JP2005050107A - トンネル監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トンネル内で交通阻害要因が発生してもトンネル内での車両渋滞を回避して事故波及を未然に防ぐ。
【解決手段】 トンネル内の交通阻害要因発生場所を検出し（ステップＳ２２）、トンネル内に設置されている複数の表示板の各々に対して各表示板の設置位置と前記交通阻害要因発生場所との相対位置関係に応じた注意換気の表示（ステップＳ２４、Ｓ２５）を各表示板に行う制御手段を備える。前記トンネル内の前記表示板のうち前記交通阻害要因発生場所に対して車両通行方向の下流側に位置する表示板は無表示（ステップＳ２６）とする。
【選択図】 図７

Description

本発明は、トンネル入口やトンネル内に設置された複数の表示板の表示内容を制御するトンネル監視装置に係り、特に、トンネル内で事故や火災などの交通阻害要因が発生したときの後続車両への注意喚起に好適な表示制御を行うトンネル監視装置に関する。

自動車用のトンネルには、下記特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載されている様に、トンネル内で発生した渋滞や火災、事故等の異常すなわち交通阻害要因を迅速に検出することができるように、各種センサや監視カメラが設置されている。

そして、これらセンサの検出信号や監視映像は、遠隔地に設けられた中央監視制御室に送信され、管制員が異常発生現場の撮影映像をモニタ画面で監視し、必要なときは制御指令信号を出力してトンネル設置の放水弁から火災地点に放水できる様になっている。

トンネル内で火災等の交通阻害要因が発生した場合、避難を迅速に行い事故の波及を最小限にくい止めるため、後続車両がトンネル内に入らないようにする必要がある。そこで従来から、火災等の交通阻害要因が発生したときは、トンネル入口に設置されている表示板に、例えば「火災発生、進入禁止」の文字を表示し、後続車両の運転者に注意を喚起する様にしている。

特開平１１―１２０４５７号公報

特開平２０００―９９８５１号公報

特開２０００―２７１２４３号公報

しかしながら、近年のトンネルは、用地不足の関係から地下に建造されるため、長大化の一途を辿り、交通阻害要因発生時にトンネル入口で後続車両の進入を阻止しても、既にトンネル内に進入してしまった車両台数が多数に上ることが多く、トンネル入口でのみ後続車両の進入を阻止しても、交通阻害要因発生現場付近で立ち往生してしまう車両台数が多数に上ってしまう。

そこで、トンネル内の各所に表示板を設け、各表示板に注意換気の表示を行うことになるが、各表示板に、トンネル入口の表示板と同じ注意換気の内容を表示しても、既にトンネル内に進入してしまった車両の運転者が適切な対応をとることができず、例えば火災現場ら渋滞車両が密に繋がり、延焼の危険が増えるという問題がある。

本発明の目的は、トンネル内で交通阻害要因が発生したときにトンネル内の車両運転者が適切な対応をとることができる表示制御を行うトンネル監視装置を提供することにある。

本発明のトンネル監視装置は、トンネル内の交通阻害要因発生場所を検出し、トンネル内に設置されている複数の表示板の各々に対して各表示板の設置位置と前記交通阻害要因発生場所との相対位置関係に応じた注意換気の表示を各表示板に行う制御手段を備えることを特徴とする。

この構成により、トンネル内に進入した車両の運転者はトンネル内で発生している交通阻害要因がどの場所で発生しているのかを具体的に知ることができ、適切な対応をとることが可能となる。このため、交通阻害要因発生場所から渋滞車両が密に繋がることがなくなり、２次的に発生する災害を回避可能となる。

本発明のトンネル監視装置は、前記トンネル内の前記表示板のうち前記交通阻害要因発生場所に対して車両通行方向の下流側に位置する前記表示板は無表示とすることを特徴とする。

この構成により、下流側の車両は速やかにトンネルから退避することとなり、車両渋滞の原因を減らすことができる。

本発明のトンネル監視装置は、前記トンネル内の前記表示板のうち前記交通阻害要因発生場所と反対側の車線に設置されている表示板には、避難者に対する注意換気を行う表示を行うことを特徴とする。

