JPH11210399A - トンネル換気制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 トンネル内の汚染分布にしたがって各換気機
群を最も効率よく運転し、最も効率よく効果的な換気が
行えるようにする。 【解決手段】 換気対象のトンネル１のトンネル換気に
関連した各種計測情報に基づき、汚染物質濃度の拡散方
程式から複数の演算単位区間ｊに区分したトンネル１内
の時間変化する汚染分布を演算してトンネル１内の現在
汚染分布，一定時間後の予測汚染分布を求め、トンネル
１内の汚染判定区域Ｊ毎に、当該汚染判定区域Ｊの各演
算単位区間ｊのうちの現在汚染分布，予測汚染分布に基
づく汚染度が最も高い演算単位区間ｊを現在選択区間，
予測選択区間それぞれとして求め、両選択区間の汚染度
に対応した換気量を現在必要風量で補正して当該汚染判
定区域Ｊの時間変化する必要換気風量を決定し、当該汚
染判定区域Ｊの換気群２を決定した必要換気風量にした
がって運転し、トンネル１内を換気する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車道トンネル
等のトンネルの換気制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、縦流換気が行われる自動車道トン
ネル等のトンネルにおいては、例えば図２に示すように
トンネル１の車道方向（トンネル延設方向）に、送風
機，排風機，ジェットファン（ＪＦ），ブースタファン
（ＢＦ）等の各種タイプの換気機が、同一タイプの１又
は数台ずつ換気機群２の単位で適当に分散して配置され
る。

【０００３】また、換気機群２と別個独立に、トンネル
１の１又は複数個所にＶＩ計，ＣＯ計等の汚染センサ３
が設けられる。

【０００４】このとき、図２からも明らかなように汚染
センサ３の設置間隔は換気機群２の設置間隔より十分に
長い。

【０００５】そして、従来は汚染センサ３の汚染量の計
測値Ｖ₁ ，Ｖ₂ からトンネル１の全体又は汚染センサ３
で区切られた各区間（センサ区間）の現在必要な換気風
量（現在値）を求め、この現在値に基づくフィードバッ
ク制御（ＦＢ制御）により、トンネル全体又は各センサ
区間の各換気機群２の換気機運転台数等を制御してその
換気量を増減可変し、トンネル１を換気することが行わ
れている。

【０００６】また、汚染センサ３の計測値Ｖ₁ ，Ｖ₂ に
基づく汚染量の変化傾向からトンネル１全体又は各セン
サ区間の必要な換気量（予測値）を求めたり、トンネル
１の手前に設けられたトラフィックカウンタ等の交通量
計の計測情報に基づくトンネル内交通量の予測からトン
ネル全体の発生汚染量を推定してトンネル全体の必要な
換気量（予測値）を求めたりし、これらの予測値に基づ
くフィードフォワード制御（ＦＦ制御）により、各換気
機群２の換気量を増減可変してトンネル１を換気するこ
とも行われている。

【０００７】なお、この種トンネルの換気制御にあって
は、一般に、ＦＦ制御により予測換気することが好まし
い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の汚染センサ
等の計測値Ｖ₁ ，Ｖ₂ に基づくＦＢ制御，ＦＦ制御の換
気制御方法の場合、例えば図２の実線ａに示すトンネル
１の時々刻々変化する汚染量の分布（汚染分布）のうち
の汚染センサ３の設置地点を除く部分Ｌｘの汚染状態は
分からず、汚染分布を考慮することなく、汚染センサ３
の設置地点の局所的な汚染状態又はその変化傾向に基づ
き、トンネル全体又は各センサ区間の換気機群２の換気
量を一括して制御するため、各換気機群２の換気量がそ
れぞれの分担区域の汚染量に対して過不足になり易く、
最も効率よく効果的な換気を行うことができない問題点
がある。

【０００９】また、トンネル内の交通量の予測に基づい
て各換気機群２の換気量を一括して制御する場合も、前
記と同様の問題点がある。

【００１０】ところで、本出願人は、特願平７−３１３
６６２号の出願により、汚染物質濃度の拡散方程式を用
いてこの種トンネルの時々刻々変化する汚染分布（汚染
物質濃度分布）を求める具体的な方法を既に発明してい
る。

