JP2550178B2 - トンネルの換気制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は一般にトンネルの換気制御装置に関し、特に
例えば、道路トンネルの換気制御装置に関する。

（従来の技術） 周知のように、道路トンネルにあっては、不特定多数
の各種自動車を通過させることを目的として作られてい
るので、これら不特定多数の自動車の通過に伴って自動
車から道路トンネル内に排出された排ガスを、道路トン
ネル外へと排出するための対策が講ぜられている。

上述した対策としては、例えば道路トンネルと外部と
を連通する排気通路として立坑を設けるとともに、道路
トンネル内に換気を行なうための装置としてジェットフ
ァンを、又電気的フィルタにより煤煙を空気中から取り
除くための電気集塵機等を設け、一方立坑に換気を行な
うための装置として送風機・排風機等を設け、これら換
気機等を運転することによって道路トンネル内の空気の
外気との入替えや煤煙の除去を行ない、前記トンネル内
の空気の汚染濃度を許容値以下に維持する方法がある。
前述した道路トンネルの中でも延長が3000mを越えるよ
うな長大トンネルにおいては、換気の効率を高めるため
に、前記の換気機を複数台組合せて運転することによっ
てトンネル内の換気が行なわれることが多い。このよう
な複数台の換気機を組合せて運転することによってトン
ネル内の換気風量の調整を行なう制御態様としては、運
転する換気機の種類に応じて複数のものが存在する。例
えば換気機としてジェットファンを運転するときには、
運転台数を制御することによって（所謂、台数制御）、
換気風量の調整を行ない、又、換気機として電気集塵機
や送風機・排風機等を運転するときには、前記機器類を
構成するファンの翼角を可変調整することによって換気
風量を連続的に調整する。従って上記の換気風量の可変
調整を行なうにあたっては、まず運転する換気機の組合
せを決定し、その後、上述したファンの翼角を可変調整
することにより風量の変更が可能な換気機にあっては風
量調整を行なうこととなる。そして、前記トンネル内の
空気の汚染濃度の制御が行なわれる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、道路トンネル内の空気の汚染濃度を予め設
定された許容値以下に維持することだけを目的として前
記換気機の運転を制御するのであれば、道路トンネル内
に設置されている前記全ての換気機を運転するのが換気
機の制御方法としては最も簡単である。然るにこのよう
な制御方法を採用すると、トンネル内の空気の汚染濃度
がそれほど高くないようなときにも必要以上に換気機を
運転することとなるので、換気機の設置台数の多い長大
トンネルでは、換気機を運転するのに必要な電力消費量
も膨大なものとなる。

そこで所要電力を低く抑えるために、自動車の通過交
通量に応じてどの換気機とどの換気機を運転するか、運
転する換気機の組合せを変更する制御を行なうことが望
ましい。

従来、上述した制御を行なうに際しては、トンネル内
の空気の汚染濃度がトンネルを通過する自動車の交通量
に依存することを利用して、１日の換気機の運転パター
ンを予め設定しておき、この設定した運転パターンに合
わせて換気機の運転組合せを変更したり、或いは１時間
周期程度の交通量予測に基づいて前記各々の換気機の運
転計画を立てておいて、その計画に従って各々の換気機
の運転組合せを変更する等の制御が行なわれていた。

しかしながら、上記制御を行なうに際しては、換気機
の運転組合せを変更しようとする時点のトンネル内の空
気の汚染濃度や各々の換気機の運転状態（負荷）を何ら
チェックすることなしに、上記運転パターンや上記定周
期の運転計画等に無条件に従っていた。そのため、１日
単位でみると大まかな傾向があるにしても、日々変動す
る交通量パターンや誤差の大きな交通量予測データのみ
に基づいて上記制御が行なわれることとなるので、トン
ネル内の空気の汚染濃度や換気機負荷が高いときに換気
機の運転台数を減少せしめて、トンネル内の空気の汚染
濃度が許容値を越えてしまったり、或いは逆に汚染濃度
や換気機負荷が低いときに換気機の運転台数を増加させ
必要以上に換気機を運転して過剰換気となるという等の
問題点があった。

