高速公路隧道照明節(jié)能技術及控制方法研究

【摘要】：由于交通運輸行業(yè)的快速發(fā)展,使我國隧道規(guī)模發(fā)日趨龐大。與此同時,伴隨著高等級公路隧道的不斷建成,管理養(yǎng)護費用也與日俱增。其中照明費用占了管理運營費用相當大的一部分,負擔沉重。另一方面,現(xiàn)運營的隧道照明系統(tǒng)電能浪費嚴重,無法適應當前行車安全和節(jié)能的需要。隧道照明節(jié)能技術及控制方法的研究和改善,對實現(xiàn)隧道運營中的節(jié)能降耗有很大的功效,因此必須大力開展這方面的研究。 本文從隧道照明的影響因素入手,預測了隧道內(nèi)的交通流量；基于交通流量、車速、洞外亮度等因素建立隧道照明調(diào)光曲面；進而對隧道照明照度調(diào)節(jié)進行優(yōu)化,保證其達到最優(yōu)運行狀態(tài),起到很好的節(jié)能降耗的作用；并將這些模型應用于隧道照明仿真實驗中,證明了其有效性和可行性。具體工作如下： (1)對高速公路隧道照明各影響因素如車流量、車速、洞外亮度等進行了相應探討,著重對隧道內(nèi)交通流量這一重要參數(shù)的預測進行了詳細研究,利用時間序列分析和機器學習的相關知識提出了基于數(shù)據(jù)預處理提高信噪比的組合預報的概念,將這一策略應用到短時交通流預測中,設計了高速公路隧道交通流量的組合預測模型,從理論和實驗兩方面證明了此預測模型簡單實用且有較好的預測精度,為后續(xù)的隧道照明節(jié)能工作做了相應鋪墊。 (2)在確定車流量、車速、洞外亮度這三個影響因素之后,建立了隧道內(nèi)亮度隨洞外環(huán)境、車速、車流量變化的模型,通過建立模糊規(guī)則庫的方法,設計出了隧道照明需求曲面,使其可以對隧道內(nèi)亮度進行實時調(diào)節(jié),來滿足隧道內(nèi)不同的照明亮度需求,以實現(xiàn)節(jié)能的目的。 (3)在滿足隧道照明亮度需求的前提下,研究了隧道照明亮度調(diào)節(jié)優(yōu)化問題,為了達到提高工作效率和節(jié)能的目的,使照明系統(tǒng)獲得最優(yōu)的運行狀態(tài),提出建立遺傳算法的隧道燈具亮度調(diào)節(jié)模型,將遺傳算法應用于隧道照明的照度優(yōu)化中,以耗能最少為目的,優(yōu)化照明系統(tǒng),結(jié)果證明該方法可以按不同照度需求獲得最優(yōu)亮度,起到很好的節(jié)能目的。) 本文的創(chuàng)新性在于提出了一種隧道交通流量組合預測的方法,在經(jīng)過數(shù)據(jù)預處理提高信噪比的前提下,把傳統(tǒng)的自回歸求和滑動平均預測方法(ARIMA)與智能最小二乘支持向量機預測方法(LS-SVM)結(jié)合起來,使其充分發(fā)揮了各自的優(yōu)點,提高了預測精度。其次,建立了照明需求優(yōu)化模型,以耗能最小為目標函數(shù),使復雜的照度優(yōu)化問題簡化為求解多元方程組問題,使其獲得最佳的優(yōu)化照度,達到更好的節(jié)能目的。與以往常規(guī)的動態(tài)規(guī)劃法相比,具有較強的全局搜索性,能以較快的速度收斂于最優(yōu)解。 【關鍵詞】：隧道照明 節(jié)能減排 組合預測 機器學習算法 遺傳優(yōu)化算法
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：U453.7
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國外研究概況10-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究概況12-13
• 1.3 論文的研究內(nèi)容13-17
• 1.3.1 論文主要工作及思路13-15
• 1.3.2 論文結(jié)構安排15-17
• 第二章 高速公路隧道照明研究基礎17-25
• 2.1 高速公路隧道照明基礎17-20
• 2.1.1 高速公路隧道照明視覺特點17-19
• 2.1.2 隧道內(nèi)道路照明的質(zhì)量19-20
• 2.2 高速公路隧道各區(qū)段照明要求20-22
• 2.3 高速公路隧道照明常用光源研究22-23
• 2.4 高速公路隧道照明布燈方式研究23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 隧道照明影響因素的確定25-37
• 3.1 高速公路隧道交通流量預測25-32
• 3.1.1 交通流量預測的基本思想25-26
• 3.1.2 冪函數(shù)變換提高交通流信噪比26-27
• 3.1.3 交通流組合預測模型的建立27-31
• 3.1.4 交通流量預測的仿真研究31-32
• 3.2 隧道洞外亮度檢測32-35
• 3.3 車速測量35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 基于模糊推理的調(diào)光曲面建立37-45
• 4.1 理論基礎37-39
• 4.2 隧道照明調(diào)光曲面的建立39-44
• 4.2.1 隧道照明調(diào)光曲面簡介39
• 4.2.2 輸入輸出變量的論域變換及模糊語言39-40
• 4.2.3 建立模糊規(guī)則40-41
• 4.2.4 系統(tǒng)仿真實驗41-44
• 4.3 本章小結(jié)44-45
• 第五章 隧道照明優(yōu)化問題的研究45-57
• 5.1 引言45
• 5.2 隧道照明問題概述45-46
• 5.3 模型的建立46-49
• 5.3.1 單個燈具的水平計算模型46-48
• 5.3.2 隧道內(nèi)水平平均照度計算模型48
• 5.3.3 隧道照明照度優(yōu)化模型48-49
• 5.4 隧道照明優(yōu)化模型求解49-51
• 5.4.1 遺傳算法思想簡介49-50
• 5.4.2 遺傳算法的應用50-51
• 5.5 仿真研究51-55
• 5.6 本章小結(jié)55-57
• 第六章 結(jié)論與展望57-59
• 6.1 結(jié)論57
• 6.2 工作展望57-59
• 致謝59-61
• 參考文獻61-64

