JP2000008798A - Tunnel ventilation control device - Google Patents

Tunnel ventilation control device

Info

Publication number
JP2000008798A
JP2000008798A JP10179932A JP17993298A JP2000008798A JP 2000008798 A JP2000008798 A JP 2000008798A JP 10179932 A JP10179932 A JP 10179932A JP 17993298 A JP17993298 A JP 17993298A JP 2000008798 A JP2000008798 A JP 2000008798A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
traffic
traffic volume
tunnel
pattern
vehicle speed
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
JP10179932A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Yamamoto
高司 山本
Toshiyuki Noma
利幸 野間
Masa Ito
雅 伊藤
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10179932A priority Critical patent/JP2000008798A/en
Publication of JP2000008798A publication Critical patent/JP2000008798A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ventilation (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve ventilation control performance by improving a tunnel traffic density predicting method. SOLUTION: A traffic density pattern generating storage device 7 accumulates the measured value of traffic density, generates a daily traffic density pattern and updates it periodically. A Kalman filter inputs present traffic density and the daily traffic density pattern generated and stored in the traffic density pattern generating storage device, and predicts traffic density after the specified time. An air quantity and number determining means computes required air ventilation to make smoke density the target value using vehicle speed data, the predicted traffic density and the smoke density measured value in a tunnel, and determines the air quantity and number of ventilators.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明に属する技術分野】本発明は、トンネル換気制御
装置に関し、とくにその改良に関するものである。
The present invention relates to a tunnel ventilation control device, and more particularly to an improvement thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にトンネル内換気を行うには、トン
ネル内の煤煙発生量を煤煙濃度計測装置にて計測し、そ
の値が上限基準値を上回った場合には換気機の風量・台
数を増加させ、下限基準値を下回った場合には換気機の
風量・台数を減少させるフィードバック制御を実施して
いる。しかしこのような制御方法では、トンネル長の長
いトンネルの場合、トンネル内の煤煙濃度が上限基準値
を上回ってから換気機の風量・台数を増加させたとき、
その効果として煤煙濃度が低下するまでに長い時間がか
かり、その間は高い煤煙濃度が継続するなどの問題が発
生する。
2. Description of the Related Art In general, in order to perform ventilation in a tunnel, the amount of soot generated in the tunnel is measured by a soot concentration measuring device, and when the value exceeds an upper limit reference value, the air volume and the number of ventilators are increased. Then, when the value falls below the lower limit reference value, feedback control is performed to reduce the air volume and the number of ventilators. However, with such a control method, in the case of a tunnel with a long tunnel length, when the air volume and the number of ventilators are increased after the smoke concentration in the tunnel exceeds the upper limit reference value,
As an effect thereof, it takes a long time until the smoke concentration is reduced, and during that time, problems such as the high smoke concentration being continued occur.

【0003】このため、とくに長大トンネルでは、トン
ネルの上り・下りの交通量を計測し、その計測値からト
ンネル内交通量を予測し、予測した交通量から発生する
煤煙の量を求め、トンネル内煤煙濃度を目標値にすべき
換気機の風量・台数を決定するフィードフォワード制御
が採用されてきている。この公知例としては、例えば特
開昭57−4000号に開示された「トンネル換気制御
方式」がある。これは、一日の交通量の時間変化を示す
交通量パターンを平日、土曜、休祭日、季節別等に調べ
て基準パターンを作成しておき、制御に当たってはトン
ネルの交通量を実測し、その実測した現時点の交通量と
該当する基準パターンから現時点以降の交通量の時間変
化パターンを予測する。そしてその予測交通量に基づき
換気装置の制御を行う。また予測制御方法の別に公知例
である特開平9−158698号に開示された「道路ト
ンネルの換気設備装置及び道路トンネルにおける換気制
御方法」でも、基本的には同様な手法を用いている。
For this reason, especially in a long tunnel, the traffic volume in the ascending and descending tunnels is measured, the traffic volume in the tunnel is predicted from the measured values, and the amount of soot generated from the predicted traffic volume is calculated. Feedforward control for determining the air volume and the number of ventilators for which the soot concentration is to be a target value has been adopted. As a known example, there is a "tunnel ventilation control system" disclosed in, for example, JP-A-57-4000. This is to check the traffic pattern showing the time change of the daily traffic volume on weekdays, Saturdays, holidays, seasons, etc., create a reference pattern, measure the traffic volume of the tunnel when controlling, A time change pattern of the traffic volume after the current time is predicted from the actually measured current traffic volume and the corresponding reference pattern. Then, the ventilation device is controlled based on the predicted traffic volume. In addition, basically the same method is used in "Ventilation equipment device for road tunnel and ventilation control method for road tunnel" disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-1558698, which is a well-known example of the prediction control method.