従って本発明は、上記の問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的は、トンネル内の空気の汚染濃度
が悪化したり逆に過剰換気になることがないようにし換
気機の運転組合せを変更することにより、トンネル内の
空気の汚染濃度の制御制度を向上させることができると
ともに換気機を運転するのに要する電力消費量の低減を
も図ることが可能なトンネルの換気制御装置を提供する
ことにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、トンネル内の空
気の汚染濃度を検出する汚染濃度検出手段からの出力信
号と、前記トンネル内の通過交通量を検出する交通量検
出手段からの出力信号とに基づいて前記トンネル内の空
気を換気するために設置されている複数台の換気機を制
御するトンネルの換気制御装置において、前記交通量検
出手段により検出された過去の交通量データに基づいて
交通量を予測する交通量予測部と、交通量に応じた換気
機の運転組合せ選定テーブルを記憶する組合せ選定テー
ブル記憶部と、前記交通量予測部で予測された交通量に
基づいて前記換気機の運転組合せの候補を前記組合せ選
定テーブル記憶部に記憶されている組合せ選定テーブル
から選出する換気機運転組合せ選定部と、換気機運転組
合せ選定部が換気機の運転組合せを変更する場合の変更
後における各々の換気機の風量を算出する換気機基準風
量演算部と、前記換気機運転組合せ選定部が換気機の運
転組合せを変更する際に満たすべき汚染濃度と換気機負
荷に関する条件を記憶する組合せ変更条件記憶部と、前
記汚染濃度検出手段の出力信号と換気機の負荷が前記組
合せ変更条件記憶部に記憶されている条件を満たしてい
るかどうかを調べて組合せ変更の決定を行う組合せ変更
決定部と、換気機の起動・停止を行ない実際に運転の組
合せを変更する組合せ変更実行部とを有している構成と
したものである。

（作 用） 上記構成において、交通量検出手段によって検出され
たトンネルを通過する交通量予測値データは、交通量予
測部に与えられ、交通量予測部は、前記交通量測定値デ
ータに基づいて定周期の交通量予測を行なう。換気機運
転組合せ選定部は、前記交通量予測部による低周期の交
通量予測値に応じた換気機の運転組合せを組合せ選定テ
ーブル記憶部に記憶されている組合せ選定テーブルより
選定する。換気機運転組合せ選定部による選定された換
気機の運転組合せに対して交通量予測部にて予測された
交通量がトンネルを通過した場合に、換気機基準風量演
算部は、トンネル内の空気の汚染濃度を許容値以下に維
持するのに必要と考えられる各換気機の基準風量を算出
する。組合せ変更決定部は、実際に換気機の運転組合せ
を変更するとどうかを決定するものであり、前記組合せ
変更決定部による運転組合せの変更は、組合せ変更条件
記憶部に記憶されている汚染濃度や換気機負荷に対する
条件を参照することにより決定される。組合せ変更条件
記憶部に記憶されている換気機の運転組合せ変更を行な
うための基本条件は、以下に記載されている通りであ
る。即ち、換気機の運転台数を増加させる場合と減少さ
せる場合とに大別される。過剰換気でなく換気機負荷が
高い場合には、換気機の運転台数を増加させ、トンネル
内の空気の汚染濃度および換気機負荷が低い場合には、
換気機の運転台数を減少させることとなる。組合せ変更
実行部は、前記組合せ変更決定部によって換気機の運転
組合せの変更が決定された場合に、実際に換気機の起動
停止を行ない換気機の運転組合せの変更を行なう。

（実施例） 以下、図面に基づき本発明の一実施例について説明す
る。

第２図は、本発明の一実施例に従うトンネルの換気制
御装置と該装置が適用されている道路トンネルの構造を
示した概要図である。第２図にて図示した本発明の一実
施例に従う道路トンネル１においては、該道路トンネル
１内を通過する自動車が坑口1a側から坑口1b側に向って
移動する一方交通となっているとともに、前記道路トン
ネル１を換気するための換気風も上記自動車の移動と同
方向に流れるものとする。