您可以在本站搜索以下學術論文文獻來了解更多相關內(nèi)容

基于支持向量回歸機的交通狀態(tài)短時預測方法研究    姚智勝;邵春福;高永亮;

公路隧道短隧道照明參數(shù)研討    涂耘;陳建忠;

高速公路隧道照明自動控制系統(tǒng)    范士娟;李偉;

隧道照明反射增量系數(shù)研究    楊韜;陳仲林;

隧道照明設計淺談    楊堅;

鐵路隧道照明設計標準探討    李學剛;

基于小波分析和ARIMA模型的交通流預測方法    竇慧麗;劉好德;吳志周;楊曉光;

MATLAB在模糊控制系統(tǒng)設計和仿真的應用    李祖欣

一種基于MATLAB的模糊控制器綜合優(yōu)化設計方法    馮冬青,張希平,費敏銳

公路隧道縱向式通風系統(tǒng)的模糊控制研究    藍紅莉;羅文廣;孔峰;

大斷面超淺埋隧道套拱+水泥土反壓施工技術    馮依朋;

人群運動與密度估計技術研究    王爾丹

最小二乘支持向量機的研究與應用    馮學軍;

巖石公路隧道塌方風險事故樹分析    周建昆;吳堅;

堅硬圍巖初期支護合理時機研究    朱澤奇;盛謙;劉繼國;朱付廣;

建筑物沉降預測的改進Verhulst模型研究    周德強;馮建中;

地下工程平衡穩(wěn)定理論    朱漢華;趙宇;尚岳全;

基于損傷理論的隧道圍巖松動圈確定方法    李政林;吳瑞祥;李龍劍;王曉艷;

