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        高速公路隧道照明智能控制

        2023-01-17 09:00:32陳光勇周逸凱
        關(guān)鍵詞:交通流量交通流照度

        陳光勇, 萬(wàn) 利, 周逸凱

        (山東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 隧道與地下工程設(shè)計(jì)分院, 濟(jì)南 250000)

        0 引 言

        我國(guó)地勢(shì)復(fù)雜, 從克服高程差、 縮短車(chē)輛行駛里程等方面考慮, 我國(guó)建設(shè)了大量隧道路段, 但隨之帶來(lái)了隧道照明能耗過(guò)大的問(wèn)題。錢(qián)衛(wèi)建[1]對(duì)舟山跨海大橋、 甬臺(tái)溫高速甬臺(tái)段等4條高速的水電動(dòng)力費(fèi)用進(jìn)行了統(tǒng)計(jì), 其中隧道用電占60.66%, 照明用電又占隧道總用電的85%, 可見(jiàn)隧道照明用電是高速公路的主要能耗形式。而目前的隧道照明控制不合理, 存在“過(guò)度照明”的現(xiàn)象, 造成能源大量浪費(fèi), 目前亟需一種安全、 高效的隧道照明智能控制策略以實(shí)現(xiàn)隧道運(yùn)營(yíng)節(jié)能與行車(chē)安全。

        駕駛?cè)诵熊?chē)過(guò)程中約90%的信息通過(guò)視覺(jué)得到, 而隧道“黑白洞”效應(yīng)的存在造成了隧道出入口附近事故高發(fā), 駕駛?cè)说囊曈X(jué)特性與隧道安全緊密相關(guān)。關(guān)于隧道照明, 學(xué)者們從駕駛?cè)艘曈X(jué)特性的角度出發(fā)進(jìn)行了大量研究。杜志剛等[2-3]利用眼動(dòng)儀對(duì)駕駛?cè)送酌娣e與照度的關(guān)系進(jìn)行了研究, 提出了基于視覺(jué)適應(yīng)的隧道進(jìn)出口照明公式, 并利用瞳孔面積速度/瞳孔面積臨界速度比率k評(píng)價(jià)隧道路段視覺(jué)負(fù)荷, 建立了基于k值的視覺(jué)明暗適應(yīng)時(shí)間指標(biāo)。慕慧等[4]分析了瞳孔面積變化速度對(duì)行車(chē)安全的影響, 得到了基于視覺(jué)適應(yīng)能力的隧道進(jìn)出口安全行車(chē)的臨界速度。彭成壩等[5]分析了駕駛?cè)税颠m應(yīng)過(guò)程, 根據(jù)暗適應(yīng)時(shí)間曲線, 得到了基于亮度變化的隧道入口前可變限速值。董相平[6]根據(jù)瞳孔面積變化率與機(jī)動(dòng)車(chē)臨界速度之間的關(guān)系, 得到滿(mǎn)足明、 暗適應(yīng)的視覺(jué)負(fù)荷程度對(duì)應(yīng)的機(jī)動(dòng)車(chē)臨界速度值, 最終確定了隧道限速值。

        在燈光控制方面, 現(xiàn)有的研究或應(yīng)用大多采用分段控制, 即將隧道分為多段, 在每個(gè)分段采用相應(yīng)的照明功率, 如《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D70/2-01—2014)[7]中對(duì)隧道照明亮度進(jìn)行規(guī)范設(shè)計(jì), 其照明方式采用分段控制的形式。張偉剛等[8]、 何威等[9]也都采用了分段控制的方式對(duì)隧道燈光進(jìn)行控制。但分段控制的方式存在能源浪費(fèi)以及無(wú)法與人眼明暗適應(yīng)過(guò)程中連續(xù)漸變的狀態(tài)相適應(yīng)的問(wèn)題, 人們開(kāi)始將目光聚集在隧道燈光無(wú)極調(diào)控方面。楊曉光等[10]對(duì)隧道無(wú)級(jí)調(diào)光方式與傳統(tǒng)的分級(jí)調(diào)光控制方式進(jìn)行對(duì)比分析, 發(fā)現(xiàn)利用LED(Light Emitting Diode)照明燈具進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)光可在照明節(jié)能、 提高路面均勻度等方面具有突出優(yōu)勢(shì)。何素梅等[11]為了利用LED燈的調(diào)光性能, 使隧道內(nèi)亮度更好地適應(yīng)洞外環(huán)境亮度的變化, 提出了一種基于閉環(huán)回路串行通信結(jié)構(gòu)的LED隧道燈調(diào)光設(shè)計(jì)方案, 實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道燈光的獨(dú)立控制。沙欣[12]、 秦慧芳等[13]等結(jié)合模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò), 以洞外亮度、 車(chē)流量等作為輸入?yún)?shù), 計(jì)算相應(yīng)的燈光亮度。雖然這些研究已經(jīng)開(kāi)始利用無(wú)極調(diào)光的優(yōu)勢(shì), 但缺乏對(duì)交通流到達(dá)規(guī)律的考慮, 控制結(jié)果仍較為粗糙。