第２図において、山岳（或いは丘陵）25を第２図左右
方向に貫通している道路トンネル１の坑口1a側の道路面
下には、交通量検出手段即ち交通量検出器（「TC」とも
いう）７が設けられている。一方、前記トンネル１の坑
口1bの近傍の道路面よりも上方の適宜な部位には、汚染
濃度検出手段即ち煙霧透過率計（「VI計」ともいう）11
及び汚染濃度検出手段即ち一酸化炭素濃度系（「CO計」
ともいう）13が配設されている。前記道路トンネル１の
坑口1aと坑口1bとの間の略中央部の部位に対応している
山岳（或いは丘陵）25には、前記道路トンネル１に対し
て略垂直に前記道路トンネル１と外部とを連通している
立坑４が形成されている。立坑４は、吸気通路4aと排気
通路4bとに分割されており、吸気通路4a側には換気機即
ち送風機６が、又、排気通路4b側には換気機即ち送風機
５が夫々設けられている。

前記道路トンネル１内の前記排気通路4bの開口部近傍
には、煙霧透過率計即ちVI計９、一酸化炭素濃度計、損
ちCO計12が夫々配設されている。前記道路トンネル１内
の前記坑口1aと前記排気通路4bとの間の略中央部には、
換気機即ち第１集塵機２が配設されており、該第１集塵
機２の近傍にはVI計８が配設されている。前記道路トン
ネル１内の前記坑口1bと前記吸気通路4aとの間の略中央
部にも、換気機即ち第２集塵機３が配設されており、該
第２集塵機３の近傍にはVI計10が配設されている。

前述したVI計８〜11、CD計12,13及び交通量検出器TC7
は、換気制御装置14に夫々検出信号を出力し、又、前記
第１集塵機２、第２集塵機３、排風機５及び送風機６
は、換気制御装置14の制御下に置かれ各々の運転が制御
される。

第１図は、本発明の一実施例に従うトンネルの換気制
御装置の機能構成とその周辺機器類とを示すブロック図
である。

第１図において、交通量検出器TC7は、道路トンネル
１内を通過する自動車を大型車、小型車別に検出して、
通過車両の台数の５分間積算値を、第１図破線にて囲っ
た換気制御装置14を構成している交通量予測部15に出力
するようになっている。煙霧透過率計８〜11は、各々の
設置箇所における道路トンネル１内の空気の汚染濃度即
ち煙霧透過率（「VI値」ともいう）を検出して換気制御
装置14を構成している組合せ変更決定部19に出力する。
一酸化炭素濃度計12,13は、各々の設置箇所における道
路トンネル１内の空気の汚染濃度即ち一酸化炭素濃度
（「CO濃度」ともいう）を検出して前記組合せ変更決定
部19に出力するようになっている。第１集塵機２を始
め、第２集塵機３、排風機５、送風機６には、これら各
々の換気機からの風量を検知して出力する風量検知手段
が夫々の換気機に対応して設けられており、これら夫々
の風量検知手段からの出力信号は、上述した組合せ変更
決定部19に出力するようになっている。

交通量予測部15は、前記交通量検出機７から出力され
た通過車両の台数の５分間積算値データを受けて更に１
時間分積算し、１時間当りの交通量（台/h）を求め、過
去１ケ月分の時間交通量データ（台/h）を記憶する。交
通量予測部15は、トンネル１内を通過する自動車の交通
量予測の基本パターンを設定するために前記記憶してい
る過去１ケ月分の時間交通量データ（台/h）に基づき、
１時間単位で過去１ケ月分の通過交通量の平均値を計算
するようになっている。前記トンネル１内を通過する自
動車の交通量の変動パターンは、曜日毎により異なるの
で、上述した交通量予測部15による上記平均値の計算に
際しては、平日、土曜、休日（日曜、祝祭日）別に別け
て行なわれる。

本実施例においては、前記交通量予測部15による交通
量予測は、１時間周期で行なわれ、１時間毎に上記平均
値からの偏差を以下に記載するような自己回帰モデルに
て予測する。

ΔNYK+1＝A0・ΔＮK＋A1・ΔＮK-1 ＋A2・ΔＮK-2 ……（１） ΔＮK＝ＮK−NHK ……（２） ここで、A0〜A2:係数、ΔＮK:K回目における実測交通量
の平均値からの偏差（台/h）、ＮK:K回目における実測
交通量（台/h）、NHK:K回目における平均交通量（台/
h）である。

