JP2001059205A - 道路橋梁部の路面温度推定方法及びその装置 - Google Patents
道路橋梁部の路面温度推定方法及びその装置Info
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Abstract
し、道路内の熱移動を見積もることによって、的確な道
路橋梁部特有の温度変化を予測することができる道路橋
梁部の路面温度推定方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 道路の橋梁部における路面温度推定にあ
たり、道路橋梁部22に設置深度を異ならせて第1の路
温センサ26,第2の路温センサ27を設置し、これら
の路温センサによる温度差異測定により、道路橋梁部2
2の路面23の温度を推定する。
Description
温度推定方法及びその装置に係り、特に、道路の橋梁部
において路面が凍結したり、積雪した場合に、その路面
をロードヒーティング装置を制御する場合の路面温度の
変化を予測する方法及びその装置に関するものである。
「高速道路の雪氷管理」(財)高速道路技術センター発
行に開示されるようなものがあった。
記した参考文献P52〜P56に記載されるように、ロ
ードヒーティング装置をアスファルト/コンクリートに
埋蔵し、路面温度を上昇させる電熱融雪等の方法があ
る。
ーティング道路の断面図であり、図3(a)はアスファ
ルト舗装道路の断面図、図3(b)はコンクリート舗装
道路の断面図、図3(c)はケーブル(電熱線)の断面
図である。
装道路の場合は、路盤1上にアスファルトモルタル層
(厚さ20mm)2が設けられ、そのアスファルトモル
タル層2にケーブル(電熱線)3が配置され、その上に
基層(40mm)4、表層(40mm)5が順次舗装さ
れるようになっている。
装の場合は、路盤6上に舗装(200mm)7の厚さに
対し、中間点の100mmの深さにケーブル(電熱線)
3を埋め込むようにしている。
うに、鋼ニッケル合金線3A、エチレンプロピレンゴム
3B、耐熱ビニール3C、保護耐熱ビニール3Dから構
成されている。このケーブル3の発熱量は通常200〜
250W/m2 で用いられる。
ーは、常時作動しているわけではなく、路面状況に応じ
た出力制御を行っている。現在稼動中のものは、道路内
に埋蔵された温度センサによって測定された路温デー
タ、道路脇に設置された気象観測装置によって収集され
た気温等の気象データ、巡回車両によって目視された路
面状況情報などに基づいて、ヒータのON/OFF制御
を行っている。
稼動の為に、道路内の熱伝導を考慮した連続的な出力の
制御や、路面での熱収支による路面温度の変化予測を用
いた先読み制御等が技術的には考えられている。
綾部を前提にした技術であり、道路の建設状況に応じた
対応はなされていない。
(図4)と、橋梁部(図5)に大別される。土綾部は地
面に直接道路が敷設される。これに対して橋梁部は、橋
状構造物上に道路が敷設される。
こで熱の交換が発生するために、同じ気象条件であって
も路面温度が大きく異なることがある。
凍結するなどの現象として報告されており、道路土綾
部、道路橋梁部を同一の測定方法/制御方法で行った場
合、不具合が生じる。
の上端と下端に温度センサを設置し、道路内の熱移動を
見積もることによって、的確な道路橋梁部特有の温度変
化を予測することができる道路橋梁部の路面温度推定方
法及びその装置を提供することを目的とする。
成するために、 〔1〕道路橋梁部における路面温度推定方法において、
道路橋梁部に設置深度を異ならせて複数個の温度センサ
を設置し、その複数個の温度センサによる温度差異測定
により、道路橋梁部の路面温度を推定するようにしたも
のである。
置において、道路橋梁部に設置深度を異ならせて設置さ
れる第1の温度センサ及び第2の温度センサと、その温
度センサに接続される路面状態解析装置とを備え、前記
温度センサによる温度差異測定により、道路橋梁部の路
面温度を推定するようにしたものである。
て図を参照しながら詳細に説明する。
路面温度推定装置の模式図である。
橋梁部、23は道路橋梁部路面、24は道路橋梁部の下
端(構造物底面)、25は道路橋梁部に埋設されるロー
ドヒーター(ケーブル)、26は道路橋梁部路面23側
に配置される第1の路温(温度)センサ、27は道路橋
梁部下端24側に配置される第2の路温センサ、28は
ロードヒーター25に接続される温度コントローラ、2
9は上記第1の路温センサ26と第2の路温センサ27
及び温度コントローラ28に接続される路面状態解析装
置、30は道路橋梁部路面23を通行する車両を示して
いる。
度コントローラ28によって制御される。路面状態解析
装置29は温度コントローラ28にも接続され、ロード
ヒーター25の出力制御のための情報を提供する。
温センサ26,27からのリアルタイムの情報の他、路
面状態解析装置29によって解析された、各種パラメー
タによって、温度制御を行う。
方法について図1、図2を参照して説明する。
性を一様と考えれば、道路内での熱の移動は物理的に熱
伝導方程式によって見積もることができる。
き)、平均的な比熱をCg (上バー付き)、平均的な密
度をρg (上バー付き)、道路内の温度をTg で表す
と、熱伝導方程式は鉛直方向(z)のみの変化となり、
熱伝導方程式は以下のように表すことができる。
ることは困難であるので、クランク−ニコルソン法など
の、差分法を用いてCg 、λg 、ρg (何れも、上バー
付き)を求めることができる。
数の熱輸送の結果は線形和が成り立つ。すなわち、道路
表面と構造物底面を境界条件とする熱分布関数をTAG=
FA(t,z)、ロードヒーターを熱源とする熱分布関
数をTHg=fH (t,z)とした場合、道路橋梁部の上
部、下部におけるロードヒーター以外の熱源による熱分
布関数TSg=fs (t,z)は、次のように求められ
る。
ρg (何れも、上パー付き)と、熱源の出力によって決
定することができる。
ば、常にTHgを求めることが可能である。また、道路内
の熱分布関数FA (t,z)は、道路橋梁部の上端/下
端の温度差を熱源と見なして、差分法による数値解を得
ることができる。
構造物底面での熱収支による熱分布関数fs (t,z)
を算出する。道路橋梁部の路面23と構造物下端24に