【0004】交通量を予測するこの他の方法としては、
非線形交通量予測モデルへニューラルネットワーク理論
およびファジィ理論を適用している例も見られる。
[0004] Other methods of estimating traffic volume include:
In some cases, neural network theory and fuzzy theory are applied to nonlinear traffic prediction models.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ニューラルネットワー
ク理論やファジィ理論では多くの学習用データを必要と
し、換気制御盤にて交通量予測演算をするにあたって
は、データ量が膨大な量となり、交通量予測を完成させ
るまでにはある程度の期間を必要とする。また過去のデ
ータから作成した基準パターンを時系列モデルとし、こ
れと実測交通量データから交通量の今後を予測する方法
では、実測交通量が増加傾向であれば、予測値について
も交通量増加となる。しかし実測交通量は外乱成分を含
んでいて、その値が増加していてもその後交通量が減少
してしまうこともあり、予測の誤差が大きい問題点があ
った。
The neural network theory and the fuzzy theory require a large amount of learning data, and when calculating the traffic volume in the ventilation control panel, the data volume becomes enormous. It takes some time to complete. In addition, using a reference pattern created from past data as a time-series model and predicting the future traffic volume from this and the measured traffic data, if the measured traffic volume is increasing, the predicted value will also increase. Become. However, the measured traffic volume includes a disturbance component, and even if the value increases, the traffic volume may decrease thereafter, and there is a problem that a prediction error is large.

【0006】本発明の目的は、トンネル交通量の予測を
より確実に行えるようにして、適切な換気機風量・台数
演算を決定することのできるトンネル換気制御装置を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a tunnel ventilation control device capable of determining an appropriate ventilation air volume / number calculation so as to more reliably predict a tunnel traffic volume.

【0007】[0007]

【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、本発明は、トンネルの上り・下りの交通量及び車
速を計測するための交通量・車速計測手段と、トンネル
内の煤煙濃度を計測するための煤煙濃度計測手段と、前
記交通量・車速計測手段により計測された交通量を記憶
して日単位の交通量パターンを生成記憶するための交通
量パターン生成記憶手段と、前記交通量・車速計測手段
により計測された現在の交通量と前記交通量パターン生
成記憶手段に記憶された交通量パターンとを用いて所定
時間後の予測交通量を算出するためのカルマンフィルタ
を用いた予測交通量算出手段と、この手段により算出さ
れた予測交通量と、前記交通量・車速計測手段により計
測された車速と、前記煤煙濃度計測手段により計測され
た煤煙濃度を用いて複数の換気手段を何台運転するかを
決定するための風量・台数決定手段と、を備えたことを
特徴とするトンネル換気制御装置を開示する。
SUMMARY OF THE INVENTION To achieve the above object, the present invention provides a traffic / vehicle speed measuring means for measuring the traffic volume and vehicle speed of an up / down tunnel, and a soot concentration in the tunnel. A soot concentration measuring means for measuring the traffic volume, a traffic pattern generation storage means for storing a traffic volume measured by the traffic / vehicle speed measuring device and generating and storing a daily traffic pattern, Predicted traffic using a Kalman filter for calculating a predicted traffic volume after a predetermined time using the current traffic volume measured by the traffic volume / speed measurement unit and the traffic volume pattern stored in the traffic volume pattern generation storage unit Using the amount calculating means, the predicted traffic volume calculated by this means, the vehicle speed measured by the traffic volume / vehicle speed measuring means, and the smoke concentration measured by the soot concentration measuring means. It discloses a tunnel ventilation control apparatus being characterized in that and a air flow-volume determining means for determining a plurality of ventilation means operating any number.