【００１１】この方法は、つぎの数１の拡散方程式から
トンネル内の車道方向の距離ｘ，時刻ｔにおける汚染度
（煤煙濃度）を算出し、その分布を求めるものである。

【００１２】

【数１】

【００１３】数１の式中のｘ，ｔ，…はつぎの各値であ
る。 ｘ：トンネル内の車道方向距離（ｍ） ｔ：時間（sec.） Ｃｓｍ（ｘ，ｔ）：トンネル内を伝搬する煤煙濃度 Ｖｒ：風向きを考慮したトンネル車道内風速（風向風
速）（ｍ／sec.） Ｄｓｍ：拡散係数（m²／sec.） Ａｒ：トンネル内車道断面積（m²） ｑｓｍ：トンネル内を区分した単位距離ｘの演算単位区
間に発生する単位時間当りの煤煙量（m³／sec.）

【００１４】この数１の式を、トンネル内を単位距離ｘ
で区分したｎ番目の区間における単位時間ｄｔ当たりの
煤煙濃度変化量ｄＣｓｍ（ｎ，ｔ）を求める式に置き換
えると、つぎの数２の式が得られる。

【００１５】

【数２】

【００１６】そして、トンネル内の車両走行台数が交通
状況に応じて時間変化し、この変化にしたがってトンネ
ル内の煤煙濃度の各要因が連鎖的に変化することを考慮
し、トンネルに侵入する車両通行量，平均車速等の交通
の計測情報，トンネル内の１又は複数の汚染センサの汚
染状態の計測情報及びトンネル内の風向，風速（気象）
の計測情報等のトンネル換気に関連した各種の計測情報
により、トンネル内の車両走行台数，平均車速，各演算
単位区間の汚染物質発生量，トンネル内の風向及び風速
を考慮した汚染物質の移動の時間変化を演算して求め
る。

【００１７】さらに、この演算から求めたトンネル内の
車両走行台数，平均車速，煤煙発生量ｑｓｍ及びその移
動の時間変化に基づき、数１又は数２の拡散方程式の各
演算単位区間の煤煙発生量ｑｓｍが時間変化するとし
て、トンネル内の煤煙濃度Ｃｓｍ〔＝Ｃｓｍ（ｎ，
ｔ）〕の分布状態を求めると、時々刻々変化するトンネ
ル内の汚染分布が求まる。

【００１８】本発明は、この時々刻々の汚染分布に基づ
いてトンネル内の各換気機群の換気風量を個別に最も適
切に制御し、最も効率よく効果的な換気が行えるように
することを課題とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明のトンネル換気制御方法においては、換気
対象のトンネルに進入する車両の通行量，平均速度等の
交通の計測情報，前記トンネル内の１又は複数個所の汚
染センサの汚染状態の計測情報等のトンネル換気に関連
した各種計測情報に基づき、汚染物質濃度の拡散方程式
から複数の演算単位区間に区分したトンネル内の時間変
化する汚染分布を演算してトンネル内の現在汚染分布，
一定時間後の予測汚染分布を求め、トンネル内の各換気
機群の位置と，それぞれの風下側の次の換気機群の位置
又はトンネル坑口の位置との間を、各換気機群の汚染判
定区域とし、汚染判定区域毎に、当該汚染判定区域の各
演算単位区間のうちの現在汚染分布，予測汚染分布に基
づく汚染度が最も高い演算単位区間を現在選択区間，予
測選択区間それぞれとして求め、両選択区間の汚染度に
対応した換気風量を現在必要風量，予測必要風量それぞ
れとして求め、両必要風量の重み付け平均等により、予
測必要風量を現在必要風量で補正して当該汚染判定区域
の時間変化する必要換気風量を決定し、当該判定区域の
換気機群を決定した必要換気風量にしたがって運転し、
トンネル内を換気する。

【００２０】したがって、汚染物質濃度の拡散方程式か
らトンネル内の現在汚染分布及び一定時間後の予測汚染
分布が求められる。

【００２１】また、トンネル内を換気機群の間隔で区分
して設定された各換気機群の風下側のそれぞれの換気が
最も有効に作用する汚染判定区域毎に、その判定区域内
の前記両汚染分布それぞれに基づく最も汚染度が高い演
算単位区間が現在選択区間，予測選択区間として求めら
れる。