        綜上所述, 目前國(guó)內(nèi)隧道燈光主要采用分段控制方式, 無(wú)法滿(mǎn)足人眼明暗適應(yīng)過(guò)程中連續(xù)漸變的要求, 且實(shí)際隧道燈光控制過(guò)程經(jīng)常采用常亮的方式, 能源浪費(fèi)嚴(yán)重。目前LED燈、 無(wú)極調(diào)光以及隧道信息感知技術(shù)已經(jīng)十分成熟, 如何利用這些技術(shù), 實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道照明的精細(xì)化控制, 使其在更符合人眼適應(yīng)特性的同時(shí)降低照明能耗, 成為當(dāng)前的研究重點(diǎn)。

        針對(duì)上述問(wèn)題, 筆者在交通信息感知基礎(chǔ)上, 考慮道路交通流到達(dá)規(guī)律以及隧道外的亮度特點(diǎn), 設(shè)計(jì)了一種高速公路隧道照明智能控制方法。首先, 在對(duì)交通流速度估計(jì)基礎(chǔ)上, 結(jié)合隧道洞外亮度信息, 構(gòu)建了隧道燈具照度的計(jì)算方法。其次, 依據(jù)車(chē)輛到達(dá)數(shù)據(jù), 采用“車(chē)進(jìn)燈亮, 車(chē)走燈滅”的控制策略, 設(shè)計(jì)了隧道燈具啟滅控制策略。最后, 進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析, 結(jié)果表明該隧道照明控制方法能更好地適應(yīng)于人眼視覺(jué)特性, 在保證隧道照明的同時(shí)具有節(jié)能的效果。

        1 隧道燈具照度設(shè)計(jì)

        隧道內(nèi)外光照的變化會(huì)給駕駛?cè)诵睦懋a(chǎn)生生理負(fù)荷, 尤其在隧道進(jìn)出口附近, 駕駛?cè)藢?duì)光照變化存在明顯的明/暗適應(yīng)過(guò)程, 而當(dāng)光照變化十分劇烈時(shí), 駕駛?cè)瞬荒芗皶r(shí)適應(yīng), 易造成視覺(jué)障礙, 不利于行車(chē)安全??紤]交通流運(yùn)行速度、 交通流密度等交通特性, 從駕駛?cè)素?fù)荷的角度出發(fā), 結(jié)合隧道內(nèi)外照度差異, 對(duì)隧道燈光照度進(jìn)行設(shè)計(jì)。

        1.1 交通流運(yùn)行速度估計(jì)

        受交通流狀態(tài)、 天氣狀態(tài)等因素的影響, 車(chē)輛行駛速度會(huì)隨時(shí)間不斷發(fā)生變化, 而隧道出入口照度變化強(qiáng)度與車(chē)輛行駛速度具有相關(guān)性, 因此, 利用交通檢測(cè)器對(duì)道路交通流速度進(jìn)行檢測(cè)及估計(jì), 為后續(xù)隧道照度計(jì)算提供支持。

        如圖1所示, 在隧道路段分布一定量的交通檢測(cè)器, 利用其對(duì)交通流速度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè), 將xi位置處的檢測(cè)器測(cè)得的交通流速度表示為vi。

        圖1 隧道示意圖Fig.1 Schematic diagram of tunnel

        在交通流檢測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上, 利用濾波方法實(shí)現(xiàn)對(duì)路段交通流速度的連續(xù)估計(jì)。設(shè)x位置處的交通流速度為V(x), 則任意位置處的交通流速度可表示為

        (1)