【0008】また、本発明は、前記交通量パターン生成
記憶手段が、前記交通量パターンを平日、土曜、日曜、
祝日、及び少なくとも盆、正月を含む特異日の各々につ
いて別個に生成・記憶することを特徴とする換気制御装
置を開示する。
Further, according to the present invention, the traffic pattern generating / storing means stores the traffic pattern on weekdays, Saturdays, Sundays,
Disclosed is a ventilation control device that is separately generated and stored for a holiday and a special day including at least a tray and a new year.

【0009】更に、本発明は、前記交通量パターン生成
記憶手段が、過去5週間の実績交通量により前記交通量
パターンを作成し、その交通量パターンを1週間毎に自
動更新することを特徴とする換気制御装置を開示する。
Further, the present invention is characterized in that the traffic pattern generation and storage means creates the traffic pattern based on the actual traffic in the past five weeks, and automatically updates the traffic pattern every week. A ventilation control device is disclosed.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図2及び図3は、本発明に
よるトンネル換気制御装置の設備構成例を示す概略図
で、図2は断面図、図3は平面図である。同図におい
て、トンネルには、上り線・下り線の大型車と小型車を
区別してその交通量(台数)とその速度(車速)を計測
する交通量・車速計測装置1と、煤煙濃度計測装置2、
一酸化炭素濃度計測装置3、風向風速計4を有し、それ
らの計測値は換気制御装置5に伝送されている。煤煙濃
度計測装置2は光透過率(VI値)により煤煙の濃度を
計測する。換気制御装置5では、これらの計測値より換
気機6の風量・台数を決定してトンネル内の換気を実現
する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 2 and 3 are schematic diagrams showing an example of the equipment configuration of the tunnel ventilation control device according to the present invention. FIG. 2 is a sectional view and FIG. 3 is a plan view. In FIG. 1, a tunnel has a traffic / vehicle speed measuring device 1 for distinguishing between a large vehicle and a small vehicle on an up / down line and measuring the traffic volume (number) and the speed (vehicle speed) thereof, and a soot concentration measuring device 2. ,
It has a carbon monoxide concentration measuring device 3 and an anemometer 4, and the measured values are transmitted to a ventilation control device 5. The soot concentration measuring device 2 measures the soot concentration based on the light transmittance (VI value). The ventilation control device 5 determines the air volume and the number of the ventilators 6 based on these measured values to realize ventilation in the tunnel.

【0011】図1は、換気制御装置5の構成を示してお
り、交通量パターン生成記憶装置7、カルマンフィルタ
8、風量・台数決定手段9を備えている。この構成で、
交通量パターン生成記憶装置7は、交通量・車速計測装
置1により計測された交通量を取り込み、各交通量を平
日・土曜日・日曜日・祝日・特異日(盆・正月)等に分
け、平日・土曜日・日曜日は過去5週間の交通量データ
から平均化及び平滑化することにより各々の交通量パタ
ーンを作成する。また、祝日・特異日は同様に過去の交
通量データを平均化・平滑化することにより交通量パタ
ーンを作成する。また、この交通量パターンは1週間毎
に過去5週間にさかのぼり計算し平均化・平滑化するこ
とにより自動更新するものとする。これにより図4に示
すような1日単位の交通量パターンが作成される。この
ような交通量パターンの作成は従来から行われているも
ので、ここに述べた方法以外にも種々の方法があること
はいうまでもない。
FIG. 1 shows the configuration of the ventilation control device 5, which comprises a traffic pattern generation / storage device 7, a Kalman filter 8, and an air flow / number of vehicles determining means 9. With this configuration,
The traffic volume pattern generation and storage device 7 captures the traffic volume measured by the traffic volume / vehicle speed measurement device 1 and divides each traffic volume into weekdays, Saturdays, Sundays, holidays, special days (Bon, New Year), and the like. On Saturday and Sunday, each traffic volume pattern is created by averaging and smoothing from the traffic volume data of the past 5 weeks. Similarly, on holidays and special days, the past traffic volume data is averaged and smoothed to create a traffic volume pattern. This traffic pattern is automatically updated by calculating every week, going back to the past 5 weeks, averaging and smoothing. As a result, a daily traffic pattern as shown in FIG. 4 is created. Such a traffic pattern is created conventionally, and it goes without saying that there are various methods other than the method described here.

