JP2015078779A - Tunnel internal temperature control device and tunnel internal temperature control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、トンネル内温度制御装置及びトンネル内温度制御システムに関する。 Embodiments described herein relate generally to a tunnel temperature control device and a tunnel temperature control system.
自動車は、走行時に排気及び熱を排出する。自動車の排熱により、自動車が通行するトンネル内の温度が、トンネルの外部の温度よりも上昇することがある。一方、自動車の排気を含むトンネル内の空気を換気するため、トンネルに換気装置が設けられる。当該換気装置がトンネル内の空気を換気することで、トンネル内の温度が低下する。 Automobiles emit exhaust and heat when traveling. Due to the exhaust heat of the automobile, the temperature inside the tunnel through which the automobile passes may be higher than the temperature outside the tunnel. On the other hand, in order to ventilate the air in the tunnel including the exhaust of the automobile, a ventilation device is provided in the tunnel. The ventilation device ventilates the air in the tunnel, so that the temperature in the tunnel decreases.
換気装置による換気量が一定であると、外気温やトンネル内部の交通状況によっては、非効率的な運転となる場合がある。例えば、換気量及びそれに伴う換気装置の運転コストに対して、トンネル内の温度低下が不十分となる場合がある。 If the ventilation amount by the ventilation device is constant, the operation may be inefficient depending on the outside air temperature and the traffic conditions inside the tunnel. For example, the temperature drop in the tunnel may be insufficient with respect to the ventilation volume and the associated operating cost of the ventilator.
本発明の解決すべき課題の一つは、トンネル内の温度上昇をより効率的に抑制できるトンネル内温度制御装置及びトンネル内温度制御システムを提供することである。 One of the problems to be solved by the present invention is to provide an in-tunnel temperature control device and an in-tunnel temperature control system that can more efficiently suppress the temperature rise in the tunnel.
一つの実施の形態に係るトンネル内温度制御装置は、交通状況取得部と、選択部と、運転制御部と、を備える。前記交通状況取得部は、トンネル内部の交通状況を取得する。前記選択部は、トンネル内部に設けられた温調装置の複数の運転パターンの中から前記交通状況取得部が取得した前記交通状況に対応する前記運転パターンを選択する。前記運転制御部は、前記選択部が選択した前記運転パターンで運転されるように前記温調装置を制御する。 A tunnel temperature control device according to one embodiment includes a traffic condition acquisition unit, a selection unit, and an operation control unit. The traffic condition acquisition unit acquires a traffic condition inside the tunnel. The selection unit selects the operation pattern corresponding to the traffic situation acquired by the traffic situation acquisition unit from a plurality of operation patterns of a temperature control device provided inside the tunnel. The said operation control part controls the said temperature control apparatus so that it may drive | operate with the said operation pattern which the said selection part selected.
以下に、一つの実施の形態について、図1乃至図6を参照して説明する。なお、実施形態に係る構成要素や、当該要素の説明について、複数の表現を併記することがある。当該構成要素及び説明について、記載されていない他の表現がされることは妨げられない。さらに、複数の表現が記載されない構成要素及び説明について、他の表現がされることは妨げられない。 One embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 6. Note that a plurality of expressions may be written together for the constituent elements according to the embodiment and the description of the elements. It is not precluded that other expressions not described in the component and description are made. Furthermore, it is not prevented that other expressions are given for the components and descriptions in which a plurality of expressions are not described.
図1は、トンネル10を概略的に示す図である。トンネル10は、例えば山、地中、又は海底に設けられ、複数の車両Cが通行する道路11を形成する。図1において、車両Cは乗用車として示されるが、これに限らず、例えば、トラックや自動二輪車のような他の車両であっても良い。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a
トンネル10において、車両Cは、図1に矢印で示される進行方向Dに進む。トンネル10の道路11は、例えば片側一車線の道路である。なお、トンネル10はこれに限らず、車両Cが進行方向Dの反対方向に進む対向車線を有しても良い。車両Cが進行方向Dに進むことで、トンネル10の内部において、進行方向Dに向かう風(空気の流れ)が生じる。
In the
トンネル10は、入口13と、第1の合流部14と、分岐部15と、第2の合流部16と、出口17とを有する。車両Cは、通常の場合、入口13からトンネル10に入り、出口17から外に出る。第1の合流部14及び第2の合流部16は、他の道路が道路11に合流する部分である。分岐部15は、道路11が他の道路に分岐する部分である。すなわち、車両Cの一部は、第1又は第2の合流部14,16からトンネル10に入る。また、車両Cの一部は、分岐部15からトンネル10の外に出る。
The
トンネル10は、第1の区間S1と、第2の区間S2と、第3の区間S3とを有する。第1乃至第3の区間S1〜S3は、例えば、温調区間、渋滞地点、領域、区域、位置、地点、又は場所とも称され得る。第1の区間S1は、第1の合流部14の周辺を含む。第2の区間S2は、第2の合流部16の周辺を含む。第3の区間S3は、出口17の周辺を含む。
The
第1乃至第3の区間S1〜S3は、例えば、渋滞が顕著に発生する区間である。渋滞が顕著に発生する区間は、例えば、合流部、上り坂、急カーブ、車線減少地点、及び出口の手前の区間である。第1乃至第3の区間S1〜S3は、例えば、トラフィックカウンタ(交通量センサ)が計測した交通量のデータにより、予め定められる。なお、第1乃至第3の距離S1〜S3のそれぞれの距離は異なっても良い。 The first to third sections S1 to S3 are sections in which, for example, traffic congestion occurs remarkably. The sections in which the traffic jam occurs significantly are, for example, a junction, an uphill, a sharp curve, a lane decrease point, and a section before the exit. The first to third sections S1 to S3 are determined in advance based on traffic volume data measured by a traffic counter (traffic volume sensor), for example. In addition, each distance of 1st thru | or 3rd distance S1-S3 may differ.
