随着城市化进程的发展,中国大城市中的长大隧道已经变得越来越普遍了。在隧道内,尤其是长大隧道内,受到结构封闭和高车流量的影响,隧道内部空气质量通常比开敞环境要更为恶劣。因此,本研究重点关注城市公路隧道内部关键污染物扩散及通风系统优化控制策略。在研究过程中,本文采用理论计算方法计算了隧道在不同污染控制目标下的通风系统关键参数。同时采用数值模拟方法分析了在只有交通风条件、交通风和射流风机平送条件以及交通风和射流风机斜送等条件下隧道内交通流量、风速和污染物扩散特性。最后,基于上述研究成果,本文提出了隧道风机智能运行及管养平台的功能性需求。通过数值模拟研究发现,当隧道内风机关闭且机动车持续排放时,隧道出口温度会升高到315K。交通风诱导下隧道内CO浓度最大值可超过70ppm。当行车速度从60km/h降低到20km/h时,交通风稀释隧道污染物的能力持续下降。当交通风和射流风机风速在同一方向时,在隧道0-450m入口段内,CO浓度持续增加,而在隧道出口段2150-3200m内,CO浓度呈现下降趋势。对于风速而言,当行车速度分别是20km/h,40km/h和60km/h时,隧道0-450m入口段内纵断面风速分别达到1.35m/s,2.7m/s和4m/s。当隧道射流风机角度在2-6度范围内变化时,行车速度20km/h条件下CO浓度最大值增长速度要比40km/h和60km/h条件下更为显著,且在靠近隧道出口位置,最大浓度超过了100ppm的上限要求。在如此高浓度的条件下,隧道行车人员的身心健康将受到严重威胁。在上述研究成果的基础上,隧道通风系统可通过采用智能运行管养平台实现高效的环境效益和节能效益,并可达到按需送风的目的。最后,本研究成果可作为未来长大隧道污染评估、通风设计和智能运维的基础及依据。