        1.2 燈具照度

        1) 隧道中間段照度?!豆匪淼勒彰髟O(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D70/2-01—2014)[7]中對(duì)隧道中間段亮度進(jìn)行了規(guī)定, 如表1所示。

        表1 隧道中間段亮度

        表1中, 當(dāng)設(shè)計(jì)速度為100 km/h時(shí), 中間段亮度可按80 km/h對(duì)應(yīng)亮度取值; 當(dāng)設(shè)計(jì)速度為120 km/h時(shí), 中間段亮度可按100 km/h對(duì)應(yīng)亮度取值。首先, 在檢測(cè)器獲取隧道路段交通量的基礎(chǔ)上, 依據(jù)隧道中間段亮度要求以及路面亮度系數(shù)確定隧道中間段照度值Ein=Lin/q0, 其中q0為路面亮度系數(shù)。

        2) 隧道出入口段照度。瞳孔面積變化能很好地表述駕駛?cè)说囊曈X(jué)適應(yīng)性及視覺(jué)負(fù)荷程度, 隧道進(jìn)出口照度急劇變化, 使駕駛員瞳孔面積發(fā)生較大變化, 駕駛負(fù)荷急劇增加, 為提高駕駛?cè)艘曈X(jué)舒適性, 提升駕駛安全性, 基于人眼明/暗適應(yīng)特性, 利用隧道外照度實(shí)時(shí)檢測(cè)值, 對(duì)隧道出入口附近照度進(jìn)行設(shè)計(jì)。

        設(shè)隧道內(nèi)路面照度為E(lx), 駕駛?cè)送酌娣e為S(mm2), 相關(guān)研究[2]表明, log(ES)與log(E)成一次線性關(guān)系, 可表達(dá)為

        log(ES)=alogE+b

        (2)

        其中a、b為常數(shù)。

        由式(2)對(duì)時(shí)間求導(dǎo), 可得瞳孔面積變化速度

        (3)

        (4)

        將隧道交通流速度估計(jì)值v=V(x)代入式(4), 得

        (5)

        對(duì)式(5)兩端求積分, 得到隧道出入口照度與空間位置的關(guān)系

        (6)

        其中x0為隧道口處的位置坐標(biāo), 車(chē)輛進(jìn)入隧道時(shí)取隧道入口位置, 車(chē)輛駛出隧道時(shí)取隧道出口位置。相關(guān)研究[2]表明, 瞳孔面積變化速度在[-6,4] mm2/s之間時(shí), 駕駛?cè)藳](méi)有視覺(jué)障礙發(fā)生, 為保證行車(chē)安全, 可引入安全常數(shù)c1, 駕駛?cè)艘曈X(jué)明適應(yīng)時(shí)取ve=(-6+c1) mm2/s, 暗適應(yīng)時(shí)取ve=(4-c1) mm2/s。

        3) 交通流密度的燈具照度優(yōu)化。車(chē)輛在進(jìn)入隧道時(shí)需要開(kāi)啟近光燈, 隧道內(nèi)的亮度同時(shí)受隧道燈光與車(chē)輛燈光的影響, 當(dāng)車(chē)輛密集時(shí), 車(chē)輛燈光已為隧道內(nèi)部提供了一定的照明, 可適當(dāng)降低隧道燈具照度。根據(jù)檢測(cè)器獲取的實(shí)時(shí)交通流密度對(duì)隧道照明進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化, 在交通流密度大的區(qū)域適當(dāng)降低燈具亮度, 在滿(mǎn)足隧道照明需求的同時(shí)節(jié)約能源。

        通常汽車(chē)近光燈的照射距離在30~40 m左右, 當(dāng)40 m內(nèi)只有一輛車(chē), 即當(dāng)交通流密度小于25 veh/km時(shí), 車(chē)輛間的燈光無(wú)重疊, 當(dāng)交通流密度達(dá)到阻塞密度時(shí), 車(chē)輛提供的亮度達(dá)到最大。因此, 將隧道燈具照度按

        (7)

        進(jìn)行調(diào)節(jié)。其中E′為調(diào)節(jié)優(yōu)化后的燈具對(duì)路面的照度要求;E為路面理論照度需求;k為實(shí)時(shí)交通流密度;kj為阻塞密度;Ej為交通流密度是阻塞密度時(shí)車(chē)燈為路面帶來(lái)的路面照度。

