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近年来,城市规模不断扩大,地铁凭借其方便、快捷、准时的优势,已逐渐成为人们出行必不可少的选择。而地铁车站密闭性强、人流量大、通风要求高的特点,使得通风系统的能耗在轨道交通总能耗中占有很大比例,约占轨道交通总能耗30%。因此,选择合适的控制方法使地铁通风系统在满足通风需求的基础上尽可能节能已成为目前亟待解决的问题。通过调研地铁车站通风系统现状,分析地铁车站环境负荷、客流趋势与乘客需求,提出了一种基于人群密度估计的地铁通风系统节能控制方法。方法采用计算机视觉技术实时估计地铁车站人流密度,确定地铁车站新风需求,动态调节新风阀门开度,从而达到节约通风系统能耗的目的。主要研究内容如下:(1)人群密度估计算法研究。基于像素统计理论与纹理分析理论,分析地铁车站环境特点与客流特点,对稀疏人群图像采用线性回归方法进行前景像素特征分类,对密集人群图像采用支持向量机(SVM)分类器进行局部二值模式(LBP)特征与灰度共生矩阵(GLCM)特征分类,从而实现地铁车站人群密度分类。(2)通风系统控制策略研究。针对目前地铁车站空气质量较差与定风量控制能源消耗较大问题,提出基于人群密度估计的新风控制策略。该策略将人员新风需求与稀释建筑污染新风需求作为确定车站新风需求的因素,采用PID控制实时调节新风阀门开度,实现变新风量控制。(3)控制系统建模与仿真。利用Simulink工具对控制系统建立数学模型,仿真结果表明系统模型能够根据人群密度动态调节新风阀门开度,控制车站新风输入量;计算控制系统一天内的新风负荷,将其与传统方法进行对比,结果表明本文方法能够降低通风系统42.35%的新风负荷,从而验证该方法不仅能够提高地铁车站的环境舒适度,还可以有效的降低地铁通风系统的能耗。