特許 6563719 突風防止管路の設計方法及び設計支援装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6563719

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】突風防止管路の設計方法及び設計支援装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 17/50 20060101AFI20190808BHJP

   E01F 1/00 20060101ALI20190808BHJP

   B61B 1/00 20060101ALI20190808BHJP

【ＦＩ】

   G06F17/50 680B

   E01F1/00

   B61B1/00 Z

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-142882(P2015-142882)

(22)【出願日】2015年7月17日

(65)【公開番号】特開2017-27199(P2017-27199A)

(43)【公開日】2017年2月2日

【審査請求日】2018年5月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000221616

【氏名又は名称】東日本旅客鉄道株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001254

【氏名又は名称】特許業務法人光陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】星川 努

(72)【発明者】

【氏名】原口 圭

【審査官】 田中 幸雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−４１８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平２−２５５４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１０６５２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ １７／５０

Ｂ６１Ｂ １／００

Ｅ０１Ｆ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

全覆上屋構造の駅の線路階の空間と前記線路階と異なる階の空間とを結ぶ人の通路を管状に覆う突風防止管路の設計方法であって、
前記突風防止管路を設置せずに、前記通路に沿った複数の計測点で気圧測定器を用いて列車が駅を通過する際の気圧変動を計測するステップと、
前記複数の計測点のうち、任意の第１位置および第２位置で計測された気圧変動に基づいて、前記第１位置と前記第２位置との間に前記突風防止管路が設けられたと仮定して、列車の通過に伴う前記突風防止管路内の風速を推測するステップと、
推測された風速に基づいて列車の通過に伴う前記突風防止管路内の最大風速を情報処理装置を用いて推測するステップと、
推測された最大風速に基づいて前記突風防止管路の長さを決定するステップとを含み、
前記風速を推測するステップでは、前記第１位置および前記第２位置の気圧差により前記突風防止管路内の空気が一体的に加速されて流れるという運動モデルに従って前記突風防止管路内の風速の時間変化を情報処理装置を用いて算出することを特徴とする突風防止管路の設計方法。

【請求項2】

前記第１位置と前記第２位置との間に前記突風防止管路を設けた場合に、前記線路階から前記線路階と異なる階へ貫通する前記通路の開口部うち最も狭い部分が、前記突風防止管路に占められるように、前記第１位置と前記第２位置とが選択されることを特徴とする請求項１記載の突風防止管路の設計方法。

【請求項3】

前記通路のうち前記線路階から最も遠い位置が前記第１位置として選択されることを特徴とする請求項１〜２の何れか一項に記載の突風防止管路の設計方法。

【請求項4】

前記突風防止管路は、通路方向に垂直な断面積が何れの位置でも略同一になる管路として設計されることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の突風防止管路の設計方法。

【請求項5】

全覆上屋構造の駅の線路階の空間と前記線路階と異なる階の空間とを結ぶ人の通路を管状に覆う突風防止管路の設計支援装置であって、
前記突風防止管路を設置せずに、前記通路に沿った複数の計測点で列車が駅を通過する際に計測された気圧変動のデータを入力する気圧変動データ入力手段と、
入力された前記複数の計測点の気圧変動のデータのうち、任意の第１位置の気圧変動のデータおよび第２位置の気圧変動のデータに基づき、前記第１位置と前記第２位置との間に前記突風防止管路が設けられたと仮定して、列車の通過に伴う前記突風防止管路内の風速を推測する風速推測手段と、
推測された風速に基づいて列車の通過に伴う前記突風防止管路内の最大風速を推測する最大風速推測手段と、
推測された最大風速を少なくとも含んだ情報を出力する風速データ出力手段とを備え、
前記風速推測手段は、前記第１位置および前記第２位置の気圧差によって、前記突風防止管路内の空気が一体的に加速されて流れるという運動モデルに従って、前記突風防止管路内の風速の時間変化を算出することを特徴とする突風防止管路の設計支援装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、人の通路に生じる突風を低減する突風防止管路の設計方法及び設計支援装置に関する。

