JP2019173325A - 除雪システムの制御装置、噴射制御装置、及び加熱制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】噴射装置及び加熱装置を効果的に稼動させることのできる除雪システムの制御装置、噴射制御装置、及び加熱制御装置を提供する。【解決手段】除雪システム１は、軌道分岐部に存在する雪を流体の噴射によって除去する噴射装置２と、軌道分岐部の基本レール１２を加熱する加熱装置３とを備える。除雪システム１の除雪制御装置４は、噴射装置２及び加熱装置３を制御する。除雪システム１の除雪制御装置４は、噴射装置２又は加熱装置３の一方の制御に応じて、他方を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、除雪システムの制御装置、噴射制御装置、及び加熱制御装置に関する。

降雪のある地域では、軌道に設置された軌道分岐部の基本レールと基本レールの隣りに位置し基本レールに対して接離可能なトングレールとの間に落下した雪等の異物を空気噴射によって除去する噴射装置が設置されている（例えば、特許文献１参照）。

噴射装置は、トングレールの先端方向に開口を有するノズルを設け、圧縮機によって圧縮された空気をノズルから噴射することで、基本レールとトングレールとの間の雪を吹き飛ばして除去する。

特開平６−２４０６０５号公報

ところで、噴射装置が設置された軌道分岐部には、加熱装置も設置されていることがある。このような軌道分岐部では、噴射装置と加熱装置とがそれぞれ別々に稼動している。そこで、噴射装置と加熱装置とを備える除雪システムにおいて、除雪システムを効果的に稼動させることが求められている。なお、噴射装置の制御装置を噴射制御装置とし、加熱装置の制御装置を加熱制御装置とする。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、噴射装置及び加熱装置を効果的に稼動させることのできる除雪システムの制御装置、噴射制御装置、及び加熱制御装置を提供することにある。

上記課題を解決する除雪システムの制御装置は、軌道分岐部に存在する雪を流体の噴射によって除去する噴射装置と、前記軌道分岐部のレールを加熱する加熱装置と、を備える除雪システムの制御装置であって、前記噴射装置又は前記加熱装置の一方の制御に応じて、他方を制御する。

上記構成によれば、噴射装置の制御と加熱装置の制御とを組み合わせて行うことで、噴射装置と加熱装置とが別々に稼動されることで発生する無駄を減らして噴射装置及び加熱装置を効果的に稼動させることができる。

上記除雪システムの制御装置について、前記除雪システムは、前記軌道分岐部に存在する雪の有無を検出する検出部を備え、前記検出部によって前記雪の存在が検出されるときに、前記噴射装置及び前記加熱装置を稼働させることが好ましい。

上記構成によれば、雪が存在するときには噴射装置及び加熱装置を稼働させることで迅速に雪を除去することができる。
上記除雪システムの制御装置について、前記レールの温度に基づいて前記噴射装置と前記加熱装置とを制御することが好ましい。

上記構成によれば、加熱装置のみを軌道分岐部のレールの温度に基づいて制御する場合と比較すると、噴射装置もレールの温度に基づいて制御するため、加熱装置の無駄な稼動を低減することができる。

上記除雪システムの制御装置について、前記加熱装置によって加熱された前記レールの温度に基づいて、前記噴射装置から噴射する流体の噴射圧、噴射回数、噴射時間の少なくとも一つを制御することが好ましい。

上記構成によれば、流体の噴射圧、噴射回数、噴射時間の少なくとも一つを制御することで、加熱されたレールの温度に基づいて流体を噴射することができる。
上記課題を解決する噴射制御装置は、軌道分岐部に存在する雪を流体の噴射によって除去する噴射装置を制御する噴射制御装置であって、前記軌道分岐部のレールを加熱する加熱装置を制御する。

上記構成によれば、噴射装置の制御と加熱装置の制御とを組み合わせて行うことで、噴射装置と加熱装置とが別々に稼動されることで発生する無駄を減らして噴射装置と加熱装置とを効果的に稼動させることができる。

上記課題を解決する加熱制御装置は、軌道分岐部のレールを加熱する加熱装置を制御する加熱制御装置であって、前記軌道分岐部に存在する雪を流体の噴射によって除去する噴射装置を制御する。

上記構成によれば、噴射装置の制御と加熱装置の制御とを組み合わせて行うことで、噴射装置と加熱装置とが別々に稼動されることで発生する無駄を減らして噴射装置と加熱装置とを効果的に稼動させることができる。

本発明によれば、噴射装置及び加熱装置を効果的に稼動させることができる。

除雪システムの第１の実施形態の概略構成を示すブロック図。 同実施形態の除雪システムが設置される軌道分岐部の概略構成を示す図。 同実施形態の除雪システムの噴射装置の運転モードを示す図。 同実施形態の除雪システムによる除雪処理を示すフローチャート。 同実施形態の除雪システムによる不転換処理を示す図。 除雪システムの第２の実施形態による除雪処理を示すフローチャート。 除雪システムの変形例の概略構成を示すブロック図。

