Vm情况为车辆行车方向与风机通风方向一致时；
[00%] V = -Vm情况为车辆行车方向与风机通风方向相反时；
[0029] v = 0情况为隧道内无车辆时。
[0030] 由于隧道长度较长，在进行隧道围岩溫降换算时，沿着隧道的径向方向，风溫及围 岩溫度均会线性变化，故建立起完整的数学描述，便于更方便的获到更为准确的风机风速 及通风时间，作为另一种获得满足隧道降溫条件的风机风速和通风时间的具体实现方式， 获得满足隧道降溫条件的风机风速和通风时间通过如下方式实现：由隧道纵向非稳态溫度 场围岩部分的控制方程（1)、隧道纵向非稳态溫度场风流部分的控制方程(2)组成隧道纵向 Ξ维非稳态传热完整的数学描述：
[0033]采用有限差分法建立Ξ维非稳态传热完整的异步长显示差分方程，如下：
[0034]围岩节点的溫度马f的近似表达公式：
[0040]为使差分方程解稳定，方程(3)、方程(4)的计算时间步长Δτ与隧道纵向空间步长 Δ X应分别满足方程(6)和方程(7):
[0043] W上各式中，τ为设定的时间长度，rj为隧道内第j个径向点的径向距离，R为隧道 开挖半径，T为围岩内的溫度，r为围岩内任意一点沿隧道的径向距离，X为围岩内任意一点 沿隧道纵向的距离，P为气流的密度，A为隧道的横断面积，Tf为隧道气流溫度，Tb为隧道壁面 溫度，V为风流速度，qs为隧道内设备产生的热量，h为对流换热系数，U为隧道横断面周长； (i，j)为沿隧道轴线方向第i个、径向第j个网格节点，巧/为围岩节点（i，j)在η时刻的溫度 (°C); Ar为隧道横断面径向距离步长；Δχ为隧道纵向距离步长；Δτ为时间步长;a为围岩 的导热系数;F。为傅里叶准数;Cp气流的定压比热；为η时刻隧道内i节点的风溫；
[0044] 按隧道内溫度预测的一个通风周期为一年，将隧道内纵向地溫曲线数值作为计算 开始时刻隧道围岩纵向溫度初始值，桐外年气溫变化曲线数值作为一个通风周期内隧道入 口风流溫度初始值，活塞风变化曲线作为每天隧道内行车影响风流速度，按每天的通风时 间及相应的风流速度，代入W上差分方程，按方程(6)和方程(7)确定的时间步长Δτ和空间 步长Δχ，对差分方程(3)、方程(4)、方程(5)进行求解，得到不同年份隧道围岩及风流溫度 沿纵向的分布，进行隧道内溫度预测，得到该风速下满足降溫要求的通风周期t;
[0045] 所述获得隧道地溫曲线数据、桐外年气溫变化曲线数据和活塞风曲线数据获得方 式为如下方式：
[0046] 所述隧道地溫曲线数据为地勘钻孔资料拟定的隧道纵向地溫曲线数据；
[0047] 所述桐外年气溫变化曲线数据通过下式绘制和获得：
[004引
[0049] 式中，ta为当地年气流平均溫度;U为气流溫度振幅，τ1为桐外年气溫变化曲线上 某点在当年所处的小时数；
[0050] 所述活塞风曲线数据通过下式绘制和获得：
[0化1 ]
[0052] 其中V = Vm情况为车辆行车方向与风机通风方向一致时；
[0053] v = -vm情况为车辆行车方向与风机通风方向相反时；
[0054] v = 0情况为隧道内无车辆时。
[0055] 作为可大大缩短求解时间的具体实现方式，可采用计算机辅助验算，即可通过对 差分方程(3)、方程(4)、方程(5)进行求解采用软件MATLAB进行的方式。
[0056] 本发明具有W下有益效果：
[0057] 本发明提供的方案，不仅为隧道机械通风降溫方案提出了可靠的依据，同时采用 本方案提出的机械通风降溫方式，可达到减少风机配置和保护风机设备的目的：通过风机 运行于无列车通行的情况替代现有隧道风机采用的连续通风方式，可有效消除风机在隧道 内有列车通行的情况下被损坏的风险;相对于现有隧道采用的大功率机械通风，本方案可 有效避免隧道内的机电设备被长时间闲置，即达到提高隧道内通风设备使用率的目的。同 时，本方案提出了一种实现隧道通风降溫过程中，风机消耗功率最低的通风控制方法，采用 本方法，可有效降低隧道通风降溫的功率消耗，达到节约铁路交通运行成本的目的。
