JP2019173326A - 除雪装置 - Google Patents

Abstract

【課題】噴射装置を効果的に稼動させることのできる除雪装置を提供する。【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、軌道分岐部の周囲の、積雪量及び降雪量の少なくとも一方に関する情報を取得する情報取得部２０Ｂと、情報取得部２０Ｂが取得した情報に応じて、噴射装置２から噴射する流体の噴射圧と噴射回数と噴射時間との少なくとも一つを制御する噴射制御装置２０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、除雪装置に関する。

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、噴射装置は、例えば降雪検知センサによる降雪の有無や軌道分岐部の転換の有無によって稼動が制御されている。そこで、噴射装置を効果的に稼動させることが求められている。

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、噴射を効果的に行うことのできる除雪装置を提供することにある。

上記課題を解決する除雪装置は、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部と、前記軌道分岐部の周囲の、積雪量及び降雪量の少なくとも一方に関する情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部が取得した情報に応じて、前記噴射部から噴射する流体の噴射圧と噴射回数と噴射時間との少なくとも一つを制御する制御部と、を備える。

上記構成によれば、軌道分岐部の周囲の、積雪量及び降雪量の少なくとも一方に関する情報に基づいて噴射部を制御することで、軌道分岐部の実際の状況に応じた噴射を効果的に行うことができる。

上記除雪装置について、前記制御部は、軌道分岐部が前記雪により動作が阻害される阻害状態であることを判定する判定部を備え、前記判定部により前記軌道分岐部が前記阻害状態であると判定されるときに前記噴射部を稼働させることが好ましい。

上記構成によれば、軌道分岐部において動作が阻害されていると判定したときに噴射部を稼働させるため、無駄な稼動を減らすことができる。
上記除雪装置について、前記判定部は、前記軌道分岐部を撮影した撮影画像と、前記軌道分岐部を構成するレールの振動と、前記レールの導電率と、前記レールを加熱する加熱装置の稼働状況との少なくとも１つに基づいて阻害状態を判定することが好ましい。

上記除雪装置について、前記判定部は、前記軌道分岐部が前記阻害状態である場合には阻害の程度をさらに判定するものであり、前記制御部は、前記阻害の程度に応じて前記噴射部の稼働態様を変更することが好ましい。

上記構成によれば、軌道分岐部の阻害の程度に応じて噴射部の稼働態様を変更するため、阻害状態の有無だけで稼動させるよりも無駄な稼動を減らすことができる。
上記除雪装置について、前記軌道分岐部を構成するレールを加熱する加熱装置を備え、前記制御部は、前記加熱装置を制御することが好ましい。

上記構成によれば、軌道分岐部の状況に基づいて、噴射部の制御と加熱装置の制御とを組み合わせて行うことで流体の噴射及び加熱を効果的に行うことができる。

本発明によれば、噴射を効果的に行うことができる。

除雪装置の第１の実施形態の概略構成を示すブロック図。 同実施形態の除雪装置が設置される軌道分岐部の概略構成を示す図。 同実施形態の除雪装置の運転モードを示す図。 同実施形態の除雪装置による除雪処理を示すフローチャート。 同実施形態の除雪装置による不転換処理を示す図。 除雪装置の第２の実施形態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、除雪装置である除雪システム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も含む。なお、噴射装置２が噴射部に相当する。

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や氷を解かす。なお、基本レール１２に限らず、トングレール１３を加熱してもよい。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を加熱してもよい。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。噴射装置２は、噴射圧、噴射回数、噴射時間を変更することができる。

噴射装置２は、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。ＰＬＣは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及び記憶部を備えている。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圧、噴射回数、噴射時間を制御する。なお、噴射制御装置２０が制御部に相当する。

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。噴射制御装置２０は、第１温度センサ３２Ａ及び第２温度センサ３２Ｂから温度信号の温度情報を取得する情報取得部２０Ｂを備えている。