（第１の実施形態）
以下、図１〜図５を参照して、除雪システムの制御装置の第１の実施形態について説明する。

図１に示すように、軌道分岐部には、降雪のある地域では、除雪システム１が設置されている。除雪システム１は、軌道分岐部に存在する雪を流体の噴射によって除去する噴射装置２と、軌道分岐部のレールを加熱する加熱装置３とを備えている。ここで、雪には、雪そのものに加え、雪が解けて固まった氷を含む。

図２に示すように、軌道分岐部１０は、軌道を分岐させるとともに、軌道を転換する部分である。軌道分岐部１０は、枕木１１に固定されている一対の基本レール１２と、基本レール１２に対して移動する一対のトングレール１３と、トングレール１３を移動させる転てつ器１４とを備えている。軌道分岐部１０は、トングレール１３が転てつ器１４によって移動されることで軌道を転換する。転てつ器１４は、モータによってトングレール１３を移動させる電気式である。軌道分岐部１０では、軌道分岐部１０を列車が通過するときに、基本レール１２とトングレール１３との乗り移りに伴う振動で列車の床下の雪が落下する。この列車の床下に付着していた雪は固い雪も含む。そして、軌道分岐部１０において、基本レール１２とトングレール１３との間に雪等の異物が存在することで軌道を転換することができないことを不転換という。

噴射装置２は、圧縮空気式であって、流体として圧縮空気を噴射することで軌道分岐部１０の基本レール１２とトングレール１３との間に存在する雪を吹き飛ばす装置である。噴射装置２は、基本レール１２の側面に設置される配管２１と、この配管２１の先端にそれぞれ設置されるエアノズル２２とを備えている。エアノズル２２の開口部は、基本レール１２とトングレール１３とが密着した状態で基本レール１２とトングレール１３との間に位置する。エアノズル２２の開口部は、トングレール１３の先端方向に指向し、雪をトングレール１３の先端方向に吹き飛ばす。基本レール１２には、配管２１とエアノズル２２とのセットが複数設置されている。

加熱装置３は、電熱式であるヒータ３１を備えている。ヒータ３１は、基本レール１２の側面に設置され、基本レール１２を加熱することで雪を解かす。なお、基本レール１２に限らず、トングレール１３を温めてもよい。また、ヒータパネル等を枕木１１間に設置して基本レール１２やトングレール１３を温めてもよい。ヒータ３１は、電熱式に限らず、ガス式であってもよい。

図１に示すように、噴射装置２は、一対の基本レール１２のうち定位側基本レール１２Ａの側面に第１配管２１Ａが設置され、反位側基本レール１２Ｂの側面に第２配管２１Ｂが設置されている。第１配管２１Ａの先端には、第１エアノズル２２Ａが設置されている。第１配管２１Ａには、空気の噴射を制御する第１電磁弁２４Ａが設置されている。第２配管２１Ｂの先端には、第２エアノズル２２Ｂが設置されている。第２配管２１Ｂには、空気の噴射を制御する第２電磁弁２４Ｂが設置されている。第１電磁弁２４Ａ及び第２電磁弁２４Ｂには、圧縮空気が溜められた空気タンク２５が接続されている。空気タンク２５に接続される配管は、分岐して第１電磁弁２４Ａと第２電磁弁２４Ｂに接続されている。空気タンク２５には、空気タンク２５の圧力を検出する圧力センサ２７が設置されている。コンプレッサ２６は、空気タンク２５の圧力が閾値以下となると、稼動して圧縮空気を空気タンク２５に供給する。すなわち、コンプレッサ２６から供給された圧縮空気が空気タンク２５に溜められて、空気タンク２５に接続された第１電磁弁２４Ａ及び第２電磁弁２４Ｂのオンオフ切替によって第１エアノズル２２Ａ及び第２エアノズル２２Ｂから空気が噴射される。

加熱装置３は、一対の基本レール１２のうち定位側基本レール１２Ａの側面に延出方向に沿って第１ヒータ３１Ａが設置され、反位側基本レール１２Ｂの側面に延出方向に沿って第２ヒータ３１Ｂが設置されている。加熱装置３は、定位側基本レール１２Ａの温度を検出する第１温度センサ３２Ａが定位側基本レール１２Ａに設置され、反位側基本レール１２Ｂの温度を検出する第２温度センサ３２Ｂが反位側基本レール１２Ｂに設置されている。第１温度センサ３２Ａ及び第２温度センサ３２Ｂは、検出した温度情報を含む温度信号を出力する。なお、第１温度センサ３２Ａ及び第２温度センサ３２Ｂを加熱装置３の構成としたが、噴射装置２の構成としてもよく、除雪システム１の構成であればよい。