【００２２】さらに、両選択区間の汚染度に対応した換
気風量が、その区域の現在，一定時間後それぞれの必要
風量として求まり、両必要風量の重み付け平均等によ
り、予測される必要換気風量を現在の必要換気風量で補
正したフィードフォワード制御（ＦＦ制御）の必要換気
風量が換気機群毎に求められて決定される。

【００２３】そして、決定された必要換気風量になるよ
うに各換気機群が運転されるため、各換気機群がトンネ
ル内のそれぞれの風下側の区域の汚染度に応じてＦＦ制
御で運転される。そのため、各換気機群が最も効率よく
効果的な換気を行う。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の１形態につき、図
１ないし図５を参照して説明する。図２に示すように自
動車道トンネル等の換気対象のトンネル１は、複数の換
気機群２が適当な間隔で設置されるとともに、複数個所
に汚染センサ３が設けられ、汚染センサ３の設置間隔
は、換気機群２の設置間隔より十分に長い。

【００２５】そして、図２の一部を示した図３のよう
に、トンネル１内を各車両４が一方向に走行し、主に、
各換気機群２の一方向の機械換気力と、通行車両のピス
トン効果に基づく同方向の交通換気力とにより、トンネ
ル１内に図中の矢印線ｂに示す一方向の風が生じる。

【００２６】このとき、各車両４の排出煤煙等の汚染物
質の大部分も、図中の各矢印線ｃに示すように、同一方
向に伝播し、この汚染物質の伝播に基づき、トンネル１
内の汚染分布は図２の実線ａに示すようにトンネル坑出
口に近づく程高くなる。なお、実線ａの分布は各換気機
群２の換気の影響を含んだものである。

【００２７】そして、前記拡散方程式から実線ａの汚染
分布を求めるため、例えばトンネル坑入口より手前にト
ラフィックカウンタ等の交通量計が設けられ、その計測
値によりトンネル１に進入する単位時間当りの車両台
数，平均車速等の交通の計測情報が得られる。

【００２８】また、トンネル１内に風向風速計が設けら
れ、その計測情報からトンネル１内の気象の情報が得ら
れる。

【００２９】そして、交通量計，各汚染センサ３及び風
向風速計の計測情報等のトンネル換気に関連した各種計
測情報及び各換気機群２の運転状態の監視制御の情報に
基づき、コンピュータ構成の換気制御装置が、図１のス
テップＳ₁ 〜Ｓ₁₁の換気制御をくり返し実行する。

【００３０】この換気制御においては、ステップＳ₁ に
より適当な時間間隔で各種計測情報を取込み、ステップ
Ｓ_2aによりトンネル１に進入する車両台数の計数（積
算）等からトンネル１の手前の現在交通量（車両存在台
数）を演算し、ステップＳ_2bによりこの現在交通量の変
化等から数分〜数十分程度の一定時間後のトンネル１の
手前の車両台数を演算して予測交通量を求める。

【００３１】そして、ステップＳ_2aで求めた現在交通量
に基づき、現在値側演算ブロックのステップＳ_3a〜Ｓ
_8aによりトンネル１の現在汚染分布を演算して求め、同
時に、ステップＳ_2bで求めた予測交通量に基づき、ステ
ップＳ_3a〜Ｓ_8aに対応する予測値側演算ブロックのス
テップＳ_3b〜Ｓ_8bによりトンネル１の一定時間後の予測
汚染分布を演算して求める。

【００３２】すなわち、ブロックにおいては、ステッ
プＳ_2aで求めたトンネル１の手前の現在交通量に基づ
き、ステップＳ_3aにより、トンネル１内の現在の車両走
行台数を演算して求める。

【００３３】この演算においては、まず、現在交通量か
ら単位時間にトンネル１に進入した車両台数を決定する
とともに、トンネル１に進入した車両の時間的な遅れ
（ばらつき）を考慮して例えばつぎの数３の１又は複数
次数の演算により、その間にトンネル１から出る車両台
数を求める。