【0012】次に、カルマンフィルタ8による予測方法
を説明する。このフィルタへの入力は、交通量・車速計
測装置1から得られる実績交通量と、曜日や特異日等に
より異なる交通量パターンである。この交通量パターン
は、その日の曜日等により自動的に選択される。今、一
日の内の時刻Kに於ける実績交通量をYK、交通量パタ
ーンの交通量をXKとし、
Next, a prediction method using the Kalman filter 8 will be described. The input to this filter is a traffic volume pattern that differs from the actual traffic volume obtained from the traffic volume / vehicle speed measurement device 1 depending on the day of the week, a special day, and the like. This traffic pattern is automatically selected according to the day of the week or the like. Now, let YK be the actual traffic volume at time K within a day and XK be the traffic volume of the traffic volume pattern.

【数1】 とおく。ここでBKは各時刻Kに於ける比例パラメータ
である。(数1)の2つの未知変数YK、BKを状態変量
とすれば、システム誤差をWKとしてシステム方程式は
次のようになる。
(Equation 1) far. Here, BK is a proportional parameter at each time K. Assuming that the two unknown variables YK and BK in (Equation 1) are state variables, the system equation is as follows, where the system error is WK.

【数2】 また、交通量はノイズ(不規則変動成分)が加算された
量が観測されると考えれば、観測方程式は
(Equation 2) In addition, if we consider that the traffic volume is the amount to which noise (irregular fluctuation component) is added, the observation equation is

【数3】 ここでZK:観測値、EK:観測誤差である。(数2)の
システム方程式及び(数3)の観測方程式に対してカル
マンフィルタアルゴリズムを適用する事により、時刻K
における状態変量YK、BKが逐次推定可能となる。そし
て、6時刻先の予測交通量YK+6を推定するとすると、
それは時刻Kにおいて推定されたトレンド情報YK、及
び比例パラメータBKより
(Equation 3) Here, ZK: observation value, EK: observation error. By applying the Kalman filter algorithm to the system equation (Equation 2) and the observation equation (Equation 3), the time K
, The state variables YK and BK can be sequentially estimated. Then, assuming the estimated traffic volume YK + 6 six hours ahead,
It is calculated from the trend information YK estimated at time K and the proportional parameter BK.

【数4】 で求められる。すなわち、はじめにカルマンフィルタ理
論に基づいて交通量トレンド情報、およびその交通量パ
ターンとの比例係数を推定し、正規化された交通量パタ
ーンに沿って交通量トレンド情報を外挿する事により予
測交通量を求めることになる。
(Equation 4) Is required. That is, first, the traffic volume trend information is estimated based on the Kalman filter theory, and the proportional coefficient with the traffic volume pattern is estimated, and the traffic volume trend information is extrapolated along the normalized traffic volume pattern to obtain the predicted traffic volume. I will ask.

【0013】以上のようにして予測交通量がカルマンフ
ィルタ8により算出されると、風量・台数決定手段9
は、図5に示した手順により換気機の運転台数を決定す
る。その第1ステップは、制御周期内におけるトンネル
内の自動車の総保有台数を求める処理(ステップ50
1)である。図6は、この処理の説明図で、交通量・車
速計測手段1は長さLのトンネル10の左側出口から距
離L0離れた位置にあるものとする。上り車線を走行中
の自動車がトンネル10(の右端)へ入った時刻をtUI
N、計測装置1の位置に達した時刻をt、車速をvとす
ると、
When the predicted traffic volume is calculated by the Kalman filter 8 as described above, the air volume / number of vehicles determining means 9
Determines the number of operating ventilators according to the procedure shown in FIG. The first step is a process of determining the total number of vehicles in the tunnel in the control cycle (step 50).
1). FIG. 6 is an explanatory diagram of this processing. It is assumed that the traffic / vehicle speed measuring means 1 is located at a distance L0 from the left exit of the tunnel 10 having a length L. The time when a car traveling in the up lane enters the tunnel 10 (the right end) is tUI
N, the time when the position of the measuring device 1 is reached is t, and the vehicle speed is v,