        2 隧道燈具智能啟滅控制策略

        隧道交通量在時(shí)間維度上的分布具有不均勻性, 存在部分時(shí)間段交通量大, 部分時(shí)間段無(wú)車(chē)的情況。若隧道內(nèi)無(wú)車(chē)時(shí)仍開(kāi)啟隧道全部燈光, 會(huì)造成能源的極度浪費(fèi), 對(duì)隧道燈光采用“車(chē)進(jìn)燈亮, 車(chē)走燈滅”的控制策略, 可節(jié)約能源。

        依據(jù)檢測(cè)器位置或檢測(cè)斷面對(duì)隧道路段進(jìn)行區(qū)段劃分, 區(qū)段長(zhǎng)度依據(jù)隧道交通信息的精細(xì)化程度確定, 如圖2所示。設(shè)路段由N+1個(gè)檢測(cè)斷面劃分為N個(gè)區(qū)段, 第1個(gè)檢測(cè)斷面位于隧道入口之前, 第2個(gè)檢測(cè)斷面應(yīng)位于隧道入口處, 最后一個(gè)檢測(cè)斷面位于隧道出口處。

        圖2 隧道區(qū)段劃分示意圖Fig.2 Schematic diagram of tunnel section division

        統(tǒng)計(jì)每個(gè)區(qū)段內(nèi)的車(chē)輛數(shù), 若區(qū)段內(nèi)車(chē)輛數(shù)大于0, 則啟亮該區(qū)段的燈光, 若區(qū)段內(nèi)無(wú)車(chē), 則熄滅該區(qū)段的燈光。具體實(shí)時(shí)過(guò)程中, 考慮到燈具啟亮需要的時(shí)間、 燈光需在車(chē)輛到達(dá)前啟亮以及行車(chē)安全等因素, 分別設(shè)計(jì)燈光啟亮和熄滅策略。

        2.1 啟亮區(qū)間計(jì)算

        (8)

        (9)

        2.2 延時(shí)熄滅控制

        當(dāng)車(chē)輛全部駛出區(qū)段j時(shí), 熄滅區(qū)段j內(nèi)的燈光, 考慮停車(chē)視距、 后方燈光突然熄滅時(shí)駕駛?cè)说慕箲]感, 對(duì)隧道燈光進(jìn)行延遲熄滅, 車(chē)輛駛出區(qū)段距離ld后熄滅燈光,ld應(yīng)確保駕駛?cè)诵熊?chē)過(guò)程中不會(huì)有焦慮情緒產(chǎn)生, 相應(yīng)的延遲時(shí)間計(jì)算公式為

        (10)

        2.3 燈光啟滅控制邏輯

        在檢測(cè)器獲取實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上, 系統(tǒng)以一定的頻率不斷執(zhí)行隧道燈光啟滅判別及控制, 具體的單次隧道燈光啟滅判別及控制流程如圖3所示(F(j)為區(qū)段j的計(jì)時(shí)器標(biāo)記)。

        圖3 單次隧道燈光啟滅判別及控制流程圖Fig.3 Flow chart of single tunnel light on/off discrimination and control

        其步驟可概括如下:

        1) 對(duì)每個(gè)區(qū)段, 計(jì)算該區(qū)段內(nèi)的車(chē)輛數(shù), 如區(qū)段j內(nèi)的車(chē)輛數(shù)Z(j)=Q(j+1)-Q(j), 其中Q(j+1)和Q(j)分別為檢測(cè)斷面j+1和j通過(guò)的交通量;

        4) 計(jì)算隧道全程燈光啟亮區(qū)間Ot=O(1)∪O(2)∪…∪O(N), 并對(duì)區(qū)間Ot內(nèi)的燈光執(zhí)行啟亮操作;

        5) 計(jì)算隧道燈光熄滅區(qū)間Dt=(D(1)∪D(2)∪…∪D(N))-Ot, 并對(duì)區(qū)間Dt內(nèi)的燈光執(zhí)行熄滅操作。

        3 仿真實(shí)驗(yàn)

        為驗(yàn)證筆者設(shè)計(jì)方法, 運(yùn)用vissim與dialux進(jìn)行交通流與照明仿真模擬, 對(duì)隧道照明控制方法的照明效果及節(jié)能情況進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。