【００３４】

【数３】

【００３５】この数３の各式において、Ｉ_t はトンネル
に進入する車両台数の積算値、Ｔは時定数、ΔＴは演算
周期の単位時間である。

【００３６】また、一次遅れの関数式Ｅ_t は、現在まで
の車両進入台数の積算値Ｉ_t と，前回の演算結果Ｅ_t-1
との差に基づき、車両進入台数の増減変化を考慮して現
在までにトンネル１から出た車両台数の積算値Ｅ_t を求
めるものであり、二次遅れの関数式Ｆ_t は、積算値Ｅ_t
と，前回の演算結果Ｆ_t-1 との差に基づき、前回及び前
前回の車両進入台数の増減変化を考慮して現在までにト
ンネル１から出た車両台数の積算値Ｆ_t を求めるもので
あり、数次遅れの関数式Ｚ_t はより以前の車両進入台数
をも考慮して現在までの積算値Ｚ_t を求めるものであ
る。

【００３７】そして、遅れ次数が高くなる程、演算精度
は向上するが処理負担が増大するため、実際には、適当
な遅れ次数で現在までにトンネルから出た車両台数の積
算値Ｅ_t ，Ｆ_t ，…，又はＺ_t を求める。

【００３８】そして、つぎの数４の式により、現在まで
の車両進入台数の積算値Ｉ_t と，現在までにトンネルか
ら出た車両台数の積算値，例えばＺ_t との差を演算し、
トンネル１内の現在の走行車両台数Ｎ_t を、いわゆる
「あいまい」な推定演算から求める。

【００３９】

【数４】

【００４０】つぎに、ステップＳ_4aにより、現在走行車
両台数Ｎ_t とトンネル長とに基づき、台数Ｎ_t の逆に変
化するトンネル１内の現在の平均車速Ｕ_t を演算して求
める。

【００４１】さらに、ステップＳ_5aにより、例えば、ト
ンネル１を１つの圧力容器とし、この容器内で発生する
平均風速として、前記数１，数２の車道内風速（平均）
Ｖｒを求める。なお、車道内風速Ｖｒは、例えば、つぎ
の数５の式で示される。

【００４２】

【数５】

【００４３】式中のρ，Ｌ，…はつぎの各値である。 ρ：空気密度｛０．１２２４（Ｋｇｆ・ｓ² ／m⁴）｝ Ｌ：トンネル長（ｍ） ΔＰｔ：走行車両による換気圧力（ｍｍＡｑ） ΔＰｎ：自然風による換気圧力（ｍｍＡｑ） ΔＰｒ：車道内抵抗圧力（ｍｍＡｑ） ΔＰｋ：換気による昇圧力（ｍｍＡｑ）

【００４４】つぎに、ステップＳ_2aで求めた現在交通量
に基づき、ステップＳ_6aにより、トンネル１内を区分し
た図４の各演算単位区間ｊの車両台数を求め、ステップ
Ｓ_7aにより、各単位区間ｊの汚染発生量を算出する。

【００４５】このとき、各演算単位区間ｊの車両台数
は、最も簡単には、現在走行車両台数を区間ｊの数で除
算して求まる。

【００４６】また、各演算単位区間ｊの煤煙発生量（汚
染物質発生量）の演算においては、まず、平均車速Ｕ_t
を用いて、つぎの数６の式から煤煙発生量の比率Ｓ_t を
求める。

【００４７】

【数６】

【００４８】式中のτは車道勾配％値、Ｈは標高
（ｍ）、ａ，ｂ，α〜δはトンネル固有の定数又は演算
煤煙濃度が計測煤煙濃度に合致するように自動チューニ
ングした定数である。

【００４９】さらに、つぎの数７の式から時間変化する
各演算単位区間ｊの煤煙発生量，すなわち数１，数２の
拡散方程式の時間変化する煤煙量ｑｓｍ｛＝ｑｓｍ
（ｎ，ｔ）｝（m³／sec.）を求める。なお、数１，数２
の式中のｎはｎ番目の区間ｊに対応する。

