公路隧道前饋式智能模糊通風(fēng)控制系統(tǒng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-29 07:59
我國(guó)是一個(gè)多山的國(guó)家,隨著近年來(lái)高速公路建設(shè)的飛速發(fā)展,公路隧道在建設(shè)中所占的比重也越來(lái)越大。公路隧道是公路上一個(gè)相對(duì)封閉的特殊路段,汽車在行駛時(shí)產(chǎn)生各種廢氣和卷起的塵埃會(huì)妨礙行車安全和對(duì)人體造成危害。為保證車輛在隧道內(nèi)快速安全行駛和良好的行車環(huán)境,需對(duì)隧道進(jìn)行運(yùn)營(yíng)通風(fēng)。由于通風(fēng)系統(tǒng)高昂的建設(shè)及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用使得隧道通風(fēng)成為公路隧道建設(shè)中應(yīng)解決的關(guān)鍵問(wèn)題,從通風(fēng)控制角度來(lái)看,建立一個(gè)高效節(jié)能的通風(fēng)控制系統(tǒng)在我國(guó)能源緊缺的形式下是十分必要的,本文據(jù)此建立了智能模糊控制的前饋式通風(fēng)控制系統(tǒng)。由于隧道內(nèi)CO濃度與煙霧濃度沒(méi)有明顯的依賴關(guān)系,因此本文在設(shè)計(jì)模糊控制器時(shí)對(duì)CO濃度和煙霧濃度分別進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣使得在確定模糊規(guī)則時(shí)有更加明確的物理概念。本文在前饋式智能模糊控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上,對(duì)該系統(tǒng)的各個(gè)組成部分進(jìn)行詳細(xì)的研究與設(shè)計(jì)。在空氣動(dòng)力學(xué)模型中,綜合考慮了交通流通風(fēng)能力,機(jī)械升壓力,自然通風(fēng)力等因素的影響。在污染物擴(kuò)散模型中,考慮了污染物對(duì)流和紊流擴(kuò)散,并給出了其數(shù)學(xué)模型。在交通流預(yù)測(cè)模型中,提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的短時(shí)交通流預(yù)測(cè)模型并進(jìn)行了仿真測(cè)試。在模糊控制模塊,以廣梧二期高速公路中的長(zhǎng)隧道為...
【文章來(lái)源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
單向隧道交通力與車流量關(guān)系(L二Z000m)
第二章公路隧道縱向通風(fēng)系統(tǒng)分析及數(shù)學(xué)模型隧道長(zhǎng)度L=4700m時(shí),數(shù)值仿真結(jié)果如圖2一3:七4700速風(fēng)︵日\(chéng)巴”七100 }}}:{;III籠籠忿呀哥 哥!!!{‘~仁州司‘一 一:::{一一襯襯一 {{{------一!…少扮叮--一!----一萬(wàn)--一 一廣廣長(zhǎng)尸{:一一一升一尸 尸尸尸一}一一升一廠, ;;;一一~…鄉(xiāng)于節(jié)…一!---一!----一)---一 )))二二牙產(chǎn)一)----一{----一萬(wàn)----一)幾二二… !!!------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 勺硯布 布;;;______:_.__..二奮~一一一一一, ,石石一拼二品一~{一 ::::車流量(輛/小時(shí))圖2一3單向隧道交通力與車流量關(guān)系(L二470Om) F192一 3RelationshiPbetweenPistonEffeetandTraffie VolumeinOne一 direetTunnel(L=4700m)通過(guò)數(shù)值仿真我們可以看到,交通通風(fēng)力產(chǎn)生的活塞風(fēng)與車流量、車速度密切相關(guān),但隨著車流量的增加,風(fēng)速增加逐漸減慢;對(duì)于特長(zhǎng)隧道單向交通情況下
第四章公路隧道前饋式智能模糊控制器的設(shè)計(jì)界面 (oraphicuserInterfaee,GUI)工具來(lái)建立、編輯和觀察模糊推理系統(tǒng)(FuzzyInter幾 eeSystem,F(xiàn)ls),如下圖4一2所示。這5個(gè)GUll具包括3個(gè)編輯器,分別為模糊推理系統(tǒng)編輯器 (FISEditor)、隸屬函數(shù)編輯器 (MembershiPFunetionEditor)和模糊規(guī)則編輯器 (RuleEditor);2個(gè)觀察器,分別為模糊規(guī)則觀察器 (RuleViewer)和曲面觀察器 (SurfaceViewer)。這些GUI工具相互之間是動(dòng)態(tài)連接的,因此在使用中,只要當(dāng)中任一個(gè)GUI的參數(shù)和性質(zhì)被修改,其他打開的GUI中相應(yīng)的參數(shù)和性質(zhì)都將自動(dòng)被改變,這極大地方便了用戶對(duì)自己的FIS進(jìn)行調(diào)試。月S幼價(jià)簇一試囂)‘瓤圖4一2模糊邏輯工具箱GUI的相互關(guān)系Fig4一 2TheRelationshiPofGUIofFuzzyLogieTools4.2.2.1輸入量的確定根據(jù)隧道內(nèi)污染物擴(kuò)散理論可以知道,隧道內(nèi)的風(fēng)速對(duì)污染物濃度的影響很大,而控制隧道內(nèi)污染物濃度是通風(fēng)控制的主要目標(biāo),所以選擇煙霧和CO的濃度誤差(△Vl/△CO)和隧道風(fēng)速(WS)作為模糊控制器的輸入