上記内容から、Ｋ回目から１時間先の交通量予測値NY
K+1は、次の（３）式によって計算されることとなる。

NYK+1＝NHK+1＋ΔNYK+1 ……（３） （ここで、NH K＋1:K＋１回目における平均交通量（台/
h）である。） なお、上述した交通量予測部15による交通量予測は、
大型車別、小型車別に行なわれる。又、自己回帰モデル
の係数A0〜A2は、カルマンフィルタによる逐次学習によ
り求まるものである。

交通量予測部15による上述した交通量予測の態様は、
横軸に時間（ｈ）をとり縦軸に交通量（台/h）をとった
第３図にて図示されるようなものとなる。第３図は、交
通量予測部15による交通量予測の方法を示したもので、
●印が交通量予測の基本データとなる平均交通量で、過
去１ケ月の平均値であり、×印が実測交通量、○印が予
測交通量を示している。

換気機運転組合せ選定部16は、前記交通量予測部15が
上述のごときプロセスを経て予測した交通量データと、
例えば第４図にて図示するような組合せ選定テーブルを
組合せ選定テーブル記憶部17より読出し、該読出した組
合せ選定テーブルとに基づき前記第１集塵機２〜送風機
６の中から運転する換気機の組合せを前期記憶部17に記
憶されている第５図にて図示する組合せ番号対応表によ
り選定して出力するようになっている。本実施例におい
ては、組合せ選定テーブル記憶部17が記憶している第４
図にて図示した組合せ選定テーブルは、交通量を200
（台/h）刻み、大型車混入率を10（％）に分割されてお
り、表中の番号（組合せ番号）が上述した各換気機の運
転組合せを表している。第４図にて示した交通量と大型
車混入率とは、以下に記載する式によって示される。交
通量＝大型車台数＋小型車台数、大型車混入率＝（大型
車台数／交通量）×100。又、組合せ選定テーブル記憶
部17が記憶している第５図にて図示した組合せ番号対応
表は、第４図中の組合せ番号０〜７と換気機の運転組合
せの対応を示している。図中、○印が運転する換気機を
示し、×印が停止させる換気機を示している。

換気機標準風量演算部18は、交通量予測部15によって
予測された交通量と換気機運転組合せ選定部16により選
定された換気機の運転組合せとに基づいて、トンネル１
内の空気の汚染濃度を予め設定されている許容値以下に
維持するために必要な前期選定された各換気機の風量を
計算する。換気機基準風量演算部18が上述したような態
様で各換気機の風量を計算するに際しては、これら各換
気機を運転するのに必要な電力消費量が最小となるよう
な手法が採用される。即ち、以下に記載するように最適
化問題として定式化を行ない非線形計画法により風量を
求めている。

（１）変数 X1:第１集塵機風量（m³/sec）， X2:第２集塵機風量（m³/sec）， X3:排風機風量（m³/sec）， X4:送風機風量（m³/sec）， X5:立坑４より坑口1a側の車道風量（m³/sec）， X6:立坑４より坑口1b側の車道風量（m³/sec） （２）目的関数 Ｆ＝W1（X1）＋W2（X2）＋W3（X3） ＋W4（X4）→最小化 ……（４） ここで、W1:第１集塵機２を運転するのに要する電力
（KW）、W2:第２集塵機３を運転するのに要する電力（K
W）、W3:排風機５を運転するのに要する電力（KW）,W4:
送風機６を運転するのに要する電力（KW）であり、W1〜
W4は、関数である。

（３）不等式制約条件 （イ）第１集塵機２、第２集塵機３における風量上下限
制約 Qc1MIN≦X1≦Qc1MAX ……（５） Qc2MIN≦X2≦Qc2MAX ……（６） ここで、Qc1MIN:第１集塵機２の最小風量（m³/sec）、Q
c2MIN:第２集塵機３の最小風量（m³/sec）、Qc1MAX:第
１集塵機２の最大風量（m³/sec）、Qc2MAX:第２集塵機
３の最大風量（m³/sec） （ロ）排風機５、送風機６における風量上下限制約 ＱEMIN≦X3≦ＱEMAX ……（７） ＱBMIN≦X4≦ＱBMAX ……（８） ここで、QEMIN:排風機５最小風量（m³/sec）、ＱBMIN：
送風機６の最小風量（m³/sec）、ＱEMAX：排風機５の最
大風量（m³/sec）、ＱBMAX：送風機６の最大風量（m³/s
ec）である。