トンネル10の内部に、温度計21と、第1のトラフィックカウンタ22と、第2のトラフィックカウンタ23と、第3のトラフィックカウンタ24と、第1の換気所25と、第2の換気所26と、第3の換気所27と、二つの第1のジェットファン28と、二つの第2のジェットファン29と、集中排風機30と、が設けられる。温度計21は、例えば、センサ、検知部、又は計測部のようにも称され得る。第1乃至第3のトラフィックカウンタ22〜24は、交通状況測定装置の一例であり、例えば、センサ、検知部、又は計測部のようにも称され得る。第1及び第2のジェットファン28,29と、集中排風機30とは、温調装置、温調機器、及び換気機の一例であり、空調装置、空調機器とも称され得る。
Inside the
温度計21は、トンネル10の内部の温度を測定する。なお、トンネル10の内部の温度は、例えば、トンネル10の内部に配置された複数の温度計から得られた温度情報を平均することで得られても良い。
The
第1乃至第3のトラフィックカウンタ22〜24は、例えば、道路11の映像を撮影することで、通過する車両Cの台数及び速度と、道路11における車両Cの占有率(例えば、所定の範囲において車両Cが占める面積の割合)とを測定する。通過する車両Cの台数及び速度と、道路11における車両Cの占有率とは、トンネル内部の交通状況の一例である。なお、トンネル内部の交通状況はこれに限らず、例えば、所定の領域において同一の車両Cが存在する時間であっても良い。また、第1乃至第3のトラフィックカウンタ22〜24はこれに限らず、例えば、超音波によって通過する車両Cの台数、速度、及び占有率を測定したり、磁気を検知することで通過する車両Cの台数を測定したりしても良い。
The first to
第1乃至第3のトラフィックカウンタ22〜24は、例えば所定の集計時間(例えば1分間)において、通過する車両Cの速度と、道路11における車両Cの占有率とを計測し続ける。そして、第1乃至第3のトラフィックカウンタ22〜24は、これらの測定値から、集計時間(1分間)あたりの速度及び占有率の平均値を算出する。当該平均値が、第1乃至第3のトラフィックカウンタ22〜24が測定した速度及び占有率の値となる。
The first to
第1のトラフィックカウンタ22は、第1の区間S1に、又は第1の区間S1よりも少し入口13側に配置される。すなわち、第1のトラフィックカウンタ22は、第1の区間S1における交通状況を測定する。
The
第2のトラフィックカウンタ23は、第2の区間S2に、又は第2の区間S2よりも少し入口13側に配置される。すなわち、第2のトラフィックカウンタ23は、第2の区間S2における交通状況を測定する。
The
第3のトラフィックカウンタ24は、第3の区間S3に、又は第3の区間S3よりも少し入口13側に配置される。すなわち、第3のトラフィックカウンタ24は、第3の区間S3における交通状況を測定する。
The
第1の換気所25は、第1の区間S1に配置される。すなわち、第1の換気所25は、第1のトラフィックカウンタ22に対応する位置に配置される。第1の換気所25は、例えば、横流方式の換気設備である。なお、第1の換気所25はこれに限らず、他の方式の換気設備であっても良い。
The
第1の換気所25は、第1の排風機31と、第1の送風機32とを有する。第1の排風機及び送風機31,32は、例えば、インバータ方式で回転速度(風量)が調整されるファンを有する。
The
第1の排風機31は、所定の間隔で配置された複数の排気口からトンネル10の内部の空気を吸引し、共通のダクトを通してトンネル10の外部に排出する。第1の送風機32は、共通のダクトを通る外気を、所定の間隔で配置された複数の送風口からトンネル10の内部に送り込む。すなわち、第1の換気所25は、トンネル10の内部の、第1の区間S1の空気を換気する。
The
第2の換気所26は、第2の区間S2に配置される。すなわち、第2の換気所26は、第2のトラフィックカウンタ23に対応する位置に配置される。第2の換気所26は、例えば、縦流方式の換気設備である。なお、第2の換気所26はこれに限らず、他の方式の換気設備であっても良い。
The
第2の換気所26は、第2の排風機34と、第2の送風機35とを有する。第2の排風機及び送風機34,35は、例えば、インバータ方式で回転速度が調整されるファンを有する。
The
第2の排風機34は、トンネル10の内部の空気を吸引し、トンネル10の外部に排出する。第2の送風機35は、第2の排風機34よりも、例えば数十メートルだけ出口17側に配置される。第2の送風機35は、進行方向Dに向かって、トンネル10の内部に外気を送り込む。すなわち、第2の換気所26は、トンネル10の内部の、第2の区間S2の空気を換気する。
The
第3の換気所27は、第3の区間S3に配置される。すなわち、第3の換気所27は、第3のトラフィックカウンタ24に対応する位置に配置される。第3の換気所27は、例えば、縦流方式の換気設備である。なお、第3の換気所27はこれに限らず、他の方式の換気設備であっても良い。
The
第3の換気所27は、第3の排風機37と、第3の送風機38とを有する。第3の排風機及び送風機37,38は、例えば、インバータ方式で回転速度が調整されるファンを有する。
The
第3の排風機37は、トンネル10の内部の空気を吸引し、トンネル10の外部に排出する。第3の送風機38は、第3の排風機37よりも、例えば数十メートルだけ出口17側に配置される。第3の送風機38は、進行方向Dに向かって、トンネル10の内部に外気を送り込む。すなわち、第3の換気所27は、トンネル10の内部の、第3の区間S3の空気を換気する。
The
トンネル10に、第1乃至第3の換気所25〜27だけでなく、複数の他の換気所が設けられる。第1乃至第3の換気所25〜27及び他の換気所は、例えば、1〜2km毎に配置される。
The
第1のジェットファン28は、第2の換気所26と第3の換気所27との間に配置される。第2のジェットファン29は、第3の換気所27と、集中排風機30との間に配置される。
The
第1及び第2のジェットファン28,29は、トンネル10の内部に空気の流れを生じさせる。第1及び第2のジェットファン28,29は、例えば、正転方向に回転することで、進行方向Dに向かう風を生じさせる。第1及び第2のジェットファン28,29は、逆転方向に回転することで、進行方向Dの反対方向に向かう風を生じさせる。
