摘 要：在社會不斷發(fā)展的背景下，在隧道中經(jīng)常會發(fā)生災(zāi)難性事件，蟻群算法可以將在高速公路隧道內(nèi)的智能化照明進行較為精準(zhǔn)的計算，讓隧道內(nèi)的照明系統(tǒng)不僅可以滿足駕駛?cè)藛T對亮度的需求，同時也能夠降低隧道照明能耗。

關(guān)鍵詞：蟻群算法；高速公路隧道；照明技術(shù)；智能化應(yīng)用

1 蟻群算法概述

1.1 蟻群算法

在生物科學(xué)的研究中發(fā)現(xiàn)，螞蟻是一種可以進行協(xié)同性工作尋找食物與穴巢間的最短路線，單個螞蟻卻并不具備這項技能。螞蟻在進行運動中可以留下某些特定的信息，并對進行相對應(yīng)的感知，其他螞蟻就是根據(jù)這種路線進行行動，經(jīng)過越多的螞蟻該路線上面的信息就會更加清晰。蟻群算法就是依照螞蟻的行為活動規(guī)律進行參考，設(shè)計出一種更加智能化的搜索模型，與其他的算法相比更加具有優(yōu)越性。蟻群算法在對于問題的解決中已經(jīng)獲得了較為明顯的成效，對于高速公路中安全問題可以進行更加有效的解決[1]。

1.2 蟻群算法原理

單個的螞蟻的無選擇性的行為在往后進行食物采集的過程中承擔(dān)著重要地位。螞蟻在行動過程中就行將信息素的進行相對應(yīng)的揮發(fā)，方便以后的螞蟻進行食物的再次獲取，大量的螞蟻的集體性行為就是將信息進行更加有效地反饋的行為。蟻群算法就是在這種情況下進行研究設(shè)計，在人工螞蟻進行不同的路徑選擇下會流下相對應(yīng)的信息，隨著時間的不斷前進，路徑上面會被人工螞蟻進行信息的遺留量較大，最后人工螞蟻在進行路徑額選擇下就可以發(fā)現(xiàn)最短的路徑，蟻群算法最開始是在旅行方面進行使用。蟻群算法是一種是較為隨機的信息采集算法，將不同的群體進行不斷的信息采集，在大量的信息支撐下進行最短路徑的選擇。

2 蟻群算法在高速公路隧道照明智能優(yōu)化中的應(yīng)用

2.1 公路隧道照明智能優(yōu)化方案

公路隧道交通中是事故發(fā)生的主要路段，加強對于該路段內(nèi)部的檢測與控制一直是交通部門的工作重點。在公路照明智能化方案進行實際中，將交通中的基本特點要進行了解。

車流量：車流量是指在一定的時間內(nèi)在固定地點通過的車輛情況，車流量是一個隨機進行變化的數(shù)據(jù)，在不同的時間段不同的地點都將進行相對應(yīng)的改變。

車速：將隧道內(nèi)的車輛行駛速度進行調(diào)查，設(shè)定較為合理的隧道車輛行駛速度，保證高速公路隧道的照明智能化設(shè)施在最大程度上面可以起到照明作用。

2.2 模型建立

使用的方程式為：

E=I/H2*cos3*r*F/1000*M

在方程式中的E是水平照明強度，r是光線與實驗點的夾角，I是實驗點的光強值；M是照明的養(yǎng)護常數(shù)。

為了方便對于高速公路隧道中的照明智能化方案進行設(shè)定，利用蟻群算法將隧道內(nèi)部的照明系統(tǒng)進行分析，假設(shè)隧道內(nèi)部在一天內(nèi)可以通過的車輛為為N，將車輛在隧道內(nèi)通過的速度設(shè)為x，將隧道內(nèi)的照明強度設(shè)為m，駕駛?cè)藛T最適應(yīng)的照明強度為z。

當(dāng)隧道內(nèi)照明強度較弱：m小于z，駕駛?cè)藛T對隧道內(nèi)的環(huán)境不能進行清晰了解。

當(dāng)隧道內(nèi)照明強度正常：m等于z，駕駛?cè)藛T對于隧道的內(nèi)部環(huán)境可以進行清晰了解。

當(dāng)隧道內(nèi)照明強度較高：m大于z，駕駛?cè)藛T對于隧道內(nèi)部環(huán)境不能進行清晰了解。

當(dāng)對于蟻群算法的數(shù)據(jù)進行采集的過程中，必須讓駕駛?cè)藛T將在不同照明強度下通過隧道的反應(yīng)進行直接的描述，當(dāng)駕駛?cè)藛T在進入隧道與出隧道兩種情況下的視野都要進行清晰的掌握。讓蟻群算法在進行大量數(shù)據(jù)信息的計算中將最適合駕駛?cè)藛T通過隧道的照明強度進行計算，讓高速公路在進行智能化照明系統(tǒng)的設(shè)計更加人性化[4]。