設置された第1,第2路温センサ26,27は、それぞ
れの温度を測定し、路面状態解析装置29に送出する。
路面状態解析装置29は路面、構造物下端の温度からこ
れらの処理を行うことができる。道路橋梁部22の表面
/構造物底面での熱収支による熱輸送を見積もることが
できれば、以後の路温の変化を見積もることが可能とな
る。
(道路表面へ向かって、上向き/下向き)と量から、最
も効率的なロードヒーター25の出力を算出し、温度コ
ントローラ28に指示を与える。
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
よれば、以下のような効果を奏することができる。
構造物の底面で熱の交換が起こる。晴天時においては、
反射光などによる顕熱の輸送、また、強風時には潜熱の
輸送。これらいずれもが、道路土綾部にはない現象であ
り、特定条件化においては、土綾部と比べて著しく路温
が異なる場合がある。ロードヒーターの制御を効率的に
行うためには、路面温度と、その変化予測によって出力
を制御するのが、最も望ましい。
路温の変化は、道路土綾部での測定、予測方法を、その
ままその橋梁部に適応した場合、結果が大きく相違する
場合がある。
もることにより、的確な道路橋梁部特有の温度変化を予
測することができる。
る。
定装置の模式図である。
である。
断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 道路橋梁部における路面温度推定方法に
おいて、 道路橋梁部に設置深度を異ならせて複数個の温度センサ
を設置し、該複数個の温度センサによる温度差異測定に
より、道路橋梁部の路面温度を推定することを特徴とす
る道路橋梁部の路面温度推定方法。 - 【請求項2】 道路橋梁部における路面温度推定装置に
おいて、(a)道路橋梁部に設置深度を異ならせて設置
される第1の温度センサ及び第2の温度センサと、
(b)該温度センサに接続される路面状態解析装置とを
備え、(c)前記温度センサによる温度差異測定によ
り、道路橋梁部の路面温度を推定することを特徴とする
道路橋梁部の路面温度推定装置。
Priority Applications (1)
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JP23710799A JP4258073B2 (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 道路橋梁部の路面温度推定方法及びその装置 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP4258073B2 JP4258073B2 (ja) | 2009-04-30 |
Family
ID=17010526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
---|---|
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003240866A (ja) * | 2002-02-20 | 2003-08-27 | Natl Inst For Land & Infrastructure Management Mlit | 路面状態判定方法 |
US6695469B2 (en) * | 2001-11-19 | 2004-02-24 | Energy Absorption Systems, Inc. | Roadway freezing point monitoring system and method |
CN101261765B (zh) * | 2007-03-06 | 2010-05-26 | 张小平 | 高速公路路段气象信息提示系统 |
CN102393877A (zh) * | 2011-07-13 | 2012-03-28 | 东南大学 | 一种桥梁结构钢箱梁随机温度场的模拟方法 |
RU2772650C1 (ru) * | 2021-08-04 | 2022-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Способ оценки прочности нежёстких дорожных одежд с учётом температуры связного слоя |
-
1999
- 1999-08-24 JP JP23710799A patent/JP4258073B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6695469B2 (en) * | 2001-11-19 | 2004-02-24 | Energy Absorption Systems, Inc. | Roadway freezing point monitoring system and method |
US7090392B2 (en) | 2001-11-19 | 2006-08-15 | Energy Absorption Systems, Inc. | Roadway freezing point monitoring system and method |
JP2003240866A (ja) * | 2002-02-20 | 2003-08-27 | Natl Inst For Land & Infrastructure Management Mlit | 路面状態判定方法 |
CN101261765B (zh) * | 2007-03-06 | 2010-05-26 | 张小平 | 高速公路路段气象信息提示系统 |
CN102393877A (zh) * | 2011-07-13 | 2012-03-28 | 东南大学 | 一种桥梁结构钢箱梁随机温度场的模拟方法 |
RU2772650C1 (ru) * | 2021-08-04 | 2022-05-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Способ оценки прочности нежёстких дорожных одежд с учётом температуры связного слоя |
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