【００５０】

【数７】

【００５１】数７の式中のＧは基準車速で走行したとき
の１台当りの煤煙発生量（m³／ｍ／台）、Ｍは演算単位
区間ｊの台数（台）、Ｓ_t は煤煙発生量の比率、Ｕ_t は
平均車速（ｍ／sec.）、ｄｔは単位時間（sec.）であ
る。

【００５２】なお、台数Ｍは発生量Ｇのうちどれ位の煤
煙発生源が時間とともに次の区間に移動するかを表わす
移動係数ｋで換算したときの台数（台）であり、整数と
は限らない。

【００５３】そして、移動係数ｋは、平均車速Ｕ_t （ｍ
／sec.），数１，数２の拡散方程式の風向風速Ｖｒ（ｍ
／sec.）及び煤煙発生量の演算基準となる基準車速Ｕｂ
（ｍ／sec.）に基づくつぎの数８の式から求まり、式中
のηは係数である。

【００５４】

【数８】

【００５５】つぎにステップＳ_8aにより、拡散方程式に
基づくトンネル1 内の現在の汚染分布を求める。

【００５６】この演算においては、まず、各演算単位区
間ｊの煤煙（汚染物質）発生源の移動の時間変化を求め
る。

【００５７】この時間変化の演算は、平均車速Ｕ_t ，風
速Ｖｒの下に数７の式から求めた煤煙発生源の移動量を
求める計算であり、具体的には煤煙量ｑｓｍに移動係数
ｋを乗算し、このｋの大きさに基づき、つぎのようにし
て移動量を求める。

【００５８】すなわち、例えば風上から順の演算単位区
間ｊをｎ−２，ｎ−１，ｎ番目の区間とすると、ｋ≦１
のときはｎ−１番目の演算単位区間ｊに時刻ｔ−１に発
生した煤煙ｑｓｍ（ｎ−１，ｔ−１）につき、時刻ｔに
そのｋ倍の部分がつぎのｎ番目の区間ｊに移動し、残り
の（１−ｋ）倍の部分がｎ−１番目の区間ｊに残るとし
てその移動量を求め、他の区間ｊについても、同様にし
てその移動量を求める。

【００５９】また、１≦ｋ≦２のときはｎ−２番目の演
算単位区間ｊに時刻ｔ−１に発生した煤煙ｑｓｍ（ｎ−
２，ｔ−１）につき、時刻ｔにその（ｋ−１）倍の部分
がつぎのつぎのｎ番目の区間ｊに移動し、残りの（２−
ｋ）倍の部分がつぎのｎ−１番目の区間ｊに移動すると
してその移動量を求め、他の区間ｊについても、同様に
してその移動量を求める。

【００６０】そして、前記の各演算から求めたトンネル
１内の車両走行台数Ｎ_t ，平均車速Ｕ_t ，煤煙発生量ｑ
ｓｍ及びその移動の時間変化に基づき、例えば数２の拡
散方程式の煤煙発生量ｑｓｍ（ｎ，ｔ）が時間変化する
として、各演算単位区間ｊの現在煤煙濃度Ｃｓｍ（ｎ，
ｔ）を演算してトンネル１内の現在汚染分布を求める。

【００６１】一方、ブロックにおいては、ステップＳ
_2bの予測交通量に基づき、ブロックのステップＳ_3a〜
Ｓ_8aと同様のステップＳ_3b〜Ｓ_8bの演算を実行し、現在
より一定時間後の各演算単位区間ｊの煤煙発生量予測煤
煙濃度Ｃｓｍ（ｎ，ｔ）を演算してトンネル１内の予測
汚染分布を求める。

【００６２】このとき、両汚染分布は、トンネル１内の
時々刻々変化する諸量を考慮して求められ、現実の分布
に極めて近くなる。

【００６３】つぎに、トンネル１内を各換気機群２の設
置間隔で区切り、各換気機群２の位置と，それぞれの風
下側の次の換気機群２又はトンネル坑出口の位置との間
を、図４に示す各換気機群２の汚染判定区域Ｊとする。