2.3 模型求解

2.3.1 編碼確定參數(shù)：在對于隧道內(nèi)的照明研究模型求解中，運用二進編碼的方式將方程式中的每一個基因進行確認(rèn)，將不同的基因在不同的數(shù)字范圍內(nèi)進行判斷進而用具體的數(shù)字進行代表。二進編碼方式在進行編碼的過程中可以將不同的基因進行數(shù)值上面的優(yōu)化，將搜索精度與工作效率間的問題進行解決。

2.3.2 適合度函數(shù)：為了將下一代的狀態(tài)進行計算，就必須將不同的母體狀態(tài)進行研究，將母體的優(yōu)良進行精準(zhǔn)的確認(rèn)。在判斷過程中，如果母體的適應(yīng)性能較高，這認(rèn)定該母體的狀態(tài)為優(yōu)，在進行遺傳的過程中將優(yōu)良性狀進行遺傳的機會較高。適應(yīng)度函數(shù)可以將不同種群內(nèi)的優(yōu)良性狀進行表述。

2.3.3 交叉與變異：在種群進行交叉與變異研究的過程中，主要將種群內(nèi)的一定范圍內(nèi)的個體使用輪盤賭法進行研究，讓種群中的個體可以按照一定的規(guī)律進行交叉變異結(jié)合。在將整合種群中對于適應(yīng)度較差的群體進行替換，讓種群的基本數(shù)量不進行改變，又可以將種群的更替活動進行完成。

2.3.4 將收斂的條件進行確定：在進行遺傳計算的過程中，使用何種方式將計算的最優(yōu)解進行確認(rèn)是最應(yīng)該進行考慮的問題，在實際計算中人們經(jīng)常使用的方法為：在連續(xù)進行繁衍的種群中發(fā)現(xiàn)適應(yīng)值最小的種群，進而將最小的定值進行確認(rèn)，確認(rèn)小的最小值一定要比適應(yīng)值最小的種群下；將種群中的所有個體的使用值都進行計算，最終將極小值確定在所有個體適應(yīng)度的方差之中。

高速公路是我國進行經(jīng)濟建設(shè)的主要運輸形式，隧道又是高速公路上面的重要位置，對于我國進行經(jīng)濟建設(shè)與人們進行交通運輸都占據(jù)著重要的地位。利用蟻群算法將高速公路中的隧道照明智能化系統(tǒng)進行設(shè)計參考，具有重要作用。隧道內(nèi)的燈光與人們常使用的燈光還存在著較大的差異，由于環(huán)境等因素更加具有特色性，人們的眼睛需要使用不同照明亮度下的燈光，人的視力會隨著光的變化而相對應(yīng)的改變。由于隧道內(nèi)的環(huán)境較暗，燈光在進行智能的照明情況下與外界環(huán)境仍然存在較大不同，駕駛?cè)藛T在經(jīng)過隧道出口時視野會發(fā)生較為強烈的變化，利用蟻群算法將高速公路內(nèi)的隧道照明系統(tǒng)進行智能化的安排，增加了駕駛?cè)藛T在隧道中的安全性能，讓人們對于隧道內(nèi)的照明強度進行短時間的適應(yīng)[5]。

3 結(jié)束語

文章在蟻群算法的基礎(chǔ)上面進行我國高速公路隧道照明智能化上面進行更加全面的闡述，將我國的隧道空間內(nèi)的照明技術(shù)進行更加高效的控制，在實踐的過程中與科技進行著不斷的連接，將隧道內(nèi)部的照明方案建立的更加全面設(shè)定。

參考文獻

[1]邱淮.電磁感應(yīng)無極燈在高速公路隧道照明中的應(yīng)用[J].中國交通信息產(chǎn)業(yè)，2006，4：100-101.

[2]鄭順橋，鄧小清.照明控制裝置在高速公路隧道照明中的應(yīng)用[J].電世界，2012，9：17-19.

[3]盧楨.節(jié)能燈具在高速公路隧道照明系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].湖南交通科技，2011，2：175-176+209.

[4]徐延軍，凌揚.LED燈在鎮(zhèn)勝高速公路隧道照明中的節(jié)能應(yīng)用[J].交通節(jié)能與環(huán)保，2010，4：29-32.

[5]褚冰純.結(jié)合沈吉高速公路中寨子隧道施工淺析新光源在隧道照明中的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技，2012，1：114-115.