加熱装置３は、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。ＰＬＣは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及び記憶部を備えている。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。

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。噴射制御装置２０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との間に雪や氷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、不転換の情報を含む転換信号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、軌道分岐部１０及び軌道分岐部１０の周囲に設置されて、検知部に付着する雪の水分量に応じて降雪量を検出して、降雪量を含む降雪信号を出力する。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量を検知する赤外線方式であってもよい。情報取得部２０Ｂは、降雪検知センサ４３から入力された降雪信号の降雪量の情報を取得する。なお、情報取得部２０Ｂは、軌道分岐部１０及び軌道分岐部１０の周囲の降雪量に加えて、軌道分岐部１０及び軌道分岐部１０の周囲の積雪量を取得してもよい。降雪量は、所定時間に降った雪の量であって、現在降っている雪の量を把握することができる。積雪量は、積もっている雪の量であって、現在積もっている雪の量を把握することができる。

図３に示すように、噴射制御装置２０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、存在する雪や氷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。

噴射制御装置２０は、レールの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、噴射制御装置２０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。噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０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。噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０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。噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０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。噴射制御装置２０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。噴射制御装置２０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、噴射装置２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、及び噴射制御装置２０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噴射装置２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、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が接続された加熱制御装置３０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の噴射制御装置２０が噴射装置２及び加熱装置３を制御することができる。

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の情報取得部２０Ｂは、加熱制御装置３０から接続線１００を介して、レールの温度を取得する。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が加熱装置３を制御する。すなわち、噴射制御装置２０が加熱装置３の加熱制御装置３０に対して指示することで、加熱制御装置３０を介して加熱装置３を制御する。

噴射制御装置２０は、軌道分岐部１０のレールの温度及び降雪情報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、噴射制御装置２０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、除雪システム１を効果的に稼動させることができる。

噴射制御装置２０は、軌道分岐部１０の降雪量に基づいて噴射装置２の稼働を制御する。噴射制御装置２０は、軌道分岐部１０が雪により動作が阻害される阻害状態であることを判定する判定部２０Ａを備え、判定部２０Ａにより軌道分岐部１０が阻害状態であると判定されるときに噴射装置２を稼働させる。

噴射制御装置２０には、軌道分岐部１０を撮影するカメラ５１と、軌道分岐部１０の基本レール１２の導電率を検出する導電率センサ５２と、軌道分岐部１０の基本レール１２の振動を検出する振動センサ５３とが接続されている。カメラ５１は、軌道分岐部１０を撮影した画像情報を噴射制御装置２０に出力する。導電率センサ５２は、軌道分岐部１０のレールの導電率を計測した計測情報を噴射制御装置２０に出力する。振動センサ５３は、軌道分岐部１０の基本レール１２の振動を計測した計測情報を噴射制御装置２０に出力する。なお、カメラ５１と導電率センサ５２と振動センサ５３との少なくとも１つのみが噴射制御装置２０に接続されていてもよい。

噴射制御装置２０は、カメラ５１、導電率センサ５２、振動センサ５３、及び加熱制御装置３０からの情報の少なくとも１つに基づいて、軌道分岐部１０の状況を把握する。軌道分岐部１０に雪が存在すると導電率や振動が変化する。判定部２０Ａは、軌道分岐部１０を撮影した撮影画像、軌道分岐部１０の基本レール１２の振動、軌道分岐部１０の基本レール１２の導電率、及び加熱装置３の稼働状況の少なくとも１つに基づいて軌道分岐部１０に雪が存在するか否かを判定する。

また、判定部２０Ａは、軌道分岐部１０を撮影した撮影画像と、軌道分岐部１０の基本レール１２の振動と、軌道分岐部１０の基本レール１２の導電率と、及び加熱装置３の稼働状況との少なくとも１つに基づいて阻害状態を判定する。さらに、判定部２０Ａは、軌道分岐部１０が阻害状態である場合には阻害の程度、例えば大量の雪による阻害のため復帰に時間を要する、少量の雪による阻害のため短時間で復帰する等を判定する。判定部２０Ａは、阻害の程度に応じて噴射装置２の稼働態様を変更する。

