人工智能技术在城市公路隧道中的应用

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1、分类号——UDC学校代码!Q垒窆2学号!Q垒窆221Q!垒窆2武滗程歹大穿学位论文题El△王鳖丝垫盔查邀立金整隆重主鲍廛周英文筮蛙塑血鳗垒堑邀丛坦鲤鳗墅出逝垫题目逝壁廷逝燃研究生姓名韭住盛姓名里盛煎职称j塑坠学位簋±指导教师单位名称盐笠扭盘堂鱼垫盎堂瞳邮编垒3QQ2Q申请学位级别j士论文提交El期2Q!圣生§旦论文答辩日期2Q!圣生§月学位授予单位盍婆墨墨盘堂学位授予日期答辩委员会主席盐整评阅人盟垒重量凌2013年5月独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表

2、或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：鲰豳盐日期：汹!兰。。玉：纽学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息

3、服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)研究生签名敏确式新躲两吼舭歹．为摘要随着城市化进程的加快，城市交通压力越来越大，而城市隧道的出现大大缓解了城市交通压力。但是隧道又是一个非常复杂的环境，为了使隧道安全、高效的运营，并尽量避免隧道交通事故，对隧道的日常运营管理需要一个行之有效的方法。隧道的智能监控以及安全管理成为新的研究课题。目前隧道监控系统主要功能是对隧道内环境数据的采集和隧道可控设备的控制。由于隧道内环境较为恶劣，各种软硬件设备长期在隧道里面比较容易发生故障，故对隧道内各种软硬件设备的故障检测变的尤为重要。一个高效、安全以及准确的隧道故障检测机制是隧道长期安全、

4、高效运营的必要条件。故障树分析法依据其直观、明了、逻辑性强等特点在隧道故障检测有着巨大的前景。通过建立隧道故障树并给出隧道故障最小割集，可以对隧道内故障进行定性和定量分析。对隧道智能监控系统的历史数据库进行分析研究，并有选择性的提取样本数据，结合神经网络强大的自适应和学习能力建立了隧道数据异常检测的神经网络模型。通过从历史数据库中的提取的大量样本数据对该神经网络模型进行训练，进而对行隧道内的数据进行预测从而判断数据是否异常。本文结合实际运营的武汉市水果湖隧道、武汉市汉口火车站地下通道、武汉市中山路地下通道以及武汉市国博中心地下通道等。对实际隧道故障检测机制进行分析与研究

5、，从而建立了一套行之有效的隧道故障检测机制，并给出一个典型隧道故障检测流程和方法。本文中的故障检测机制通过MatLab仿真模拟和大量实际隧道运营历史数据处理，实验结果证明：本文的故障检测机制是行之有效的。关键词：人工智能，隧道故障检测，故障树，BP神经网络ABSTRACTWiththeacceleratedprocessofurbanization，urbantrafficpressureisnowbecomingbiggerthaneverbefore．Tunnelsinthecityhaveplayedanimportantroleforthealleviation

6、oftra伍c．Tunnelisalsoaplacewithaverycomplicatedenvironment,SOaprovenmethodologytoregulatethetunnelisneeded,whichcanmakeitsafeandeffectivetorailandavoidtrafficaccidents．Hence，intelligentialcontrolandsafetymanagementoftunnelsbecomethenewresearchsu_b6ect．Currently,theworkfortunnelmonitorings

7、ystemismainlyconcentratedonthecollectionoftheenvironmentdataandthemanagingofthecontrollabledeviceintunnels．Consideringthebadenvironmentintunnels，itisverylikelytobreakdownthehardwareandsoftwareequipmentintunnelsforsometime．Sothereisastrongdemandtodothefaultdetectfora11kind