【数5】 である。同様に下り車線を走行中の自動車がトンネル1
0(の左端)へ入った時刻をtDIN、計測装置1の位置
に達した時刻をt、車速をvとすると、
(Equation 5) It is. Similarly, the car running in the down lane is tunnel 1
Assuming that the time at which the vehicle enters 0 (the left end) is tDIN, the time at which the position of the measuring device 1 is reached is t, and the vehicle speed is v,

【数6】 そこで計測された5分間の交通量を上り、下りそれぞれ
NU、NDとすると、制御周期を1分としてその間のトン
ネル内保有台数nは
(Equation 6) Then, assuming the measured traffic volume for 5 minutes ascending and descending to NU and ND respectively, the control cycle is set to 1 minute and the number of vehicles n in the tunnel during that time is

【数7】 で与えられる。但しtUIN、tDINは(数5)、(数6)
でそれぞれ与えられ、またt10は車速vで長さLのトン
ネルを通過するのに要する時間である;
(Equation 7) Given by Where tUIN and tDIN are (Equation 5) and (Equation 6)
And t10 is the time required to pass through a tunnel of length L at vehicle speed v;

【数8】 なお、(数7)の保有台数nは、そこで用いる量をそれ
ぞれ大型車、小型車に分けて用い、対応する保有台数も
大型車nL台、小型車ns台とそれぞれ算出するものとす
る。
(Equation 8) It is assumed that the owned number n in (Equation 7) is used separately for large vehicles and small vehicles, and the corresponding owned numbers are calculated as nL large vehicles and ns small vehicles, respectively.

【0014】次に、求めたトンネル内保有台数nよりト
ンネル内煤煙発生量を求める(ステップ502)。今
μ’:排ガス中の平均煤煙濃度、ki:勾配補正係数、
kh:標高補正係数、VG:平均排気ガス量、T:制御周
期(5分)、Q:煤煙発生量とし、これらの内大型車、
小型車で異なる値をもつものには添字L,Sをそれぞれ
つけ加えると、
Next, the amount of soot generated in the tunnel is determined from the determined number n of items held in the tunnel (step 502). Now μ ': average soot concentration in exhaust gas, ki: slope correction coefficient,
kh: altitude correction coefficient, VG: average exhaust gas amount, T: control cycle (5 minutes), Q: soot generation amount,
If small cars with different values are added with subscripts L and S respectively,

【数9】 で表される。但し(Equation 9) It is represented by However

【数10】 である。(Equation 10) It is.

【0015】トンネル内の一制御周期Tの間に発生する
煤煙発生量Qが求められると、それを用いて目標換気量
q、目標トンネル内風速vrを求める(ステップ50
3、504)。煤煙濃度計測装置はトンネル内の光透過
率VIから濃度を求めるものであるが、それらの間の関
係は対数関数で与えられる。そしてこの関係をそれぞれ
の目標値、即ち目標煤煙濃度dd0と目標VI値VI0の
関係で示すと
When the amount Q of soot generated during one control cycle T in the tunnel is obtained, the target ventilation amount q and the target tunnel wind speed vr are obtained using the obtained amount (step 50).
3, 504). The soot concentration measuring device obtains the concentration from the light transmittance VI in the tunnel, and the relationship between them is given by a logarithmic function. This relationship is expressed by the respective target values, that is, the relationship between the target soot concentration dd0 and the target VI value VI0.

【数11】 である。そしてこの式で与えられる目標煤煙濃度ddと
(数9)で求めた煤煙発生量Qから、単位時間当たりの
目標換気量qは
[Equation 11] It is. Then, from the target soot concentration dd given by this equation and the soot generation amount Q obtained by (Equation 9), the target ventilation amount q per unit time is

【数12】 と求められる。この換気量qを実現するのに要求される
目標トンネル内風速vrは、トンネル断面積をArとす
ると、
(Equation 12) Is required. The target tunnel wind velocity vr required to realize this ventilation q is given by

【数13】 となる。(Equation 13) Becomes

【0016】次に現時点での自然換気力を求める(ステ
ップ505〜508)。トンネル内換気力Ftは、トン
ネル内の空気の質量をMとすると、運動方程式より
Next, the natural ventilation power at the present time is obtained (steps 505 to 508). Assuming that the mass of air in the tunnel is M, the ventilation force Ft in the tunnel is obtained from the equation of motion.