【背景技術】

【0002】

線路階が屋根と壁とで覆われた全覆上屋構造の駅では、列車の通過時に駅構内に大きな気圧変動が生じる。これにより、線路階と他のフロアとを結ぶ人の通路に突風が生じることがある。近年、列車の走行速度は上昇する傾向にあり、これに伴って通路に生じる突風が強くなると考えられる。よって、突風を低減することが求められる。
特許文献１には、地下鉄の階段の近くに風力発電装置を設けることで、地下鉄の階段に吹く突風を抑止することが示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−０２８０７４公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明らは、突風が生じる通路を管状に覆って管路を設けることで、通路に生じる突風を低減することのできる突風防止管路について検討している。突風防止管路は、管路長によって、突風を低減する効果が変化することが分かっている。
階段またはエスカレータなどの通路では、突風の大きさに許容値を定めることができる。通路に管路を設置して突風を低減する場合、どのような長さの管路を設置すれば、突風が許容値を下回るか推定した上で、管路の設計が行えると好ましい。これにより、必要最低限の管路の機能を確保した上で、その他、様々な要求を満たした最適な管路を設計することができる。
従来、通路上に何れの長さの管路を設けると突風がどのくらい低減できるかを調べるには、数値解析により大規模な演算を行うか、或いは、駅舎の模型を作成して模擬実験により計測を行って推定するしかなかった。

【0005】

本発明は、低いコストで、列車通過時の管路内の風速を推測した上で、管路の設計を行うことのできる突風防止管路の設計方法及び設計支援装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の突風防止管路の設計方法は、上記目的を達成するために、
全覆上屋構造の駅の線路階の空間と前記線路階と異なる階の空間とを結ぶ人の通路を管状に覆う突風防止管路の設計方法であって、
前記突風防止管路を設置せずに、前記通路に沿った複数の計測点で気圧測定器を用いて列車が駅を通過する際の気圧変動を計測するステップと、
前記複数の計測点のうち、任意の第１位置および第２位置で計測された気圧変動に基づいて、前記第１位置と前記第２位置との間に前記突風防止管路が設けられたと仮定して、列車の通過に伴う前記突風防止管路内の風速を推測するステップと、
推測された風速に基づいて列車の通過に伴う前記突風防止管路内の最大風速を情報処理装置を用いて推測するステップと、
推測された最大風速に基づいて前記突風防止管路の長さを決定するステップとを含み、
前記風速を推測するステップでは、前記第１位置および前記第２位置の気圧差により前記突風防止管路内の空気が一体的に加速されて流れるという運動モデルに従って前記突風防止管路内の風速の時間変化を情報処理装置を用いて算出することを特徴としている。

【0007】

本発明者らは、管路の入口と出口との気圧差によって管路内の空気が一体的に加速されて流れるという運動モデルに従って、突風防止管路の風速の時間変化が推測できることを実験により確認した。さらに、本発明者らは、列車の通過により突風防止管路の入口および出口に生じる気圧差の時間積分値が、列車が通過する際に突風防止管路を設置していない通路の同じ位置に生じる気圧差の時間積分値と、概ね等しくなることを見出した。そこで、上記の設計方法では、第１位置と第２位置とで計測された気圧変動に基づき、上記の運動モデルを用いて、突風防止管路内の風速の時間変化を算出し、これらから列車の通過に伴う突風防止管路内の最大風速を推測する。これにより、突風防止管路内の最大風速を、突風防止管路を設置せずに、比較的に正確に推測することができる。よって、突風の低減効果を正確に予測した上で突風防止管路を設計することができる。

【0008】

好ましくは、前記第１位置と前記第２位置との間に前記突風防止管路を設けた場合に、前記線路階から前記線路階と異なる階へ貫通する前記通路の開口部うち最も狭い部分が、前記突風防止管路に占められるように、前記第１位置と前記第２位置とが選択されるとよい。
上記の風速の時間変化を算出する運動モデルでは、線路階から他のフロアに貫通する通路の開口部のうち最も狭い部分が突風防止管路に占められるときに、実際に発生する突風と算出される風速とがより合致する。よって、この設計方法のように、第１位置と第２位置とが選択されることで、突風防止管路内の最大風速の予測をより正確に行うことができる。

