アンダーパス冠水予測通知装置
【課題】
従来の水位センサを用いた方法では、現状の水位情報を示すのみであり、数時間後の危険予測を行うものではないので、危険察知が間に合わない場合があった。
【解決手段】
本発明では気象レーダから得られる予測降雨量情報と、アンダーパスの近くに設置される観測センサから得られる観測局の水量情報と、これらの過去情報とを推移予測モデルに代入し前記アンダーパス内予測水位高を算出する。
さらに、前記アンダーパス内予測水位高を算出するための水位予測モデルを繰り返し計算することにより数時間後の未来のアンダーパス内の予測水位高を算出し、警報情報を発信するアンダーパス冠水予測通知装置。
従来の水位センサを用いた方法では、現状の水位情報を示すのみであり、数時間後の危険予測を行うものではないので、危険察知が間に合わない場合があった。
【解決手段】
本発明では気象レーダから得られる予測降雨量情報と、アンダーパスの近くに設置される観測センサから得られる観測局の水量情報と、これらの過去情報とを推移予測モデルに代入し前記アンダーパス内予測水位高を算出する。
さらに、前記アンダーパス内予測水位高を算出するための水位予測モデルを繰り返し計算することにより数時間後の未来のアンダーパス内の予測水位高を算出し、警報情報を発信するアンダーパス冠水予測通知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンダーパス冠水予測通知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アンダーパス（地下道）冠水予測通知装置として、アンダーパス内の水位を計測するための水位センサを危険水位の計測位置に配置したものがある。その動作としては、危険水位の計測位置に配置した水位センサによって危険水位値を検出した際に、監視者に警告を発するというものである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２７７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示される水位センサを用いた方法では、現状の水位情報を示すのみであり、数時間後の危険予測を行うものではないので、危険察知が間に合わない場合があった。
【０００５】
そこで、本発明では、システム同定法をアンダーパスに導入することによって、数時間後のアンダーパス内の危険水位予測を可能にするアンダーパス冠水予測通知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のアンダーパス冠水予測通知装置は、
気象レーダから得られる予測降雨量情報が記憶される記憶手段と、
アンダーパスの近くに設置される観測センサから得られる観測局の水量情報が記憶される観測局情報記憶手段と、
前記アンダーパスの過去の冠水データが記憶される過去情報記憶手段と、
前記予測降雨量情報と、前記観測局情報と、前記過去の冠水データとから推定された推移予測モデルから前記アンダーパス内予測水位高を算出するアンダーパス内予測水位高算出部と、
を備え、
前記アンダーパス内予測水位高算出部は前記アンダーパス内予測水位高を算出するための水位予測モデルを繰り返し計算すること
を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、気象予測と降雨予測情報からアンダーパス内の数時間後の冠水予測を行うことができるため、人為的な災害を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るアンダーパス冠水予測通知システムの構成を示す図。
【図２】本発明の実施形態に係るアンダーパス冠水予測通知装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施態様について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係るアンダーパス冠水予測通知システムの構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施形態に係るアンダーパス冠水予測通知装置の構成を示すブロック図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態のアンダーパス冠水予測通知システムは、アンダーパス冠水予測通知装置１と、気象レーダ２と、観測センサ３と、表示装置４と、ＶＩＣＳセンター５と、車両６と、から構成される。ここでは、冠水予測を報知するものして表示装置４によるものや、ＶＩＣＳセンター５から車両６への通報としたが、これに限定されるものではなくテレビ放送やラジオ放送、その他の放送設備を使用したものであってもよい。
