公路隧道前馈式智能模糊通风控制系统的研究
发布时间：2021-07-29 07:59
我国是一个多山的国家,随着近年来高速公路建设的飞速发展,公路隧道在建设中所占的比重也越来越大。公路隧道是公路上一个相对封闭的特殊路段,汽车在行驶时产生各种废气和卷起的尘埃会妨碍行车安全和对人体造成危害。为保证车辆在隧道内快速安全行驶和良好的行车环境,需对隧道进行运营通风。由于通风系统高昂的建设及运营费用使得隧道通风成为公路隧道建设中应解决的关键问题,从通风控制角度来看,建立一个高效节能的通风控制系统在我国能源紧缺的形式下是十分必要的,本文据此建立了智能模糊控制的前馈式通风控制系统。由于隧道内CO浓度与烟雾浓度没有明显的依赖关系,因此本文在设计模糊控制器时对CO浓度和烟雾浓度分别进行设计,这样使得在确定模糊规则时有更加明确的物理概念。本文在前馈式智能模糊控制系统的基础之上,对该系统的各个组成部分进行详细的研究与设计。在空气动力学模型中,综合考虑了交通流通风能力,机械升压力,自然通风力等因素的影响。在污染物扩散模型中,考虑了污染物对流和紊流扩散,并给出了其数学模型。在交通流预测模型中,提出了基于BP神经网络的短时交通流预测模型并进行了仿真测试。在模糊控制模块,以广梧二期高速公路中的长隧道为...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单向隧道交通力与车流量关系(L二Z000m)
第二章公路隧道纵向通风系统分析及数学模型隧道长度L=4700m时，数值仿真结果如图2一3:七4700速风︵日\巴”七100 }}}:{;III笼笼忿呀哥 哥!!!{‘~仁州司‘一 一:::{一一衬衬一 {{{------一!…少扮叮--一!----一万--一 一广广长尸{:一一一升一尸 尸尸尸一}一一升一厂， ;;;一一~…乡于节…一!---一!----一)---一 )))二二牙产一)----一{----一万----一)几二二… !!!------一!一止二拼于于十兮叮一:----一 一zzz尹一了一 一己 己l洛 洛勺 勺砚布 布;;;______:_.__..二奋~一一一一一， ，石石一拼二品一~{一 ::::车流量(辆/小时)图2一3单向隧道交通力与车流量关系(L二470Om) F192一 3RelationshiPbetweenPistonEffeetandTraffie VolumeinOne一 direetTunnel(L=4700m)通过数值仿真我们可以看到，交通通风力产生的活塞风与车流量、车速度密切相关，但随着车流量的增加，风速增加逐渐减慢;对于特长隧道单向交通情况下
第四章公路隧道前馈式智能模糊控制器的设计界面 (oraphicuserInterfaee，GUI)工具来建立、编辑和观察模糊推理系统(FuzzyInter几 eeSystem，Fls)，如下图4一2所示。这5个GUll具包括3个编辑器，分别为模糊推理系统编辑器 (FISEditor)、隶属函数编辑器 (MembershiPFunetionEditor)和模糊规则编辑器 (RuleEditor);2个观察器，分别为模糊规则观察器 (RuleViewer)和曲面观察器 (SurfaceViewer)。这些GUI工具相互之间是动态连接的，因此在使用中，只要当中任一个GUI的参数和性质被修改，其他打开的GUI中相应的参数和性质都将自动被改变，这极大地方便了用户对自己的FIS进行调试。月S幼价簇一试嚣)‘瓤图4一2模糊逻辑工具箱GUI的相互关系Fig4一 2TheRelationshiPofGUIofFuzzyLogieTools4.2.2.1输入量的确定根据隧道内污染物扩散理论可以知道，隧道内的风速对污染物浓度的影响很大，而控制隧道内污染物浓度是通风控制的主要目标，所以选择烟雾和CO的浓度误差(△Vl/△CO)和隧道风速(WS)作为模糊控制器的输入
【参考文献】：
期刊论文
[1]公路隧道交通流预测模型研究[J]. 方勇,何川. 公路隧道. 2006(04)
[2]公路隧道纵向通风神经网络在线控制[J]. 张光鹏,雷波. 西南交通大学学报. 2005(06)
[3]公路隧道通风系统的前馈式智能模糊控制[J]. 何川,李祖伟,方勇,王明年. 西南交通大学学报. 2005(05)
[4]隧道通风控制系统[J]. 耿春光. 山西交通科技. 2005(04)
[5]汽车隧道内气流及污染问题研究[J]. 胡宇峰,陆志良. 中国公路学报. 2004(04)
[6]公路隧道纵向通风的神经网络在线控制研究[J]. 张光鹏,雷波,李琼. 现代隧道技术. 2004(03)
[7]短时交通流智能预测方法的研究[J]. 王伟平,董佑平. 山东交通学院学报. 2004(02)
[8]公路隧道送排式纵向通风流体力学分析与计算模型[J]. 王晓雯. 重庆交通学院学报. 2004(02)
[9]高速公路隧道通风智能控制系统研究[J]. 吴明先. 公路. 2004(04)
[10]基于模糊控制的公路隧道通风控制系统[J]. 孙巧燕,杜爱月,苏诗琳. 长安大学学报(自然科学版). 2003(04)
硕士论文
[1]高速公路隧道纵向射流通风特性的研究[D]. 丁亭.湖南大学 2007
[2]基于智能控制的隧道通风节能系统的研究[D]. 朱德康.湖南大学 2007
[3]锦屏隧洞通风设计和控制方法研究[D]. 姚敏丽.西南交通大学 2006
[4]基于智能控制与OPC的公路隧道通风控制系统研究[D]. 刘浩.广西大学 2005