公路隧道火災場景設計中的最高溫度研究    閆治國;王安民;朱合華;

Temperature Drift Modeling of FOG based on LS-WSVM    王立平;孔小梅;付夢印;王美玲;張甲文;姜明;

基于核偏最小二乘的簡約最小二乘支持向量機及其應用研究    宋海鷹;桂衛(wèi)華;陽春華;

基于最小二乘支持向量機的Hammerstein-Wiener模型辨識    宋海鷹;桂衛(wèi)華;陽春華;

Inverse System Control of Nonlinear Systems Using LS-SVM    

A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition    

A CDMA Signal Receiver based on LS-SVM    

LS-SVM based Stable Generalized Predictive Control    

一種新的提前一步預測控制算法    閻綱;梁昔明;龍祖強;李翔;

基于模糊支持向量機的賴氨酸發(fā)酵軟測量    孫玉坤;王博;丁慎平;

GA based LS-SVM Classifier for Waste Water Treatment Process    

有監(jiān)督的等距映射和k近鄰分類結(jié)合用于集員辨識    柴偉;孫先仿;喬俊飛;

半監(jiān)督支持向量機學習算法研究    趙瑩

單點氨基酸多態(tài)性與疾病相關關系的預測及其機制研究    李書艷

電能質(zhì)量擾動相關問題研究    張明

基于進化算法的復雜化工過程智能建模方法及其應用    許偉

支持向量回歸機代理模型設計優(yōu)化及應用研究    向國齊

空間數(shù)據(jù)分析的神經(jīng)計算方法    桑永勝

基于SVM的高不平衡分類技術研究及其在電信業(yè)的應用    渠瑜

穩(wěn)健回歸技術及其在光譜分析中的應用    包鑫

核學習算法與集成方法研究    甘良志

水稻生長生理特征信息快速無損獲取技術的研究    邵詠妮

基于顏色和紋理特征的竹條分級方法研究    曾傳華

基于支持向量機的人民幣序列號識別方法的研究    田文娟

基于3S的土地督察信息系統(tǒng)研究    孟培培

支持向量機在金融市場預測中的應用    李海清

基于在線聚類和最小二乘支持向量機的模糊建模方法研究    李光遠

微生物發(fā)酵過程的建模與優(yōu)化控制研究    王巧立

基于支持向量機的雜草識別研究    曲昆鵬

基于參數(shù)優(yōu)化LSSVM在轉(zhuǎn)爐煤氣系統(tǒng)預測中的應用    田向偉

多變量時間序列預測與儲備池優(yōu)化方法研究    穆大蕓

GPU并行計算在LSSVM建模中的研究與應用    高和東

公路隧道火災緊急應變及救援策略模式之研究    簡賢文;施邦筑;黃依慧;柯孝勛;謝蕙如;

閱讀中疲勞、心理負荷因素對瞳孔大小的調(diào)節(jié)作用    李勇,陰國恩,陳燕麗

基于GPRS技術的中、短公路隧道照明遠程監(jiān)控方案    王少飛;張琦;李科;

隧道照明的節(jié)能設計及優(yōu)化    李誠;葉林海;房濤;錢鴻;

短時交通流預測模型的分析與評價    王正武,黃中祥

公路隧道LED燈照明系統(tǒng)無級調(diào)光控制方式研究    周健;侯鵬;林利安;游婷;

基于相空間重構的短時交通流預測研究    宗春光,宋靖雁,任江濤,胡堅明

汕梅高速公路隧道群節(jié)能型智能照明控制系統(tǒng)研究    葉培群

公路隧道節(jié)能照明系統(tǒng)研究    涂耘;

LED技術在公路隧道的應用    吳小麗;

基于灰色理論的短期電力負荷預測研究    張志明

組合預測法在電力負荷預測中應用    王吉權,趙玉林

一種模糊組合預測方法    吳祈宗,宋穎

基于支持向量機的艦船維修費用組合預測研究    陳子山川;魏汝祥;季春陽;

