台数基準値を決定する換気機風量・台数基準値
   決定手段と、 を備えて成ることを特徴とするトンネル換気制御装置。
3. 【請求項３】 トンネル内に設置された汚染濃度計およ
   び風向風速計による各計測値に基づいて換気機を操作す
   ることにより、前記トンネル内の汚染濃度を制御するト
   ンネル換気制御装置において、 前記トンネル内を通過する車両の台数（交通量）および
   速度（車速）を計測する交通量・車速計測手段と、 前記交通量・車速計測手段により計測された交通量実績
   値に基づいて、一定周期毎に交通量を予測する交通量予
   測手段と、 前記交通量・車速計測手段により計測された車速実績値
   に基づいて、一定周期毎に車速を予測する車速予測手段
   と、 前記交通量・車速計測手段により計測された車速実績値
   および前記車速予測手段により予測された車速予測値に
   基づいて、次周期に前記トンネル内で渋滞が発生するか
   否かを予測する渋滞予測手段と、 通常走行時に車両より排出される汚染物質量に基づいて
   構成された通常時用モデルと、 渋滞時に車両より排出される汚染物質量に基づいて構成
   された渋滞時用モデルと、 前記渋滞予測手段による予測結果に応じて、換気計算に
   使用するプロセスモデルを前記通常時用モデルまたは渋
   滞時用モデルのいずれかに切り換えるモデル切換手段
   と、 前記モデル切換手段により切り換えられた通常時用モデ
   ルまたは渋滞時用モデルのいずれかに基づいて、前記交
   通量予測手段による交通量予測値および前記交通量・車
   速計測手段による車速実績値、もしくは前記交通量予測
   手段による交通量予測値および前記車速予測手段による
   車速予測値を用いた換気計算を行ない、換気機の風量・
   台数基準値を決定する換気機風量・台数基準値決定手段
   と、 を備えて成ることを特徴とするトンネル換気制御装置。