        3.1 照度分析

        假設(shè)隧道為單向雙車(chē)道隧道, 全長(zhǎng)900 m, 隧道洞外亮度為3 500 cd/m2, 交通流量為600 veh/(h·ln), 《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則》中對(duì)120 km/h、100 km/h、80 km/h、60 km/h等設(shè)計(jì)速度下的隧道亮度進(jìn)行了規(guī)定, 利用筆者方法計(jì)算相應(yīng)設(shè)計(jì)速度下的隧道照明曲線, 在計(jì)算過(guò)程中取常數(shù)a=0.854 42和b=1.157 45[2], 以及明適應(yīng)瞳孔面積變化速率ve=-3 mm2/s, 和暗適應(yīng)瞳孔面積變化速率ve=1 mm2/s, 得到隧道照明曲線如圖4所示。

        圖4 隧道照明曲線圖Fig.4 Tunnel lighting curve

        由圖4可知, 筆者方法計(jì)算得到的照明曲線平滑, 相比傳統(tǒng)隧道照明階梯性的燈光控制方式, 該控制方法計(jì)算得到的光線變化連續(xù)平緩, 與人眼適應(yīng)過(guò)程一致。在人眼適應(yīng)特性研究的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的照明曲線, 可避免燈光照明突變引起的視覺(jué)障礙, 保障行車(chē)安全性。

        運(yùn)用dialux對(duì)隧道照明進(jìn)行模擬, 如圖5所示。隧道尺寸如圖5a所示, 隧道壁采用反射度為11%的材料, 頂部反射度為43%, 路面反射度為14%, 隧道燈具于隧道兩側(cè)采用對(duì)稱(chēng)式布設(shè), 沿前進(jìn)方向每隔6 m布設(shè)一對(duì)燈具, 燈光色溫為5 000 K。對(duì)隧道進(jìn)行照明模擬, 其中燈具發(fā)光效能為40 W, 4 400 lm時(shí)的模擬效果如圖5c、 圖5d所示。

        在構(gòu)建隧道照明模型的基礎(chǔ)上, 以三雄極光的LED隧道燈為參考, 其燈具光效率為110 lm/W, 對(duì)燈具功率參數(shù)進(jìn)行修改模擬, 得到了燈具光通量-功率關(guān)系圖與隧道路面亮度-燈具功率關(guān)系圖, 如圖6所示。

        由圖6可知, 在不考慮陽(yáng)光、 車(chē)輛燈光的影響, 且燈具布局、 光效率不變的情況下, 隧道路面亮度與燈具功率成線性關(guān)系, 在該實(shí)驗(yàn)設(shè)置參數(shù)的情形下, 隧道路面亮度(Lr)與燈具功率(P)的關(guān)系為L(zhǎng)r=0.084P。

        圖5 隧道照明模擬圖Fig.5 Simulation diagram of tunnel lighting

        圖6 燈具功率響應(yīng)關(guān)系Fig.6 Lamp power response relationship

        3.2 燈光啟滅控制效果分析

        利用vissim對(duì)隧道交通流進(jìn)行模擬仿真, 在隧道入口前布設(shè)第1個(gè)檢測(cè)器, 隧道入口處布設(shè)第2個(gè)檢測(cè)器, 隧道內(nèi)檢測(cè)器分別按照100 m、50 m的間隔布設(shè)并進(jìn)行模擬控制, 分別對(duì)交通流量為100 veh/(h·ln)、300 veh/(h·ln)、600 veh/(h·ln)、1 200 veh/(h·ln)的情況進(jìn)行了仿真測(cè)試。

        仿真時(shí)長(zhǎng)為1 800 s, 燈具延遲熄滅距離取ld=10 m, 選取其中第68(隧道內(nèi)402 m)、 85(隧道內(nèi)504 m)、 101(隧道內(nèi)600 m)、 118(隧道內(nèi)702 m)、 134(隧道內(nèi)798 m)組燈具的啟滅控制情況進(jìn)行說(shuō)明, 仿真時(shí)間內(nèi)燈具的累計(jì)啟亮?xí)r長(zhǎng)如表2所示, 其中檢測(cè)器間隔為100 m時(shí)的燈光啟滅狀態(tài)如圖7所示。