除雪システム１は、噴射装置２及び加熱装置３の両方を制御する除雪制御装置４を備えている。なお、加熱装置３は、制御装置を備えておらず、除雪制御装置４によって制御される。除雪制御装置４は、噴射装置２の第１電磁弁２４Ａ及び第２電磁弁２４Ｂに対してオンオフ制御を行うことで空気の噴射を制御する。また、除雪制御装置４は、加熱装置３の第１ヒータ３１Ａ及び第２ヒータ３１Ｂのオンオフ制御を行うことで加熱を制御する。

除雪制御装置４は、シーケンス制御装置であるプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を備え、ラダープログラムと呼ばれる専用プログラムに従って動作する。ＰＬＣは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及び記憶部を備えている。除雪制御装置４には、圧力センサ２７、第１温度センサ３２Ａ、第２温度センサ３２Ｂ、ポイント位置センサ４１、列車検知センサ４２、降雪検知センサ４３等の入力機器が接続されている。また、除雪制御装置４には、第１電磁弁２４Ａ、第２電磁弁２４Ｂ、コンプレッサ２６、第１ヒータ３１Ａ、第２ヒータ３１Ｂ等の出力機器が接続されている。除雪制御装置４は、ラダープログラムによってこれら被制御機器を制御する。

ポイント位置センサ４１は、基本レール１２の定位と反位との間におけるトングレール１３の位置を転てつ器１４のモータの電流値に基づいて検出して、位置情報を含む位置信号を出力する。除雪制御装置４は、ポイント位置センサ４１から入力された位置信号に基づいて転換したか否かを判定する。例えば、ポイント位置センサ４１は、基本レール１２とトングレール１３との間に雪が存在してトングレール１３が移動できないと、移動できていない位置情報を含む位置信号を出力する。軌道分岐部１０は、不転換が発生すると、転換を再度行うリトライや、不転換の情報を運転指令所等に送信する。

列車検知センサ４２は、例えば超音波センサを備え、列車が通過すると列車通過検知信号を出力する。
降雪検知センサ４３は、検知部に付着する雪の水分を検知すると、降雪信号を出力する。なお、水分量に応じて降雪量を含めて降雪信号を出力してもよい。また、降雪検知センサ４３は、水分検知方式に限らず、雪が反射した赤外線を検知することで降雪を検知する赤外線方式であってもよい。

図３に示すように、除雪制御装置４は、噴射装置２によって「事後噴射」と「予防噴射」と「間欠噴射」とを行う。事後噴射は、軌道分岐部１０が不転換となったときに、存在する雪を除去する目的で空気を噴射することである。なお、軌道分岐部１０が不転換時にリトライ動作を行うときには、リトライ動作する度に空気を噴射するリトライ噴射を行う。予防噴射は、軌道分岐部１０を列車が通過したときに雪が落下するおそれがあるため、不転換を予防する目的で列車が通過する毎に空気を噴射することである。間欠噴射は、降雪時に積雪を回避する目的で空気を一定間隔で噴射することである。

除雪制御装置４は、レール温度及び降雪情報に応じて、上記の「事後噴射」と「予防噴射」と「間欠噴射」とを組み合わせた噴射パターンからなる運転モードを設定する。レベル１の運転モードでは、除雪制御装置４は、空気の噴射頻度が少なくなるように、事後噴射のみ行う。除雪制御装置４は、基本レール１２の温度が比較的高く、降雪がないときに、レベル１の運転モードに設定する。レベル２の運転モードでは、除雪制御装置４は、空気の噴射頻度が中ほどになるように、事後噴射及び予防噴射を行う。除雪制御装置４は、基本レール１２の温度が比較的低い又は降雪があるときに、レベル２の運転モードに設定する。レベル３の運転モードでは、除雪制御装置４は、空気の噴射頻度が多くなるように、事後噴射、予防噴射、及び間欠噴射を行う。除雪制御装置４は、基本レール１２の温度が比較的低く、降雪があるときに、レベル３の運転モードに設定する。なお、各レベルの運転モードは、設置環境や列車等に応じて任意に変更可能である。

図２に示すように、除雪制御装置４は、第１エアノズル２２Ａと第２エアノズル２２Ｂとの両方から同時に噴射せず、第１エアノズル２２Ａと第２エアノズル２２Ｂとの一方から噴射させる。除雪制御装置４は、基本レール１２からトングレール１３が離れている側の配管２１に圧縮空気を供給するように、第１電磁弁２４Ａ又は第２電磁弁２４Ｂをオン制御して開放させる。このように片側噴射とすることで必要となる空気圧又は空気量を抑制することができる。なお、第１エアノズル２２Ａと第２エアノズル２２Ｂとの両方からの同時噴射が必要であれば、空気タンク２５の空気圧を必要圧力とすればよい、又は空気量を必要量とすればよい。除雪制御装置４は、圧力センサ２７から空気タンク２５の圧力値を取得して、圧力値が閾値以下となると、コンプレッサ２６を稼動させて圧縮空気を空気タンク２５に供給させる。