【附图说明】
[0058] 图1是本发明所述的高地溫铁路隧道降溫通风的控制方法一个具体实施例的实现 流程模型；
[0059] 图2是本发明所述的高地溫铁路隧道降溫通风的控制方法一个具体实施例的流程 图。
【具体实施方式】
[0060] 下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于W下 实施例。
[0061] 实施例1:
[0062] 如图2所示，高地溫铁路隧道降溫通风的控制方法，包括顺序进行的W下步骤：
[0063] S1:每天均在无活塞风的情况下，运行设置于隧道中的风机，使隧道内产生某一速 度值的风流对隧道进行通风降溫，并设定一天内该风流的持续时间，若在风机运行N年后隧 道内的溫度降低至某一设定值，则记录该通风降溫条件下满足降溫要求的通风周期t，所述 N为大于等于2的整数；
[0064] S2:计算通风周期t内风机的通风能耗e;
[0065] S3:得到通风周期矩阵和通风能耗矩阵：重复步骤S1和S2，记录满足降溫要求的m 个通风降溫条件下的通风周期矩阵了=(*1、*2，-'，如)和每一周期的通风能耗矩阵6=(61、 62，···，em)，且每个S1步骤中，风流的速度值和/或一天内风流的持续时间数值不等；
[0066] S4:得到隧道的最终通风方案:将S3步骤得到的通风周期矩阵Τ= (ti、t2，…，U)和 通风能耗矩阵E=(el、e2，···，em)相乘，得到通风控制判别矩阵TE=(tlXel、t2Xe2，···，tmX em)，取TE中最小元素对应的通风降溫条件作为隧道的最终通风方案。
[0067] W上方案旨在实现在无活塞风的情况下，找到满足隧道降溫要求机械通风方案的 最小功耗。W上方案可在隧道实地实践：设定风机通风每天运行的时间及在该时间内的风 速后，验证风机运行一段时间后，隧道内的溫度是否降低到了预定值，若满足降溫要求，贝U 记录满足降溫要求的风机的总运行天数、每天的运行时间及运行时的功率，W上功率与运 行时间的乘积作为通风控制判别矩阵的值，W上通风控制判别矩阵中的最小值对应的风机 运行参数，即为满足隧道通风降溫条件的最终通风方案。
[0068] 由于W上机械通风向隧道中引入的空气溫度受季节的影响，为利于风机运行参数 判定的准确性，故将风机运行N年后隧道内的溫度降低至某一设定值设定为风机运行参数 判定周期，运样，优选W上通风周期矩阵TW年记，则通风能耗矩阵中的参数代表一年的时 间中某一风机参数所消耗的总能量。
[0069] 通过W上方案，不仅为隧道机械通风降溫方案提出了可靠的依据，同时采用本方 案提出的机械通风降溫方式，可达到减少风机配置和保护风机设备的目的：通过风机运行 于无列车通行的情况替代现有隧道风机采用的连续通风方式，可有效消除风机在隧道内有 列车通行的情况下被损坏的风险;相对于现有隧道采用的大功率机械通风，本方案可有效 避免隧道内的机电设备被长时间闲置，即达到提高隧道内通风设备使用率的目的。同时，本 方案提出了一种实现隧道通风降溫过程中，风机消耗功率最低的通风控制方法，采用本方 法，可有效降低隧道通风降溫的功率消耗，达到节约铁路交通运行成本的目的。
[0070] 本实施例中，所述N与t取值相等。
[0071] 实施例2:
[0072] 本实施例在实施例1的基础上作进一步限定:作为W上控制方法进一步的技术方 案：
[0073] 结合现有我国铁路运行的天窗时间及各地的降溫要求，为便于取得满足隧道降溫 要求的风机运行参数，风流的速度值介于2米/秒至10米/秒之间，风流的持续时间介于2小 时/天至8小时/天之间。
[0074] 实施例3:
[0075] 本实施例在实施例1的基础上作进一步限定:铁路隧道