The first and
集中排風機30は、第3の換気所27よりも、出口17に近い位置に配置される。集中排風機30は、第3の区間S3に配置される。なお、集中排風機30は、第3の区間S3の外に配置されても良い。
The
集中排風機30は、例えば、インバータ方式で回転速度が調整されるファンと、電気集塵機と、脱硝装置とを有する。集中排風機30は、トンネル10の内部の空気を吸引し、空気中の塵埃や窒素酸化物(NOx)を除去する。集中排風機30は、浄化した空気をトンネル10の外部に排出する。
The
図2は、トンネル内空気制御システム(以下、空気制御システムと称する)40の構成例を示すブロック図である。空気制御システム40は、トンネル内温度制御システムの一例である。空気制御システム40は、トンネル10に設けられ、トンネル10の内部の温度制御及び換気制御を行う。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the tunnel air control system (hereinafter referred to as an air control system) 40. The
空気制御システム40は、トンネル内換気制御装置(以下、換気制御装置と称する)41と、トンネル内温度制御装置(以下、温度制御装置と称する)42とを有する。さらに、空気制御システム40は、上述の温度計21と、第1乃至第3のトラフィックカウンタ(TC)22〜24と、第1及び第2のジェットファン(JF)28,29と、集中排風機30と、第1乃至第3の排風機31,34,37と、第1乃至第3の送風機32,35,38とを有する。
The
換気制御装置41と温度制御装置42とは、それぞれ、温度計21と、第1乃至第3のトラフィックカウンタ22〜24と、第1及び第2のジェットファン28,29と、集中排風機30と、第1乃至第3の排風機31,34,37と、第1乃至第3の送風機32,35,38とに、信号路44を介して接続される。なお、信号路44の代わりに、例えば無線通信によって各要素が接続されても良い。
The ventilation control device 41 and the temperature control device 42 are respectively a
換気制御装置41は、通常時において、第1及び第2のジェットファン28,29と、集中排風機30と、第1乃至第3の排風機31,34,37と、第1乃至第3の送風機32,35,38と(以下、これらを換気機と称する)の運転を制御する。換気制御装置41は、換気機の運転を制御することにより、トンネル10の内部の空気を換気する。
The ventilation control device 41 includes the first and
換気制御装置41は、例えば、時間帯によって、換気機による換気量を変化させる。例えば、換気制御装置41は、交通量が多い朝及び夕方に換気機による換気量を上げ、交通量が少ない他の時間帯に換気機による換気量を下げ、又は換気機を停止させる。これにより、換気制御装置41は、トンネル10の内部の、例えば一酸化炭素(CO)濃度を所定の値より下に保つ。
The ventilation control device 41 changes the ventilation amount by the ventilator, for example, according to the time zone. For example, the ventilation control device 41 increases the ventilation amount by the ventilator in the morning and evening when the traffic volume is high, and decreases the ventilation amount by the ventilator at other time periods when the traffic volume is low, or stops the ventilator. Thereby, the ventilation control device 41 keeps, for example, the carbon monoxide (CO) concentration inside the
図3は、温度制御装置42の機能的構成の例を示すブロック図である。図3に示すように、温度制御装置42は、温度制御部50と、記憶部51とを有する。温度制御部50は、温度取得部53と、交通状況取得部54と、選択部55と、運転制御部56とを有する。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the temperature control device 42. As shown in FIG. 3, the temperature control device 42 includes a
記憶部51は、第1のテーブルT1と、第2のテーブルT2とを記憶する。第1及び第2のテーブルT1,T2は、換気機の複数の運転パターンの集合体である。すなわち、記憶部51は、換気機の複数の運転パターンを記憶する。
The
図4は、第1のテーブルT1の一例を示す表である。図5は、第2のテーブルT2の一例を示す表である。図4及び図5に示すように、第1及び第2のテーブルT1,T2に含まれる複数の運転パターンは、第1乃至第3の区間S1〜S3の交通状況にそれぞれ対応する。 FIG. 4 is a table showing an example of the first table T1. FIG. 5 is a table showing an example of the second table T2. As shown in FIGS. 4 and 5, the plurality of driving patterns included in the first and second tables T1 and T2 correspond to the traffic conditions in the first to third sections S1 to S3, respectively.