図１に示すように、除雪制御装置４は、噴射装置２と加熱装置３との一方の制御に応じて、噴射装置２と加熱装置３との他方を制御する。第１の実施形態では、除雪制御装置４は、噴射装置２の稼働状態に応じて、加熱装置３の稼働状態を決定する。すなわち、除雪制御装置４は、噴射装置２の運転モードを設定した上で、加熱装置３のヒータ３１の稼働を設定する。また、除雪制御装置４は、軌道分岐部１０の基本レール１２の温度に基づいて噴射装置２と加熱装置３とを制御する。すなわち、基本レール１２の温度が例えば５℃以上と比較的高ければ、降雪があったとしても雪はすぐに解けてしまう一方で、基本レール１２の温度が例えば５℃未満と比較的低ければ、降雪があると雪は解けずに積もる可能性がある。そのため、除雪制御装置４が基本レール１２の温度に基づいて噴射装置２と加熱装置３とを制御すれば、軌道分岐部１０の不転換を抑制しつつ、噴射装置２と加熱装置３とを効果的に稼動させることができる。

除雪システム１の構成のうち、第１電磁弁２４Ａ、第２電磁弁２４Ｂ、空気タンク２５、コンプレッサ２６、圧力センサ２７、及び除雪制御装置４を含む構成を、空気源ユニット２３とする。空気源ユニット２３は、軌道分岐部１０に設置される機器を接続することで除雪システム１として機能させることができるユニットである。軌道分岐部１０に設置される機器は、第１配管２１Ａ、第１エアノズル２２Ａ、第２配管２１Ｂ、第２エアノズル２２Ｂ、第１ヒータ３１Ａ、第２ヒータ３１Ｂ、第１温度センサ３２Ａ、第２温度センサ３２Ｂ、ポイント位置センサ４１、列車検知センサ４２、降雪検知センサ４３等である。加熱装置３の構成である第１ヒータ３１Ａ、第２ヒータ３１Ｂ、第１温度センサ３２Ａ、第２温度センサ３２Ｂを、空気源ユニット２３に接続することで、噴射装置２の機能に加えて、加熱装置３の機能を有することができる。そして、空気源ユニット２３の除雪制御装置４が噴射装置２及び加熱装置３を制御することができる。

次に、図４及び図５を参照して、上記のように構成された除雪システム１の作用について説明する。
図４に示すように、除雪制御装置４は、以下の除雪処理を行う。

まず、除雪制御装置４は、レール温度及び降雪情報を取得する（ステップＳ１１）。すなわち、除雪制御装置４は、第１温度センサ３２Ａから出力された温度信号によって定位側基本レール１２Ａの温度を取得し、第２温度センサ３２Ｂから出力された温度信号によって反位側基本レール１２Ｂの温度を取得する。また、除雪制御装置４は、降雪検知センサ４３から出力された降雪信号によって降雪情報を取得する。

続いて、除雪制御装置４は、噴射の運転モードを設定する（ステップＳ１２）。すなわち、除雪制御装置４は、取得した基本レール１２の温度及び降雪情報に基づいて噴射装置２の運転モードを設定する。具体的には、除雪制御装置４は、基本レール１２の温度が例えば５℃以上且つ降雪がないときにレベル１の運転モードに設定する。レベル１の運転モードでは、除雪制御装置４は、事後噴射のみを行う。除雪制御装置４は、基本レール１２の温度が５℃未満又は降雪があるときにレベル２の運転モードに設定する。レベル２の運転モードでは、除雪制御装置４は、事後噴射及び予防噴射を行う。除雪制御装置４は、基本レール１２の温度が５℃未満且つ降雪があるときにレベル３の運転モードに設定する。レベル３の運転モードでは、除雪制御装置４は、事後噴射、予防噴射、及び間欠噴射を行う。

続いて、除雪制御装置４は、ヒータの稼働を設定する（ステップＳ１３）。すなわち、除雪制御装置４は、噴射装置２の稼動状態を加味して、第１ヒータ３１Ａ及び第２ヒータ３１Ｂの稼働を設定し、従来よりも低い温度でヒータ３１を稼働させることができる。例えば、従来の噴射装置と加熱装置とが別々に稼動していたときには、加熱装置のヒータは５℃未満でオン制御し、１５℃以上でオフ制御していた。しかしながら、本実施形態では、除雪システム１の加熱装置３の第１ヒータ３１Ａ及び第２ヒータ３１Ｂは、３℃未満でオン制御し、１０℃以上でオフ制御するように設定することができる。これは、加熱装置３が基本レール１２を温めて剥がれ易くなった雪を噴射装置２の空気によって吹き飛ばすため、雪を全て溶かす必要がないからである。

図５に示すように、除雪制御装置４は、除雪処理において不転換時に以下の不転換処理を行う。なお、除雪制御装置４は、不転換時には、転てつ器１４によって転換動作が行われる度に噴射装置２に事後噴射を行わせる。

