高速公路隧道集成化智能化監(jiān)控技術(shù)與系統(tǒng)開發(fā)研究.pdf

1、鑒于近年來世界各地頻發(fā)的災(zāi)難性隧道運營事故，隧道的運營安全問題已引起各界極大關(guān)注，隧道的運營和管理技術(shù)也成為當(dāng)今研究的熱點課題。按照國家規(guī)劃到2020年，我國公路交通要基本實現(xiàn)現(xiàn)代化，西部公路交通要實現(xiàn)跨越式發(fā)展，公路隧道的建設(shè)勢必大規(guī)模增加，同時隧道的運營管理的高效率需要有智能化的綜合監(jiān)控技術(shù)來實現(xiàn)，但目前我國該領(lǐng)域某些關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)設(shè)備還比較落后，主要依賴于進口和二次開發(fā)。為了提高我國公路隧道運營管理水平，增加公路隧道監(jiān)控技術(shù)科技含

2、量，填補國內(nèi)技術(shù)空白，急需開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。本文提出對集成化隧道監(jiān)控技術(shù)及系統(tǒng)開發(fā)進行研究，以期實現(xiàn)隧道監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化，逐步替代相關(guān)進口技術(shù)和設(shè)備。 本文以提高我國隧道運營管理技術(shù)水平，確保隧道運營安全為出發(fā)點，運用現(xiàn)代控制理論，以人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論為基礎(chǔ)，以信息技術(shù)、通信技術(shù)為手段，研究隧道運營管理的綜合監(jiān)控技術(shù)和集成系統(tǒng)開發(fā)。提出了公路隧道智能控制的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展方向以及當(dāng)前應(yīng)著重解決的問

3、題，描述了公路隧道監(jiān)控技術(shù)應(yīng)盡快實現(xiàn)國產(chǎn)化并初步走向智能化的目標(biāo)。為該領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的進一步研究打下了基礎(chǔ)。同時搜集分析了國內(nèi)外本領(lǐng)域的最新研究成果，研究提出了隧道綜合監(jiān)控技術(shù)的集成化方法，進行了隧道監(jiān)控技術(shù)集成化的結(jié)構(gòu)設(shè)計。開發(fā)了一套開放的、標(biāo)準(zhǔn)的、可集成化的隧道綜合監(jiān)控系統(tǒng)，創(chuàng)新了隧道運營管理模式。 通過分析現(xiàn)行的高速公路長大公路隧道通風(fēng)控制存在的不足，本文應(yīng)用人工智能原理研究長大隧道通風(fēng)的智能控制方法，提出了一套動態(tài)的、實時

4、的、有自學(xué)習(xí)能力的智能控制方法。這種隧道通風(fēng)智能控制系統(tǒng)具有在線自學(xué)習(xí)能力，能使知識庫的內(nèi)容不斷完善更新，讓系統(tǒng)逐漸接近實際運營的隧道環(huán)境，從而達到高效節(jié)能的控制目的。本文提出的智能控制方法算法簡單，調(diào)試方便，實時控制結(jié)果令人滿意，在工程上有推廣和應(yīng)用價值。 由于交通系統(tǒng)具有較強的非線性、模糊性和不確定性，是一個典型的分布式系統(tǒng)，傳統(tǒng)的理論與方法很難對其進行有效控制。目前，把先進的智能控制技術(shù)、信息融合技術(shù)、智能信息處理技術(shù)與交

5、通工程學(xué)結(jié)合起來已成為智能交通控制研究的方向。因此，本文在對高速公路隧道宏觀動態(tài)交通流解析模型進行分析研究的基礎(chǔ)上，揭示出守恒方程相應(yīng)的非線性映射，應(yīng)用誤差反傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了高速公路隧道宏觀交通流的智能模型。為實現(xiàn)交通事件的高效快速檢測，實現(xiàn)隧道交通智能化監(jiān)控提供了必要條件。交通事件檢測是事件管理系統(tǒng)最基本的組成部分，本文根據(jù)我國高速公路運營目前處于低流量運營水平的實際情況，研究提出了一種低流量條件下隧道交通事件自動檢測算法，為交通事件

6、自動探測開辟了新的天地。 本文運用Delphi6.0及VisualC++等工具建立了一套運用計算機模擬各個監(jiān)測器檢測的交通參數(shù)，將得到的數(shù)據(jù)通過計算機網(wǎng)絡(luò)即時傳輸，對信息進行快速處理、響應(yīng)并最終對所發(fā)生的事件做出快速、準(zhǔn)確地判斷和采取相應(yīng)措施的隧道監(jiān)控一體化機電系統(tǒng)。首次提出了組態(tài)化設(shè)計思想，隧道機電監(jiān)控模擬系統(tǒng)可以根據(jù)實際需要方便地進行擴展。該系統(tǒng)的應(yīng)用可以提高我國公路隧道運營管理水平，增加公路隧道監(jiān)控技術(shù)科技含量，填補國內(nèi)該