【００１２】
アンダーパス冠水予測装置１は、アンダーパス内予測水位高算出部１１と、予測降雨量情報記憶部１２と、観測局情報記憶部１３と、過去の観測局情報記憶部１４と、危険判定部１５と、から構成される。
【００１３】
アンダーパス予測水位高算出部１１は、気象データ冠水予測モデル式実行部１１１へ気象レーダから送られてくる気象データや、アンダーパスの水位を観測する観測センサ３から得られる雨量や水量の情報を入力して冠水予測を行う。
【００１４】
即ち、冠水予測モデル式実行部１１１は、予測降雨量情報記憶部１２に記憶される予測降雨量情報と観測局情報記憶部１３に記憶される観測情報が入力されると、（式１）に示す演算を実行する。式１のＱ（ｔ＋１）は、（ｔ＋１）時刻の水位高を算出するもので、（ｔ）時刻の水位高Ｑ（ｔ）と（ｔ＋１）時刻の予測雨量情報Ｒ（ｔ）とから求められる。
【数１】
【００１５】
ここで、例えばｃ、ｋに実際に数値を入力し定義する（式２）。
【００１６】
なお、ｃ、ｋの値（１／２，１／３）は、それぞれのアンダーパスで、計測した過去の観測局情報記憶部１４よりアンダーパス内の雨量と、アンダーパス内の水位の変化を分析した結果によって決定されるであって、以下の値に限定されるわけではない。
【数２】
【００１７】
また（式２）に定義することで、さらに（ｔ＋２）時刻の水位高Ｑ（ｔ＋２）は（ｔ＋１）時刻の水位高Ｑ（ｔ＋１）から求めることができる（式３）。
【数３】
【００１８】
さらに、（式３）のＱ（ｔ＋１）に（式２）を代入することにより、（式４）となる。
【数４】
【００１９】
このように連続してｔ＝ｔ＋１からｔ＝ｔ+ｘ+１に拡張し、一般化すると、（ｔ＋ｘ＋１）時刻の水位高はＱ（ｔ）、Ｒ（ｔ＋１）、Ｒ（ｔ＋２）、…Ｒ（ｔ＋ｘ）から求めることができる（式５）。
【数５】
【００２０】
ここで、上記Ｒ（ｔ＋１）、Ｒ（ｔ＋２）、…Ｒ（ｔ＋ｘ）は、例えば気象庁等の雨量予測可能時間に依存する。よって予測降雨量情報Ｒ（ｔ＋ｘ）が、例えばＲ（ｔ＋ｘ−２）まで求められるのであれば、より数時間後又は数十分後のアンダーパス内の水量が予想できることとなる。
【００２１】
予測降雨量情報記憶部１２は、予測降雨量情報を気象レーダ２から入手し、記憶される。
【００２２】
観測局情報記憶部１３は、冠水量を予測したいアンダーパス付近に設置され、アンダーパス直近の水量である冠水局情報を観測センサ３から入手し記憶される。
【００２３】
過去の観測局情報記憶部１４は、観測センサ３が観測した過去の観測情報が記憶される。
【００２４】
危険判定部１５は、アンダーパス予測水位高算出部１１で算出されたアンダーパス予測水位高をもとに危険水位を判定する。具体的には、上記Ｑ（ｔ＋１）が危険状態を示す値を示した場合、その旨を表示装置４またはＶＩＣＳセンター５に通知する。
【００２５】
気象レーダ２は、現在の雨量情報を含む上記アンダーパスの水量に影響を与える地域の定められた気象情報を取得する。その後、気象レーダ２では気象情報から、予測雨量情報が作成される。そして、気象レーダ２から予測雨量情報がアンダーパス冠水予測通知装置１の予測雨量情報記憶部１２へ送出される。
【００２６】
ここで、気象レーダ２は水量を予測したいアンダーパスの周囲１キロ平方メートルの予測雨量を算出するための気象情報を取得するものであり、気象レーダに限らず気象情報を予想できるシステムであればよい。
【００２７】
観測センサ３は、水量を予測したいアンダーパス直近の水量を計測し、その水量情報をアンダーパス冠水予測通知装置１の観測局情報記憶部１３へ送出する。例えば、観測センサ３は、アンダーパスの入り口などに設置される。
【００２８】
表示装置４は、アンダーパスの出入り口に設置され、アンダーパス監視者に情報表示盤４１を介して冠水情報を知らせる。また、危険な水量を示したならば、回転灯４２を介して当該アンダーパス内が危険であることを知らせてもよい。なお、危険な水位は、周辺の居住者が避難する時間を考慮した適切な水位が設定されなければならない。それらは、過去の観測局情報記憶部１４の情報も参照して設定されるべきである。
【００２９】
ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）センター５は、アンダーパス冠水予測通知装置１からの危険情報を取得し、カーナビゲーションシステム等の車載器６１を搭載する車両６の利用者に、アンダーパス内が危険水位であることを通知する。
【００３０】
次に、上記構成のアンダーパス冠水予測通知システムの動作について説明する。
【００３１】
まず、アンダーパス冠水予測装置１は気象レーダ２および観測センサ３から予測降雨情報および観測局情報を取得する。取得した予測降雨量情報は、アンダーパス冠水予測装置１の予測降雨量情報記憶部１２に記憶され、観測局情報は同じく観測局情報記憶部１３に記憶される。