【００６４】このとき、各汚染判定区域Ｊは、風上側の
最も近い換気機群２，すなわちそれぞれの換気機群２に
より最も効果的に換気される区域である。

【００６５】なお、図４の＃ｋ，＃ｋ＋１はトンネル坑
入口側（風上側）から順のｋ番目，ｋ＋１番目の換気機
群２を示す。

【００６６】そして、ブロックのステップＳ_9a，Ｓ
_12a により各汚染判定区域Ｊの現在の汚染度に対応した
換気量（風量）を決定し、ブロックのステップＳ_9b，
Ｓ_12bにより各汚染判定区域Ｊの一定時間後の予測され
る汚染度に対応した換気量を決定する。

【００６７】すなわち、ブロックにおいては、ステッ
プＳ_9aにより汚染判定区域Ｊ毎に現在汚染分布に基づく
最も汚染度の高い演算単位区間ｊを現在選択区間として
求め、ステップＳ_10a により汚染判定区域Ｌ毎に現在選
択区間の汚染度に対応した当該汚染判定区域Ｊの必要換
気風量を例えばファジイ推論で求めて現在必要風量を決
定する。

【００６８】この必要風量を求めるファジイ推論は一般
的なファジイ推論と同様であり、例えば図５の（ａ）の
入力側のメンバシップ関数により現在選択区間の汚染度
（汚染量）ｑｉ（＝ｑｓｍ（ｎ，ｔ））に対応する判定
値ｉ（０≦ｉ≦１）を求め、この判定値ｉに基づき、同
図の（ｂ）の出力側のメンバシップ関数から重心計算法
で風量ｗを現在必要風量として求める。

【００６９】なお、図５の（ａ）の三角形イ，ロ，ハは
汚染状態の悪い，普通，良いの関数を示し、同図の
（ｂ）の三角形ニ，ホ，ヘは風量の大，中，小の関数を
示す。また、図５の（ｂ）の×印は斜線の領域の重心点
を示す。

【００７０】そして、ブロックのステップＳ_9b，Ｓ
_10b においても、ステップＳ_9a，Ｓ_{10 a} と同様にして、
汚染判定区域Ｊ毎に予測汚染分布に基づく最も汚染度の
高い演算単位区間ｊを予測選択区間として求め、この区
間の汚染度に対応した必要換気風量を求めて予測必要風
量を決定する。

【００７１】そして、各汚染判定区域Ｊの現在必要風量
と予測必要風量とに基づき、図１のステップＳ₁₁によ
り、汚染判定区域Ｊ毎に、両必要風量の重み付け平均等
を行って予測必要風量を現在必要風量で補正し、時間変
化する必要換気風量（制御風量）を決定し、この換気風
量の制御指令をそれぞれの換気機群２に供給し、各換気
機群２を決定した必要換気風量にしたがって運転し、ト
ンネル１内をＦＢ制御を加味したＦＦ制御で換気する。

【００７２】この場合、予測必要風量が現在必要風量よ
り著しく大きくなって予測が外れるおそれが生じても、
現在必要風量の補正により、実際の換気風量が必要以上
に大きくなることはない。

【００７３】なお、換気制御のいわゆるハンチング動作
を防止するため、換気風量の増加制御と減少制御とにヒ
ステリスをもたせることが好ましく、例えば、各換気機
群２の換気量制御が換気機の運転台数の制御で行われる
ときは、決定した換気風量に基づき、新たな駆動指令が
連続して複数回発生したときに換気機の運転台数を増加
し、駆動の停止指令が連続して複数回発生したときに換
気機の運転台数を減少し、一時的（過渡的）な汚染状態
の変化には反応しないようにする。

【００７４】そして、汚染物質濃度（煤煙濃度）の拡散
方程式の演算により、トンネル１内の現在汚染分布及び
一定時間後の予測汚染分布を精度よく把握することがで
きる。

【００７５】さらに、両汚染分布に基づき、各換気機群
２の風下直近のそれぞれの換気の影響が最も大きい各汚
染判定区域Ｌの現在及び一定時間後の必要な換気風量を
求め、この両換気風量から各換気機群２の必要な換気風
量を決定して各換気機群２をそれぞれの決定換気風量に
したがって個別に運転することができる。

【００７６】そのため、トンネル１の汚染状態に応じて
各換気機群２の換気機を最も効率よく運転することがで
き、最も効率よく効果的にトンネル１を換気することが
でき、省電力化を図って極めて良好なトンネル換気が行
える。

