高速公路隧道集成化智能化监控技术与系统开发研究

高速公路隧道集成化智能化监控技术与系统开发研究

吴明先[1]2004年在《高速公路隧道集成化智能化监控技术与系统开发研究》文中提出鉴于近年来世界各地频发的灾难性隧道运营事故,隧道的运营安全问题已引起各界极大关注,隧道的运营和管理技术也成为当今研究的热点课题。按照国家规划到2020年,我国公路交通要基本实现现代化,西部公路交通要实现跨越式发展,公路隧道的建设势必大规模增加,同时隧道的运营管理的高效率需要有智能化的综合监控技术来实现,但目前我国该领域某些关键技术和相关设备还比较落后,主要依赖于进口和二次开发。为了提高我国公路隧道运营管理水平,增加公路隧道监控技术科技含量,填补国内技术空白,急需开发具有自主知识产权的核心技术。本文提出对集成化隧道监控技术及系统开发进行研究,以期实现隧道监控系统的标准化、集成化、智能化,逐步替代相关进口技术和设备。 本文以提高我国隧道运营管理技术水平,确保隧道运营安全为出发点,运用现代控制理论,以人工智能和神经网络理论为基础,以信息技术、通信技术为手段,研究隧道运营管理的综合监控技术和集成系统开发。提出了公路隧道智能控制的关键技术与发展方向以及当前应着重解决的问题,描述了公路隧道监控技术应尽快实现国产化并初步走向智能化的目标。为该领域相关技术的进一步研究打下了基础。同时搜集分析了国内外本领域的最新研究成果,研究提出了隧道综合监控技术的集成化方法,进行了隧道监控技术集成化的结构设计。开发了一套开放的、标准的、可集成化的隧道综合监控系统,创新了隧道运营管理模式。 通过分析现行的高速公路长大公路隧道通风控制存在的不足,本文应用人工智能原理研究长大隧道通风的智能控制方法,提出了一套动态的、实时的、有自学习能力的智能控制方法。这种隧道通风智能控制系统具有在线自学习能力,能使知识库的内容不断完善更新,让系统逐渐接近实际运营的隧道环境,从而达到高效节能的控制目的。本文提出的智能控制方法算法简单,调试方便,实时控制结果令人满意,在工程上有推广和应用价值。 由于交通系统具有较强的非线性、模糊性和不确定性,是一个典型的分布式系统,传统的理论与方法很难对其进行有效控制。目前,把先进的智能控制技术、信息融合技术、智能信息处理技术与交通工程学结合起来已成为智能交通控制研究的方向。因此,本文在对高速公路隧道宏观动态交通流解析模型进行分析研究

江洁锋[2]2017年在《浅析高速公路隧道监控系统的构成与发展》文中提出保证隧道安全运营的隧道监控系统受到了工程建设者和管理者的高度重视。简要介绍了当前高速公路隧道监控系统的应用情况,分析了高速公路隧道监控系统的构成、系统特点和系统功能,明确了今后高速公路隧道监控系统的发展方向,旨在推动我国高速公路隧道监控系统的发展和进步,提高隧道的安全营运水平。

肖汝诚, 郭陕云, 万姜林, 贺少辉, 刘维宁[3]2004年在《2020年中国土木工程科学和技术发展研究》文中提出一、桥梁工程(一)国内外桥梁学科发展概况1.国内桥梁建设事业发展现状(1)工程发展概况。20余年来,我国的桥梁建设事业经历了一个辉煌的发展时期,建成了一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大、现代化品位和科技含量高的大跨径桥梁,积累了丰富的桥梁设计和施工经验。总体而言,我国桥梁建设水平已跻身于国际先进行列。斜拉桥作为一种缆索承重体系,比梁式桥有更大的跨越能力,并具有良好的力学性能和经济指

马建, 孙守增, 芮海田, 王磊, 马勇[4]2018年在《中国筑路机械学术研究综述·2018》文中研究表明为了促进中国筑路机械学科的发展,从土石方机械、压实机械、路面机械、桥梁机械、隧道机械及养护机械6个方面,系统梳理了国内外筑路机械领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。土石方机械方面综述了推土机、挖掘机、装载机、平地机技术等;压实机械方面综述了静压、轮胎、圆周振动、垂直振动、振荡压路机、冲击压路机、智能压实技术及设备等;路面机械方面综述了沥青混凝土搅拌设备、沥青混凝土摊铺机、水泥混凝土搅拌设备、水泥混凝土摊铺设备、稳定土拌和设备等;桥梁机械方面综述了架桥机、移动模架造桥机等;隧道机械方面综述了喷锚机械、盾构机等;养护机械方面综述了清扫设备、除冰融雪设备、检测设备、铣刨机、再生设备、封层车、水泥路面修补设备、喷锚机械等。该综述可为筑路机械学科的学术研究提供新的视角和基础资料。

