公路隧道群通风控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及公路隧道通风控制领域，具体涉及一种公路隧道群通风控制方法。
【背景技术】
[0002] 汽车在公路上行驶时，会产生大量对人体有害的尾气，然而汽车尾气的排放中含 有对人体有害的一氧化碳气体，尤其是在隧道中，有害气体的浓度较高，因此在隧道内通常 需要设置风机对有害气体浓度进行控制，以保证驾乘人员的身体健康，而现有技术中，隧道 控制法主要是最大浓度法，通过限定一氧化碳气体的最大浓度值来决定增加或减少风机的 数量，但由于驾乘人员在进入隧道前在前一隧道内吸入了有害气体还未被代谢完，使得再 次吸收，大于自身代谢的最大量，未考虑驾车人在通过隧道群时长时间行驶在隧道中所吸 收的有害气体大于自身代谢能力的缺陷，造成对驾乘人员的身体健康造成不利影响，避免 安全事故的发生，保证道路交通安全。
[0003] 因此，为解决以上问题，需要一种公路隧道群通风控制方法，能够避免驾乘人因在 隧道群内摄入过多有害气体而中毒或带来身体不适，避免影响行驶者的身体健康，保证交 通安全。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供公路隧道群通风控制方 法，能够避免驾乘人因在隧道群内摄入过多有害气体而中毒或带来身体不适，避免影响行 驶者的身体健康，保证交通安全。
[0005] 本发明的公路隧道群通风控制方法，包括
[0006] (1)根据行车方向建立由多个隧道串联形成的隧道群；
[0007] (2)通过相邻隧道间的行车时间和人体对有害气体完全代谢时间作比对，根据比 对值将隧道群分成多个由一个或多个连续隧道组成的被控单元；
[0008] (3)分别对独立的被控单元进行有害气体浓度控制。
[0009] 进一步，所述步骤(3)中，对单个被控单元进行有害气体浓度控制包括下列步骤 [001 0] a.检测被控单元内的每个隧道实际有害气体浓度值分别为h、I2··· Ii··· I j;
[0011] b.将实际有害气体浓度值分别与最大安全浓度值作比对并且根据比对结果分别 控制隧道内的风机开启数量。
[0012] c.计算被控单元内人体实际吸收有害气体总量，根据实际吸收有害气体总量与人 体对应时间内能够承受吸收该有害气体最大量作比较;根据比较结果，控制被控单元内的 风机开启数量。
[0013] 进一步，所述有害气体包括k种，隧道群包括n+1个隧道，人体完全代谢每一种有害 气体的时间分别为Τι、T2 ···!>·· Tk，根据下列方法分配被控单兀：
[0014] 1.相邻隧道间的行车时间分别为1：132~1^"1:11，若1^<1]^1(1'1、12."1>"11〇，则1^ 对应的两个隧道被分到同一个被控单元，若^2111 &1(1'1、12 - 1'^1\)，则^对应的两个隧道 被分到不同被控单元;将不同被控单元带入步骤C中对对应有害气体浓度进行控制;所述k > 2，n> 1;
[0015] Π .对单个被控单元内进一步分成被控子单元，若tj<max(Ti、T2."Tj-i、Tj+r"Tk) 两个隧道被分到同一个被控子单元，若4>11^(1'1、1'2 - 1>1、1>^)，则4对应的两个隧道 被分到不同被控子单元;将不同被控子单元带入步骤c中对对应有害气体浓度进行控制；
[0016] m.将剩余其他不同种类的有害气体按步骤Π 的方式分组并进行浓度控制。
[0017] 进一步，步骤c中，若人体实际吸收有害气体总量大于人体对应时间内能够承受吸 收该有害气体最大量，进一步根据公式c = Qmax/T合求得有害气体的标准安全平均浓度值c， 若(^^，则增加第i隧道内风机的开启数量，若则减少或不改变第i隧道内风机的开 启数量;其中Ii为第i个隧道的实际浓度值，Q max表示T合内人体对应时间内能够承受吸收该 有害气体最大量，T合表示被控单元内的行车时间。
[0018] 进一步，其中在步骤b中，实际有害气体浓度值分别与最大安全浓度值作比对的方 式为:通过历史数据的交通量Q与有害气体浓度C建立关系式为C = f(Q)的参考模型，根据实 测值对参考模型进行校正得到关系式为C = W(Q)的实际模型，其中β为校正系数;风机最短 开启时间为s，根据实际交通量预测在s内交通量变化并结合实际模型得到预测的实际浓 度，将预测的实际浓度和最大安全浓度值比对并根据比对结果控制隧道内的风机开启数 量。