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]公路隧道交通流預(yù)測(cè)模型研究[J]. 方勇,何川. 公路隧道. 2006(04)
[2]公路隧道縱向通風(fēng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線控制[J]. 張光鵬,雷波. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(06)
[3]公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)的前饋式智能模糊控制[J]. 何川,李祖?zhèn)?方勇,王明年. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(05)
[4]隧道通風(fēng)控制系統(tǒng)[J]. 耿春光. 山西交通科技. 2005(04)
[5]汽車隧道內(nèi)氣流及污染問(wèn)題研究[J]. 胡宇峰,陸志良. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2004(04)
[6]公路隧道縱向通風(fēng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線控制研究[J]. 張光鵬,雷波,李瓊. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2004(03)
[7]短時(shí)交通流智能預(yù)測(cè)方法的研究[J]. 王偉平,董佑平. 山東交通學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(02)
[8]公路隧道送排式縱向通風(fēng)流體力學(xué)分析與計(jì)算模型[J]. 王曉雯. 重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(02)
[9]高速公路隧道通風(fēng)智能控制系統(tǒng)研究[J]. 吳明先. 公路. 2004(04)
[10]基于模糊控制的公路隧道通風(fēng)控制系統(tǒng)[J]. 孫巧燕,杜愛(ài)月,蘇詩(shī)琳. 長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(04)
碩士論文
[1]高速公路隧道縱向射流通風(fēng)特性的研究[D]. 丁亭.湖南大學(xué) 2007
[2]基于智能控制的隧道通風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)的研究[D]. 朱德康.湖南大學(xué) 2007
[3]錦屏隧洞通風(fēng)設(shè)計(jì)和控制方法研究[D]. 姚敏麗.西南交通大學(xué) 2006
[4]基于智能控制與OPC的公路隧道通風(fēng)控制系統(tǒng)研究[D]. 劉浩.廣西大學(xué) 2005
[5]公路隧道環(huán)境計(jì)算機(jī)模擬及其通風(fēng)系統(tǒng)控制研究[D]. 藍(lán)紅莉.華東師范大學(xué) 2005
[6]公路隧道前饋式通風(fēng)控制系統(tǒng)研究[D]. 方勇.西南交通大學(xué) 2004
[7]公路隧道豎井送排式縱向通風(fēng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線控制方法研究[D]. 楊霄.西南交通大學(xué) 2004
[8]公路隧道縱向通風(fēng)神經(jīng)模糊控制系統(tǒng)應(yīng)用研究[D]. 馬永杰.西南交通大學(xué) 2003
[9]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的公路隧道縱向通風(fēng)控制研究[D]. 李德英.西南交通大學(xué) 2002
本文編號(hào):3308940
【文章來(lái)源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
單向隧道交通力與車流量關(guān)系(L二Z000m)
第二章公路隧道縱向通風(fēng)系統(tǒng)分析及數(shù)學(xué)模型隧道長(zhǎng)度L=4700m時(shí),數(shù)值仿真結(jié)果如圖2一3:七4700速風(fēng)︵日\(chéng)巴”七100 }}}:{;III籠籠忿呀哥 哥!!!{‘~仁州司‘一 一:::{一一襯襯一 {{{------一!…少扮叮--一!----一萬(wàn)--一 一廣廣長(zhǎng)尸{:一一一升一尸 尸尸尸一}一一升一廠, ;;;一一~…鄉(xiāng)于節(jié)…一!---一!----一)---一 )))二二牙產(chǎn)一)----一{----一萬(wàn)----一)幾二二… !!!------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 勺硯布 布;;;______:_.__..二奮~一一一一一, ,石石一拼二品一~{一 ::::車流量(輛/小時(shí))圖2一3單向隧道交通力與車流量關(guān)系(L二470Om) F192一 3RelationshiPbetweenPistonEffeetandTraffie VolumeinOne一 direetTunnel(L=4700m)通過(guò)數(shù)值仿真我們可以看到,交通通風(fēng)力產(chǎn)生的活塞風(fēng)與車流量、車速度密切相關(guān),但隨著車流量的增加,風(fēng)速增加逐漸減慢;對(duì)于特長(zhǎng)隧道單向交通情況下
