超高壓水射流除標線清洗效果預測模型與參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、交通標志線被稱為“生命安全線”，清晰、明亮、準確的標志線既能保證人身安全，又能維護交通秩序。隨著道路基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護要求的提高，采用超高壓水射流清除道路標線成為必然趨勢，但是研究發(fā)現(xiàn)國內(nèi)的超高壓水射流除標線技術(shù)仍存在很多問題，其中最主要的問題是由于沒有相關(guān)的理論依據(jù)和國家標準，設(shè)計者往往依靠經(jīng)驗設(shè)定清洗參數(shù)，導致清洗參數(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車的清洗能力。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。
　　本課題首先對超高壓水射流道路標線清洗理論進行了分析，然后通過搭建清洗試驗平臺，試驗研究了超高壓水射流清除道路標線時主要清洗參數(shù)對清洗效果的影響，基于試驗樣本數(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線清洗效果預測模型），最后對清洗參數(shù)進行了優(yōu)化。主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　(1)討論了超高壓水射流道路標線清洗系統(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線清洗破碎機理。
　　(2)設(shè)計并搭建了超高壓水射流道路標線清洗試驗平臺，提出了一種關(guān)于道路標線清洗效果的評價方法，定義了兩個清洗效果評價參數(shù)，即清潔率和基體破壞度。通過試驗，得到了射流壓力、靶距、執(zhí)行機構(gòu)移動速度、旋轉(zhuǎn)接頭轉(zhuǎn)速以及標線厚度等清洗參數(shù)對清洗效果的影響規(guī)律。
　　(3)由于清洗參數(shù)與清洗效果之間的關(guān)系比較復雜，采用傳統(tǒng)的方法很難建立準確的關(guān)系模型，所以本文通過

4、正交試驗設(shè)計的方法獲得試驗樣本數(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，對清洗效果進行了預測。然后對GA-BP模型和BP模型的預測結(jié)果進行了比較，結(jié)果表明:GA-BP模型具有更高的預測準確度和精度，能夠更好的完成超高壓水射流除標線清洗效果的預測任務(wù)。
　　(4)確定了清潔率和清洗效率兩個優(yōu)化目標，建立了清洗參數(shù)和優(yōu)化目標之間的多目標優(yōu)化模型，采用NSGA-Ⅱ算法進行了多目標優(yōu)