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、噴射制御装置２０は、以下の除雪処理を行う。

まず、噴射制御装置２０の情報取得部２０Ｂは、レールの温度及び降雪情報を取得する（ステップＳ１１）。すなわち、噴射制御装置２０の情報取得部２０Ｂ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、噴射制御装置２０の情報取得部２０Ｂ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、噴射制御装置２０は、噴射の運転モードを設定する（ステップＳ１２）。すなわち、噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０は、事後噴射のみを行う。噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０は、事後噴射及び予防噴射を行う。噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０は、事後噴射、予防噴射、及び間欠噴射を行う。

続いて、噴射制御装置２０は、ヒータの稼働を設定する（ステップＳ１３）。すなわち、噴射制御装置２０は、噴射装置２の稼動状況を加味して、加熱制御装置３０に第１ヒータ３１Ａ及び第２ヒータ３１Ｂの稼働を設定させ、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を加熱して剥がれ易くなった雪や氷を噴射装置２の空気によって吹き飛ばすため、雪や氷を全て溶かす必要がないからである。

続いて、噴射制御装置２０は、軌道分岐部１０の状況を判定する（ステップＳ１４）。すなわち、判定部２０Ａは、軌道分岐部１０を撮影した撮影画像、軌道分岐部１０のレールの振動、軌道分岐部１０のレールの導電率、及び加熱装置３の稼働状況の少なくとも１つに基づいて阻害状態を判定する。

そして、噴射制御装置２０は、阻害状態であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。すなわち、判定部２０Ａは、軌道分岐部１０の状況が阻害状態であるか否かを判定する。その結果、噴射制御装置２０は、判定部２０Ａが軌道分岐部１０の状況が阻害状態でないと判定した場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、ステップＳ１２において設定した運転モードで噴射装置２に空気を噴射させ、ステップＳ１３において設定した稼動態様で加熱装置３にヒータ３１を稼働させる。

一方、噴射制御装置２０は、判定部２０Ａが軌道分岐部１０の状況が阻害状態であると判定した場合には（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、軌道分岐部１０の阻害状態の阻害の程度に応じて噴射させる（ステップＳ１６）。例えば、噴射制御装置２０は、判定部２０Ａが大量の雪による阻害と判定したときには、運転モードと関係なく、空気を第１所定時間噴射する。また、噴射制御装置２０は、判定部２０Ａが少量の雪による阻害と判定したときには、運転モードと関係なく、空気を第１所定時間よりも短い第２所定時間噴射する。なお、所定時間を所定回数としてもよく、第１所定回数よりも第２所定回数が少ない。また、所定時間を所定噴射圧としてもよく、第１所定噴射圧よりも第２所定噴射圧が小さい。

図５に示すように、噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０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。なお、上記のステップＳ１４の軌道分岐部１０の状況から阻害状態の判定と合わせて不転換を判定して、以下の処理を行ってもよい。

まず、噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０は、不転換の原因が雪や氷の存在であれば、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、噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０は、不転換が解消されたか否かを確認する。そして、噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０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を所定時間加熱し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。噴射制御装置２０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、噴射制御装置２０は、軌道分岐部１０の状況に基づいて噴射装置２の稼働を制御するため、不転換になる前に雪等の異物を除去することも可能となり、噴射装置２を効果的に稼動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）軌道分岐部１０の状況に基づいて噴射装置２を制御することで、噴射装置２を効果的に稼動させることができる。

（２）軌道分岐部１０において動作が阻害されていると判定したときに噴射装置２を稼働させるため、無駄な稼動を減らすことができる。
（３）軌道分岐部１０の阻害の程度に応じて噴射装置２の稼働態様を変更するため、阻害状態の有無だけで稼動させるよりも無駄な稼動を減らすことができる。

