公路隧道群通風控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及公路隧道通風控制領(lǐng)域，具體涉及一種公路隧道群通風控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車在公路上行駛時，會產(chǎn)生大量對人體有害的尾氣，然而汽車尾氣的排放中含 有對人體有害的一氧化碳氣體，尤其是在隧道中，有害氣體的濃度較高，因此在隧道內(nèi)通常 需要設(shè)置風機對有害氣體濃度進行控制，以保證駕乘人員的身體健康，而現(xiàn)有技術(shù)中，隧道 控制法主要是最大濃度法，通過限定一氧化碳氣體的最大濃度值來決定增加或減少風機的 數(shù)量，但由于駕乘人員在進入隧道前在前一隧道內(nèi)吸入了有害氣體還未被代謝完，使得再 次吸收，大于自身代謝的最大量，未考慮駕車人在通過隧道群時長時間行駛在隧道中所吸 收的有害氣體大于自身代謝能力的缺陷，造成對駕乘人員的身體健康造成不利影響，避免 安全事故的發(fā)生，保證道路交通安全。
[0003] 因此，為解決以上問題，需要一種公路隧道群通風控制方法，能夠避免駕乘人因在 隧道群內(nèi)攝入過多有害氣體而中毒或帶來身體不適，避免影響行駛者的身體健康，保證交 通安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供公路隧道群通風控制方 法，能夠避免駕乘人因在隧道群內(nèi)攝入過多有害氣體而中毒或帶來身體不適，避免影響行 駛者的身體健康，保證交通安全。
[0005] 本發(fā)明的公路隧道群通風控制方法，包括
[0006] (1)根據(jù)行車方向建立由多個隧道串聯(lián)形成的隧道群；
[0007] (2)通過相鄰隧道間的行車時間和人體對有害氣體完全代謝時間作比對，根據(jù)比 對值將隧道群分成多個由一個或多個連續(xù)隧道組成的被控單元；
[0008] (3)分別對獨立的被控單元進行有害氣體濃度控制。
[0009] 進一步，所述步驟(3)中，對單個被控單元進行有害氣體濃度控制包括下列步驟 [001 0] a.檢測被控單元內(nèi)的每個隧道實際有害氣體濃度值分別為h、I2··· Ii··· I j;
[0011] b.將實際有害氣體濃度值分別與最大安全濃度值作比對并且根據(jù)比對結(jié)果分別 控制隧道內(nèi)的風機開啟數(shù)量。
[0012] c.計算被控單元內(nèi)人體實際吸收有害氣體總量，根據(jù)實際吸收有害氣體總量與人 體對應(yīng)時間內(nèi)能夠承受吸收該有害氣體最大量作比較;根據(jù)比較結(jié)果，控制被控單元內(nèi)的 風機開啟數(shù)量。
[0013] 進一步，所述有害氣體包括k種，隧道群包括n+1個隧道，人體完全代謝每一種有害 氣體的時間分別為Τι、T2 ···!>·· Tk，根據(jù)下列方法分配被控單兀：
[0014] 1.相鄰隧道間的行車時間分別為1：132~1^"1:11，若1^<1]^1(1'1、12."1>"11〇，則1^ 對應(yīng)的兩個隧道被分到同一個被控單元，若^2111 &1(1'1、12 - 1'^1\)，則^對應(yīng)的兩個隧道 被分到不同被控單元;將不同被控單元帶入步驟C中對對應(yīng)有害氣體濃度進行控制;所述k > 2，n> 1;
[0015] Π .對單個被控單元內(nèi)進一步分成被控子單元，若tj<max(Ti、T2."Tj-i、Tj+r"Tk) 兩個隧道被分到同一個被控子單元，若4>11^(1'1、1'2 - 1>1、1>^)，則4對應(yīng)的兩個隧道 被分到不同被控子單元;將不同被控子單元帶入步驟c中對對應(yīng)有害氣體濃度進行控制；
[0016] m.將剩余其他不同種類的有害氣體按步驟Π 的方式分組并進行濃度控制。
[0017] 進一步，步驟c中，若人體實際吸收有害氣體總量大于人體對應(yīng)時間內(nèi)能夠承受吸 收該有害氣體最大量，進一步根據(jù)公式c = Qmax/T合求得有害氣體的標準安全平均濃度值c， 若(^^，則增加第i隧道內(nèi)風機的開啟數(shù)量，若則減少或不改變第i隧道內(nèi)風機的開 啟數(shù)量;其中Ii為第i個隧道的實際濃度值，Q max表示T合內(nèi)人體對應(yīng)時間內(nèi)能夠承受吸收該 有害氣體最大量，T合表示被控單元內(nèi)的行車時間。
[0018] 進一步，其中在步驟b中，實際有害氣體濃度值分別與最大安全濃度值作比對的方 式為:通過歷史數(shù)據(jù)的交通量Q與有害氣體濃度C建立關(guān)系式為C = f(Q)的參考模型，根據(jù)實 測值對參考模型進行校正得到關(guān)系式為C = W(Q)的實際模型，其中β為校正系數(shù);風機最短 開啟時間為s，根據(jù)實際交通量預(yù)測在s內(nèi)交通量變化并結(jié)合實際模型得到預(yù)測的實際濃 度，將預(yù)測的實際濃度和最大安全濃度值比對并根據(jù)比對結(jié)果控制隧道內(nèi)的風機開啟數(shù) 量。