この構成により、避難者は安心して反対車線側に退避可能となる。

本発明によれば、交通阻害要因の発生地点に応じた表示板の表示制御を行うため、トンネル内での車両渋滞や二次的に発生する事故を未然に回避可能なトンネル監視装置を提供することができる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、自動車用の複数のトンネルを集中的に監視する中央監視制御室に設置される本発明の一実施形態に係るトンネル監視装置の構成図である。このトンネル監視装置１０は、管制員１１が操作する管制卓１２と、管制卓１２上に並べて設けられた３台の映像監視用のモニタ１３ａ、１３ｂ、１３ｃと、１台の設備表示用のモニタ１４と、１台のガイダンス表示用のモニタ１５と、管制卓１２内に設置され映像監視用のモニタ１３ａ、１３ｂ、１３ｃを制御する映像制御ユニット１６と、管制卓１２内に設置され映像制御ユニット１６と連携して設備表示用のモニタ１４及びガイダンス表示用のモニタ１５を制御すると共にトンネル監視制御を統括する制御手段としての演算ユニット１７とを備える。管制卓１２上には、管制員用の操作パネル１９が設けられている。

監視対象とするトンネルとして、Ａトンネル、Ｂトンネル、Ｃトンネル、…、Ｎトンネルがあり、図１には、Ａトンネル、Ｂトンネルの２つのトンネルのみを図示している。Ａトンネル、Ｂトンネル、…、Ｎトンネルには、夫々、火炎検出用の複数のセンサ２０や図示しない放水弁が各所に設けられると共に、文字表示可能な複数の表示板２１が、トンネル入口の他、トンネル内に所定間隔毎に設置されている。また、Ａトンネル、Ｂトンネル、…、Ｎトンネルは夫々所要区画毎に区分され、各区画毎に工業用の監視カメラ（ＩＴＶ）２２が設置されている。尚、火災消火用の放水弁等も設置されるが、図示は省略している。

Ａトンネル、Ｂトンネル、…、Ｎトンネルの各監視カメラ２２は、トンネル監視装置１０の映像制御ユニット１６と信号線２５により接続され、各センサ２０や各表示板２１は、トンネル監視装置１０の演算ユニット１７に制御線２６により接続されている。

図１には、火炎検出用のセンサ２０のみを図示したが、その他のセンサとして、例えば、トンネル内に所定間隔で設置された非常押しボタンや消火栓起動ボタンの夫々の押下を検出するセンサ、消火器設置場所の扉の開閉検出センサ、避難路の扉の開閉検出センサ、非常電話のオフフック検出用センサ等が設けられており、これらのセンサも制御線２６に接続されている。

図２は、操作パネル１９の一例を示す図である。この操作パネル１９には、制御トンネル用パネル３０と、異常判定用パネル４０と、水噴霧制御用パネル５０と、模擬訓練時に使用する模擬訓練用スイッチ６０と、制御モードを半自動とするか手動とするかを入力する制御モードスイッチ７０と、運用制御権を選択する運用制御権スイッチ８０とが設けられている。

制御トンネル用パネル３０には、監視対象とする各トンネルの「上り」「下り」毎に選択表示用ランプ３１が配列されている。いずれかのトンネルで異常が発生し演算ユニット１７がそのトンネル及び異常発生区画を特定したとき、該当の選択表示用ランプ３１を点灯すると共に、映像監視用のモニタ１３ａ、１３ｂ、１３ｃに、異常の発生したトンネルに設置されている監視カメラの撮影映像を表示する。これにより、管制員は、映像監視用のモニタ１３ａ、１３ｂ、１３ｃに映っている映像がどのトンネルの「上り」車線あるいは「下り」車線の映像であるかを判断することができる。尚、選択表示用ランプ３１に夫々選択スイッチを併設し、監視するトンネルを手動選択できる構成としてもよい。