（４）軌道分岐部１０の状況に基づいて、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除雪システム１を効果的に稼動させることができる。

（第２の実施形態）
以下、図６を参照して、除雪装置の第２の実施形態について説明する。この実施形態の除雪装置は、噴射装置及び加熱装置の両方を制御する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６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、噴射装置１０２及び加熱装置１０３の両方を制御する除雪制御装置４０とを備えている。なお、加熱装置１０３は、制御装置を備えておらず、除雪制御装置４０によって制御される。除雪制御装置４０は、第１の実施形態における噴射制御装置２０と同様に制御を行い、ヒータ３１を直接制御する。除雪制御装置４０は、噴射装置１０２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４０は、加熱装置１０３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。なお、除雪制御装置４０が制御部に相当する。

除雪制御装置４０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４０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４０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４０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。

除雪制御装置４０は、軌道分岐部１０の積雪量の情報に基づいて噴射装置２の稼働を制御する。除雪制御装置４０は、軌道分岐部１０が雪により動作が阻害される阻害状態であることを判定する判定部４０Ａを備え、判定部４０Ａにより軌道分岐部１０が阻害状態であると判定されるときに噴射装置１０２を稼働させる。除雪制御装置４０は、各種情報を取得する情報取得部４０Ｂを備えている。

除雪制御装置４０には、軌道分岐部１０を撮影するカメラ５１と、軌道分岐部１０の基本レール１２の導電率を検出する導電率センサ５２と、軌道分岐部１０の基本レール１２の振動を検出する振動センサ５３とが接続されている。なお、カメラ５１と導電率センサ５２と振動センサ５３との少なくとも１つのみが除雪制御装置４０に接続されていてもよい。

除雪制御装置４０は、カメラ５１、導電率センサ５２、振動センサ５３、及び加熱制御装置３０からの情報の少なくとも１つに基づいて、軌道分岐部１０の状況を把握する。軌道分岐部１０に雪が存在すると導電率や振動が変化する。判定部４０Ａは、軌道分岐部１０を撮影した撮影画像、軌道分岐部１０の基本レール１２の振動、軌道分岐部１０の基本レール１２の導電率、及び加熱装置３の稼働状況の少なくとも１つに基づいて軌道分岐部１０に雪が存在するか否かを判定する。

また、判定部４０Ａは、軌道分岐部１０を撮影した撮影画像と、軌道分岐部１０の基本レール１２の振動と、軌道分岐部１０の基本レール１２の導電率と、及び加熱装置３の稼働状況との少なくとも１つに基づいて阻害状態を判定する。さらに、判定部４０Ａは、軌道分岐部１０が阻害状態である場合には阻害の程度、例えば大量の雪による阻害で復帰に時間を要する、少量の雪による阻害で短時間で復帰する等を判定する。判定部４０Ａは、阻害の程度に応じて噴射装置２の稼働態様を変更する。

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）の効果に加え、以下の効果を奏することができる。
（５）噴射装置１０２の制御装置に相当する除雪制御装置４０がヒータ３１を直接制御することで、加熱装置１０３の制御装置が不要となり、構成を簡略化することができる。

なお、上記実施形態は、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。
・上記各実施形態の除雪処理において、噴射の運転モードを設定する処理（ステップＳ１２）と、ヒータ３１の稼働を設定する処理（ステップＳ１３）との順番を逆にしてもよい。また、同時に行ってもよい。

・上記各実施形態の除雪処理では、レールの温度及び降雪量の情報に基づいて噴射の運転モード及びヒータ３１の稼働を設定した（ステップＳ１１〜Ｓ１３）が、軌道分岐部１０の状況の判定（ステップＳ１４）によって噴射の運転モード及びヒータの稼働を設定してもよい。