まず、除雪制御装置４は、ヒータが作動しているか否かを判定する（ステップＳ２１）。すなわち、除雪制御装置４は、不転換の原因が雪の存在であれば、基本レール１２を加熱することで不転換を解消することができる可能性があるため、第１ヒータ３１Ａ及び第２ヒータ３１Ｂがオン制御であるか否かを確認する。そして、除雪制御装置４は、第１ヒータ３１Ａ及び第２ヒータ３１Ｂがオフ制御であると判定した場合には（ステップＳ２１：ＮＯ）、ヒータを作動させる（ステップＳ２４）。すなわち、除雪制御装置４は、噴射装置２の運転モードに関係なく、第１ヒータ３１Ａ及び第２ヒータ３１Ｂを強制的にオン制御して、基本レール１２を加熱する。

一方、除雪制御装置４は、第１ヒータ３１Ａ及び第２ヒータ３１Ｂがオン制御であると判定した場合には（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、第１ヒータ３１Ａ及び第２ヒータ３１Ｂのオン制御を継続させる（ステップＳ２２）。

続いて、除雪制御装置４は、軌道分岐部１０が不転換であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。すなわち、除雪制御装置４は、不転換が解消されたか否かを確認する。そして、除雪制御装置４は、軌道分岐部１０が不転換でないと判定した場合には（ステップＳ２３：ＮＯ）、不転換が解消されているので、不転換処理を終了する。

一方、除雪制御装置４は、軌道分岐部１０が不転換であると判定した場合には（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、不転換が解消されていないので、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２４）。すなわち、除雪制御装置４は、基本レール１２が温まるまで時間が必要なので、不転換処理を開始してから所定時間を経過するのを待つ。そして、除雪制御装置４は、所定時間が経過していないと判定した場合には（ステップＳ２４：ＮＯ）、所定時間が経過するのを待つために、ステップＳ２３に移行する。

一方、すなわち、除雪制御装置４は、所定時間が経過したと判定した場合には（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、基本レール１２を所定時間温めても不転換を解消することができないため、不転換処理を終了する。除雪制御装置４は、不転換が解消することができないことを運転指令所等に送信する。

上記のように、除雪システム１は、加熱装置３が基本レール１２を加熱して剥がれ易くなった雪を噴射装置２の空気によって吹き飛ばす。このため、除雪システム１の噴射装置２及び加熱装置３の消費エネルギー（消費電力等）を低減することができ、除雪システム１を効果的に稼働させることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）除雪システム１の除雪制御装置４が噴射装置２の制御と加熱装置３の制御とを組み合わせて行うことで、噴射装置と加熱装置とが別々に稼動されることで発生する無駄を減らして噴射装置２及び加熱装置３を効果的に稼動させることができる。

（２）加熱装置３のみを軌道分岐部１０の基本レール１２の温度に基づいて制御する場合と比較すると、噴射装置２も基本レール１２の温度に基づいて制御するため、加熱装置３の無駄な稼動を低減することができる。

（３）噴射装置２は、加熱装置３と組み合わせて制御することで、必要な噴射圧を低減することができる。すなわち、コンプレッサ２６の必要性能を低減することができる。また、噴射圧を低減することができれば、噴射音による騒音を抑制することができるようになる。

（４）加熱装置３は、噴射装置２と組み合わせて制御することで、必要な熱量を低減することができる。すなわち、ヒータ３１の必要性能を低減することができる。また、ヒータ３１の稼働時間を低減することができればランニングコストを抑制することができるようになる。

（第２の実施形態）
以下、図６を参照して、除雪システムの制御装置の第２の実施形態について説明する。この実施形態の除雪システム１の除雪制御装置４は、噴射装置２及び加熱装置３の制御の仕方が上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図１に示すように、除雪制御装置４は、噴射装置２と加熱装置３との一方の制御に応じて、噴射装置２と加熱装置３との他方を制御する。第２の実施形態では、除雪制御装置４は、加熱装置３の稼働状態に応じて、噴射装置２の稼働状態を決定する。すなわち、除雪制御装置４は、加熱装置３のヒータ３１の稼働を設定した上で、噴射装置２の運転モードを設定する。また、除雪制御装置４は、軌道分岐部１０の基本レール１２の温度に基づいて噴射装置２と加熱装置３とを制御する。

次に、図６を参照して、上記の除雪システム１の作用について説明する。
図６に示すように、除雪制御装置４は、以下の除雪処理を行う。
まず、除雪制御装置４は、第１の実施形態のステップＳ１１と同様に、レール温度及び降雪情報を取得する（ステップＳ３１）。

続いて、除雪制御装置４は、ヒータの稼働を設定する（ステップＳ３２）。すなわち、除雪制御装置４は、取得した基本レール１２の温度及び降雪情報に基づいて第１ヒータ３１Ａ及び第２ヒータ３１Ｂの稼働を設定する。具体的には、除雪制御装置４は、基本レール１２の温度が例えば５℃以上であるときに第１ヒータ３１Ａ及び第２ヒータ３１Ｂをオフ制御し、基本レール１２の温度が例えば５℃未満又は降雪があるときに第１ヒータ３１Ａ及び第２ヒータ３１Ｂをオン制御する。また、除雪制御装置４は、第１ヒータ３１Ａ及び第２ヒータ３１Ｂをオン制御した後、基本レール１２の温度が例えば１０℃以上となったらオフ制御する。