【００３２】
次に、アンダーパス内予測水位高算出部１１は、予測降雨量情報記憶部１２および観測局情報記憶部１３から、それぞれの予測降雨量情報、現在の観測局情報を読み出す。それぞれの値Ｒ（ｔ+ｘ）、Ｑ（ｔ+ｘ）を冠水予測モデル式実行部１１１に代入して、数時間後の水位量Ｑ（ｔ+ｘ+１）を算出する。
【００３３】
計算終了後、アンダーパス内予測水位高算出部１１は算出された数時間後の水位量Ｑ（ｔ+１）を危険判定部１５へ送出する。
【００３４】
危険判定部１５は、上記数時間後の水位量Ｑ（ｔ+１）と、予め定められた危険水位量とを比較し、危険水位量を示していると判断した場合、表示装置４またはＶＩＣＳセンター５に危険情報を送出する。
【００３５】
表示装置４は、受信した危険情報を表示装置盤４１に表示する。または回転灯４２により、監視者または近くを走行する車両６の運転者等に通知する。
【００３６】
ＶＩＣＳセンター５を介して、車両６に搭載される車載器６１に危険情報を表示してもよい。
【００３７】
このようにすることで、数時間後のアンダーパス内の冠水予測が可能となり、（式１）に示すように他の外部要因が少ないことから、精度も維持することができる。
【００３８】
なお本発明は、発明の要旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態を適宜設計変更することが可能であり、必要に応じて実施形態を適宜組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００３９】
１ … アンダーパス冠水予測通知装置
１１ … アンダーパス内予測水位高算出部
１１１ … 冠水予測モデル式実行部
１２ … 予測降雨量情報記憶部
１３ … 観測局情報記憶部
１４ … 過去の観測局情報記憶部
１５ … 危険判定部
２ … 気象レーダ
３ … 観測センサ
４ … 表示装置
４１ … 情報表示盤
４２ … 回転灯
５ … ＶＩＣＳセンター
６ … 車両
６１ … 車載器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンダーパス冠水予測通知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アンダーパス（地下道）冠水予測通知装置として、アンダーパス内の水位を計測するための水位センサを危険水位の計測位置に配置したものがある。その動作としては、危険水位の計測位置に配置した水位センサによって危険水位値を検出した際に、監視者に警告を発するというものである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２２７７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示される水位センサを用いた方法では、現状の水位情報を示すのみであり、数時間後の危険予測を行うものではないので、危険察知が間に合わない場合があった。
【０００５】
そこで、本発明では、システム同定法をアンダーパスに導入することによって、数時間後のアンダーパス内の危険水位予測を可能にするアンダーパス冠水予測通知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のアンダーパス冠水予測通知装置は、
気象レーダから得られる予測降雨量情報が記憶される記憶手段と、
アンダーパスの近くに設置される観測センサから得られる観測局の水量情報が記憶される観測局情報記憶手段と、
前記アンダーパスの過去の冠水データが記憶される過去情報記憶手段と、
前記予測降雨量情報と、前記観測局情報と、前記過去の冠水データとから推定された推移予測モデルから前記アンダーパス内予測水位高を算出するアンダーパス内予測水位高算出部と、
を備え、
前記アンダーパス内予測水位高算出部は前記アンダーパス内予測水位高を算出するための水位予測モデルを繰り返し計算すること
を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、気象予測と降雨予測情報からアンダーパス内の数時間後の冠水予測を行うことができるため、人為的な災害を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るアンダーパス冠水予測通知システムの構成を示す図。