・上記各実施形態において、積雪量の情報を情報取得部２０Ｂが取得するようにしてもよい。降雪量の情報及び積雪量の情報の少なくとも一方の情報に応じて空気を噴射するようにしてもよい。

・上記各実施形態において、カメラ５１、導電率センサ５２、振動センサ５３、及び加熱制御装置３０からの情報の少なくとも１つに基づいて、軌道分岐部１０に存在する雪の有無、降雪量、積雪量を判定可能であれば、降雪検知センサ４３を省略してもよい。

・上記各実施形態の除雪処理において、阻害の程度に応じて噴射する処理（ステップＳ１６）を、阻害状態であれば程度に関係なく噴射するようにしてもよい。
・上記第１の実施形態では、噴射制御装置２０が加熱装置３を制御したが、噴射制御装置２０が加熱装置３を制御しなくてもよい。すなわち、加熱制御装置３０がレールの温度に基づいて自ら加熱装置３を制御する。

・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。

・上記各実施形態では、軌道分岐部１０のレールの温度及び降雪量の情報に基づいて運転モードを設定したが、降雪量の情報のみに基づいて運転モードを設定してもよい。例えば、噴射制御装置２０は、降雪量が０ｃｍ／時間のときにレベル１の運転モードに設定し、降雪量が３ｃｍ／時間未満のときにレベル２の運転モードに設定し、降雪量が３ｃｍ／時間以上のときにレベル３の運転モードに設定する。

・上記各構成において、図１及び図６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４０及び加熱制御装置３０は、第１ヒータ３１Ａ及び第２ヒータ３１Ｂをレールの温度ではなく、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。

・上記実施形態では、制御される噴射装置２，１０２が設置された軌道分岐部１０の周囲の積雪量と降雪量との少なくとも一方に関する情報に応じて噴射装置２，１０２を制御したが、外部情報に応じて噴射装置２，１０２を制御してもよい。例えば、外部情報は、軌道分岐部１０が設置された地域の積雪量と降雪量との少なくとも一方に関する情報、同一路線の前後の他の軌道分岐部の周囲の積雪量と降雪量との少なくとも一方に関する情報であってもよい。

・上記第１の実施形態では、噴射制御装置２０及び加熱制御装置３０をＰＬＣとしたが、噴射制御装置２０及び加熱制御装置３０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。

・上記第２の実施形態では、除雪制御装置４０をＰＬＣとしたが、除雪制御装置４０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、１０…軌道分岐部、１１…枕木、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…判定部、２０Ｂ…情報取得部、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、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、４０…除雪制御装置、４０Ａ…判定部、４０Ｂ…情報取得部、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 (5)

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部と、
   前記軌道分岐部の周囲の、積雪量及び降雪量の少なくとも一方に関する情報を取得する情報取得部と、
   前記情報取得部が取得した情報に応じて、前記噴射部から噴射する流体の噴射圧と噴射回数と噴射時間との少なくとも一つを制御する制御部と、を備える
   除雪装置。
2. 前記制御部は、軌道分岐部が前記雪により動作が阻害される阻害状態であることを判定する判定部を備え、前記判定部により前記軌道分岐部が前記阻害状態であると判定されるときに前記噴射部を稼働させる
   請求項１に記載の除雪装置。
3. 前記判定部は、前記軌道分岐部を撮影した撮影画像と、前記軌道分岐部を構成するレールの振動と、前記レールの導電率と、前記レールを加熱する加熱装置の稼働状況との少なくとも１つに基づいて阻害状態を判定する
   請求項２に記載の除雪装置。
4. 前記判定部は、前記軌道分岐部が前記阻害状態である場合には阻害の程度をさらに判定するものであり、
   前記制御部は、前記阻害の程度に応じて前記噴射部の稼働態様を変更する
   請求項２又は３に記載の除雪装置。
5. 前記軌道分岐部を構成するレールを加熱する加熱装置を備え、
   前記制御部は、前記加熱装置を制御する
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の除雪装置。

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