異常判定用パネル４０には、トンネル内で異常が発生したとき異常発生の区画番号を表示する表示部４１と、異常発生が誤報であったと管制員が判断したとき管制員が押す誤報スイッチ４２と、管制員が火災発生を認知したとき押す火災認知スイッチ４３と、火災が鎮火したと管制員が判断したとき押す火災鎮火スイッチ４４と、火災から復旧したと管制員が判断したとき押す火災復旧スイッチ４５と、管制員が事故発生を認知したとき押す事故スイッチ４６と、事故から復旧したと管制員が判断したとき押す事故復旧スイッチ４７と、管制員が防災盤が復旧したと判断したとき押す防災盤復旧スイッチ４８とが設けられている。

この異常判定用パネル４０には、更に、複数火災用パネル４９が設けられている。この複数火災用パネル４９には、複数火災が発生したとき、例えば、Ａトンネルで火災が発生している時にＢトンネルでも火災が発生したとき、この複数火災の発生を管制員に報知する複数火災発生表示ランプ４９ａと、複数火災が発生したとき各火災現場順にモニタ画面の表示切り替えを指示する複数火災表示切替スイッチ４９ｂとが設けられている。

水噴霧制御用パネル５０は、水噴霧放水弁を施錠するスイッチ５１と、この施錠を解除するスイッチ５２と、各区画毎に設けられている水噴霧放水弁からの放水を指示する放水指示スイッチ５４と、放水停止を指示する放水停止スイッチ５３と、放水指示対象となっている区画番号を表示する表示部５５とを備える。

この実施形態では、トンネル内のある区画で火災が発生したとき、その前後２区画分づつ合計５区画分の放水指示を直ぐに行える様に、放水指示スイッチ５４と放水停止スイッチ５３と表示部５５の組みが５組み水噴霧制御用パネル５０に用意されており、更にその前後の区画で放水する必要があったときは、矢印キー５６、５７で区画移動ができるようになっている。更に、この水噴霧制御用パネル５０には、放水時間表示用の表示部５８も設けられている。

図３は、Ａトンネルに設けられている換気設備や消火設備等の設備配置図の一例を示す図であり、管制卓１２内に設けられた図示しない大容量記憶装置には、監視対象となっているＡトンネル、Ｂトンネル、…、Ｎトンネル毎の設備配置データが予め格納されており、例えばＡトンネルに設置されたセンサ２０が火災発生を検知したとき、この火災発生の検知信号を受信した演算ユニット１７がＡトンネルの設備配置データを大容量記憶装置から読み出し、図１の設備表示用のモニタ１４に表示する。

図４は、Ａトンネルに設けられている設備の運用ガイダンスを示す図である。Ａトンネルで火災が発生したとき、火災が消火されるまでの設備運用のガイダンスをモニタ画面に表示することで、管制員を支援する。

Ａトンネル、Ｂトンネル、…Ｎトンネル毎に設置設備の種類や数等が異なるため、設備運用のガイダンスデータは、Ａトンネル、Ｂトンネル、…、Ｎトンネル毎に大容量記憶装置に予め格納されており、異常が発生したとき異常発生トンネルの運用ガイダンスデータが演算ユニット１７によって大容量記憶装置から読み出され、図１のガイダンス表示用のモニタ１５に表示される。

演算ユニット１７は、この図４の運用ガイダンスをガイダンス表示用のモニタ１５に表示したとき、先ず、事象検出処理手順で「警報ベル鳴動」「トンネル選択」「事象判定」の各処理ステップを演算ユニット１７が自動的に実行していることを管制員に報知するため、例えばこれらを赤色表示する。そして、これらの処理後に赤色表示を例えば緑色表示に変えて各処理が終わったことを管制員に知らせ、次に行うべき処理を赤色表示する。

図４の例では、次に行うべき処理は「火災認定」処理であり、この火災認定は管制員が行うため、管制員に火災認定を促すために、「火災認定」を点滅表示する。

Ａトンネルの或る区画で火災が発生したことを演算ユニット１７が検出したとき、演算ユニット１７は、図４の運用ガイダンスをモニタ１５に表示し、図３の設備配置図をモニタ１４に表示する。このとき同時に、Ａトンネルの火災発生区画に設置されている監視カメラ２２の撮影映像が映像監視用のモニタ１３ａに表示され、更に、この区画に関連する区画たとえば隣接区画に設置されている監視カメラの撮影映像が監視モニタ１３ｂ、１３ｃに表示される。