【図２】本発明の実施形態に係るアンダーパス冠水予測通知装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施態様について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係るアンダーパス冠水予測通知システムの構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施形態に係るアンダーパス冠水予測通知装置の構成を示すブロック図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態のアンダーパス冠水予測通知システムは、アンダーパス冠水予測通知装置１と、気象レーダ２と、観測センサ３と、表示装置４と、ＶＩＣＳセンター５と、車両６と、から構成される。ここでは、冠水予測を報知するものして表示装置４によるものや、ＶＩＣＳセンター５から車両６への通報としたが、これに限定されるものではなくテレビ放送やラジオ放送、その他の放送設備を使用したものであってもよい。
【００１２】
アンダーパス冠水予測装置１は、アンダーパス内予測水位高算出部１１と、予測降雨量情報記憶部１２と、観測局情報記憶部１３と、過去の観測局情報記憶部１４と、危険判定部１５と、から構成される。
【００１３】
アンダーパス予測水位高算出部１１は、気象データ冠水予測モデル式実行部１１１へ気象レーダから送られてくる気象データや、アンダーパスの水位を観測する観測センサ３から得られる雨量や水量の情報を入力して冠水予測を行う。
【００１４】
即ち、冠水予測モデル式実行部１１１は、予測降雨量情報記憶部１２に記憶される予測降雨量情報と観測局情報記憶部１３に記憶される観測情報が入力されると、（式１）に示す演算を実行する。式１のＱ（ｔ＋１）は、（ｔ＋１）時刻の水位高を算出するもので、（ｔ）時刻の水位高Ｑ（ｔ）と（ｔ＋１）時刻の予測雨量情報Ｒ（ｔ）とから求められる。
【数１】
【００１５】
ここで、例えばｃ、ｋに実際に数値を入力し定義する（式２）。
【００１６】
なお、ｃ、ｋの値（１／２，１／３）は、それぞれのアンダーパスで、計測した過去の観測局情報記憶部１４よりアンダーパス内の雨量と、アンダーパス内の水位の変化を分析した結果によって決定されるであって、以下の値に限定されるわけではない。
【数２】
【００１７】
また（式２）に定義することで、さらに（ｔ＋２）時刻の水位高Ｑ（ｔ＋２）は（ｔ＋１）時刻の水位高Ｑ（ｔ＋１）から求めることができる（式３）。
【数３】
【００１８】
さらに、（式３）のＱ（ｔ＋１）に（式２）を代入することにより、（式４）となる。
【数４】
【００１９】
このように連続してｔ＝ｔ＋１からｔ＝ｔ+ｘ+１に拡張し、一般化すると、（ｔ＋ｘ＋１）時刻の水位高はＱ（ｔ）、Ｒ（ｔ＋１）、Ｒ（ｔ＋２）、…Ｒ（ｔ＋ｘ）から求めることができる（式５）。
【数５】
【００２０】
ここで、上記Ｒ（ｔ＋１）、Ｒ（ｔ＋２）、…Ｒ（ｔ＋ｘ）は、例えば気象庁等の雨量予測可能時間に依存する。よって予測降雨量情報Ｒ（ｔ＋ｘ）が、例えばＲ（ｔ＋ｘ−２）まで求められるのであれば、より数時間後又は数十分後のアンダーパス内の水量が予想できることとなる。
【００２１】
予測降雨量情報記憶部１２は、予測降雨量情報を気象レーダ２から入手し、記憶される。
【００２２】
観測局情報記憶部１３は、冠水量を予測したいアンダーパス付近に設置され、アンダーパス直近の水量である冠水局情報を観測センサ３から入手し記憶される。
【００２３】
過去の観測局情報記憶部１４は、観測センサ３が観測した過去の観測情報が記憶される。
【００２４】
危険判定部１５は、アンダーパス予測水位高算出部１１で算出されたアンダーパス予測水位高をもとに危険水位を判定する。具体的には、上記Ｑ（ｔ＋１）が危険状態を示す値を示した場合、その旨を表示装置４またはＶＩＣＳセンター５に通知する。
【００２５】
気象レーダ２は、現在の雨量情報を含む上記アンダーパスの水量に影響を与える地域の定められた気象情報を取得する。その後、気象レーダ２では気象情報から、予測雨量情報が作成される。そして、気象レーダ２から予測雨量情報がアンダーパス冠水予測通知装置１の予測雨量情報記憶部１２へ送出される。
【００２６】
ここで、気象レーダ２は水量を予測したいアンダーパスの周囲１キロ平方メートルの予測雨量を算出するための気象情報を取得するものであり、気象レーダに限らず気象情報を予想できるシステムであればよい。
【００２７】
観測センサ３は、水量を予測したいアンダーパス直近の水量を計測し、その水量情報をアンダーパス冠水予測通知装置１の観測局情報記憶部１３へ送出する。例えば、観測センサ３は、アンダーパスの入り口などに設置される。
【００２８】
表示装置４は、アンダーパスの出入り口に設置され、アンダーパス監視者に情報表示盤４１を介して冠水情報を知らせる。また、危険な水量を示したならば、回転灯４２を介して当該アンダーパス内が危険であることを知らせてもよい。なお、危険な水位は、周辺の居住者が避難する時間を考慮した適切な水位が設定されなければならない。それらは、過去の観測局情報記憶部１４の情報も参照して設定されるべきである。