[0019] 本发明的有益效果是:本发明公开的一种公路隧道群通风控制方法，采用人体可 承受最大吸入量来控制隧道内每一种有害气体的浓度，可以避免驾乘人因在隧道群内摄入 过多有害气体而中毒或带来身体不适，从而影响行驶者的身体健康，继而影响交通安全，可 以更好的保护行驶者的身体健康，保障隧道群的行车安全；同时可对多种有害气体进行浓 度控制，达到全面安全控制的目的，控制过程简单，可自动化控制;并且风机控制及时，保证 安全性。
【附图说明】
[0020] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
[0021] 图1为本发明中隧道群的结构示意图；
[0022]图2为本发明中通风控制流程图；
[0023]图3为本发明中被控单元的处理流程示意图；
[0024] 图4为本发明中单个隧道安全浓度控制结构示意图。
【具体实施方式】
[0025] 图1为本发明中隧道群的结构示意图，图2为本发明中通风控制流程图，图3为本发 明中被控单元的处理流程示意图，图4为本发明中单个隧道安全浓度控制结构示意图，如图 所示，本实施例中的公路隧道群通风控制方法，包括
[0026] (1)根据行车方向建立由多个隧道2串联形成的隧道群;隧道串联表示车辆在一条 公路上行车，单个隧道群没有分叉，当然也可以同时根据线路不同建立多个不同隧道群进 行通风控制。
[0027] (2)通过相邻隧道间的行车时间和人体对有害气体完全代谢时间作比对，根据比 对值将隧道群分成多个由一个或多个连续隧道组成的被控单元;相邻隧道间3的行车时间t 可根据相邻隧道间距L除以该段公路规定最低行车速度v求得，即t = L/v，机动车行驶在隧 道间3的时间分别为... ti... tn，人体代谢该有害气体的时间是T，若ti<T，则这个隧道需 与下一隧道联合控制，这样第i到第j个隧道就组成了一个集合 Sl(i，i + 1，···，」）或被控单 元;若T，说明在此时间内可以完全代谢掉吸收的有害气体量，j+Ι以后的隧道段可作为 单独被控单元进行通风控制，直至隧道间行车时间小于T为止，记为~ +1，以此类推，隧道群 被划分为多个被控单元S;可将si作为独立控制的单元，分别对独立的被控单元进行有害气 体浓度控制，利用增加或减少风机的数量来保证被控单元内的有害气体总量(此时在隧道 间距内排出的有害气体量可忽略不计），当然，风机控制可采用由本地控制中心进行远程控 制，通过将隧道群内的隧道按照人体对有害气体的完全代谢时间与隧道间行车时间对比后 将隧道群划分为多个被控单元，对被控单元进行单独的有害气体控制。
[0028] 本实施例中，所述步骤(3)中，对单个被控单元进行有害气体浓度控制包括下列步 骤
[0029] a.检测被控单元内的每个隧道实际有害气体浓度值分别为^、^…^…。，有害气 体对应的浓度检测仪器采用现有技术中能够实现本发明目的可测有害气体浓度的浓度检 测器，并将检测值传输的本地控制中心进行处理；
[0030] b.将实际有害气体浓度值分别与最大安全浓度值作比对并且根据比对结果分别 控制隧道内的风机开启数量;若实际有害气体浓度值大于最大安全浓度值，则该隧道需增 加风机开启数量，反之，则不改变或减少风机开启数量;单个隧道每500米设置一个浓度检 测器，实际有害气体浓度值可为浓度检测器所测的最大值;通过实际有害气体浓度值分别 与最大安全浓度值作对比，可避免驾乘人员在短时间内吸入大于最大安全浓度值的有害气 体，保证形成道路安全，有害气体的最大安全浓度值采用现有的行业标准设定。
[0031] 本实施例中，其中在步骤b中，实际有害气体浓度值分别与最大安全浓度值作比对 的方式为:针对单个隧道，通过历史数据的交通量Q与有害气体浓度C建立关系式为C = f(Q) 的参考模型，根据实测值对参考模型进行校正得到关系式为C = W(Q)的实际模型，其中β为 校正系数，β为同一交通量下实际有害气体浓度除以对应历史有害气体浓度而得到常数;风 机最短开启时间为s，根据实际交通量预测在s内交通量变化并结合实际模型得