第1乃至第3の区間S1〜S3の交通状況は、例えば、「自由流」又は「渋滞」に区分される。「自由流」は、例えば、第1乃至第3のトラフィックカウンタ22〜24が測定した車両Cの速度が20km/hより速い場合である。「渋滞」は、例えば、車両Cの速度が20km/hより遅い場合である。なお、交通状況はこれに限らず、例えば、「重渋滞」、「軽渋滞」、「重混雑」、「軽混雑」及び「非混雑」のように、三つ以上に区分されても良い。また、車両Cの速度に限らず、例えば占有率によって交通状況が区分されても良い。 The traffic conditions in the first to third sections S1 to S3 are classified into, for example, “free flow” or “congestion”. “Free flow” is, for example, a case where the speed of the vehicle C measured by the first to third traffic counters 22 to 24 is higher than 20 km / h. “Congestion” is, for example, a case where the speed of the vehicle C is slower than 20 km / h. The traffic situation is not limited to this, and may be classified into three or more, for example, “heavy traffic jam”, “light traffic jam”, “heavy traffic jam”, “light traffic jam”, and “no traffic jam”. Further, not only the speed of the vehicle C but also the traffic situation may be classified by, for example, the occupation rate.
第1及び第2のテーブルT1,T2の運転パターンにおけるパーセンテージは、換気機の運転量を示す。集中排風機30と、第1乃至第3の排風機31,34,37と、第1乃至第3の送風機32,35,38との運転量は、例えば、インバータ方式により制御された出力を示す。例えば、第1の排風機31が定格における最大の回転速度(風量、出力)で運転される場合、第1の排風機31の運転量は100%と示される。一方、第1の排風機31の回転が停止している場合、第1の排風機31の運転量は0%と示される。
The percentages in the operation patterns of the first and second tables T1, T2 indicate the operation amount of the ventilator. The operation amounts of the
第1及び第2のジェットファン(JF)28,29の運転量は、例えば、各ファンの運転台数及び回転方向を示す。例えば、二つの第1のジェットファン28のうち双方が正転方向に回転する場合、第1のジェットファン28の運転量は100%として示される。一方、二つの第1のジェットファン28のうち一つだけが逆転方向に回転する場合、第1のジェットファン28の運転量は−50%として示される。すなわち、第1及び第2のジェットファン28,29は、台数制御される。
The amount of operation of the first and second jet fans (JF) 28 and 29 indicates, for example, the number of operated fans and the rotation direction. For example, when both of the two
上述のように、第1及び第2のテーブルT1,T2に含まれる運転パターンは、各換気機の個別の運転量を設定する。すなわち、運転パターンは、第1乃至第3の区間S1〜S3の交通状況に対応する各換気機の運転量を定める。 As described above, the operation patterns included in the first and second tables T1 and T2 set the individual operation amount of each ventilator. That is, the driving pattern determines the driving amount of each ventilator corresponding to the traffic conditions of the first to third sections S1 to S3.