【数14】 となり、定常状態ではこの左辺が0であるからFt=0
となる。一方、このトンネル内換気力Ftは、Fn:自然
換気力、Ff:管摩擦力、Fp:交通換気力(車両の走行
によるもの)、Fj:機械換気力とすると
[Equation 14] In the steady state, the left side is 0, so that Ft = 0
Becomes On the other hand, if the ventilation force Ft in the tunnel is Fn: natural ventilation force, Ff: pipe friction force, Fp: traffic ventilation force (due to vehicle running), and Fj: mechanical ventilation force

【数15】 の関係にあるから、定常状態ではFt=0とおくことで
自然換気力Fn は
(Equation 15) Therefore, by setting Ft = 0 in the steady state, the natural ventilation force Fn becomes

【数16】 で与えられる。この右辺のうち、交通換気力Fp は次の
ように求められる。即ちρ:空気密度、Ae:交通断面
積、Vav:一制御周期Tの間の平均車速とすると、A
e、Vav はともに上り、下りで別の値が与えられるの
で、それらに添字U、Dをつけて区別する。そうすると
(Equation 16) Given by On this right side, the traffic ventilation force Fp is obtained as follows. That is, ρ: air density, Ae: traffic cross section, Vav: average vehicle speed during one control cycle T, A
Since e and Vav are both given different values in the upward and downward directions, they are distinguished by adding subscripts U and D to them. Then

【数17】 これはステップ505で求められる。[Equation 17] This is determined in step 505.

【0017】機械換気力Fjは、ηj:ファン昇圧効率、
Vj:ファン吹出し風速、Aj:ファン吹出し口面積、n
j:ファン運転台数とすると
The mechanical ventilation force Fj is given by: ηj: Fan boosting efficiency,
Vj: Fan outlet wind speed, Aj: Fan outlet area, n
j: Number of fans operated

【数18】 また、管摩擦力Ff はλ:管摩擦係数、D:トンネル代
表径とすると
(Equation 18) The pipe friction force Ff is λ: pipe friction coefficient, and D: tunnel representative diameter.

【数19】 となる。これら(数18)(数19)の演算はステップ
506、507で求められ、続いて現時点での自然換気
力Fn がステップ508で算出される。
[Equation 19] Becomes The calculations of (Equation 18) and (Equation 19) are obtained in steps 506 and 507, and subsequently the natural ventilation force Fn at the present time is calculated in step 508.

【0018】以上は現時点に於ける各種換気力の算出で
あったが、(数16)の関係は定常状態(Ft=0)を
考えている限りいつでも成立している。従って制御周期
の数サイクル先、例えば6サイクル先の各量の予測値に
ついても(数16)は成立していると考えてよい。そこ
で数サイクル先に必要とする機械換気力の予測値Fjf
は、各換気力の予測値に添字fをつけて表せば
The above is the calculation of the various ventilation powers at the present time, but the relationship of (Equation 16) is always satisfied as long as the steady state (Ft = 0) is considered. Therefore, it can be considered that (Equation 16) holds for the predicted values of the respective amounts several cycles ahead of the control cycle, for example, six cycles ahead. Therefore, the predicted value Fjf of the mechanical ventilation required several cycles ahead
Can be expressed by adding a subscript f to the predicted value of each ventilation

【数20】 となる。この右辺の予測自然換気力Fnf は、現時点
の値がそのまま継続するとしてステップ508で求めた
Fn 値を用いる。また、予測交通換気力Fpf は、(数
17)で上り、下りの現在交通量nU及びnDに変わって
カルマンフィルタ8で予測した予測交通量を用いて求め
る(ステップ509)。予測管摩擦力Fffは(数19)
の値そのままでよい。こうして(数20)から、数サイ
クル先の予測機械換気力Fjf が(数20)から算出で
きる(ステップ510)。
(Equation 20) Becomes As the predicted natural ventilation force Fnf on the right side, the Fn value obtained in step 508 is used assuming that the value at the current time continues as it is. Further, the predicted traffic ventilation force Fpf is obtained using the predicted traffic volume predicted by the Kalman filter 8 in place of the ascending and descending current traffic volumes nU and nD in (Equation 17) (step 509). The predicted pipe friction force Fff is (Equation 19)
May be used as is. Thus, from (Equation 20), the predicted mechanical ventilation force Fjf several cycles ahead can be calculated from (Equation 20) (Step 510).