工程科学和技术综合专题组[5]2004年在《2020年中国工程科学和技术发展研究》文中认为一、工程技术的发展现状与展望(一)“工程技术”所涉及的范围工程是人类为满足自身需求有目的地改造、适应并顺应自然和环境的活动。大而言之,工程技术是指将自然科学原理应用到生产和建设中去而形成的多学科的技术总体;小而言之,是指建设工程中的技术,它的范围也势必涉及诸如“城市建设科学技术”、“交通科学技术”,“材料科学技术”,乃至“生态环境科学技术”等其他几个综合专题的内容。任何一门科学和技术都是根据本门科学和技

李玉平[6]2016年在《高速公路黄土隧道软基处理技术研究》文中提出随着我国国民经济的快速发展以及西部大开发战略的实施,高速公路建设逐渐从东部发达地区向中西部地区转移,将不可避免地遇到公路隧道穿越黄土地层。隧道作为公路工程不可缺少的重要组成部分,发挥着越来越重要的作用,然而由于黄土地层其特殊的工程力学特性,在隧道的建设施工中常常遇到隧道地基软弱等问题,容易造成隧道难以成洞、塌方、冒顶等工程事故;在运营中,导致隧道墙基沉陷不均,衬砌结构容易发生开裂现象并且造成隧道路面破坏,危害行车安全,因此针对黄土公路隧道穿越软基地层这一特殊问题,展开相应研究,是非常有必要的。分析、整理出一套合理可行、有效耐久的基底加固处理技术,是目前设计与施工中迫切需要解决的重要研究课题。本论文以平(凉)定(西)高速公路上四座典型黄土隧道为工程背景,主要对以下几个方面的问题进行了研究:(1)文章介绍了隧道软基处理中几种常见的工程措施,并对其加固机理和各自的适用范围和优缺点做了相应的分析论述。(2)分别对围岩体系稳定性评价方法以及衬砌结构在荷载作用下稳定性分析的基本原理进行了介绍。(3)介绍了隧道结构采用数值模拟计算的基本原理,以平定高速静宁隧道为工程背景,采用大型通用有限元软件ANSYS建立了模拟隧道施工全过程的二维有限元计算模型,并对在围岩压力以及车辆荷载共同作用下围岩和衬砌的稳定性进行了分析。(4)为了保证隧道施工顺利、安全、快速进行,验证隧道软基加固效果,分析判定隧道围岩稳定性,及时准确地进行施工决策,实现动态设计、信息化施工,在平定高速公路隧道修建过程中,通过隧道开挖后的净空变化(水平收敛和拱顶下沉)量测数据、围岩深部位移量测数据来反映围岩动态信息,论文对监控量测的结果进行了分析,分析认为采用本论文所介绍的软基处理措施,可以有效地控制围岩变形,确保施工安全。(5)以静宁隧道为工程背景,选取典型断面进行了隧道基底静载试验,介绍了试验方法并对试验结果进行了分析,通过静载试验可知,通过软基处理,隧道基底承载力满足设计要求,达到了预期的效果,本文研究的软基处理方案合理、可行。

佚名[7]2002年在《“九五”期间土木工程科学技术重大进展》文中研究指明土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养和维修等技术活动,也指工程建设的对象,即建造在地上或地下、陆上或水中、直接或间接为人类生活、生产、军事、科学研究服务的各种工程设施,例如房屋、道路、