第1のテーブルT1は、トンネル10の内部の温度が、例えば30℃〜35℃である場合に用いられる。第2のテーブルT2は、トンネル10の内部の温度が、例えば35℃より高い場合に用いられる。すなわち、第1及び第2のテーブルT1,T2に含まれる運転パターンは、それぞれ、トンネル10の内部の交通状況及び温度に応じて設定される。図4及び図5に示すように、第2のテーブルT2における運転パターンの運転量は、第1のテーブルT1における運転パターンの運転量よりも高い。なお、第2のテーブルT2における運転パターンの運転量はこれに限らない。
The first table T1 is used when the temperature inside the
第1及び第2のテーブルT1,T2に含まれる運転パターンは、例えば、シミュレーションによって予め作成された効率的な運転パターンである。すなわち、第1乃至第3の区間S1〜S3において交通状況が「自由流」又は「渋滞」であり、温度が「30℃〜35℃」又は「35℃より上」である場合に、トンネル10の内部の温度が所定の値(例えば30℃)以下に下がり、且つ、電力消費量が最も少ない(コストパフォーマンスが高い)換気機の運転量が、各運転パターンとして設定される。なお、作成される運転パターンはこれに限らない。
The operation patterns included in the first and second tables T1 and T2 are efficient operation patterns created in advance by simulation, for example. That is, in the first to third sections S1 to S3, when the traffic situation is “free flow” or “congestion” and the temperature is “30 ° C. to 35 ° C.” or “above 35 ° C.”, the
交通状況が取得される区間(地点)の個数がp箇所、交通状況の種類がq種類、テーブルの種類(温度の区分の種類、温度の閾値の個数)がr種類である場合、運転パターンは、r×qp種類設定される。本実施形態において、区間の数が3箇所であり、交通状況の種類が2種類であり、テーブルの種類が2種類であるので、運転パターンは2×23=16種類設定される。 When the number of sections (points) from which traffic conditions are acquired is p, the type of traffic conditions is q, and the type of table (type of temperature classification, number of temperature thresholds) is r, the driving pattern is R × q p types are set. In the present embodiment, there are three sections, two types of traffic conditions, and two types of tables, so that 2 × 2 3 = 16 types of driving patterns are set.
温度取得部53は、温度計21から、トンネル10の内部の温度を取得する。温度取得部53は、例えば、所定の時間、温度計21からトンネル10の温度を取得し続ける。温度取得部53は、取得した温度を平均することで温度の平均値を算出する。温度取得部53は、当該平均値をトンネル10の内部の温度として、選択部55に出力する。
The
交通状況取得部54は、第1乃至第3のトラフィックカウンタ22〜24から、トンネル10の内部の、第1乃至第3の区間S1〜S3における車両Cの速度及び占有率を取得する。言い換えると、交通状況取得部54は、第1乃至第3の換気所25〜27に対応する区間の交通状況を取得する。
The traffic
交通状況取得部54は、例えば、第1乃至第3の区間S1〜S3における車両Cの速度が20km/hより速い場合、当該区間の交通状況が「自由流」であると判断する。また、交通状況取得部54は、例えば、第1乃至第3の区間S1〜S3における車両Cの速度が20km/hより遅い場合、当該区間の交通状況が「渋滞」であると判断する。交通状況取得部54は、第1乃至第3の区間S1〜S3のそれぞれの交通状況(「自由流」又は「渋滞」)を、選択部55に出力する。
For example, when the speed of the vehicle C in the first to third sections S1 to S3 is higher than 20 km / h, the traffic
交通状況取得部54は、車両Cの速度だけでなく占有率を用いることで、第1乃至第3の区間S1〜S3の交通状況(「自由流」又は「渋滞」)を判断しても良い。また、交通状況取得部54は、第1乃至第3の区間S1〜S3における車両Cの速度及び占有率を、そのまま選択部55に出力しても良い。
The traffic
選択部55は、温度取得部53が取得したトンネル10の内部の温度に対応する第1又は第2のテーブルT1,T2を選択する。さらに、選択部55は、選択した第1又は第2のテーブルT1,T2から、第1乃至第3のトラフィックカウンタ22〜24が測定した第1乃至第3の区間S1〜S3の交通状況に対応する換気機の運転パターンを選択する。すなわち、選択部55は、複数の運転パターンの中から交通状況取得部54が取得した交通状況及び温度取得部53が取得した温度に対応した運転パターンを選択する。
The
運転制御部56は、選択部55が選択した運転パターンで運転されるように換気機を制御する。すなわち、運転制御部56は、選択された運転パターンに設定される運転量で換気機が運転されるように制御を行う。例えば、運転制御部56は、選択された運転パターンに設定された運転量に応じて、換気機のインバータ又はスイッチを制御する。