【００７７】ところで、汚染物質濃度の拡散方程式は、
数１，数２の式の近似式等の両式と異なる式であっても
よい。

【００７８】そして、現在及び一定時間後の汚染分布，
風量の演算手法等は前記実施の形態のものに限るもので
はなく、例えば、予測必要風量を現在必要風量で補正す
るときに、ファジイ推論の代わりにニューロ演算等を用
いて重み付け平均等を行うようにしてもよい。

【００７９】さらに、前記既出願のように大型車，小型
車，デイーゼル車，ガソリン車を考慮して汚染分布を求
めてもよく、この場合は一層精度の高い換気が行える。

【００８０】つぎに、前記実施の形態にあっては一方通
行のトンネルに適用したが、対面通行のトンネルにおい
ても、例えば、換気制御等によりトンネル内の風向きが
常に一方向になることを条件に、同様に適用することが
できる。

【００８１】そして、本発明は、自動車道トンネル等の
種々の縦流換気式のトンネルの換気制御に適用すること
ができる。

【００８２】

【発明の効果】本発明は、以下に記載する効果を奏す
る。汚染物質濃度の拡散方程式からトンネル１内の現在
汚染分布及び一定時間後の予測汚染分布を求めることが
できる。

【００８３】そして、トンネル１内を換気機群２の間隔
で区分して設定された各換気機群２の風下側のそれぞれ
の換気が最も有効に作用する汚染判定区域Ｊ毎に、その
区域Ｊ内の前記両汚染分布それぞれに基づく汚染度が最
も高い演算単位区間ｊを現在選択区間，予測選択区間と
して求め、両選択区間の汚染度に対応した換気風量を、
その区域Ｊの現在，一定時間後それぞれの必要風量とし
て求め、両必要風量の重み付け平均等により、予測され
る必要風量を現在の必要風量で補正したフィードフォワ
ード制御（ＦＦ制御）の必要換気風量を換気機群２毎に
求めて決定することができる。

【００８４】そして、決定された換気風量になるように
各換気機群２が運転されるため、各換気機群２がトンネ
ル１内のそれぞれの風下側の区域Ｊの汚染度に応じた換
気風量になるようにＦＦ制御で運転され、各換気機群２
により換気量の過不足なく、最も効率よく効果的な換気
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の１形態の動作説明用のフローチ
ャートである。

【図２】本発明が適用されるトンネルの説明図である。

【図３】図２のトンネルの車両走行方向の説明図であ
る。

【図４】図２のトンネルに設定される汚染判定区域の説
明図である。

【図５】（ａ），（ｂ）は図１の風量決定演算のファジ
イ推論の入力側，出力側のメンバシップ関数の説明図で
ある。

【符号の説明】

１ トンネル ２ 換気機群 ３ 汚染センサ ４ 車両 Ｊ 汚染判定区域 ｊ 演算単位区間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 換気対象のトンネルに進入する車両の通
   行量，平均速度等の交通の計測情報，前記トンネル内の
   １又は複数個所の汚染センサの汚染状態の計測情報等の
   トンネル換気に関連した各種計測情報に基づき、汚染物
   質濃度の拡散方程式から複数の演算単位区間に区分した
   トンネル内の時間変化する汚染分布を演算してトンネル
   内の現在汚染分布，一定時間後の予測汚染分布を求め、 トンネル内の各換気機群の位置と，それぞれの風下側の
   次の換気機群の位置又はトンネル坑口の位置との間を、
   各換気機群の汚染判定区域とし、 汚染判定区域毎に、 当該汚染判定区域の各演算単位区間のうちの現在汚染分
   布，予測汚染分布に基づく汚染度が最も高い演算単位区
   間を現在選択区間，予測選択区間それぞれとして求め、 両選択区間の汚染度に対応した換気風量を現在必要風
   量，予測必要風量それぞれとして求め、 両必要風量の重み付け平均等により、予測必要風量を現
   在必要風量で補正して当該汚染判定区域の時間変化する
   必要換気風量を決定し、 当該判定区域の換気機群を決定した必要換気風量にした
   がって運転し、トンネル内を換気することを特徴とする
   トンネル換気制御方法。