一種在組合預測中確定變權系數(shù)的方法    蔣良奎

基于微粒群算法的交通流量組合預測研究    卞鵬;

公路隧道洞外亮度的確定方法對比分析    胡英奎;陳仲林;孫春紅;張青文;翁季;

高速公路隧道照明的節(jié)能措施    陳勝柱;

隧道照明技術    劉寶川

應用PLC構成的隧道照明自動控制系統(tǒng)    郭斌,夏敏濤,何繼東

基于單片計算機實現(xiàn)對隧道照明燈的智能控制    朱渝;趙體波;周定九;

黃塔(桃)高速公路隧道照明節(jié)能技術研究    胡可;

高速公路隧道照明現(xiàn)狀及節(jié)能對策分析    鄧欣;涂耘;屈志豪;

西漢高速公路隧道照明系統(tǒng)評估    涂耘;王少飛;張琦;鄧欣;陳建忠;李科;

隧道照明節(jié)能及監(jiān)控方案    楊超;李偉;

基于遺傳算法的中長期電力負荷組合預測    牛東曉;李金超;李金穎;劉達;

雪山隧道照明監(jiān)控策略分析    劉火炎;傅紅貴;施教鋆;

淺談隧道照明新型分段控制技術的應用    任永斌;王忠;諶愛林;武靖晶;

青島膠州灣隧道照明應用的研究與實踐    朱旭;張震;劉木清;

隧道照明的探討及其實踐    陳文成;陳大華;林燕丹;李維德;王愛群;張秋玲;汪寶彤;

多種時間序列建模及組合預測的比較和改進    田瑾;項靜恬;陳殿斌;

公路隧道照明可以更節(jié)能    本報記者 楊光

張石高速保定段隧道照明月省電費12萬元    通訊員 邸進　記者 王玉亮

勤上光電隧道照明改造工程通過驗收    張雪　李西平

一寸光陰一寸金    安立廣

LED路燈有望在哈市鋪開    記者 馬智博

LED隧道照明系統(tǒng)比傳統(tǒng)照明節(jié)能45%    記者 海霞

勤上光電建成LED隧道照明樣板    張文

城闕輔三秦 明燈照五津    

一批交通重點工程竣工    焦勇　本報記者 廖姝 實習生 范婷

公路隧道照明光源的選擇    重慶交通科研設計院 陳炎華 重慶萬橋交通科技發(fā)展有限公司 譚光友

基于群集智能與算法融合的電力負荷組合預測    陸寧

我國能源供求預測研究    鄧志茹

基于智能計算的配電網(wǎng)負荷預測方法研究    任海軍

普京執(zhí)政以來的俄美關系    趙淑芳

成像光譜巖礦識別方法技術研究和影響因素分析    張宗貴

我國鋼鐵企業(yè)并購中知識轉(zhuǎn)移的影響因素研究    尹向東

企業(yè)集團協(xié)同能力研究    鄒志勇

中國能源效率的影響因素研究    楊正林

太原市社區(qū)老年人認知功能下降的影響因素研究    苗茂華

污泥中Cu、Pb和Zn的生物瀝濾研究    華玉妹

基于最大似然的貝葉斯模型平均組合預測及其在煤炭需求預測中的應用    陳寶

基于組合預測的核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢研究    于媛媛

高速公路隧道照明節(jié)能技術及控制方法研究    李寧

電力負荷組合預測的理論方法及影響因素分析    王白玲

小波網(wǎng)絡及組合預測在赤潮災害智能預警系統(tǒng)中的應用研究    錢振松

基于狀態(tài)轉(zhuǎn)移的股指期貨波動時變組合預測研究    王紅麗

降雨徑流組合預測理論及其應用研究    胡平

馬爾科夫鏈在中長期負荷組合預測中的應用    黃銀華

基于組合神經(jīng)網(wǎng)絡的軟測量技術研究    金洪鑫

物流量預測方法研究    王小忠