続いて、除雪制御装置４は、噴射の運転モードを設定する（ステップＳ３３）。すなわち、除雪制御装置４は、加熱装置３の稼働状態を加味して、噴射装置２の運転モードを設定する。具体的には、除雪制御装置４は、基本レール１２の温度が例えば５℃以上且つヒータ３１が作動していないときにレベル１の運転モードに設定する。レベル１の運転モードでは、除雪制御装置４は、事後噴射のみを行う。除雪制御装置４は、基本レール１２の温度が５℃未満且つヒータ３１が作動していないときにレベル２の運転モードに設定する。レベル２の運転モードでは、除雪制御装置４は、事後噴射及び予防噴射を行う。除雪制御装置４は、基本レール１２の温度が３℃未満且つヒータ３１が作動しているときにレベル３の運転モードに設定する。レベル３の運転モードでは、除雪制御装置４は、事後噴射、予防噴射、及び間欠噴射を行う。このように、降雪があるときでも、ヒータ３１によって雪を解かすことができるため、噴射装置２の稼働を低減することができる。これは、加熱装置３が基本レール１２を加熱して剥がれ易くなった雪を噴射装置２の空気によって吹き飛ばすため、雪を全て溶かす必要がないからである。

なお、除雪制御装置４は、第１の実施形態と同様に、除雪処理において不転換時に不転換処理を行う。
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の実施形態の（１）、（３）、及び（４）の効果に加え、以下の効果を奏することができる。

（５）加熱装置３のヒータ３１の稼働を設定した上で、噴射装置２の運転モードを設定するため、加熱装置３によって雪が溶けることを加味して、噴射装置２の稼働を低減することができる。

（第３の実施形態）
以下、図７を参照して、除雪システムの制御装置の第３の実施形態について説明する。この実施形態の除雪システムは、噴射装置及び加熱装置のそれぞれが制御装置を備えている点が上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図７に示すように、除雪システム１０１は、噴射装置１０２と加熱装置１０３とを備えている。
噴射装置１０２は、第１の実施形態の噴射装置２の構成に加えて、空気の噴射を制御する噴射制御装置２０を備えている。噴射制御装置２０は、シーケンス制御装置であるプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）を備え、ラダープログラムと呼ばれる専用プログラムに従って動作する。噴射制御装置２０には、圧力センサ２７、ポイント位置センサ４１、列車検知センサ４２、降雪検知センサ４３等の入力機器が接続されている。また、噴射制御装置２０には、第１電磁弁２４Ａ、第２電磁弁２４Ｂ、コンプレッサ２６等の出力機器が接続されている。噴射制御装置２０は、ラダープログラムによってこれら被制御機器を制御する。噴射制御装置２０は、第１電磁弁２４Ａ及び第２電磁弁２４Ｂに対してオンオフ制御を行うことで空気の噴射を制御する。

加熱装置１０３は、第１の実施形態の加熱装置３の構成に加えて、加熱を制御する加熱制御装置３０を備えている。加熱制御装置３０は、シーケンス制御装置であるプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）を備え、ラダープログラムと呼ばれる専用プログラムに従って動作する。加熱制御装置３０には、第１温度センサ３２Ａ、第２温度センサ３２Ｂ等の入力機器が接続されている。また、加熱制御装置３０には、第１ヒータ３１Ａ、第２ヒータ３１Ｂ等の出力機器が接続されている。加熱制御装置３０は、ラダープログラムによってこれら被制御機器を制御する。加熱制御装置３０は、第１ヒータ３１Ａ及び第２ヒータ３１Ｂのオンオフ制御を行うことで加熱を制御する。

噴射制御装置２０と加熱制御装置３０とは、接続線１００によって通信可能に相互接続されている。噴射制御装置２０は、加熱制御装置３０から接続線１００を介して、レール温度を取得する。一方、加熱制御装置３０は、噴射制御装置２０から接続線１００を介して、降雪情報及び不転換情報を取得する。なお、接続線１００が通信部に相当し、接続線１００に代えて無線通信を可能とする通信部を噴射制御装置２０と加熱制御装置３０とにそれぞれ備えてもよい。

噴射制御装置２０は、加熱制御装置３０の稼働状態に応じて、噴射制御装置２０の稼働状態を決定する。加熱制御装置３０は、噴射制御装置２０の稼働状態に応じて、加熱装置１０３の稼働状態を決定する。

噴射制御装置２０と加熱制御装置３０とは、どちらの稼働を優先するか決定した上で優先した一方の装置の稼働状態に応じて他方の装置を稼働させる。
噴射装置１０２の稼働を優先するときには、まず噴射制御装置２０は、第１の実施形態と同様に、レール温度及び降雪情報に基づいて噴射装置１０２の運転モードを設定する。そして、加熱制御装置３０は、噴射装置１０２の運転モードに応じて、加熱装置１０３のヒータ３１の稼働を設定する。なお、噴射制御装置２０は、降雪情報のみに基づいて噴射装置１０２の運転モードを設定してもよい。加熱制御装置３０は、噴射装置１０２の運転モードに加え、レール温度に応じて加熱装置１０３のヒータ３１の稼働を設定してもよい。