【0009】

さらに好ましくは、前記通路のうち前記線路階から最も遠い位置が前記第１位置として選択されるとよい。
また好ましくは、前記突風防止管路は、通路方向に垂直な断面積が何れの位置でも略同一になる管路として設計されるとよい。
上記の風速の時間変化を算出する運動モデルでは、突風防止管路の通路方向に垂直な断面積が何れの位置でもほほ同一であるである場合に、実際に発生する突風と算出される風速とがより合致する。よって、この設計方法に従えば、突風防止管路の最大風速の予測をより正確に行うことができる。

【0010】

また、本発明の設計支援装置は、上記目的を達成するため、
全覆上屋構造の駅の線路階の空間と前記線路階と異なる階の空間とを結ぶ人の通路を管状に覆う突風防止管路の設計支援装置であって、
前記突風防止管路を設置せずに、前記通路に沿った複数の計測点で列車が駅を通過する際に計測された気圧変動のデータを入力する気圧変動データ入力手段と、
入力された前記複数の計測点の気圧変動のデータのうち、任意の第１位置の気圧変動のデータおよび第２位置の気圧変動のデータに基づき、前記第１位置と前記第２位置との間に前記突風防止管路が設けられたと仮定して、列車の通過に伴う前記突風防止管路内の風速を推測する風速推測手段と、
推測された風速に基づいて列車の通過に伴う前記突風防止管路内の最大風速を推測する最大風速推測手段と、
推測された最大風速を少なくとも含んだ情報を出力する風速データ出力手段とを備え、
前記風速推測手段は、前記第１位置および前記第２位置の気圧差によって、前記突風防止管路内の空気が一体的に加速されて流れるという運動モデルに従って、前記突風防止管路内の風速の時間変化を算出することを特徴としている。

【0011】

この構成によれば、第１位置と第２位置との間に突風防止管路を設けた場合の最大風速を、突風防止管路を設けずに比較的に正確に推測することができる。よって、突風の低減効果を正確に予測した上で突風防止管路を設計することができる。

【0012】

また、本発明の突風防止管路は、全覆上屋構造の駅の線路階の空間と前記線路階と異なる階の空間とを結ぶ人の通路を管状に覆ったことを特徴としている。
このような構成により、列車通過時に人の通路に生じる突風を低減することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明の設計方法および設計支援装置によれば、低いコストで列車通過時の管路内の風速を推測した上で突風防止管路の設計を行うことができる。また、これにより、設計コストの低い突風防止管路を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】全覆上屋構造の駅の一例を説明する図である。

【図2】突風防止管路を模式的に示した斜視図である。

【図3】長さの異なる突風防止管路の一例を示すもので、（ａ）は通路の半分に設置された突風防止管路の模式図、（ｂ）は通路の全部に設置された突風防止管路の模式図である。

【図4】気圧変動を測定する位置の一例を示す図である。

【図5】列車の通過に伴う駅構内の気圧変動の一例を示すグラフである。

【図6】列車が通過する際の突風防止管路内の風速の一例を示すグラフである。

【図7】風速の推測精度を説明するもので、（ａ）は突風防止管路を通路の半分に設けた場合のグラフ、（ｂ）は突風防止管路を通路の全部に設けた場合のグラフである。

【図8】本発明の実施の形態の設計支援装置の機能構成を示すブロック図である。

【図9】風速推測処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施の形態）
図１は、全覆上屋構造の駅の一例を説明する図である。図２は、突風防止管路を模式的に示した斜視図である。図３は、長さの異なる突風防止管路の一例を示すもので、（ａ）は通路の半分に設置された突風防止管路の模式図、（ｂ）は通路の全部に設置された突風防止管路の模式図である。