【0019】こうして必要とする予測機械換気力Fjf
が求められると、(数18)からこの機械換気力を実現
するのに必要な換気機6の運転台数njfが
The predicted mechanical ventilation force Fjf thus required
Is obtained, the number of operating units njf of the ventilator 6 required to realize this mechanical ventilation force is obtained from (Equation 18).

【数21】 により求められる(ステップ511)。そこで複数の換
気機の内何台を運転するかが決まり、この値に応じて実
際に換気機の運転制御を行う(ステップ512)。この
ように、制御周期の数サイクル先のトンネル内の状態を
予測して換気機の運転制御を行うことで、制御遅れの問
題を解決するとともに、カルマンフィルタを用いること
で実績交通量に生じる外乱成分を除去できるので、正確
な予測が、従ってより正確な排気制御が実現できる。な
お、ステップ512に於ける換気機の運転制御では、各
換気機の運転時間が平均化されるように、換気動作を行
う号機を選択するのが好ましい。
(Equation 21) (Step 511). Therefore, how many of the ventilators are to be operated is determined, and the operation control of the ventilators is actually performed according to this value (step 512). In this way, by controlling the operation of the ventilator by predicting the state in the tunnel several cycles ahead of the control cycle, the problem of control delay is solved, and the disturbance component generated in the actual traffic volume by using the Kalman filter , It is possible to realize an accurate prediction and, therefore, a more accurate exhaust control. In the operation control of the ventilator in step 512, it is preferable to select a unit performing the ventilation operation so that the operation time of each ventilator is averaged.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明によれば、交通量の予測を一次的
な計測値の変動に乱されずに行え、より性能のよい換気
運転が可能になる効果がある。
According to the present invention, the traffic volume can be predicted without being disturbed by the fluctuation of the primary measurement value, and the ventilation operation with higher performance can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明になるトンネル換気制御装置の構成例を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a tunnel ventilation control device according to the present invention.

【図2】本発明になるトンネル換気装置の設備配置例の
概略を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a facility arrangement of a tunnel ventilation device according to the present invention.

【図3】本発明になるトンネル換気装置の設備配置例の
概略を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of a facility arrangement of a tunnel ventilation device according to the present invention.

【図4】交通量パターンの例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a traffic pattern;

【図5】図1の装置の動作を示すフローチャートであ
る。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the apparatus of FIG. 1;

【図6】トンネル内自動車保有台数検出の説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram of detecting the number of vehicles owned in a tunnel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交通量・車速計測装置 2 煤煙濃度計測装置 3 一酸化炭素濃度計測装置 4 風向風速計 5 換気制御装置 6 換気機 7 交通量パターン生成記憶装置 8 カルマンフィルタ 9 風量・台数決定手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Traffic volume and vehicle speed measuring device 2 Smoke concentration measuring device 3 Carbon monoxide concentration measuring device 4 Wind direction anemometer 5 Ventilation control device 6 Ventilator 7 Traffic volume pattern generation storage device 8 Kalman filter 9 Air volume / number determining means