孙静[8]2016年在《桥梁施工机械化与智能化控制》文中研究说明随着建设规模的扩大,建设速度加快,市场越来越开放,竞争越来越激烈,工程造价相对较低,由于受劳动力缺乏等原因,造成施工成本加高,施工质量出现不同程度的下滑。近年,施工过程管理被引起高度重视,施工过程控制方法也不断优化和更新。桥梁是高速公路建设的重要组成部分,桥梁工程质量的好坏直接关系到成桥的使用效果,进而会影响到整条高速公路的建设质量。重视桥梁施工管理,研究桥梁施工控制措施已成为建设行业都在积极探索和研究的方向。随着自动化、集成化、智能化桥梁机械设备的不断出现和应用,高速公路桥梁施工也向机械化、智能化方向发展。高速公路桥梁机械化和智能化施工控制,是近年高速公路施工过程控制中较活跃的课题之一。本文以新时代、新形势下出现的新设备、新技术、新工艺为研究对象,以笔者参建的广东省平远至兴宁高速公路项目为依托,研究高速公路预应力混凝土简支梁桥和预应力混凝土现浇连续梁桥机械化与智能化施工。首先,论文从高速公路桥梁工程施工的主要工序进行研究,研究成套钢筋加工设备、钢筋集中加工和统一配送方面的施工控制;研究混凝土拌合站合理场地布置、高标准建设和封闭管理方面的施工控制;研究大跨径现浇连续梁的设备组成和施工组织;研究桥面整体化层工振动整平机的选型和施工控制;研究桥梁凿毛、抹平等精细化施工控制;研究智能张拉、智能压浆、智能养生和智能检测方面的施工控制。其次,结合实际工程案例,给出桥梁机械化、智能化施工中设备选型与配套设计,施工组织与管理的制度和办法。最后,通过对比传统手工作业、半机械施工与机械化、智能化施工在工程质量、进度、成本、安全四个方面的施工控制效果,得出了桥梁机械化、智能化施工的优点及应用价值。论文通过高速公路典型桥梁机械化与智能化施工控制研究,总结了成套施工技术资料,为桥梁工程在新时代,新技术,新设备下的施工管理与控制提供服务和参考。通过对实际工程的应用研究,实践表明,桥梁机械化与智能化施工相对于传统手工作业和半机械化施工,有利于提高工程质量,施工进度明显加快,施工总成本有所降低,安全管理也取得了良好成效。高速公路桥梁施工采用先进成套设备和先进施工技术,建立成套完善的管理制度和办法,能够有效提高工程建设质量和施工管理能力。

张利[9]2003年在《基于计划、控制实施的数字化建筑施工体系的研究与实践》文中研究表明信息技术革命的浪潮冲击着社会生产的各个领域,成为社会进步不可扭转的方向。在这种时代背景下,建筑业的信息化是传统建筑业自身技术和管理革新的必然趋势,同时也是国家对支柱产业发展的宏观政策要求。竞争的加剧促使建筑企业间的分化,有竞争力的名牌建筑企业对建筑业信息化将具有更高和超前的需求。另一方面,建筑业的发展没有形成一个类似于制造业那样清晰的理论体系,这使得建筑业研究和开发应用信息技术缺乏一个较清晰的理论模式。基于此,适应着部分龙头建筑企业信息化发展的需要,作者借鉴先进制造业的生产模式,以建筑企业已经进行的工程实践为基础,提出了构建数字化建筑施工体系的概念,并以计划、控制实施为过程,形成了数字化建筑施工系统的理论框架和技术体系,以期基于此理论为探索利用数字化技术改造和提升传统建筑业提供思路和方法。文章还提出了由数字化建筑施工体系、建筑产业化和可持续发展共同组建现代先进施工生产体系的思想。文章聚焦数字化建筑施工体系的组成和应用,从项目施工生产和管理过程出发,以数字化施工信息流的采集、传输、处理、执行过程为纽带,构建了一个面向项目生产和管理的多方位数字化施工技术集成体系,其核心技术为对应于计划的虚拟建造、对应于信息处理的项目信息管理系统和自动化过程控制。文章围绕数字化建筑施工体系的关键支撑技术,详细论述了各个支撑技术的发展和应用,从而清晰地勾画出了数字化建筑施工体系的组成。数字化建筑施工体系是一个多层次、递增的复合技术系统,既包括单项数字化技术的应用,又包括多项集成复合技术的应用。在现有技术发展的基础上,作者提出了构建集成系统的模型和方法。论文构建的集成体系中包括了以虚拟建造为核心的施工设计系统,以项目信息管理系统为核心的施工管理系统和以自动化控制技术为核心的施工作业体系。通过集成系统可以全面实现施工生产的工业化、自动化和智能化以及施工管理和决策的科学化、高效化。构建数字化建筑施工不是无源之水,作者结合在中国建筑叁局亲自参与实施和参加调研的四个应用数字化技术的施工项目,详细论述了数字化技术的开发和实施应用过程。它们分别对应着虚拟建造和结构仿真技术、项目管理信息集成系统和计算机自动化过程控制技术的应用实践。以此为基础,本论文还构建了以钢结构施工生产为对象的数字化建筑施工集成系统。这些形成了数字化建筑施工系统理论的实践基础。构建数字化建筑施工体系是一个全新的概念,它的实施必将给传统的施工生产带来全面的变革和影响,作者依次从技术、项目管理、组织、文化、理念、企业管理、建筑市场等角度论述了这种冲击和影响。从技术角度,数字化建筑施工的实行不仅提高质量,加快进度,还将引起施工模式的改变,比如并行工程思想的引入、精益建造、敏捷建造模式的引用等;从项目管理和组织上,除了引起扁平化管理和虚拟组织外,还产生对业务流程的再造和学习型组织;在文化理念上将引发数字化文化;从企业管理方面,将引起对人才的重视和相关激励体制等方面的变化,并促进良好的委托代理机制的建立。在建筑市场上,信息技术的应用将大大降低市场交易各方的交易和信息成本。这一切变化都将展现数字化建筑施工的强大影响力。文章建立了建筑业推行数字化建筑施工体系的经济效益测算模型和竞争力评价指标,从而为量化地衡量数字化建筑施工体系的价值提供方法依据。数字化建筑施工体系的推进策略是文章最后研究的内容。首先,论文分析了制造业技术发展给建筑业信息化发展的一些启示和建筑业技术创新的一些特点。接着提出了建筑业信息化的发展递阶策略。推进建筑业的信息化是一个庞大和复杂的系统工程,需要政府和企业不懈的努力。论文从我国的建筑业现状出发,分析了当前推行信息化中的一些突出问题,包括了政策环境、施工企业内部和外部协作环境等方面的因素。在此基础上,文章最后对数字化建筑施工体系的实施环境进行了展望,对企业和政府在推进信息化方面的工作提出了建议。文章的研究成果主要集中在通过借鉴制造业先进生产理论和数字化建筑施工的工程实践,建立数字化建筑施工系统的理论框架和技术体系,奠定信息技术在施工中应用的系统理论基础。同时详细分析了数字化建筑施工系统的实施对传统建筑业的影响及其经济评价体系;分析了我国当前推进建筑业信息化的障碍,对信息技术在建筑业中的实践应用和发展提出了对策和建议

