超高壓水射流除標(biāo)線清洗效果預(yù)測(cè)模型與參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、交通標(biāo)志線被稱(chēng)為“生命安全線”，清晰、明亮、準(zhǔn)確的標(biāo)志線既能保證人身安全，又能維護(hù)交通秩序。隨著道路基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護(hù)要求的提高，采用超高壓水射流清除道路標(biāo)線成為必然趨勢(shì)，但是研究發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)的超高壓水射流除標(biāo)線技術(shù)仍存在很多問(wèn)題，其中最主要的問(wèn)題是由于沒(méi)有相關(guān)的理論依據(jù)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)者往往依靠經(jīng)驗(yàn)設(shè)定清洗參數(shù)，導(dǎo)致清洗參數(shù)設(shè)置不合理，不能最大程度地發(fā)揮超高壓水射流道路除標(biāo)車(chē)的清洗能力。因此，研究清洗參數(shù)與清洗效果之間的關(guān)系，并且優(yōu)化清洗參數(shù)，

2、對(duì)提高清洗效果、清洗效率、水和能源利用率有著重要意義。
　　本課題首先對(duì)超高壓水射流道路標(biāo)線清洗理論進(jìn)行了分析，然后通過(guò)搭建清洗試驗(yàn)平臺(tái)，試驗(yàn)研究了超高壓水射流清除道路標(biāo)線時(shí)主要清洗參數(shù)對(duì)清洗效果的影響，基于試驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)結(jié)合GA和BP網(wǎng)絡(luò)建立了主要清洗參數(shù)與清洗效果之間的關(guān)系模型（即超高壓水射流除標(biāo)線清洗效果預(yù)測(cè)模型），最后對(duì)清洗參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)討論了超高壓水射流道路標(biāo)線清洗系統(tǒng)的組

3、成，系統(tǒng)分析了旋轉(zhuǎn)水射流清洗特性和超高壓水射流道路標(biāo)線清洗破碎機(jī)理。
　　(2)設(shè)計(jì)并搭建了超高壓水射流道路標(biāo)線清洗試驗(yàn)平臺(tái)，提出了一種關(guān)于道路標(biāo)線清洗效果的評(píng)價(jià)方法，定義了兩個(gè)清洗效果評(píng)價(jià)參數(shù)，即清潔率和基體破壞度。通過(guò)試驗(yàn)，得到了射流壓力、靶距、執(zhí)行機(jī)構(gòu)移動(dòng)速度、旋轉(zhuǎn)接頭轉(zhuǎn)速以及標(biāo)線厚度等清洗參數(shù)對(duì)清洗效果的影響規(guī)律。
　　(3)由于清洗參數(shù)與清洗效果之間的關(guān)系比較復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的方法很難建立準(zhǔn)確的關(guān)系模型，所以本文通過(guò)

4、正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法獲得試驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)，結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法基本理論，建立了基于GA-BP的清洗參數(shù)與清洗效果之間的關(guān)系模型，對(duì)清洗效果進(jìn)行了預(yù)測(cè)。然后對(duì)GA-BP模型和BP模型的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果表明:GA-BP模型具有更高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度和精度，能夠更好的完成超高壓水射流除標(biāo)線清洗效果的預(yù)測(cè)任務(wù)。
　　(4)確定了清潔率和清洗效率兩個(gè)優(yōu)化目標(biāo)，建立了清洗參數(shù)和優(yōu)化目標(biāo)之間的多目標(biāo)優(yōu)化模型，采用NSGA-Ⅱ算法進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)