加熱装置１０３の稼働を優先するときには、まず加熱制御装置３０は、第２の実施形態と同様に、レール温度及び降雪情報に基づいて加熱装置１０３のヒータ３１の稼働を設定する。そして、噴射制御装置２０は、加熱装置１０３のヒータ３１の稼働に応じて、噴射装置１０２の運転モードを設定する。なお、加熱制御装置３０は、レール温度のみに基づいて加熱装置１０３のヒータ３１の稼働を設定してもよい。噴射制御装置２０は、加熱装置１０３のヒータ３１の稼働に加え、降雪情報に応じて噴射装置１０２の運転モードを設定してもよい。

加熱制御装置３０は、噴射装置１０２の運転モードに関係なく、ヒータ３１を強制的にオン制御して、基本レール１２を加熱する。
上記のように、加熱装置１０３が設置された軌道分岐部１０に噴射装置１０２を追加するときに、噴射装置１０２と加熱装置１０３とが別々に稼動するよりも噴射装置１０２と加熱装置１０３とが組み合わせて制御される。このため、消費エネルギー（消費電力等）を低減することができ、除雪システム１０１を効果的に稼働させることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（４）、第２の実施形態の（５）の効果に加え、以下の効果を奏することができる。
（６）噴射制御装置２０を備えた噴射装置１０２と、加熱制御装置３０を備えた加熱装置１０３とを備えた除雪システム１０１であっても、噴射装置１０２の制御と加熱装置１０３の制御とを組み合わせて行うことで除雪システム１０１を効果的に稼動させることができる。

なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記第１及び第２の実施形態において、軌道分岐部１０に雪が存在するときに、除雪制御装置４が噴射装置２及び加熱装置３を稼働させてもよい。例えば、図１に破線で示すように、除雪制御装置４に軌道分岐部１０に存在する雪の有無を検出する検出部４Ａを備える。そして、検出部４Ａは、除雪制御装置４に接続されたカメラ５１、導電率センサ５２、振動センサ５３の少なくとも１つから軌道分岐部１０の状況を把握して、軌道分岐部１０の雪の有無を検出する。カメラ５１であれば、カメラ５１が軌道分岐部１０を撮影し、カメラ５１が撮影した画像を除雪制御装置４が取得して、該画像から検出部４Ａが軌道分岐部１０に存在する雪の有無を検出する。導電率センサ５２であれば、導電率センサ５２が軌道分岐部１０の基本レール１２及びトングレール１３の少なくとも一方の導電率を計測し、雪の存在で導電率が変化することから検出部４Ａが軌道分岐部１０に存在する雪の有無を検出する。振動センサ５３であれば、振動センサ５３が軌道分岐部１０の基本レール１２及びトングレール１３の少なくとも一方の振動を計測し、雪等の異物の存在で振動が変化することから検出部４Ａが軌道分岐部１０に存在する雪の有無を検出する。

・また、検出部４Ａは、カメラ５１、導電率センサ５２、振動センサ５３の少なくとも１つから軌道分岐部１０の状況を把握して、軌道分岐部１０が不転換の有無を検出してもよい。そして、検出部４Ａは、軌道分岐部１０が不転換であるときに、噴射装置２及び加熱装置３の少なくとも一方を稼働させてもよい。

・上記第３の実施形態において、軌道分岐部１０に雪が存在するときに、噴射制御装置２０と加熱制御装置３０との少なくとも一方が噴射装置１０２及び加熱装置１０３の少なくとも一方を稼働させてもよい。例えば、図７に破線で示すように、噴射制御装置２０に軌道分岐部１０に存在する雪の有無を検出する検出部２０Ａを備える。加熱制御装置３０に軌道分岐部１０に存在する雪の有無を検出する検出部３０Ａを備える。検出部２０Ａ及び検出部３０Ａはいずれか一方のみでもよい。そして、検出部２０Ａ及び検出部３０Ａは、噴射制御装置２０に接続されたカメラ５１、導電率センサ５２、振動センサ５３の少なくとも１つから軌道分岐部１０の状況を把握して、軌道分岐部１０の雪の有無を検出する。加熱制御装置３０は、噴射制御装置２０から接続線１００を介してカメラ５１、導電率センサ５２、振動センサ５３から情報を取得する。このようにすれば、軌道分岐部１０に雪が存在するときには噴射装置１０２及び加熱装置１０３の少なくとも一方を稼働させることで迅速に雪を除去することができる。