管制員がこれらの監視モニタ１３ａ、１３ｂ、１３ｃの映像を見て火災発生を認知したとき、図２に示す火災認知スイッチ４３を押下する。これにより、「火災認知」処理ステップが終了して、次の火災初期制御手順に進む。あるいは、管制員が監視モニタ１３ａ、１３ｂ、１３ｃの映像を見て火災発生が誤報であると認定したときは、図２の誤報スイッチ４２を押下し、以後の火災処理のステップを終了させる。

トンネル監視装置１０は、火災が誤報でなく、実際に火災が発生していると管制員が認知したとき、図４に示す処理ステップのうち必要な処理ステップを自動的に順に実行し、管制員の判断を仰ぐ処理ステップに来たとき、管制員が操作パネル１９から入力する指示を待機する。

演算ユニット１７は、管制員からの入力指示を待機するとき、操作パネル１９上で操作可能なスイッチのみを点滅表示して操作可能なスイッチがどれであるかを管制員に知らせ、それ以外のスイッチは、誤操作防止のためにロックしてしまう。更に、ロックしたスイッチを管制員が誤って押下しても、その入力信号はエラー扱いにして、無効とする。

管制員の判断を仰ぐ処理には、異常発生が誤報であるか否かの判断や、水噴霧および換気制御の要不要の判断、並びにこれら制御を行う区画の判断等があり、夫々人命に関わる。このため、管制員は、トンネルの長さや設置設備、その時の交通量に応じて臨機応変に対応する必要があるが、本実施形態の様に、管制員が重要判断を行うときに、管制員が採り得る選択肢に対応するスイッチが操作パネル１９上で明示されることで、管制員は他の選択肢を考慮する必要がなくなり、更に、他のスイッチがロックされることで誤操作の心配がなくなり、より沈着な判断が可能になる。

次に、上述した構成のトンネル監視装置で、例えばＡトンネルのある区画で火災が発生したときの演算ユニット１７の動作を説明する。

図５は、火災が発生したときに演算ユニット１７が実行する制御手順を示すフローチャートである。尚、このフローチャート中で、二重線枠で囲まれた処理は管制員（人）による処理である。

演算処理ユニット１７は、事故等の異常が発生していない状態では平常の運用処理を行っており、異常事象が発生すると、この異常事象の検出処理（ステップＳ１）に入る。異常事象の検出処理は、トンネル設置のいずれかのセンサが異常の発生を検知し演算ユニット１７に警報を通報したとき開始されるが、その他に、管制員がモニタ画面を監視している最中に異常発生を発見して異常発生を手操作入力したときにも開始される。

異常事象が検出されたとき、演算ユニット１７は、その異常が発生した区画を検出（ステップＳ２）する。各センサからの警報には、各センサ設置場所を示すコードが付加されており、警報を受信した演算ユニット１７は、警報のデータ解析を行うことで、警報発生場所すなわち異常事象の発生区画を検出する。

この異常事象の区画検出処理（ステップＳ２）と同時に、異常事象が検出された区画の監視カメラ及び隣接区画の監視カメラを選択（ステップＳ３）すると共に、アラーム音を中央監視制御室内に出力（ステップＳ４）する。

この結果、図６に示す様に、映像監視用のモニタ１３ａ、１３ｂ、１３ｃには異常発生区画及び隣接区画に設置されている監視カメラの撮影映像が表示されると共に、設備表示用のモニタ１４にはＡトンネルの設備データが表示され、その設備の運用ガイダンスがガイダンス表示用のモニタ１５に表示される。

次に、管制員は、映像監視用のモニタ１３ａ、１３ｂ、１３ｃを見ながら異常事象の状況確認を行い（ステップＳ５）、パトロールカー等への緊急指示などを行う。その後、管制員は、異常事象の判定処理（ステップＳ６）を行う。