（ハ）その他風量に関する制約 X1≦X5 ……（９） X2≦X6 ……（10） X3≦X5 ……（11） X4≦X6 ……（12） （ニ）煤煙濃度制約 ＣVI1（ＮL,NS,X5）≦ＣVIMAX ……（13） ＣVI2（ＮL,NS,CVI1,X1,X5）≦ＣVIMAX ……（14） ＣVI3（ＮL,NS,CVI2,X3,X4,X6）≦ＣVIMAX ……（15） ＣVI4（ＮL,NS,CVI3,X2,X6）≦ＣVIMAX ……（16） ここで、ＣVIi：第iVI計（煙霧透過率計）設置地点の煤
煙濃度（−）、ＮL：大型車台数（台/h）、ＮS：小型車
台数（台/h）、ＣVIMAX：煤煙濃度条件制約（−）であ
る。上述したＣVI1〜ＣVI4は関数であり、又、VI（煤煙
透過率）値と煤煙濃度との間には、以下に示すような関
係がある。

ＣVI＝（−1/100）・log10（VI/100） （ＣVI：煤煙濃度（−）,VI:VI値（100m透過率）（％） （ホ）一酸化炭素（CO）濃度制約 CO1（ＮL,NS,X5）≦CO MAX……（17） CO2（ＮL,NS,CO1,X3,X4,X6）≦CO MAX ……（18） ここで、COi:第iCO計（一酸化炭素濃度計）設置地点のC
O（一酸化炭素）濃度（ppm）,CO MAX:CO（一酸化炭素）
濃度上限制約（ppm）であり、CO1,CO2は関数である。

（４）等式制約条件 （イ）圧力バランス ΔPt1＋ΔPt2＋ΔPm＋ΔPr1＋ΔPr2＋ ΔPc1＋ΔPc2＋ΔＰB＝０ ……（19） ΔPt1＝f1（ＮL,NS,X5） ……（19−１） ΔPt2＝f2（ＮL,NS,X6） ……（19−２） ΔPm＝f3（Vn） ……（19−３） ΔPr1＝f4（X5） ……（19−４） ΔPr2＝f5（X6） ……（19−５） ΔＰC1＝f6（X1,X5） ……（19−６） ΔＰC2＝f7（X2,X6） ……（19−７） ΔＰB＝f8（X4,X6） ……（19−８） ここで、ΔPt1:立坑４より坑口1a側の交通換気力（mmA
q），ΔPt2:立坑４より坑口1b側の交通換気力（mmA
q），ΔPm:自然換気力（mmAq），ΔPr1:立坑４より坑口
1a側の車道抵抗（mmAq），ΔPr2:立坑４より坑口1b側の
車道抵抗（mmAq），ΔPc1:第１集塵機２の昇圧力（mmA
q），ΔPc2:第２集塵機３の昇圧力（mmAq），ΔＰB：送
風機６の昇圧力（mmAq）,Vn:自然風（m/sec）であり、f
1〜f8は、関数である。

（ロ）風量バランス X5−X3＋X4＝X6 ……（20） 上述した非線形計画法では、制約条件を示す（５）〜
（20）式を満たし且つ目的関数を示す（４）式を最小に
する変数X1〜X6を求めることとなる。非線形計画法は、
一般に知られた手法であり、例えば下記の文献に記載さ
れている。

今野、山下：非線形計画法、日科技連昭和53年発行。

又、前述した煤煙濃度および一酸化炭素（CO）濃度の
計算式（（13）〜（18）式にて示す）や、圧力の計算式
（（19−１）〜（19−８）式にて示す）は、例えば下記
の文献に記載されている。