[5]公路隧道环境计算机模拟及其通风系统控制研究[D]. 蓝红莉.华东师范大学 2005
[6]公路隧道前馈式通风控制系统研究[D]. 方勇.西南交通大学 2004
[7]公路隧道竖井送排式纵向通风神经网络在线控制方法研究[D]. 杨霄.西南交通大学 2004
[8]公路隧道纵向通风神经模糊控制系统应用研究[D]. 马永杰.西南交通大学 2003
[9]基于模糊神经网络的公路隧道纵向通风控制研究[D]. 李德英.西南交通大学 2002
本文编号：3308940
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单向隧道交通力与车流量关系(L二Z000m)
第二章公路隧道纵向通风系统分析及数学模型隧道长度L=4700m时，数值仿真结果如图2一3:七4700速风︵日\巴”七100 }}}:{;III笼笼忿呀哥 哥!!!{‘~仁州司‘一 一:::{一一衬衬一 {{{------一!…少扮叮--一!----一万--一 一广广长尸{:一一一升一尸 尸尸尸一}一一升一厂， ;;;一一~…乡于节…一!---一!----一)---一 )))二二牙产一)----一{----一万----一)几二二… !!!------一!一止二拼于于十兮叮一:----一 一zzz尹一了一 一己 己l洛 洛勺 勺砚布 布;;;______:_.__..二奋~一一一一一， ，石石一拼二品一~{一 ::::车流量(辆/小时)图2一3单向隧道交通力与车流量关系(L二470Om) F192一 3RelationshiPbetweenPistonEffeetandTraffie VolumeinOne一 direetTunnel(L=4700m)通过数值仿真我们可以看到，交通通风力产生的活塞风与车流量、车速度密切相关，但随着车流量的增加，风速增加逐渐减慢;对于特长隧道单向交通情况下
第四章公路隧道前馈式智能模糊控制器的设计界面 (oraphicuserInterfaee，GUI)工具来建立、编辑和观察模糊推理系统(FuzzyInter几 eeSystem，Fls)，如下图4一2所示。这5个GUll具包括3个编辑器，分别为模糊推理系统编辑器 (FISEditor)、隶属函数编辑器 (MembershiPFunetionEditor)和模糊规则编辑器 (RuleEditor);2个观察器，分别为模糊规则观察器 (RuleViewer)和曲面观察器 (SurfaceViewer)。这些GUI工具相互之间是动态连接的，因此在使用中，只要当中任一个GUI的参数和性质被修改，其他打开的GUI中相应的参数和性质都将自动被改变，这极大地方便了用户对自己的FIS进行调试。月S幼价簇一试嚣)‘瓤图4一2模糊逻辑工具箱GUI的相互关系Fig4一 2TheRelationshiPofGUIofFuzzyLogieTools4.2.2.1输入量的确定根据隧道内污染物扩散理论可以知道，隧道内的风速对污染物浓度的影响很大，而控制隧道内污染物浓度是通风控制的主要目标，所以选择烟雾和CO的浓度误差(△Vl/△CO)和隧道风速(WS)作为模糊控制器的输入
【参考文献】：
期刊论文
[1]公路隧道交通流预测模型研究[J]. 方勇,何川. 公路隧道. 2006(04)
[2]公路隧道纵向通风神经网络在线控制[J]. 张光鹏,雷波. 西南交通大学学报. 2005(06)
[3]公路隧道通风系统的前馈式智能模糊控制[J]. 何川,李祖伟,方勇,王明年. 西南交通大学学报. 2005(05)
[4]隧道通风控制系统[J]. 耿春光. 山西交通科技. 2005(04)
[5]汽车隧道内气流及污染问题研究[J]. 胡宇峰,陆志良. 中国公路学报. 2004(04)
[6]公路隧道纵向通风的神经网络在线控制研究[J]. 张光鹏,雷波,李琼. 现代隧道技术. 2004(03)
[7]短时交通流智能预测方法的研究[J]. 王伟平,董佑平. 山东交通学院学报. 2004(02)
[8]公路隧道送排式纵向通风流体力学分析与计算模型[J]. 王晓雯. 重庆交通学院学报. 2004(02)
[9]高速公路隧道通风智能控制系统研究[J]. 吴明先. 公路. 2004(04)
[10]基于模糊控制的公路隧道通风控制系统[J]. 孙巧燕,杜爱月,苏诗琳. 长安大学学报(自然科学版). 2003(04)
硕士论文
[1]高速公路隧道纵向射流通风特性的研究[D]. 丁亭.湖南大学 2007
[2]基于智能控制的隧道通风节能系统的研究[D]. 朱德康.湖南大学 2007
[3]锦屏隧洞通风设计和控制方法研究[D]. 姚敏丽.西南交通大学 2006
[4]基于智能控制与OPC的公路隧道通风控制系统研究[D]. 刘浩.广西大学 2005
[5]公路隧道环境计算机模拟及其通风系统控制研究[D]. 蓝红莉.华东师范大学 2005
[6]公路隧道前馈式通风控制系统研究[D]. 方勇.西南交通大学 2004
[7]公路隧道竖井送排式纵向通风神经网络在线控制方法研究[D]. 杨霄.西南交通大学 2004
[8]公路隧道纵向通风神经模糊控制系统应用研究[D]. 马永杰.西南交通大学 2003
[9]基于模糊神经网络的公路隧道纵向通风控制研究[D]. 李德英.西南交通大学 2002
本文编号：3308940
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