【0016】

本発明の実施の形態の突風防止管路の設計方法は、全覆上屋構造の駅１００において、線路階１１０の空間と線路階１１０と異なる階（以下、他のフロア１２０と記す）の空間とを結ぶ人の通路１３０を管状に覆う突風防止管路１０（図２を参照）の設計を対象としている。
全覆上屋構造の駅１００とは、図１に示すように、線路階１１０が、屋根１１３と壁１１４とで覆われた駅である。屋根１１３は、線路１１２の上方も覆っている。図１において、屋根１１３と壁１１４とは二点鎖線により示し、駅１００の内部は実線により示している。屋根１１３と壁１１４とは、線路階１１０のほぼ全域を覆っているが、一部に開口があってもよい。また、列車が進入および進出する線路階１１０の一端および他端は開口している。他のフロア１２０は、例えば、線路階１１０の上階であるコンコースであるが、線路階１１０の下階に設けられたフロアであってもよい。通路１３０は、例えばエスカレータまたは階段であってよい。

【0017】

突風防止管路１０は、図２に示すように、通路１３０を管状に覆う管路である。突風防止管路１０は、通路の方向に垂直な断面積がどの位置でもほぼ一定になるように設けられる。突風防止管路１０は、図３に示すように、線路階１１０から他のフロア１２０へ貫通する通路１３０の開口部分のうち最も狭くなる部位１３５を、管路が占めるように設けられる。
突風防止管路１０は、図３（ａ）に示すように、通路１３０の一部のみを覆っていてもよいし、図３（ｂ）に示すように、通路１３０の始端から終端まで全部を覆っていてもよい。図３（ａ）のように、管路長が短い突風防止管路１０では、管路の材料または設置コストが少なくて済む一方、突風を低減する効果が低くなる。一方、図３（ｂ）のように、管路長が長い突風防止管路１０では、管路の材料または設置コストが多くなる一方、風速を低減する効果が高くなる。

【0018】

次に、本発明の実施の形態の突風防止管路１０の設計方法について説明する。
本発明の実施の形態の突風防止管路１０の設計方法は、列車が通過する際の突風防止管路１０内の最大風速を推測した上で、突風防止管路１０の長さ又は長さと位置とを設計するものである。この設計方法は、気圧計測ステップと、風速推測ステップと、最大風速推測ステップと、管路長決定ステップとを含んでいる。続いて、各ステップについて詳細に説明する。

【0019】

＜気圧計測ステップ＞
図４は、気圧計測ステップにおいて気圧変動を測定する位置の一例を示す図である。
気圧計測ステップでは、突風防止管路１０が設置されていない状態で、通路１３０に沿った複数の計測点Ｐ−Ａ〜Ｐ−Ｈで、列車の通過に伴う気圧変動を測定する。これらの計測は、各計測点Ｐ−Ａ〜Ｐ−Ｈに気圧測定器を配置し、列車を想定される速度で駅に通過させ、列車の通過前後の所定期間を通して遂行される。気圧変動の計測位置は、例えば、図４に示すように、通路１３０の始端と終端との間に所定長さ（例えば２ｍ）ごとに設定してもよいし、その他、通路１３０に沿って任意の位置に設定してもよい。
図５は、列車の通過に伴う駅構内の気圧変動の一例を示すグラフである。図５のグラフの縦軸は、１気圧をゼロに規格化した気圧値を示している。

【0020】

図５の破線および細い実線のグラフ線に示すように、列車が駅を通過すると、駅構内に列車の通過に応じた気圧変動が生じる。例えば、線路階１１０（例えば計測点Ｐ−Ａ）では列車が通路１３０に近接した際に気圧が高く変化し、列車が通路１３０から離れる際に気圧が低く変化する。他のフロア１２０（例えば計測点Ｐ−Ｈ）でも、同様の気圧変動が生じる。通路１３０に沿った他の計測点Ｐ−Ｂ〜Ｐ−Ｇにおいても同様の気圧変動が生じる。しかしながら、図５の破線と細い実線のグラフ線に示すように、気圧が高くなるタイミングと低くなるタイミングとは、位置毎に異なる。
気圧計測ステップにより、通路１３０に沿った複数の計測点の気圧変動の計測データが取得される。

【0021】

＜風速推測ステップ＞
気圧変動の計測データが取得されたら、次に、設計者は、風速を推測する対象の突風防止管路１０の入口および出口の位置として、複数の計測点Ｐ−Ａ〜Ｐ−Ｈの中から何れかを選択する。選択された入口の位置を第１位置と呼び、選択された出口の位置を第２位置と呼ぶ。そして、第１位置から第２位置にかけて突風防止管路１０を設けたと仮定して、列車の通過に伴う突風防止管路１０内の風速の時間変化の推測値を、次式（１）により計算する。