日本道路協会：道路トンネル技術基準（換気編）・同
解説、日本道路協会昭和60年発行。

組合せ変更決定部19は、煙霧透過率計８〜11から夫々
出力される煙霧透過率（VI値）、一酸化炭素濃度計12,1
3から夫々出力される一酸化炭素（CO）濃度、前述した
第１集塵機２、第２集塵機３、排風機５、送風機６に対
応して夫々設けられている風量検知手段からの風量検出
値（即ち、前期換気機2,3,5,6の負荷（運転風量））を
読み込む。組合せ変更決定部19は、これらの読み込んだ
値が、組合せ変更条件記憶部20に記憶されている条件を
満たしているかどうかを判定し、該判定に基づき、換気
機2,3,5,6の運転組合せ変更の決定を行なう。組合せ変
更決定部19による換気機2,3,5,6の運転組合せ変更の条
件判定は、前記換気機運転組合せ選定部16にて換気機の
運転組合せが選定された後、１分周期で30分間程度行な
われる。この条件判定が行なわれている間に、換気機の
運転組合せの変更条件を満たすことができないときに
は、次に換気機運転組合せ選定部16が運転組合せの選定
を行うまでの間、現状の組合せにて換気機の運転を継続
することとなる。

ここで、組合せ変更条件記憶部20が記憶している換気
機の運転組合せ変更条件は、以下に記載する通りであ
る。

（１）換気機の運転台数を増加させる場合 次の２つの条件を両方とも満たすことが必要である。

（イ）運転されている全換気機の負荷がLh（％）以上 （ロ）VIi≦VIi^＊＋ＤVIi（ｉ＝１…４） （２）換気機の運転台数を減少させる場合 次の３つの条件を全て満たすことが必要である。

（イ）運転されている全換気機の負荷がＬL（％）以
下、 （ロ）VIi≧VIi^＊−ＤVI2（ｉ＝１…４） （ハ）COi≦CO MAX−ＤCO（ｉ＝1,2） ここで、VIi:第iVI計（第ｉ番目の煙霧透過率計）に
よる計測値（煙霧透過率）（％）、VIi^＊：第iVI計（第
１番目の煙霧透過率計）の設置地点におけるVI（煙霧透
過率）の目標値（％）、ＤVI1,DVI2:VI値（煙霧透過
率）判定の余裕幅（％）、COi:第iCO計（第ｉ番目の一
酸化炭素濃度計）による計測値（一酸化炭素濃度）（pp
m）、COMAX:CO（一酸化炭素）濃度上限制約（ppm）、Ｄ
CO:CO（一酸化炭素）濃度判定の余裕幅（ppm）である。

組合せ変更実行部21は、前記組合せ変更決定部19によ
る換気機2,3,5,6の運転組合せの変更の決定を受けて、
実際に換気機2,3,5,6の起動・停止を行なうものであ
る。組合せ変更実行部21は、前記各換気機2,3,5,6に夫
々設けられている駆動回路に駆動指令信号を出力するこ
とによって前記各換気機2,3,5,6を起動し、又前記各駆
動回路に駆動停止指令信号を出力することによって前記
各換気機2,3,5,6の運転を停止せしめるようになってい
る。組合せ変更実行部21は、前記組合せ変更決定部19に
よる換気機2,3,5,6の運転組合せの変更の決定を受けて
前記各換気機を起動するに際しては、換気機基準風量演
算部18によって計算された風量を前記各々の換気機から
の初期風量とすべく、前記各換気機が具備するファンの
翼角を変更する翼角変更用アクチュエータに対して翼角
指令信号を出力する。

上述したようなプロセスを経て換気機が駆動された後
は、VI計（煙霧透過率計）による計測値とCO計（一酸化
炭素濃度計）による計測値とに基づき、トンネル１内の
空気のVI値（煙霧透過率）とCO濃度（一酸化炭素濃度）
とを予め設定された許容範囲内に維持するように、例え
ばPI（比例・積分）制御のごときフィードバック制御が
行なわれる。