・上記各実施形態では、レール温度及び降雪情報に基づいて運転モードを設定したが、降雪情報を用いず、レール温度のみに基づいて運転モードを設定してもよい。例えば、除雪制御装置４は、基本レール１２の温度が５℃以上のときにレベル１の運転モードに設定し、基本レール１２の温度が５℃未満３℃以上のときにレベル２の運転モードに設定し、基本レール１２の温度が３℃未満のときにレベル３の運転モードに設定する。

・上記各実施形態では、基本レール１２の温度に基づいて制御を行ったが、トングレール１３の温度に基づいて制御を行ってもよい。また、基本レール１２の温度及びトングレール１３の温度の両方に基づいて制御を行ってもよい。例えば、基本レール１２の温度とトングレール１３の温度とを比較して低い方の温度に基づいて制御を行ってもよい。

・上記各構成において、図１及び図７に示すように、除雪システム１，１０１は、軌道分岐部１０の周囲の気温を検出して、気温情報を含む気温信号を出力する気温センサ４４を備えてもよい。そして、除雪制御装置４及び加熱制御装置３０は、第１ヒータ３１Ａ及び第２ヒータ３１Ｂをレール温度ではなく、外気温でオンオフ制御してもよい。このようにすれば、軌道分岐部１０に雪が存在するときには噴射装置２，１０２及び加熱装置３，１０３の少なくとも一方を稼働させることで迅速に雪を除去することができる。

・上記第１及び第２の実施形態では、除雪制御装置４をＰＬＣとしたが、除雪制御装置４はＰＬＣに限らず、ラダープログラム以外によって被制御機器を制御する装置としてもよい。

・上記各構成において、軌道分岐部１０のレールの温度に基づいて噴射装置２，１０２の流体の噴射圧、噴射回数、噴射時間を稼働時に変更してもよい。流体の噴射圧を高めれば吹き飛ばすことができる雪の量や距離を増やすことができ、噴射回数を増やせば吹き飛ばすことができる雪の量や距離を増やすことができ、噴射時間が長くなれば吹き飛ばすことができる雪の量や距離を増やすことができる。

・上記各実施形態では、単に雪を吹き飛ばして除去するものについて説明したが、空気を噴射する以前の段階で加熱する加熱手段を設けて熱風を噴射してもよい。また、この他にも前述したノズルを備えた配管ユニットを加熱装置として用いて、軌道分岐部１０が不転換時に基本レール１２とトングレール１３との間の加熱に用いてもよい。

・また、噴射装置２，１０２は、流体として空気に限らず、水や、熱水を噴射してもよい。

１，１０１…除雪システム、２，１０２…噴射装置、３，１０３…加熱装置、４…除雪制御装置、４Ａ…検出部、１０…軌道分岐部、１１…枕木、１２…基本レール、１２Ａ…転位側基本レール、１２Ｂ…反位側基本レール、１３…トングレール、１４…転てつ器、２０…噴射制御装置、２０Ａ…検出部、２１Ａ…第１配管、２１Ｂ…第２配管、２２Ａ…第１エアノズル、２２Ｂ…第２エアノズル、２３…空気源ユニット、２４Ａ…第１電磁弁、２４Ｂ…第２電磁弁、２５…空気タンク、２６…コンプレッサ、２７…圧力センサ、３０…加熱制御装置、３０Ａ…検出部、３１Ａ…第１ヒータ、３１Ｂ…第２ヒータ、３２Ａ…第１温度センサ、３２Ｂ…第２温度センサ、４１…ポイント位置センサ、４２…列車検知センサ、４３…降雪検知センサ、４４…気温センサ、５１…カメラ、５２…導電率センサ、５３…振動センサ、１００…接続線。

Claims (6)

1. 軌道分岐部に存在する雪を流体の噴射によって除去する噴射装置と、前記軌道分岐部のレールを加熱する加熱装置と、を備える除雪システムの制御装置であって、
   前記噴射装置又は前記加熱装置の一方の制御に応じて、他方を制御する
   除雪システムの制御装置。
2. 前記除雪システムは、前記軌道分岐部に存在する雪の有無を検出する検出部を備え、
   前記検出部によって前記雪の存在が検出されるときに、前記噴射装置及び前記加熱装置を稼働させる
   請求項１に記載の除雪システムの制御装置。
3. 前記レールの温度に基づいて前記噴射装置と前記加熱装置とを制御する
   請求項１又は２に記載の除雪システムの制御装置。
4. 前記加熱装置によって加熱された前記レールの温度に基づいて、前記噴射装置から噴射する流体の噴射圧、噴射回数、噴射時間の少なくとも一つを制御する
   請求項１又は２に記載の除雪システムの制御装置。
5. 軌道分岐部に存在する雪を流体の噴射によって除去する噴射装置を制御する噴射制御装置であって、
   前記軌道分岐部のレールを加熱する加熱装置を制御する
   噴射制御装置。
6. 軌道分岐部のレールを加熱する加熱装置を制御する加熱制御装置であって、
   前記軌道分岐部に存在する雪を流体の噴射によって除去する噴射装置を制御する
   加熱制御装置。

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