【摘要】 一种高速公路毗邻隧道联动通风控制方法，利用高速公路交通流依次通过毗邻隧道时的连续性特点，将先行隧道实测的交通流数据实时地传给数据处理及控制系统，同时计算出前隧道污染物扩散进入后隧道的量。在此基础之上，数据处理及控制系统计算出后隧道的将来时段的污染物浓度预测值；同时，前隧道也根据实测的交通流及风速预测将来时段的污染物浓度值，再采用模糊推理方法，对前后隧道的风机启数量进行模糊智能控制。该方法能够较精确的提前预测毗邻隧道内的交通流及烟雾、一氧化碳浓度变化，从而提前准确控制射流风机的开启数量，通风控制效果好；同时又减少能量消耗，提高风机的使用寿命。 【专利类型】发明授权 【申请人】西南交通大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】610031 四川省成都市二环路北一段111号 【申请人地区】中国 【申请人城市】成都市 【申请人区县】金牛区 【申请号】CN200810045352.3 【申请日】2008-02-02 【申请年份】2008 【公开公告号】CN101235724B 【公开公告日】2010-12-08 【公开公告年份】2010 【授权公告号】CN101235724B 【授权公告日】2010-12-08 【授权公告年份】2010.0 【IPC分类号】E21F1/00; E21F1/08 【发明人】何川; 王明年; 曾艳华; 方勇; 杨玉容; 郭瑞 【主权项内容】一种高速公路毗邻隧道联动通风控制方法，在毗邻的前后两隧道内利用车辆检测仪CT、烟雾浓度和一氧化碳检测仪VI/COT、风速检测仪WST分别对各自隧道内的交通流、烟雾和一氧化碳浓度、风速进行检测，根据检测结果由数据处理及控制系统对隧道内的射流风机JF的开启或关闭状态进行控制，其特征在于：所述根据检测结果由数据分析及控制系统对隧道内的射流风机JF的开启状态进行控制的做法是：前隧道：A1、交通流的预测：数据处理及控制系统根据前隧道当前控制周期测出的交通流qft，结合前隧道的上一控制周期的交通流qf(t‑1)，按照以下公式计算出前隧道下一控制周期的交通流qf(t+1)：qf(t+1)＝βf·qft+γf·qf(t‑1)其中βf，γf为qft，qf(t‑1)的权重系数，满足βf+γf＝1；B1、污染物浓度预测：根据前隧道当前交通流qft计算出污染物的理论排放量，再结合前隧道内当前的风速WS，计算出烟雾及一氧化碳的理论浓度VI′ft、CO′ft；再由A1步计算出的前隧道下一控制周期交通流的预测值qf(t+1)得出下一控制周期的污染物的理论排放量，并假设前隧道下一控制周期的风速与当前风速WS相同，计算出下一控制周期烟雾及一氧化碳的理论浓度VI′f(t+1)，CO′f(t+1)。即由以下公式计算出前隧道下一个控制周期烟雾及一氧化碳浓度VIf(t+1)，COf(t+1)：VIf(t+1)＝(VI′f(t+1)/VI′ft)VIftCOf(t+1)＝(CO′f(t+1)/CO′ft)COft式中，VIft，COft为当前控制周期实测的烟雾及一氧化碳浓度； C1、风机的控制：将B1步得到的下一控制周期的烟雾、一氧化碳浓度的预测值VIf(t+1)，COf(t+1)，与烟雾、一氧化碳的控制目标值VIE、COE进行模糊推理，对射流风机开启数量进行模糊控制；后隧道：A2、交通流预测：数据处理及控制系统接收后隧道及前隧道当前控制周期测出的交通流qbt，qft，结合后隧道的上一控制周期的交通流qb(t‑1)，按照以下公式计算出后隧道下一控制周期的交通流qb(t+1)：qb(t+1)＝αb·qft+βb·qbt+γb·qb(t‑1)其中αb，βb，γb为qft，qbt，qb(t‑1)的权重系数，满足αb+βb+γb＝1；B2、前隧道污染物扩散的计算：由前隧道当前控制周期测出的烟雾及一氧化碳浓度VIf，COf，按以下公式预测出，扩散进入后行隧道的污染物浓度VIbi，CObi：VIbi＝VIf·e‑aLCObi＝COf·e‑aL式中：a为污染物浓度沿行车方向的衰减系数，L为毗邻的前、后隧道洞口间距；C2、污染物浓度预测：由后隧道的当前交通流qbt计算出污染物的理论排放量，再结合后隧道内当前的风速WS，计算出烟雾及一氧化碳的理论浓度VIbt′、CObt′；再由A2步得到的后隧道的下一控制周期交通流的预测值qb(t+1)计算出下一控制周期的污染物的理论排放量，并假设后隧道下一控制周期的风速与当前风速WS相同，计算出下一控制周期烟雾及一氧化碳的理论浓度VIb(t+1)′，COb(t+1)′，并结合B2步计算出的扩散进入后行隧道的污染物浓度VIbi，CObi，由以下公式计算出后隧道下一个控制周期烟雾及一氧化碳浓度 VIb(t+1)，COb(t+1)：VIb(t+1)＝(VIb(t+1)′/VIbt′)VIbt+VIbiCOb(t+1)＝(COb(t+1)′/CObt′)CObt+CObi式中，VIbt，CObt，为后隧道当前控制周期实测的污染物浓度烟雾和一氧化碳浓度；D2、风机的控制：将C2步得到的烟雾/一氧化碳预测值VIb(t+1)，COb(t+1)，与烟雾、一氧化碳的控制目标值VIE、COE进行模糊推理，以对射流风机开启数量进行模糊控制。 【当前权利人】西南交通大学 【当前专利权人地址】四川省成都市二环路北一段111号 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12100000450752090P 【引证次数】1.0 【他引次数】1.0 【家族引证次数】1.0 【家族被引证次数】8
