广东省交通科技网 加载提示
 
我正在加载数据,一会就好了,请耐心等待。。。
当前位置:首页 > 科技工作 > 研究成果 > 山区高速公路隧道智能监控系统研究
搜索项目成果
高级
成果名称:  山区高速公路隧道智能监控系统研究 技术领域:  交通信息化
体现形式:  其它 项目名称:  山区高速公路隧道智能监控系统研究
完成单位:  广东省公路勘察规划设计院有限公司 项目负责人:  曾盛,胡刚
项目成员:  李江山,汪超,孙卫华,刘丁慧,郭月利,陈雪平,张立厚
研究开始时间:  2005-05-23 研究结束时间:  2010-05-23
联系人:  胡浩 联系邮箱:  huhao2001@yahoo.com.cn
验收编号:  粤交科验字〔2010〕07号 验收时间:  2010-03-28
 

山区高速公路隧道智能监控系统研究

发布人:曾盛,胡刚        发布时间:2010-10-09        浏览次数:3941
知识产权声明:         项目研究成果是本团队独立进行研究工作所取得的成果,研究成果归完成单位所有,如发现本项目研究成果被恶意抄袭,本项目团队将进行法律追究。

1.任务来源
            广东省交通厅2005年度科技计划项目
2.应用领域和技术原理
                    应用领域为含隧道的高速公路机电系统的建设。
        技术原理:通过对隧道监控管理模式、监控系统设计、通信网络设计、通风控制系统等的研究,提出了前馈式智能通风控制算法与隧道群与监控中心一体化控制的方式
,在技术上取得了创新性的突破,圆满完成了计划项目合同的技术指标。
3.性能指标
            1.通过对山区高速公路隧道智能化监控进行充份分析的基础上,结合目前通常采取的措施,研究出一套更经济、更有效、更能提高隧道安全性的综合性措施,同时在相关行业核心期刊上发表专业研究文章。
2.智能化监控首先提出了隧道群与中心监控一体化监控管理的技术。
3.为满足对高速公路的智能化管理,对外场设备(包括隧道)的布设提出了具体的原则,对通信网络的构成提出了应用新技术的思路。
4.建立了公路隧道通风系统的基本结构以及数学模型,并给出了隧道的污染物排放量、需风量、交通通风力和所需射流风机的台数等计算公式。
5.对比分析了几种适用于公路隧道前馈式智能模糊通风控制系统的短时交通流预测模型,并详细介绍了BP神经网络的预测模型。
6.通过引入前馈式控制方法,对下一个周期的交通流、污染物浓度进行在线预测,并将此信号提前传给控制程序,实行提前控制,做到了“有多少车就送多少风”,从根本上解决了传统控制中的时滞问题。
4.成果关键技术介绍
            (1)通过对目前国内外的公路隧道通风控制方式进行的详细的介绍和比较,对隧道的通风控制技术进行了研究和探讨,提出了公路隧道前馈式智能模糊通风控制系统。(2)本文建立了公路隧道通风系统的基本结构以及数学模型,并给出了隧道的污染物排放量、需风量、交通通风力和所需射流风机的台数等计算公式。并通过数值仿真发现一些通风控制规律,这些规律为模糊控制器的输入变量提供了理论依据,也为确定输入、输出变量的论域及模糊推理规则的制定提供了参考。(3)对比分析了几种适用于公路隧道前馈式智能模糊通风控制系统的短时交通流预测模型,并详细介绍了BP神经网络的预测模型,并对其做了仿真测试,为模糊通风控制中下一个控制周期的交通流预测提供在线预测。(4)通过引入前馈式控制方法,对下一个周期的交通流、污染物浓度进行在线预测,并将此信号提前传给控制程序,实行提前控制,做到了“有多少车就送多少风”,从根本上解决了传统控制中的时滞问题。(5)针对山区高速公路隧道智能控制系统研究的内容,提出了隧道群与监控中心一体化监控的理念,并提出了具体的解决思路,包括监控系统设备的布置,整体的系统构成,通信系统的设计,信号的传输等方面,对一些新技术大胆的采用,现已应用于广梧二期高速公路上,并制作了模拟的隧道模型。
5.与国内外同类技术比较
            国内领先
6.成果的创造性、先进性
            提出了基于模糊控制的前馈式智能通风控制算法应用于隧道通风控制,提出了隧道群与外场监控一体化监控的解决方案。
7.作用意义
            有利于降低高速公路建设的初期成本和后期的营运成本,提高高速公路的智能化管理水平
8.推广应用前景与措施
            广东省目前主要是建设出省通道,各条路段的隧群数量越来越多,全国范围来说,规划建设高速路隧道数量都程增长的趋势,隧道群与路段一体化监控的管理模式即减少了前期的建设费用,也减少了后期的营运费用。这对建设单位和运营管理单位来说都具有重要意义。隧道的通风作为保证隧道内CO浓度的重要手段,目前基本采用传统的控制控制方法,耗能大、自动化程度不高,而课题成果前馈式智能通风控制方法通过理论仿真研究具有实际操作可行性,将用来提高控制系统的自动化程度和控制精度,降低风机的启动频率以及优化控制模型,从而实现实时节能控制的目的。先进的通风控制方式将后在后期的高速公路建设过程中广泛应用。
9.推广应用存的问题和改进意见
            (1)隧道通风智能控制系统的设计应建立在理论分析和实际运行的基础上,本文仅仅通过理论计算和分析对隧道通风系统进行了设计和仿真,但是由于实际隧道尚未建成,现阶段尚无法对广梧二期的隧道进行全面的现场测试和对实际运行效果进行验证。
(2)本文在分析过程中对公路隧道通风模型做了一定的简化处理,如假设空气是不可压缩的,这样就忽略了风机安装位置对隧道风速的影响的。另外还未考虑隧道环境参数的动态变化和以及忽略了一些环境因素,这些都是本文研究的局限性所在。
(3)由于神经网络控制对于样本数据的依赖性较强,因此在样本的选取上应力求完整、合理,需在典型样本的选取上作进一步的研究。另外对于模糊控制,论域的选择、模糊集的定义、量化因子的选取以及隶属函数的选择等对控制的稳定性和精确度影响较大,包括模糊规则的建立和优化,这些还需作深入分析,以提高控制器的控制精度,减少风机的开启频度,节约能耗。
10.相关附件材料
[application/pdf]工作总结 2010-10-09 下载 100 次
[application/pdf]研究报告 2010-10-09 下载 300 次
打印 关闭窗口
©版权所有:广东省交通运输厅
业务咨询:广东省交通科技创新服务中心 联系电话:020-86261943、020-86336961 电子邮箱: gdjtkczx@vip.163.com
研发单位:华南理工大学、广州通易科技有限公司    技术支持:广州通易科技有限公司    支持电话:020-38481073-815    支持电子邮箱:cwh@comit.com.cn    QQ客服:1033386330
欢迎访问广东省交通科技网,你是第【29,834,251】位访客,当前在线访客共【127】人