管制員が異常事象の判定を行った結果、異常事象が火災である場合には図２の火災認知スイッチ４３を押下して火災認定処理（ステップＳ７）を行い、異常事象が事故である場合には図２の事故スイッチ４６を押下して事故認定処理（ステップＳ８）を行い、異常の通報が誤報である場合には図２の誤報スイッチ４２を押下して誤報処理（ステップＳ９）を行う。

図５では、異常事象の判定の結果、「火災」「事故」「誤報」の３つの処理に進む例を述べたが、その他にも、「故障車」「落下物」等の処理に進む手順を設けても良い。このとき、ガイダンス表示用のモニタ１５には、図４の設備運用ガイダンスが表示されており、今の例では、「火災認定」、「事故」、「故障車」「落下物」「誤報」の処理ステップが点滅表示され、管制員による手操作入力を待機する。

管制員が火災認知スイッチ４３を押下すると、次に、演算ユニット１７は、火災初期制御処理を自動的実行する。火災初期制御処理として、本実施形態では、照明制御処理（ステップＳ１０）と、換気制御処理（ステップＳ１１）と、警告表示処理（ステップＳ１２）と、消火ポンプ起動処理（ステップＳ１３）とが設けられている。

照明制御処理では、Ａトンネル内に設置されている照明具を増灯制御してトンネル内を明るくする。換気制御処理では、Ａトンネル内に設置されている図示しない換気装置や排気装置等の換気設備を制御して火災鎮火に適切となる風向風量制御を行う。

詳細は後述する警告表示処理では、トンネル入口やトンネル内に設置されている警告表示板に、例えば「止まれ。進行方向１００ｍ先で火災発生」という表示を行う。消火ポンプ起動処理では、貯水層内の水を消火ポンプで吸い込み、何時でも放水弁から水噴霧放水ができるように準備する。

これらの火災初期制御処理が行われた後、管制員は、状況確認処理を行う（ステップＳ１４）。火災現場及びその近辺の撮影映像をモニタ画面で監視している管制員が、火災現場から避難する人を発見した場合には、この状況確認処理において、トンネル内設置の拡声器を用いて避難誘導を行う。

状況確認処理（ステップＳ１４）の後、放水弁からの水噴霧放水を行う等の火災消火制御処理（ステップＳ１５）を行い、鎮火した後に火災復旧制御（ステップＳ１６）を行い、平常の運用処理に戻る。火災復旧制御とは、例えば、照明を通常の照明に戻したり、警告表示板２１の表示内容を平常運転用の表示に戻したり、排煙運転を行ったり、消火ポンプを停止させたりする制御である。

図７は、図６で述べた警告表示の詳細処理手順を示すフローチャートである。演算ユニット１７は、管制員による火災認定（図５のステップＳ７）が行われると、図７の処理をＡトンネル入口及びＡトンネル内部に設置されている表示板の数だけ繰り返し、各表示板２１に表示する内容を決定し、各表示板２１に表示制御信号を出力する。

各表示板２１には、トンネル入口から順に１番、２番、…、Ｎ番と番号が付けられており、演算ユニット１７は、表示板のこの番号毎に、各表示板のＡトンネル内における設置場所、例えばトンネル入口からの距離データを内部メモリに保持している。

例えば図７の処理を繰り返し、Ｇ番目の表示板２１の表示制御処理に入ると、演算ユニット１７は、このＧ番目の表示板２１の設置場所情報を取得する（ステップＳ２１）。次に、演算ユニット１７は、火災地点の位置情報を取得する（ステップＳ２２）。火災地点は、火炎を検出したセンサ２０の設置場所情報により取得することができる。また、モニタ１３ａを監視している管制員が火災発生を認定したときの監視カメラ２２の設置場所情報によっても取得可能である。

次に、演算ユニット１７は、Ｇ番目の表示板２１の設置場所が、火災地点に対して車両進行方向の上流に位置するか否かを判定する（ステップＳ２３）。車両が火災地点より上流に位置している場合には、車両の運転者に対して火災地点に進まないよう車両を止めるように注意換気する必要がある。反対に、車両が火災地点より下流に位置している場合には、この車両は火災地点を通り過ぎた車両であるため、速やかにＡトンネルを抜けるようにし、車両渋滞の原因にならないようにする必要がある。