【００２９】
ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）センター５は、アンダーパス冠水予測通知装置１からの危険情報を取得し、カーナビゲーションシステム等の車載器６１を搭載する車両６の利用者に、アンダーパス内が危険水位であることを通知する。
【００３０】
次に、上記構成のアンダーパス冠水予測通知システムの動作について説明する。
【００３１】
まず、アンダーパス冠水予測装置１は気象レーダ２および観測センサ３から予測降雨情報および観測局情報を取得する。取得した予測降雨量情報は、アンダーパス冠水予測装置１の予測降雨量情報記憶部１２に記憶され、観測局情報は同じく観測局情報記憶部１３に記憶される。
【００３２】
次に、アンダーパス内予測水位高算出部１１は、予測降雨量情報記憶部１２および観測局情報記憶部１３から、それぞれの予測降雨量情報、現在の観測局情報を読み出す。それぞれの値Ｒ（ｔ+ｘ）、Ｑ（ｔ+ｘ）を冠水予測モデル式実行部１１１に代入して、数時間後の水位量Ｑ（ｔ+ｘ+１）を算出する。
【００３３】
計算終了後、アンダーパス内予測水位高算出部１１は算出された数時間後の水位量Ｑ（ｔ+１）を危険判定部１５へ送出する。
【００３４】
危険判定部１５は、上記数時間後の水位量Ｑ（ｔ+１）と、予め定められた危険水位量とを比較し、危険水位量を示していると判断した場合、表示装置４またはＶＩＣＳセンター５に危険情報を送出する。
【００３５】
表示装置４は、受信した危険情報を表示装置盤４１に表示する。または回転灯４２により、監視者または近くを走行する車両６の運転者等に通知する。
【００３６】
ＶＩＣＳセンター５を介して、車両６に搭載される車載器６１に危険情報を表示してもよい。
【００３７】
このようにすることで、数時間後のアンダーパス内の冠水予測が可能となり、（式１）に示すように他の外部要因が少ないことから、精度も維持することができる。
【００３８】
なお本発明は、発明の要旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態を適宜設計変更することが可能であり、必要に応じて実施形態を適宜組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００３９】
１ … アンダーパス冠水予測通知装置
１１ … アンダーパス内予測水位高算出部
１１１ … 冠水予測モデル式実行部
１２ … 予測降雨量情報記憶部
１３ … 観測局情報記憶部
１４ … 過去の観測局情報記憶部
１５ … 危険判定部
２ … 気象レーダ
３ … 観測センサ
４ … 表示装置
４１ … 情報表示盤
４２ … 回転灯
５ … ＶＩＣＳセンター
６ … 車両
６１ … 車載器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気象レーダから得られる予測降雨量情報が記憶される記憶手段と、
アンダーパスの近くに設置される観測センサから得られる観測局の水量情報が記憶される観測局情報記憶手段と、
前記アンダーパスの過去の冠水データが記憶される過去情報記憶手段と、
前記予測降雨量情報と、前記観測局情報と、前記過去の冠水データとから推定された推移予測モデルから前記アンダーパス内予測水位高を算出するアンダーパス内予測水位高算出部と、
を備え、
前記アンダーパス内予測水位高算出部は前記アンダーパス内予測水位高を算出するための水位予測モデルを繰り返し計算すること
を特徴とするアンダーパス冠水予測通知装置。
【請求項１】
気象レーダから得られる予測降雨量情報が記憶される記憶手段と、
アンダーパスの近くに設置される観測センサから得られる観測局の水量情報が記憶される観測局情報記憶手段と、
前記アンダーパスの過去の冠水データが記憶される過去情報記憶手段と、
前記予測降雨量情報と、前記観測局情報と、前記過去の冠水データとから推定された推移予測モデルから前記アンダーパス内予測水位高を算出するアンダーパス内予測水位高算出部と、
を備え、
前記アンダーパス内予測水位高算出部は前記アンダーパス内予測水位高を算出するための水位予測モデルを繰り返し計算すること
を特徴とするアンダーパス冠水予測通知装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１１３１８５（Ｐ２０１１−１１３１８５Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６７４０７（Ｐ２００９−２６７４０７）
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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