【0022】

【数1】

ここで、ｐ_１（τ）は、第１位置の気圧変動［Ｐａ：パスカル］
ｐ_２（τ）は、第２位置の気圧変動［Ｐａ：パスカル］
Ｌは、突風防止管路の長さ［ｍ］
ρは、空気密度［Ｎ・ｓｅｃ^２／ｍ^４］
ｕ（ｔ）は、時刻ｔにおける風速［ｍ／ｓｅｃ］
ｔは、列車進入前の時点をゼロとした時間［ｓｅｃ］である。

【0023】

ここで、式（１）により風速が推測される理由を説明する。
図６は、列車の通過に伴う突風防止管路内の風速の一例を説明するグラフである。
先に、図５を参照して説明したように、列車の通過により生じる気圧変動は、気圧が高くなるタイミングと低くなるタイミングとが位置毎に異なる。これにより、離れた２つの位置には列車の通過に基づく気圧差が生じる。例えば、図５の太実線のグラフ線に示すように、列車の通過に伴って線路階１１０と他のフロア１２０との間には比較的に大きく変化する気圧差が生じる。

【0024】

突風防止管路１０では、入口および出口の気圧差によって、管路の内部に空気の流れが生じる。この空気の流れは、入口および出口に作用する外力によって、管路の内部の空気が一体的に加速されて移動するという運動モデルによって表わすことができる。
この運動モデルに従えば、突風防止管路１０の内部の空気は、質量“Ｌ×Ａ×ρ”の一体的な物体として表わすことができる。また、入口および出口に作用する外力は、入口と出口との気圧差に管路の断面積を乗算した値により表わすことができる。よって、外力と物体の加速度との関係を表す運動方程式から、次式（２）が得られる。

【0025】

【数2】

ここで、ｐ_iは、突風防止管路１０の入口の気圧
ｐ_oは、突風防止管路１０の出口の気圧
Ａは、突風防止管路１０の断面積
ａは、空気の加速度である。
他の記号は、既出の定義の通りである。
この運動方程式を、加速度ａでまとめて、加速度ａを時間積分すると、次式（３）が導出される。

【0026】

【数3】

ここで、ｐ_i（τ）は、突風防止管路１０の入口の気圧変動
ｐ_o（τ）は、突風防止管路１０の出口の気圧変動である。
他の記号は、既出の定義の通りである。
式（３）によれば、突風防止管路１０の入口と出口の気圧変動から、突風防止管路１０の風速の時間変化を算出することができる。このように算出された風速は、実際の風速を比較的に正確に表わしていることが、実験により確認されている。

【0027】

さらに、今回、新たな知見として、突風防止管路１０の入口と出口との気圧変動差の時間積分値が、突風防止管路１０を設置していない状態で計測された通路１３０上の同じ位置の気圧変動差の時間積分値と、概ね等しくなることが見出された。
この新たな知見を式（３）に当てはめると、ｐ_i（τ）をｐ_１（τ）に置き換えられ、ｐ_ｏ（τ）をｐ_２（τ）に置き換えられるので、上述した計算式（１）を導出することができる。計算式（１）によれば、突風防止管路１０を設置しなくても、通路１３０の複数の位置の気圧変動の計測データから、突風防止管路１０を設置した場合の風速を比較的に正確に求めることができる。

【0028】

風速推測ステップでは、設計者は、突風防止管路１０の入口と出口との位置として、気圧変動を計測した複数の計測点の中から、幾つかの組み合わせで何れかの位置を選択することができる。例えば、設計者は、突風防止管路１０の出口として図４の計測点Ｐ−Ｈを選択し、入口として図４の計測点Ｐ−Ａ、Ｐ−Ｂ、Ｐ−Ｃ、Ｐ−Ｄ、Ｐ−Ｅを選択することができる。このように、複数の組み合わせで入口と出口との位置を選択した場合、設計者は、組み合せごとに、計算式（１）の風速の計算をおこなう。これにより、各組み合わせに対応した突風防止管路１０の風速の時間変化を推測することができる。