そこで、表示板が火災地点より上流にある場合には、例えば火災地点がＡトンネル入口から２００ｍであり、表示板２１がＡトンネルの入口から５０ｍであったとき、火災地点と表示板との距離、今の場合、「２００ｍ−５０ｍ＝１５０ｍ」を算出する（ステップＳ２４）。そして、このＧ番目の表示板２１に、「止まれ。進行方向１５０ｍ先で火災発生」という表示を行い（ステップＳ２５）、次のＨ番目の表示板制御処理に進む。

表示板が火災地点より下流にある場合には、表示板にも何も表示せずに（ステップＳ２６）、次のＨ番目の表示板制御処理に進む。これにより、火災地点より下流側を走っている車両は速やかにＡトンネルを抜けることとなり、車両渋滞の原因とはならない。

以上の処理をトンネル内の上り車線と下り車線に設置されている各表示板に適用することで、上り車線と下り車線の両方で火災現場で立ち往生する車両台数を減らすことが可能となる。

尚、火災が発生しても反対車線側の車両通行を止める必要のない場合もある。しかし、この場合であっても、避難連絡抗があるために火災現場から避難する人が反対車線側に出てくる可能があり、反対車線を走行する車両に注意換気の表示を行う必要がある。この注意換気の表示も、火災地点に応じて行うことで、車両のトンネルからの速やかな退避と避難者の安全を図ることが可能となる。

尚また、交通阻害要因として火災発生を例に説明したが、交通阻害要因は火災だけに限定されるものではないことはいうまでもない。

以上の様に、本発明に係るトンネル監視装置は、交通阻害要因の発生地点に応じた表示板の表示制御を行うため、トンネル内での車両渋滞や二次的に発生する事故を未然に回避可能という効果を有し、トンネル内で事故や火災などの交通阻害要因が発生したときの後続車両への注意喚起に好適な表示制御を行うトンネル監視装置として有用である。

本発明の一実施形態に係るトンネル監視装置の構成図 本発明の一実施形態に係るトンネル監視装置の操作パネルを示す図 本発明の一実施形態に係るトンネル監視装置で表示する設備配置図 本発明の一実施形態に係るトンネル監視装置で表示する設備運用ガイダンス図 本発明の一実施形態に係るトンネル監視装置で実行される制御手順のフローチャート 本発明の一実施形態に係るトンネル監視装置で異常警報を受信したときの動作説明図 本発明の一実施形態に係るトンネル監視装置で実行される警告表示処理の詳細手順を示すフローチャート

符号の説明

１０ トンネル監視装置
１１ 管制員
１２ 管制卓
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 映像監視用のモニタ
１４ 設備表示用のモニタ
１５ ガイダンス表示用のモニタ
１６ 映像制御ユニット
１７ 演算ユニット（制御手段）
１９ 操作パネル
２０ 火炎検出用のセンサ
２１ 表示板
２２ 監視カメラ
３０ 制御トンネル用パネル
４０ 異常判定用パネル
４９ 複数火災用パネル
５０ 水噴霧制御用パネル

Claims (3)

1. トンネル内の交通阻害要因発生場所を検出し、トンネル内に設置されている複数の表示板の各々に対して各表示板の設置位置と前記交通阻害要因発生場所との相対位置関係に応じた注意換気の表示を各表示板に行う制御手段を備えることを特徴とするトンネル監視装置。
2. 前記トンネル内の前記表示板のうち前記交通阻害要因発生場所に対して車両通行方向の下流側に位置する前記表示板は無表示とすることを特徴とする請求項１に記載のトンネル監視装置。
3. 前記トンネル内の前記表示板のうち前記交通阻害要因発生場所と反対側の車線に設置されている表示板には、避難者に対する注意換気を行う表示を行うことを特徴とする請求項１に記載トンネル監視装置。

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