基于人群密度估计的地铁通风系统节能控制研究

发布时间：2021-04-20 23:08

　　近年来,城市规模不断扩大,地铁凭借其方便、快捷、准时的优势,已逐渐成为人们出行必不可少的选择。而地铁车站密闭性强、人流量大、通风要求高的特点,使得通风系统的能耗在轨道交通总能耗中占有很大比例,约占轨道交通总能耗30%。因此,选择合适的控制方法使地铁通风系统在满足通风需求的基础上尽可能节能已成为目前亟待解决的问题。通过调研地铁车站通风系统现状,分析地铁车站环境负荷、客流趋势与乘客需求,提出了一种基于人群密度估计的地铁通风系统节能控制方法。方法采用计算机视觉技术实时估计地铁车站人流密度,确定地铁车站新风需求,动态调节新风阀门开度,从而达到节约通风系统能耗的目的。主要研究内容如下:（1）人群密度估计算法研究。基于像素统计理论与纹理分析理论,分析地铁车站环境特点与客流特点,对稀疏人群图像采用线性回归方法进行前景像素特征分类,对密集人群图像采用支持向量机（SVM）分类器进行局部二值模式（LBP）特征与灰度共生矩阵（GLCM）特征分类,从而实现地铁车站人群密度分类。（2）通风系统控制策略研究。针对目前地铁车站空气质量较差与定风量控制能源消耗较大问题,提出基于人群密度估计的新风控制策略。该策略将人员... 

【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 通风系统节能控制研究现状
        1.2.2 人群密度估计研究现状
    1.3 论文主要研究内容
    1.4 论文章节安排
2 地铁车站通风系统控制方法研究
    2.1 地铁环境负荷分析
    2.2 影响因素分析
        2.2.1 人员数量趋势分析
        2.2.2 人员健康与舒适度分析
    2.3 新风控制方法分析
2 浓度控制法">        2.3.1 CO₂ 浓度控制法
        2.3.2 独立新风机控制法
        2.3.3 压差控制法
        2.3.4 人数统计控制法
    2.4 新风量计算标准分析
        2.4.1 国内最小新风量计算标准
        2.4.2 ASHRAE新风量计算标准
2 浓度新风量计算方法">        2.4.3 CO₂ 浓度新风量计算方法
    2.5 新风控制难点分析
    2.6 新风控制优化方案
        2.6.1 新风需求计算优化方法
        2.6.2 新风控制优化方法
    2.7 本章小结
3 地铁车站人群密度估计方法研究
    3.1 图像预处理方法分析
        3.1.1 单高斯背景建模
        3.1.2 混合高斯背景模型
        3.1.3 数学形态学滤波
    3.2 稀疏人群密度估计方法研究
        3.2.1 线性回归分类
        3.2.2 稀疏人群密度分类方案
    3.3 密集人群密度估计方法研究
        3.3.1 纹理分析理论基础
        3.3.2 灰度共生矩阵的纹理分析
        3.3.3 LBP描述子
        3.3.4 支持向量机分类
        3.3.5 密集人群密度分类方案
    3.4 本章小结
4 通风系统实验结果与分析
    4.1 通风系统控制策略
    4.2 人群密度估计
        4.2.1 数据集介绍
        4.2.2 图像预处理
        4.2.3 稀疏人群场景密度估计
        4.2.4 密集人群场景密度估计
    4.3 新风控制系统建模
        4.3.1 控制器建模
        4.3.2 执行器风阀建模
        4.3.3 传感器建模
        4.3.4 新风控制系统模型
        4.3.5 新风负荷分析
    4.4 实验结果分析
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文



本文编号：3150579