The operation control unit 56 controls the ventilator so as to be operated with the operation pattern selected by the
温度制御部50は、トンネル10の内部の温度が、設定された閾値(例えば30℃)を超えた場合に、上述の運転パターンの選択及び換気機の制御を行う。すなわち、運転制御部56は、温度取得部50が取得したトンネル10の内部の温度が閾値を超える場合に、選択部55が選択した運転パターンで運転されるよう換気機を制御する。
The
図6は、温度制御装置42による空気制御システム40の制御の一例を示すフローチャートである。以下、図6を参照して、空気制御システム40によるトンネル10の内部の温度制御方法の一例について説明する。なお、空気制御システム40によるトンネル10の内部の温度制御方法は、以下に説明されるものに限らない。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of control of the
まず、温度制御部50は、所定の周期(例えば5分間)が経過したか否かを判断する(ステップS10)。当該周期は、例えば、第1乃至第3のトラフィックカウンタ22〜24が車両Cの速度及び占有率を測定する集計時間(1分間)以上の長さに設定される。
First, the
所定の周期が経過していない場合(ステップS10:NO)、温度制御部50は、当該周期が経過するまで待つ。所定の周期が経過した場合(ステップS10:YES)、温度制御部50は、効果待ち時間内か否かを判断する(ステップS11)。すなわち、温度制御部50は、運転制御部56による換気機の制御から効果待ち時間(例えば20分)が経過したか否かを判断する。効果待ち時間内である場合(ステップS11:YES)、運転制御部56による換気機の制御は行われずに終了し、温度調整部50は次の周期(5分間)経過まで待つ。
When the predetermined period has not elapsed (step S10: NO), the
効果待ち時間外である場合(ステップS11:NO)、温度取得部53が、温度計21からトンネル10の内部の温度を取得する(ステップS12)。温度制御部50は、温度取得部53が取得したトンネル10の内部の温度が、閾値を超えているか否かを判断する(ステップS13)。トンネル10の内部の温度が閾値を下回る場合(ステップS13:NO)、運転制御部56による換気機の制御は行われずに終了し、温度調整部50は次の周期(5分間)経過まで待つ。
When it is outside the effect waiting time (step S11: NO), the
トンネル10の内部の温度が閾値を超えている場合(ステップS13:YES)、選択部55は、当該温度に応じて、第1又は第2のテーブルT1,T2を選択する(ステップS14)。すなわち、選択部55は、記憶部51から、トンネル10の内部の温度に応じた第1又は第2のテーブルT1,T2を読み出す。言い換えると、選択部55は、トンネル10の内部の温度が、第1の閾値(30℃)を超えているか、第2の閾値(35℃)を超えているか、を判断する。
When the temperature inside the
次に、交通状況取得部54が、第1乃至第3のトラフィックカウンタ22〜24から、第1乃至第3の区間S1〜S3の交通状況を取得する(ステップS15)。言い換えると、交通状況取得部54は、第1乃至第3の排風機及び送風機31,32,34,35,37,38に対応する位置での交通状況を取得する。
Next, the traffic
次に、選択部55は、選択した第1又は第2のテーブルT1,T2から、第1乃至第3の区間S1〜S3の交通状況に対応する運転パターンを選択する(ステップS16)。例えば、トンネル10の内部の温度が32℃であり、第1乃至第3の区間S1〜S3の交通状況が全て「渋滞」であった場合、選択部55は、図4の第1のテーブルT1から、No.8の運転パターンを選択する。選択部55は、選択した運転パターン(第1のテーブルT1のNo.8)を、運転制御部56に出力する。
Next, the
次に、運転制御部56は、選択部55が選択した運転パターンで運転されるように換気機を制御する(ステップS17)。例えば、運転制御部56は、第1の排風機及び送風機31,32を60%の運転量で運転させ、第2の排風機及び送風機34,35を70%の運転量で運転させ、第3の排風機及び送風機37,38を80%の運転量で運転させる。
Next, the operation control unit 56 controls the ventilator so as to be operated with the operation pattern selected by the selection unit 55 (step S17). For example, the operation control unit 56 operates the first exhaust fan and the
運転制御部56による換気機の制御は、換気制御装置41による換気機の制御に優先する。言い換えると、運転制御部56が選択された運転パターンで運転されるように換気機を制御する間、換気制御装置41は、換気機の制御を停止する。 The ventilator control by the operation control unit 56 has priority over the ventilator control by the ventilation control device 41. In other words, the ventilation control device 41 stops the control of the ventilator while controlling the ventilator so that the operation control unit 56 is operated in the selected operation pattern.