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トンネルの上り・下りの交通量及び車速
を計測するための交通量・車速計測手段と、 トンネル内の煤煙濃度を計測するための煤煙濃度計測手
段と、 前記交通量・車速計測手段により計測された交通量を記
憶して日単位の交通量パターンを生成記憶するための交
通量パターン生成記憶手段と、 前記交通量・車速計測手段により計測された現在の交通
量と前記交通量パターン生成記憶手段に記憶された交通
量パターンとを用いて所定時間後の予測交通量を算出す
るためのカルマンフィルタを用いた予測交通量算出手段
と、 この手段により算出された予測交通量と、前記交通量・
車速計測手段により計測された車速と、前記煤煙濃度計
測手段により計測された煤煙濃度を用いて複数の換気手
段を何台運転するかを決定するための風量・台数決定手
段と、 を備えたことを特徴とするトンネル換気制御装置。
1. A traffic volume / vehicle speed measuring means for measuring traffic volume and vehicle speed going up and down a tunnel, a smoke concentration measuring device for measuring smoke concentration in a tunnel, and the traffic volume / vehicle speed measurement Means for generating and storing a daily traffic pattern by storing the traffic measured by the means; and a current traffic measured by the traffic / vehicle speed measuring means and the traffic. A predicted traffic volume calculation unit using a Kalman filter for calculating a predicted traffic volume after a predetermined time using the traffic volume pattern stored in the pattern generation storage unit, and a predicted traffic volume calculated by the unit; Traffic volume·
A vehicle speed measured by a vehicle speed measuring means, and an air volume / number determining means for determining how many ventilation units are to be operated by using the soot concentration measured by the soot concentration measuring means; A tunnel ventilation control device.
【請求項2】 前記交通量パターン生成記憶手段は、前
記交通量パターンを平日、土曜、日曜、祝日、及び少な
くとも盆、正月を含む特異日の各々について別個に生成
・記憶することを特徴とする請求項1に記載の換気制御
装置。
2. The traffic pattern generating and storing means separately generates and stores the traffic pattern for weekdays, Saturdays, Sundays, holidays, and at least special days including at least Bon and New Year. The ventilation control device according to claim 1.
【請求項3】 前記交通量パターン生成記憶手段は、過
去5週間の実績交通量により前記交通量パターンを作成
し、その交通量パターンを1週間毎に自動更新すること
を特徴とする請求項1に記載の換気制御装置。
3. The traffic volume pattern generation and storage means creates the traffic volume pattern based on actual traffic volume in the past five weeks, and automatically updates the traffic volume pattern on a weekly basis. The ventilation control device according to item 1.
JP10179932A 1998-06-26 1998-06-26 Tunnel ventilation control device Pending JP2000008798A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10179932A JP2000008798A (en) 1998-06-26 1998-06-26 Tunnel ventilation control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10179932A JP2000008798A (en) 1998-06-26 1998-06-26 Tunnel ventilation control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000008798A true JP2000008798A (en) 2000-01-11

Family

ID=16074461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10179932A Pending JP2000008798A (en) 1998-06-26 1998-06-26 Tunnel ventilation control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000008798A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005069820A (en) * 2003-08-22 2005-03-17 Riken Keiki Co Ltd Electrochemical gas detector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005069820A (en) * 2003-08-22 2005-03-17 Riken Keiki Co Ltd Electrochemical gas detector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5051932A (en) Method and system for process control with complex inference mechanism
US5251285A (en) Method and system for process control with complex inference mechanism using qualitative and quantitative reasoning
JP2000510265A (en) Method and apparatus for modeling dynamic and steady state processes for prediction, control and optimization
JP4898732B2 (en) Tunnel ventilation control system with jet fan in two-way tunnel
JP2000008798A (en) Tunnel ventilation control device
JP3324434B2 (en) Ventilation control device
JP2703438B2 (en) Tunnel ventilation control device
JPH10184298A (en) Concentrated exhaust type road-tunnel ventilation controller
JP2004169341A (en) Method and apparatus for controlling tunnel ventilation
JP3904506B2 (en) Tunnel ventilation control method and apparatus
JPH09145109A (en) Ventilation automatic control device of road tunnel
JPH01235799A (en) Ventilation controller for road tunnel
JPH0925799A (en) Ventilation control device
JP2644941B2 (en) Process control method and apparatus
JP2967680B2 (en) Ventilation automatic control device
JP4220344B2 (en) Tunnel ventilation control apparatus and method
JP3092498B2 (en) Tunnel ventilation control method
JPH0613840B2 (en) Ventilation control method for central exhaust type automobile tunnel
JP2613341B2 (en) Process control method and apparatus
JPH01151700A (en) Ventilation controller for road tunnel
JP2541146B2 (en) Tunnel ventilation control method
JPH11210399A (en) Tunnel ventilation controlling method
JP3228121B2 (en) Ventilation control device for road tunnel
JPH0968000A (en) Road tunnel ventilation control device
JPH06185300A (en) Tunnel ventilation control device