        由表2及圖7可知, 在交通流量達(dá)到一定量時(shí), 隧道燈具將常亮, 而隨交通流量的減少, 燈具平均累計(jì)啟亮?xí)r間也在縮減, 筆者燈具控制方法可適應(yīng)于交通流狀態(tài), 實(shí)時(shí)調(diào)整燈具啟亮狀態(tài), 有效降低隧道燈具的啟亮?xí)r長(zhǎng), 避免不必要的資源浪費(fèi)。同時(shí)根據(jù)表2, 對(duì)檢測(cè)器間隔100 m與50 m的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn), 檢測(cè)器間隔越小, 對(duì)燈具的控制越精細(xì), 燈具啟亮?xí)r間控制越精確。

        在獲取燈具啟滅狀態(tài)的基礎(chǔ)上, 依據(jù)隧道照度設(shè)計(jì)以及隧道路面亮度與燈具功率關(guān)系, 計(jì)算仿真時(shí)長(zhǎng)內(nèi)隧道的照明耗電, 由于隧道出入口受日光的影響, 隧道照明無(wú)需完全由燈具提供, 選取不受日光影響的隧道內(nèi)400~800 m范圍的燈具進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì), 隧道交通流運(yùn)行速度為80 km/h時(shí)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖8所示。

        表2 燈具啟亮?xí)r長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)表

        圖7 燈具啟滅狀態(tài)圖(檢測(cè)斷面間隔100 m)Fig.7 Lighting on and off state diagram (detection section interval: 100 m)

        圖8 400~800 m燈具能耗圖Fig.8 Energy consumption diagram of lamps within 400~800 m

        由圖8可知, 由于隧道中間段照明隨交通流量的增大而增強(qiáng), 照明耗能也隨交通流量的增大而增加。在交通流量較大時(shí), 筆者方法控制下的燈具長(zhǎng)時(shí)啟亮, 保證行車(chē)安全性, 此時(shí)的燈具能耗與照明設(shè)計(jì)細(xì)則下的照明耗能相當(dāng)。而對(duì)比交通流量為100 veh/(h·ln)、300 veh/(h·ln)以及600 veh/(h·ln)的情況, 因隧道按照明設(shè)計(jì)細(xì)則進(jìn)行控制時(shí), 燈具常亮, 其能耗不受交通流量影響, 而筆者控制方法在交通流量減少時(shí), 根據(jù)“車(chē)進(jìn)燈亮, 車(chē)走燈滅”的控制策略, 燈具啟亮?xí)r間減少, 其能耗也較低, 當(dāng)交通流量低于100 veh/(h·ln)時(shí), 其能耗可降至傳統(tǒng)常亮控制方法的50%以下, 在車(chē)流量低的時(shí)段或路段有明顯降低能耗的作用。此外, 通過(guò)對(duì)比檢測(cè)器安裝間隔分別為100 m與50 m的情況可知, 交通流檢測(cè)信息越精確, 對(duì)燈具的控制越精細(xì), 節(jié)能效果越好。

        4 結(jié) 語(yǔ)

        針對(duì)目前高速公路隧道照明資源浪費(fèi)問(wèn)題, 筆者在交通信息感知基礎(chǔ)上, 設(shè)計(jì)了一種隧道照明智能控制方法。首先, 通過(guò)濾波方法實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道路段全線交通流的運(yùn)行速度估計(jì), 并依據(jù)人眼的視覺(jué)適應(yīng)特性, 設(shè)計(jì)了不同交通流速度下隧道出入口照明曲線的計(jì)算方法。其次, 從安全以及節(jié)能的角度出發(fā), 在將隧道分段的基礎(chǔ)上, 設(shè)計(jì)了“車(chē)進(jìn)燈亮, 車(chē)走燈滅”的燈具啟滅控制策略。最后, 通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn), 證明了筆者照明控制策略的優(yōu)越性, 交通流量較大時(shí)可提供良好照明, 而交通流量較小時(shí)可依據(jù)交通流到達(dá)特性對(duì)燈具進(jìn)行啟滅控制, 以減小能耗, 節(jié)約能源。此外, 對(duì)隧道出入口照明曲線的連續(xù)平滑的設(shè)計(jì)更加適應(yīng)于人眼視覺(jué)特性, 可避免隧道出入口“黑白洞”效應(yīng), 提高隧道行車(chē)安全性。綜上, 筆者方法可以在保證隧道照明的情況下降低照明能耗。

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