王学成[10]2012年在《高速公路施工远程视频监控系统设计与应用》文中研究指明为解决高速公路项目建设施工过程中,建设单位、监理单位、施工单位对项目施工现场管理在时间和空间方面管理的缺陷,实现快捷、直观全面、实时动态管理在建项目施工质量、施工安全、施工进度等方面的要求,做到对在建项目的及时调控和决策。秉承近年来国内外陆续开始实施的远程视频监控系统,即通过将计算机网络和通信技术、视频压缩技术、决策支持系统等现代高技术融为一体的施工远程视频监控系统来实现对建筑工地的质量和安全生产全面管理。基于此本人通过参与建设的项目实施与运行施工远程视频监控系统远程视频监控系统为案例,从系统应用背景、国内外研究现状、系统应用价值、系统市场需求与分析、系统设计与功能实现、系统安全性与应用效果等方面入手,对高速公路施工远程视频监控系统的价值和作用通过理论论证,并通过项目实践实现了对在建项目快捷、直观、全面、实时动态管理,真正达到了控制施工质量、施工安全、施工进度的目的,大大减少了项目风险损失,增加了项目施工效益,提高了建设单位、施工单位、监理单位的建设项目管理水平。总之,对高速公路项目施工采取远程视频监控技术,是现代公路施工企业管理的一个新兴课题,逐渐成为施工企业加强项目管理、提高效益、防范各类风险的必要手段。

参考文献:

[1]. 高速公路隧道集成化智能化监控技术与系统开发研究[D]. 吴明先. 长安大学. 2004

[2]. 浅析高速公路隧道监控系统的构成与发展[J]. 江洁锋. 科技与创新. 2017

[3]. 2020年中国土木工程科学和技术发展研究[C]. 肖汝诚, 郭陕云, 万姜林, 贺少辉, 刘维宁. 2020年中国科学和技术发展研究(下). 2004

[4]. 中国筑路机械学术研究综述·2018[J]. 马建, 孙守增, 芮海田, 王磊, 马勇. 中国公路学报. 2018

[5]. 2020年中国工程科学和技术发展研究[C]. 工程科学和技术综合专题组. 2020年中国科学和技术发展研究(上). 2004

[6]. 高速公路黄土隧道软基处理技术研究[D]. 李玉平. 兰州交通大学. 2016

[7]. “九五”期间土木工程科学技术重大进展[J]. 佚名. 科学技术与工程. 2002

[8]. 桥梁施工机械化与智能化控制[D]. 孙静. 长安大学. 2016

[9]. 基于计划、控制实施的数字化建筑施工体系的研究与实践[D]. 张利. 重庆大学. 2003

[10]. 高速公路施工远程视频监控系统设计与应用[D]. 王学成. 天津大学. 2012

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