[0019] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明公開的一種公路隧道群通風控制方法，采用人體可 承受最大吸入量來控制隧道內(nèi)每一種有害氣體的濃度，可以避免駕乘人因在隧道群內(nèi)攝入 過多有害氣體而中毒或帶來身體不適，從而影響行駛者的身體健康，繼而影響交通安全，可 以更好的保護行駛者的身體健康，保障隧道群的行車安全；同時可對多種有害氣體進行濃 度控制，達到全面安全控制的目的，控制過程簡單，可自動化控制;并且風機控制及時，保證 安全性。
【附圖說明】
[0020] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述：
[0021] 圖1為本發(fā)明中隧道群的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明中通風控制流程圖；
[0023]圖3為本發(fā)明中被控單元的處理流程示意圖；
[0024] 圖4為本發(fā)明中單個隧道安全濃度控制結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025] 圖1為本發(fā)明中隧道群的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明中通風控制流程圖，圖3為本發(fā) 明中被控單元的處理流程示意圖，圖4為本發(fā)明中單個隧道安全濃度控制結(jié)構(gòu)示意圖，如圖 所示，本實施例中的公路隧道群通風控制方法，包括
[0026] (1)根據(jù)行車方向建立由多個隧道2串聯(lián)形成的隧道群;隧道串聯(lián)表示車輛在一條 公路上行車，單個隧道群沒有分叉，當然也可以同時根據(jù)線路不同建立多個不同隧道群進 行通風控制。
[0027] (2)通過相鄰隧道間的行車時間和人體對有害氣體完全代謝時間作比對，根據(jù)比 對值將隧道群分成多個由一個或多個連續(xù)隧道組成的被控單元;相鄰隧道間3的行車時間t 可根據(jù)相鄰隧道間距L除以該段公路規(guī)定最低行車速度v求得，即t = L/v，機動車行駛在隧 道間3的時間分別為... ti... tn，人體代謝該有害氣體的時間是T，若ti<T，則這個隧道需 與下一隧道聯(lián)合控制，這樣第i到第j個隧道就組成了一個集合 Sl(i，i + 1，···，」）或被控單 元;若T，說明在此時間內(nèi)可以完全代謝掉吸收的有害氣體量，j+Ι以后的隧道段可作為 單獨被控單元進行通風控制，直至隧道間行車時間小于T為止，記為~ +1，以此類推，隧道群 被劃分為多個被控單元S;可將si作為獨立控制的單元，分別對獨立的被控單元進行有害氣 體濃度控制，利用增加或減少風機的數(shù)量來保證被控單元內(nèi)的有害氣體總量(此時在隧道 間距內(nèi)排出的有害氣體量可忽略不計），當然，風機控制可采用由本地控制中心進行遠程控 制，通過將隧道群內(nèi)的隧道按照人體對有害氣體的完全代謝時間與隧道間行車時間對比后 將隧道群劃分為多個被控單元，對被控單元進行單獨的有害氣體控制。
[0028] 本實施例中，所述步驟(3)中，對單個被控單元進行有害氣體濃度控制包括下列步 驟
[0029] a.檢測被控單元內(nèi)的每個隧道實際有害氣體濃度值分別為^、^…^…。，有害氣 體對應(yīng)的濃度檢測儀器采用現(xiàn)有技術(shù)中能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的可測有害氣體濃度的濃度檢 測器，并將檢測值傳輸?shù)谋镜乜刂浦行倪M行處理；
[0030] b.將實際有害氣體濃度值分別與最大安全濃度值作比對并且根據(jù)比對結(jié)果分別 控制隧道內(nèi)的風機開啟數(shù)量;若實際有害氣體濃度值大于最大安全濃度值，則該隧道需增 加風機開啟數(shù)量，反之，則不改變或減少風機開啟數(shù)量;單個隧道每500米設(shè)置一個濃度檢 測器，實際有害氣體濃度值可為濃度檢測器所測的最大值;通過實際有害氣體濃度值分別 與最大安全濃度值作對比，可避免駕乘人員在短時間內(nèi)吸入大于最大安全濃度值的有害氣 體，保證形成道路安全，有害氣體的最大安全濃度值采用現(xiàn)有的行業(yè)標準設(shè)定。
[0031] 本實施例中，其中在步驟b中，實際有害氣體濃度值分別與最大安全濃度值作比對 的方式為:針對單個隧道，通過歷史數(shù)據(jù)的交通量Q與有害氣體濃度C建立關(guān)系式為C = f(Q) 的參考模型，根據(jù)實測值對參考模型進行校正得到關(guān)系式為C = W(Q)的實際模型，其中β為 校正系數(shù)，β為同一交通量下實際有害氣體濃度除以對應(yīng)歷史有害氣體濃度而得到常數(shù);風 機最短開啟時間為s，根據(jù)實際交通量預(yù)測在s內(nèi)交通量變化并結(jié)合實際模型得