【0029】

なお、入口と出口との位置を選択する場合には、線路階１１０から他のフロア１２０へ貫通する通路１３０の開口部のうち、開口部が最も狭くなる部位１３５（図３を参照）をまたぐか含むように、入口と出口との位置が選択されるとよい。風速を推測するための運動モデルは、線路階１１０から他のフロア１２０へ貫通する通路１３０の開口部が、管路に占められるように構成された突風防止管路１０の場合に、実際の風速と推測した風速とがより合致する。このため、上記のような入口および出口の位置の選択により、突風防止管路１０の風速の時間変化をより正確に推測することができる。

【0030】

＜最大風速推測ステップ＞
最大風速推測ステップでは、前ステップで算出された風速の時間変化のデータから、風速の最大値を算出し、これを突風防止管路に生じる最大風速と推測する。複数の風速の時間変化のデータがある場合、各々について最大風速を推測する。
図７は、風速の推測精度を説明するもので、（ａ）は突風防止管路を通路の半分に設けた場合のグラフ、（ｂ）は突風防止管路を通路の全部に設けた場合のグラフである。図７（ａ）および図７（ｂ）は、横軸に最大風速の計算値を、縦軸に最大風速の実測値を示している。
図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、突風防止管路１０の長さに違いがあっても、また、駅１００を通過する列車の違いがあっても、突風防止管路１０内の最大風速の計算値は、実測値の誤差２０％に収まることを確認することができる。

【0031】

＜管路長決定ステップ＞
管路長決定ステップでは、設計者は、前ステップで推測された最大風速を参考にして、通路１３０に設定された風速の許容値を下回ることのできる突風防止管路１０の管路長又は管路長と位置とを確認する。設計者は、これらの情報に加えて、コストなどその他の要因を総合的に考慮して、突風防止管路１０の長さ、または、長さと配置とを決定する。例えば、設計者は、突風の許容値（例えば１０ｍ／ｓ）を下回ることのできる最も短い管路長に決定してもよいし、今後の列車の高速化に対応できるように、余裕を持たせた管路長に決定してもよい。

【0032】

以上のように、本実施の形態の突風防止管路１０の設計方法によれば、通路１３０に沿った複数の位置で、列車が通過したときの気圧変動を計測し、突風防止管路を設置した場合の管路内の風速を容易に推定できる。よって、低コストに、突風の低減効果を確認しながら突風防止管路を設計することができる。

【0033】

（第２実施の形態）
図８は、本発明の実施の形態の設計支援装置の機能構成を示すブロック図である。図９は、風速推測手段の処理の詳細を説明するフローチャートである。
第２実施の形態の設計支援装置２００は、第１実施の形態で設計者が行った計算等を自動的に行って、結果を設計者に出力するものである。
設計支援装置２００は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）と、作業用のデータを記憶するメモリと、プログラムを格納した記憶装置等を備えた情報処理装置（コンピュータ）である。設計支援装置２００は、図８に示すように、気圧変動データ入力手段２０１と、風速推測手段２０２と、最大風速推測手段２０３と、風速データ出力手段２０４とを有する。これらの各ブロックは、ＣＰＵがプログラムを実行することで機能するソフトウェア、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現することができる。

【0034】

気圧変動データ入力手段２０１は、第１実施の形態の気圧計測ステップで得られた複数の位置の気圧変動データを、外部から入力する。気圧変動データ入力手段２０１は、気圧測定器から気圧変動データを、通信回線または記憶媒体を介して入力すればよい。各気圧変動データは、気圧が測定された計測点Ｐ−Ａ〜Ｐ−Ｈの情報と対応づけられてメモリに記憶される。
風速推測手段２０２と最大風速推測手段２０３は、図９の風速推測処理を実行し、突風防止管路１０内の風速の時間変化と最大風速とを推測する。