本実施例においては、道路トンネル１を一方交通のト
ンネルとして説明したが、前記道路トンネル１が対面交
通のトンネルであっても本実施例は当然に適用され、前
述した換気制御装置14の制御機能構成は全く同じであ
る。又、換気機の台数や換気機の種類が本実施例と異な
っている場合においても、前記換気制御装置14の制御機
能構成は全く同じである。但し、道路トンネル１が対面
交通のトンネルである場合には、交通量予測部15は、双
方向の通過交通量の予測を行なう必要がある。

なお、本実施例においては、前記組合せ変更決定部19
が前記各換気機2,3,5,6からの風量を、各々の換気機2,
3,5,6に対応して夫々設けられている風量検知手段から
の検出信号を読み込むことによって認識するものとした
が、風量検知手段に変えて各々の換気機にファンの翼角
を検出して翼角検出信号を出力する公知の翼角検出手段
を設けることによっても風量の検知を行なうことが可能
である。

上述したようにファンの翼角を可変調整することによ
って、各換気機2,3,5,6から風量を連続的に調節するこ
とが可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、予測された交
通量に基づいて運転すべき換気機の組合せを変更するに
際しては、組合せ変更後の各々の換気機の風量を算出
し、換気機の運転組合せを変更するに際しても予め設定
されている汚染濃度と換気機負荷とに関する条件を満た
しているときに、前記変更された運転組合せに基づき前
記算出された風量にて各々の換気機を起動・停止するよ
うにしたので、トンネル内の空気の汚染濃度が悪化した
り逆に過剰換気になることがないように換気機の運転組
合せを変更することができ、これによってトンネル内の
空気の汚染濃度の制御精度を向上させることができると
ともに換気機を運転するのに要する電力消費量の低減を
も図ることが可能なトンネルの換気制御装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に従うトンネルの換気制御
装置の機能構成を示すブロック図、第２図は、本発明の
一実施例に従うトンネルの換気制御装置と該装置が適用
されている道路トンネルの構造を示した概要図、第３図
は、本発明の一実施例に従うトンネルの換気制御装置に
係る交通量予測の方法を示した図、第４図および第５図
は、本発明の一実施例に従うトンネルの換気制御装置に
係る組合せ選定テーブルの一例を示した説明図である。 １……道路トンネル、２……第１集塵機、３……第２集
塵機、４……立坑、５……排風機、６……送風機、７…
…交通量検出機、８〜11……煙霧透過率計（VI計）、1
2,13……一酸化炭素濃度計（CO計）、14……換気制御装
置、15……交通量予測部、16……換気機運転組合せ選定
部、17……組合せ選定テーブル記憶部、18……換気機基
準風量演算部、19……組合せ変更決定部、20……組合せ
変更条件記憶部、21……組合せ変更実行部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トンネル内の空気の汚染濃度を検出する汚
   染濃度検出手段からの出力信号と、前記トンネル内の通
   過交通量を検出する交通量検出手段からの出力信号とに
   基づいて前記トンネル内の空気を換気するために設置さ
   れている複数台の換気機を制御するトンネルの換気制御
   装置において、前記交通量検出手段により検出された過
   去の交通量データに基づいて交通量を予測する交通量予
   測部と、交通量に応じた換気機の運転組合せ選定テーブ
   ルを記憶する組合せ選定テーブル記憶部と、前記交通量
   予測部で予測された交通量に基づいて前記換気機の運転
   組合せの候補を前記組合せ選定テーブル記憶部に記憶さ
   れている組合せ選定テーブルから選出する換気機運転組
   合せ選定部と、換気機運転組合せ選定部が換気機の運転
   組合せを変更する場合の変更後における各々の換気機の
   風量を算出する換気機基準風量演算部と、前記換気機運
   転組合せ選定部が換気機の運転組合せを変更する際に満
   たすべき汚染濃度と換気機負荷に関する条件を記憶する
   組合せ変更条件記憶部と、前記汚染濃度検出手段の出力
   信号と換気機の負荷が前記組合せ変更条件記憶部に記憶
   されている条件を満たしているかどうかを調べて組合せ
   変更の決定を行う組合せ変更決定部と、換気機の起動・
   停止を行ない実際に運転の組合せを変更する組合せ変更
   実行部とを有していることを特徴とするトンネルの換気
   制御装置。