運転制御部56が換気機を制御することで、渋滞が発生する第1乃至第3の区間S1〜S3の空気が適切に換気される。すなわち、トンネル10の内部より温度が低い外部から、外気がトンネル10の内部に入れられる。これにより、車両Cの排熱により上昇していた第1乃至第3の区間S1〜S3における温度が、適切な値へと低下する。すなわち、換気機がトンネル10の内部の温度を調整する。
When the operation control unit 56 controls the ventilator, the air in the first to third sections S1 to S3 where the traffic jam occurs is appropriately ventilated. That is, outside air is introduced into the
上述の実施の形態に係る空気制御システム40において、選択部55が、交通状況に対応する運転パターンを選択し、運転制御部56が、選択された運転パターンで運転するように換気機を制御する。これにより、混雑時や渋滞時の車両Cの排熱によるトンネル10の内部の温度上昇を、より効率的に抑制できる。
In the
例えば、渋滞が発生している区間S1〜S3に対応する換気機(排風機及び送風機31,32,34,35,37,38)の運転量を高くすることで、当該区間S1〜S3の温度上昇を抑制できる。一方、交通状況が「自由流」である区間S1〜S3に対応する換気機の運転量を低くすることで、空気制御システム40の運転コストを低減できる。言い換えると、温度制御装置42は、空気制御システム40の運転コストあたりの温度低下量をより高くすることができる。なお、例えば、トンネル10の内部の空気の流れを考慮して効率的にトンネル10の内部の温度上昇を抑制するため、渋滞している区間の換気機の運転量を少なくすることもあり得る。
For example, the temperature of the sections S1 to S3 can be increased by increasing the operation amount of the ventilators (exhaust fans and
運転制御部56は、トンネル10の内部の温度が閾値を超える場合に、選択された運転パターンで運転するように換気機を制御する。すなわち、トンネル10の内部に渋滞が発生しても、例えば季節や時間のような種々の要因によってトンネル10の内部の温度が十分に低い(30℃以下である)場合、運転制御部56による換気機の制御は行われない。これにより、空気制御システム40の運転コストが低減し、より効率的にトンネル10の内部の温度上昇を抑制できる。
The operation control unit 56 controls the ventilator to operate with the selected operation pattern when the temperature inside the
複数の排風機及び送風機31,32,34,35,37,38と、複数のトラフィックカウンタ22〜24とが、トンネル10の内部の複数個所(第1乃至第3の区間S1〜S3)に互いに対応して配置される。そして、運転パターンは、複数の換気機の個別の運転量を設定する。これにより、例えば運転制御部56は、渋滞する区間S1〜S3で換気機の運転量を高くし、交通状況が「自由流」である区間S1〜S3で換気機の運動量を低くし又は停止する。従って、空気制御システム40の運転コストが低減し、より効率的にトンネル10の内部の温度上昇を抑制できる。
A plurality of exhaust fans and
複数の運転パターンが、それぞれ、トンネル10の内部の交通状況及び温度に対応して設定される。言い換えると、温度制御部50は、複数の温度の閾値を用いた段階的な換気機の制御を行う。これにより、例えば、トンネル10の内部の温度がより高い場合に、温度制御部50は、換気機の運転量をより高くする。従って、より効率的にトンネル10の内部の温度上昇を抑制できる。
A plurality of operation patterns are set corresponding to the traffic situation and temperature inside the
トンネル10の内部の空気を換気する換気機が、運転パターンに基づいて運転される。すなわち、温度制御装置42は、トンネル10の内部の空気を換気するための既存の設備(換気機)の運転を制御することにより、トンネル10の内部の温度上昇を抑制する。従って、空気制御システム40のコストを低減できる。
A ventilator that ventilates the air inside the
本実施形態の温度制御装置42は、CPUなどの制御装置と、ROM(Read Only Memorry)やRAMなどの記憶装置と、HDD、CDドライブ装置などの外部記憶装置と、ディスプレイ装置などの表示装置と、キーボードやマウスなどの入力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。 The temperature control device 42 of this embodiment includes a control device such as a CPU, a storage device such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM, an external storage device such as an HDD and a CD drive device, and a display device such as a display device. It has an input device such as a keyboard and a mouse, and has a hardware configuration using a normal computer.
本実施形態の温度制御装置42で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。 The program executed by the temperature control device 42 of the present embodiment is an installable format or executable format file, such as a CD-ROM, a flexible disk (FD), a CD-R, a DVD (Digital Versatile Disk), or the like. Recorded on a readable recording medium.
また、本実施形態の温度制御装置42で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の温度制御装置42で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成しても良い。 Further, the program executed by the temperature control device 42 of the present embodiment may be provided by being stored on a computer connected to a network such as the Internet and downloaded via the network. Further, the program executed by the temperature control device 42 of the present embodiment may be provided or distributed via a network such as the Internet.
また、本実施形態の温度制御装置42で実行されるプログラムを、ROM等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。 Further, the program executed by the temperature control device 42 of the present embodiment may be configured to be provided by being incorporated in advance in a ROM or the like.
本実施形態の温度制御装置42で実行されるプログラムは、上述した各部(温度取得部53、交通状況取得部54、選択部55、運転制御部56)を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU(プロセッサ)が上記記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、温度取得部53、交通状況取得部54、選択部55、運転制御部56が主記憶装置上に生成されるようになっている。
The program executed by the temperature control device 42 of the present embodiment has a module configuration including the above-described units (the
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、取得したトンネル内部の交通状況に対応した運転パターンで運転されるように、温調装置が制御される。これにより、トンネル内の温度上昇をより効率的に抑制できる。 According to at least one embodiment described above, the temperature control device is controlled so as to be operated with an operation pattern corresponding to the acquired traffic situation inside the tunnel. Thereby, the temperature rise in a tunnel can be suppressed more efficiently.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
例えば、上記実施形態において、温度制御装置42による換気機の制御が行われる間、換気制御装置41による換気機の制御が停止する。しかし、空気制御システム40はこれに限らない。例えば、温度制御装置42は、換気制御装置41により制御される換気機の運転量を増減させる制御を行っても良い。すなわち、運転パターンは、換気機の絶対的な運転量に限らず、他の制御に対する運転量の増減を定めたものであっても良い。
For example, in the above embodiment, while the ventilator is controlled by the temperature controller 42, the ventilator control by the ventilation controller 41 is stopped. However, the
さらに、上記実施形態において、温度制御装置42は、換気機を制御することでトンネル10の内部の温度上昇を抑制する。しかし、空気制御システム40はこれに限らない。例えば、温度制御装置42は、トンネル10の内部に配置された、温調装置の一例である冷房装置を制御することで、トンネル10の内部の温度上昇を抑制しても良い。なお、温調装置は、換気機及び冷房装置に限らず、トンネル10の内部の温度を調整できる他の装置であっても良い。
Furthermore, in the said embodiment, the temperature control apparatus 42 suppresses the temperature rise inside the
さらに、ここに記述されたシステムの種々のモジュールは、ソフトウェア・アプリケーション、ハードウェア及び/又はソフトウェア・モジュール、あるいはサーバのような一台以上のコンピュータ上のコンポーネントとしてインプリメントすることができる。種々のモジュールは、別々に説明されているが、それらは同じ根本的なロジックかコードのうちの幾つかあるいは全てを共有しても良い。 Further, the various modules of the systems described herein can be implemented as software applications, hardware and / or software modules, or components on one or more computers such as servers. Although the various modules are described separately, they may share some or all of the same underlying logic or code.