【0035】

図９に示すように、風速推測手段２０２は、先ず、突風防止管路１０の入口および出口となる位置として、気圧が測定された計測点Ｐ−Ａ〜Ｐ−Ｈの中から任意の２つの位置を選択する（ステップＳ１）。ここで、風速推測手段２０２は、線路階１１０から他のフロア１２０へ貫通する通路１３０の開口部のうち、開口部が最も狭くなる部位１３５（図３を参照）と、複数の計測点Ｐ−Ａ〜Ｐ−Ｈとの関係が分かるデータを保持しているとよい。そして、風速推測手段２０２は、任意の２つの位置を、部位１３５をまたぐか含むように選択するとよい。

【0036】

次いで、風速推測手段２０２は、選択された２つの計測点の気圧変動のデータに基づいて、風速の時間変化ｕ（ｔ）を算出する（ステップＳ２）。また、この算出結果から、最大風速推測手段２０３が風速の時間変化ｕ（ｔ）の最大値を算出して、これを突風防止管路に生じる最大風速として推測する（ステップＳ３）。これらの計算方法は、第１実施の形態に示した通りである。風速推測手段２０２および最大風速推測手段２０３は、これらの計算結果をステップＳ１で選択した２つの位置の選択パターンの情報とともにメモリに記憶する（ステップＳ４）。
次に、風速推測手段２０２は、入口および出口の位置の選択パターンが、ステップＳ１で全て選択されたか判別する（ステップＳ５）。そして、未だ選択されていない選択パターンがあれば、風速推測手段２０２は、処理をステップＳ１に戻す。一方、選択パターンが終了であれば、風速推測処理を終了する。

【0037】

風速推測手段２０２と最大風速推測手段２０３は、図９の処理により、複数の計測点Ｐ−Ａ〜Ｐ−Ｈの中から選択可能な２つの位置の選択パターンにそれぞれ対応する複数の風速の時間変化と複数の最大風速のデータをメモリに記憶することができる。
風速データ出力手段２０４は、風速推測手段２０２により記憶された風速の時間変化と最大風速のデータを、２つの位置の選択パターンの情報と対応させて表示または印字等により出力する。風速の時間変化はグラフ表示にして出力することが可能であり、最大風速はリスト表示により出力することができる。風速データ出力手段２０４は、これらの情報をデータとして出力する構成としてもよい。

【0038】

以上のように、この実施の形態によれば、設計者は、通路１３０に沿った複数の計測点Ｐ−Ａ〜Ｐ−Ｈで、列車が通過する際の気圧変動を計測し、計測された気圧変動のデータを設計支援装置２００に入力する。これにより、設計支援装置２００は、入口および出口の位置の異なる複数種類の突風防止管路について、列車が通過する際の管路内の風速の時間変化および最大風速の情報を出力する。よって、突風防止管路１０の設計者は、この出力を参考にして、低い設計コストで、突風の低減効果を確認し、その上で、適切な突風防止管路１０の設計を行うことができる。

【0039】

以上、本発明の各実施の形態について示したが、本発明は実施の形態で説明した細部に限られず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記実施の形態では、管路の通路方向に垂直な断面積が何れの位置でも略同一という条件を用いて、管路内の空気の加速度および風速を予測した計算例を説明した。このような条件を採用することで風速の予測をより正確に行うことができる。しかしながら、本発明は、このような条件に制限されることはない。例えば、通路の途中で断面積が変化する形態の管路であっても、管路内の空気が管路入口の圧力と管路出口の圧力との差によって一体的に加速されるという運動モデルに従って加速度変化の計算式を導出し、これを各計算式に組み込むことで、その他は同様の方法で管路内の風速変化と最大風速の推測を行うことができる。

【符号の説明】

【0040】

１０ 突風防止管路
１００ 全覆上屋構造の駅
１１０ 線路階
１１３ 屋根
１１４ 壁
１２０ 他のフロア
１３０ 通路
１３５ 線路階から他のフロアに貫通する開口部のうち最も狭い部位
２００ 設計支援装置
２０１ 気圧変動データ入力手段
２０２ 風速推測手段
２０３ 最大風速推測手段
２０４ 風速データ出力手段
Ｐ−Ａ〜Ｐ−Ｈ 複数の計測点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】