[發明專利]一種隧道通風模式優化方案

在審

• 申請號: 201410323400.6
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN105298528A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 徐成琦
• 申請（專利權）人: 徐成琦
• 主分類號: E21F1/00
• 分類號: E21F1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及隧道環境控制工程中通風模式的優化方法。本發明提供了一種優化設置隧道通風風機運行模式的方法。

背景技術

地鐵、公路等許多行業建設、運營過程中需要進行隧道開挖、維護。在隧道工程前期階段進行設計時，就需要對隧道環境控制中各種工況下的隧道通風模式進行模擬優化，以指導實際工程中風機的安防和后期隧道運行時風機運行模式的設定，以減少初期投資和后期運行費用。如果有多臺風機，則這些風機的運行模式就有2的次方個，要從如此眾多的運行模式中選擇一種最優模式是一件非常浩大的工程。現有技術主要是采用窮舉試錯法，也就是現場嘗試各個風機的工作狀態，尋找現場感覺最好的一種工作模式，但是，實際工作中，對每一個風機反復進行關停、啟動是成本非常高昂的操作，而且是不可能窮舉所有工作模式情形的，也就是說現場找到的風機工作模式可能并不是最優的。隨著工程的持續開展或運營的時間延長，這也導致初期投資或后期運行費用不斷增加。

發明內容

本發明的主要是提供了一種新型隧道通風模式優化方法，解決如何優化不同工況下的多風機啟停模式組合，指導實際風機的安放和各個風機運行模式的設定問題。

本發明的目的在于通過理論上的模型仿真計算，對各種情形進行比較得出最優的通風方案。

根據本發明的一個方面，提供了一種隧道通風模式優化的方法，其特征在于，包括以下步驟：

采用遺傳算法，采用概率化的尋優方法，自動獲取和指導優化的搜索空間，自適應地調整搜索方向，不需要確定的規則。對群體中個體位串模擬生物進化過程進行選擇、交叉、變異等操作，完成一次迭代過程。通過多次迭代完成個體風機狀態進化，最終獲得最優方案。

根據本發明的一個方面，提供了一種隧道通風模式優化的方法，其特征在于，包括以下步驟：

建立優化模型

隧道結構尺寸、列車開行時刻表及開行對數等因素確定后的隧道系統，隧道中的風速及風溫是時間、空間和風機運行模式的函數。對于同一隧道系統、同一時刻和空間位置而言，隧道風溫和風速只與風機的開啟模式有關。故設計如下模型

T_i=Φ(x_j),v_i=Ψ(x_j)

其中，風機開啟模式x_j=｛-1，0，+1｝，-1表示風機負向運行，=1表示風機正向運行，0表示風機停止。i為不同的溫度段，j為所開風機數。

正常和阻塞模式時，為降低隧道內的風溫，模型優化為

公式1

其中：T_i≤正常情況下30^oC，阻塞情況下38^oC

火災模式為避免回流現象，模型優化為：

公式2

其中，v_i為隧道i段著火點處風速，該風速要大于火點臨界風速。

根據本發明的另一方面，提供了一種隧道通風模式優化的方法，其特征在于，包括以下步驟：

編碼方式的確定