第四章公路隧道前饋式智能模糊控制器的設(shè)計(jì)界面 (oraphicuserInterfaee,GUI)工具來(lái)建立、編輯和觀察模糊推理系統(tǒng)(FuzzyInter幾 eeSystem,F(xiàn)ls),如下圖4一2所示。這5個(gè)GUll具包括3個(gè)編輯器,分別為模糊推理系統(tǒng)編輯器 (FISEditor)、隸屬函數(shù)編輯器 (MembershiPFunetionEditor)和模糊規(guī)則編輯器 (RuleEditor);2個(gè)觀察器,分別為模糊規(guī)則觀察器 (RuleViewer)和曲面觀察器 (SurfaceViewer)。這些GUI工具相互之間是動(dòng)態(tài)連接的,因此在使用中,只要當(dāng)中任一個(gè)GUI的參數(shù)和性質(zhì)被修改,其他打開的GUI中相應(yīng)的參數(shù)和性質(zhì)都將自動(dòng)被改變,這極大地方便了用戶對(duì)自己的FIS進(jìn)行調(diào)試。月S幼價(jià)簇一試囂)‘瓤圖4一2模糊邏輯工具箱GUI的相互關(guān)系Fig4一 2TheRelationshiPofGUIofFuzzyLogieTools4.2.2.1輸入量的確定根據(jù)隧道內(nèi)污染物擴(kuò)散理論可以知道,隧道內(nèi)的風(fēng)速對(duì)污染物濃度的影響很大,而控制隧道內(nèi)污染物濃度是通風(fēng)控制的主要目標(biāo),所以選擇煙霧和CO的濃度誤差(△Vl/△CO)和隧道風(fēng)速(WS)作為模糊控制器的輸入
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]公路隧道交通流預(yù)測(cè)模型研究[J]. 方勇,何川. 公路隧道. 2006(04)
[2]公路隧道縱向通風(fēng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線控制[J]. 張光鵬,雷波. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(06)
[3]公路隧道通風(fēng)系統(tǒng)的前饋式智能模糊控制[J]. 何川,李祖?zhèn)?方勇,王明年. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(05)
[4]隧道通風(fēng)控制系統(tǒng)[J]. 耿春光. 山西交通科技. 2005(04)
[5]汽車隧道內(nèi)氣流及污染問(wèn)題研究[J]. 胡宇峰,陸志良. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2004(04)
[6]公路隧道縱向通風(fēng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線控制研究[J]. 張光鵬,雷波,李瓊. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2004(03)
[7]短時(shí)交通流智能預(yù)測(cè)方法的研究[J]. 王偉平,董佑平. 山東交通學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(02)
[8]公路隧道送排式縱向通風(fēng)流體力學(xué)分析與計(jì)算模型[J]. 王曉雯. 重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(02)
[9]高速公路隧道通風(fēng)智能控制系統(tǒng)研究[J]. 吳明先. 公路. 2004(04)
[10]基于模糊控制的公路隧道通風(fēng)控制系統(tǒng)[J]. 孫巧燕,杜愛(ài)月,蘇詩(shī)琳. 長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(04)
碩士論文
[1]高速公路隧道縱向射流通風(fēng)特性的研究[D]. 丁亭.湖南大學(xué) 2007
[2]基于智能控制的隧道通風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)的研究[D]. 朱德康.湖南大學(xué) 2007
[3]錦屏隧洞通風(fēng)設(shè)計(jì)和控制方法研究[D]. 姚敏麗.西南交通大學(xué) 2006
[4]基于智能控制與OPC的公路隧道通風(fēng)控制系統(tǒng)研究[D]. 劉浩.廣西大學(xué) 2005
[5]公路隧道環(huán)境計(jì)算機(jī)模擬及其通風(fēng)系統(tǒng)控制研究[D]. 藍(lán)紅莉.華東師范大學(xué) 2005
[6]公路隧道前饋式通風(fēng)控制系統(tǒng)研究[D]. 方勇.西南交通大學(xué) 2004
[7]公路隧道豎井送排式縱向通風(fēng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線控制方法研究[D]. 楊霄.西南交通大學(xué) 2004
[8]公路隧道縱向通風(fēng)神經(jīng)模糊控制系統(tǒng)應(yīng)用研究[D]. 馬永杰.西南交通大學(xué) 2003
[9]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的公路隧道縱向通風(fēng)控制研究[D]. 李德英.西南交通大學(xué) 2002
本文編號(hào):3308940
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