[發(fā)明專利]一種隧道通風(fēng)模式優(yōu)化方案

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410323400.6
• 申請(qǐng)日: 2014-07-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105298528A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐成琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐成琦
• 主分類號(hào): E21F1/00
• 分類號(hào): E21F1/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種隧道通風(fēng)模式優(yōu)化的方法，其特征在于，包括以下步驟：

采用遺傳算法，采用概率化的尋優(yōu)方法，自動(dòng)獲取和指導(dǎo)優(yōu)化的搜索空間，自適應(yīng)地調(diào)整搜索方向，不需要確定的規(guī)則，對(duì)群體中個(gè)體位串模擬生物進(jìn)化過(guò)程進(jìn)行選擇、交叉、變異等操作，完成一次迭代過(guò)程，通過(guò)多次迭代完成個(gè)體風(fēng)機(jī)狀態(tài)進(jìn)化，最終獲得最優(yōu)方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

建立優(yōu)化模型

隧道結(jié)構(gòu)尺寸、列車開(kāi)行時(shí)刻表及開(kāi)行對(duì)數(shù)等因素確定后的隧道系統(tǒng)，隧道中的風(fēng)速及風(fēng)溫是時(shí)間、空間和風(fēng)機(jī)運(yùn)行模式的函數(shù)，對(duì)于同一隧道系統(tǒng)、同一時(shí)刻和空間位置而言，隧道風(fēng)溫和風(fēng)速只與風(fēng)機(jī)的開(kāi)啟模式有關(guān)，故設(shè)計(jì)如下模型

T_i=Φ(x_j),v_i=Ψ(x_j)

其中，風(fēng)機(jī)開(kāi)啟模式x_j=｛-1，0，+1｝，-1表示風(fēng)機(jī)負(fù)向運(yùn)行，=1表示風(fēng)機(jī)正向運(yùn)行，0表示風(fēng)機(jī)停止。

3.i為不同的溫度段，j為所開(kāi)風(fēng)機(jī)數(shù)

正常和阻塞模式時(shí)，為降低隧道內(nèi)的風(fēng)溫，模型優(yōu)化為

公式1

其中：T_i≤正常情況下30^oC，阻塞情況下38^oC

火災(zāi)模式為避免回流現(xiàn)象，模型優(yōu)化為：

公式2

其中，v_i為隧道i段著火點(diǎn)處風(fēng)速，該風(fēng)速要大于火點(diǎn)臨界風(fēng)速。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

編碼方式的確定

對(duì)某一確定隧道系統(tǒng)，目標(biāo)函數(shù)只是風(fēng)機(jī)開(kāi)啟模式函數(shù)，所以，決策變量是風(fēng)機(jī)開(kāi)啟方式X=｛-1，0，+1｝.為方便采用二進(jìn)制編碼方式，x的長(zhǎng)度由隧道內(nèi)所有風(fēng)機(jī)數(shù)碼決定。

5.如X=｛1，0，-1，1，0｝，編碼表即為：

風(fēng)機(jī)編號(hào)1#2#3#4#5#X編碼10-110風(fēng)機(jī)啟停狀態(tài)正向停反向正向停

根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

評(píng)價(jià)方法的確定

本優(yōu)化模型是一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題，結(jié)合上面的公式1和公式2，通風(fēng)模式風(fēng)機(jī)的啟停目標(biāo)函數(shù)為：

正常及阻塞情況下：

F（x）=C_max—[?₁f₁(x)+?₂f₂(x)]

=C_max—[?₁+?₂]

火災(zāi)情況下：

F（x）=C_max—[?₁f₁(x)+?₂f₂(?)]

=C_max—[?₁+?₂?_i]

C_max迭代到當(dāng)前最大目標(biāo)函數(shù)值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：

終止條件：

考慮到現(xiàn)在及以后計(jì)算能力的水平終止條件設(shè)置如下：1.迭代數(shù)T=1000，即算法運(yùn)行1000代后停止；2當(dāng)判定出群體已經(jīng)不在有進(jìn)化趨勢(shì)時(shí)，判斷標(biāo)準(zhǔn)為|F-F*|<?|F|,其中，F(xiàn)表示全局最優(yōu)解；F*為當(dāng)代最好個(gè)體函數(shù)值；?為收斂精度，取?=0.01。