10…トンネル、22…第1のトラフィックカウンタ、23…第2のトラフィックカウンタ、24…第3のトラフィックカウンタ、28…第1のジェットファン、29…第2のジェットファン、30…集中排風機、31…第1の排風機、32…第1の送風機、34…第2の排風機、35…第2の送風機、37…第3の排風機、38…第3の送風機、40…トンネル内空気制御システム、42…トンネル内温度制御装置、53…温度取得部、54…交通状況取得部、55…選択部、56…運転制御部、S1…第1の区間、S2…第2の区間、S3…第3の区間。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
トンネル内部に設けられた温調装置の複数の運転パターンの中から前記交通状況取得部が取得した前記交通状況に対応する前記運転パターンを選択する選択部と、
前記選択部が選択した前記運転パターンで運転されるように前記温調装置を制御する運転制御部と、
を具備するトンネル内温度制御装置。 A traffic condition acquisition unit for acquiring the traffic condition inside the tunnel;
A selection unit for selecting the operation pattern corresponding to the traffic situation acquired by the traffic situation acquisition unit from a plurality of operation patterns of a temperature control device provided inside the tunnel;
An operation control unit for controlling the temperature control device to be operated in the operation pattern selected by the selection unit;
A tunnel temperature control device comprising:
前記運転制御部は、前記温度取得部が取得した前記温度が閾値を超える場合に、前記選択部が選択した前記運転パターンで運転されるように前記温調装置を制御する、
請求項1のトンネル内温度制御装置。 A temperature acquisition unit for acquiring the temperature inside the tunnel;
The operation control unit controls the temperature adjustment device to be operated with the operation pattern selected by the selection unit when the temperature acquired by the temperature acquisition unit exceeds a threshold.
The temperature control apparatus in a tunnel of Claim 1.
前記交通状況取得部は、前記複数の温調機器に対応する位置における交通状況を取得し、
前記運転パターンは、前記複数の温調機器の個別の運転量を設定する、
請求項2のトンネル内温度制御装置。 The temperature control device has a plurality of temperature control devices arranged at a plurality of locations inside the tunnel,
The traffic condition acquisition unit acquires a traffic condition at a position corresponding to the plurality of temperature control devices,
The operation pattern sets individual operation amounts of the plurality of temperature control devices,
The temperature control apparatus in a tunnel of Claim 2.
前記選択部は、前記交通状況取得部が取得した前記交通状況及び前記温度取得部が取得した前記温度に対応した前記運転パターンを選択する、
請求項3のトンネル内温度制御装置。 Each of the plurality of operation patterns is set corresponding to the traffic situation inside the tunnel and the temperature inside the tunnel,
The selection unit selects the driving pattern corresponding to the traffic status acquired by the traffic status acquisition unit and the temperature acquired by the temperature acquisition unit,
The temperature control apparatus in a tunnel of Claim 3.
トンネル内部の交通状況を測定する交通状況測定装置と、
前記温調装置の複数の運転パターンの中から前記交通状況測定装置が測定した前記交通状況に対応する前記運転パターンを選択し、当該選択した運転パターンで運転されるように前記温調装置を制御する温度制御装置と、
を具備するトンネル内温度制御システム。 A temperature control device for adjusting the temperature inside the tunnel,
A traffic condition measuring device for measuring traffic conditions inside the tunnel;
The driving pattern corresponding to the traffic situation measured by the traffic situation measuring device is selected from a plurality of driving patterns of the temperature regulating apparatus, and the temperature regulating apparatus is controlled so as to be driven by the selected driving pattern. A temperature control device,
A tunnel temperature control system comprising:
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JP2006083621A (en) * | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Japan Radio Co Ltd | Ventilation control system in tunnel |
JP2013189752A (en) * | 2012-03-12 | 2013-09-26 | Toshiba Corp | Tunnel ventilation control device |
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- 2013-10-15 JP JP2013214649A patent/JP2015078779A/en active Pending
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