低交通量下“与车随行”隧道照明节能控制技术应用研究

针对公路隧道照明安全与节能之间的矛盾，特别是低交通量下“无车照明”的能耗浪费现象，采用微波车检实时探测交通流技术，提出一种在低交通量下实施“车来灯亮、车走灯暗”的“与车随行”智能控制技术。根据安全视距和人眼视觉反应驰豫时间要求，确定该控制技术下“车来灯亮”以及无来车时“车走灯暗”亮度水平和间隔时间规定。由该技术制定的应用方案用于实际工程，不仅可保证隧道照明安全性，更可在现有规范基础上进一步降低隧道照明能耗，实现低交通量下实时动态的智慧节能照明控制。根据实际工程照明效果测试，所采用的方案可降低隧道照明年运营费用达72%。该技术对提升隧道照明安全和节能水平，推动隧道提质升级和公路交通绿色低碳水平具有积极的促进作用。     

基于低碳理念的重庆公路隧道照明提质升级改造与分析

为提升重庆公路隧道照明品质，促进隧道运营降本增效，在石渝和渝黔高速公路隧道现场调研的基础上，结合照明系统提升、侧壁亮化涂装和照明智能控制等技术，针对这2座隧道照明现状开展照明提质升级改造，并采用多维度评价指标对改造效果进行分析。结果表明，改造后隧道照明的安全性、舒适性和节能性都得到显著提升，改造方案可供重庆乃至全国公路隧道照明提质升级与低碳运营借鉴。     

基于太阳光照明的隧道按需照明节能控制技术研究

针对隧道加强照明高能耗问题，结合太阳光直接照明的优势，提出太阳光和LED相结合的按需照明智能控制方法。根据实时洞外亮度和交通量确定的照明需求和洞内反馈亮度，由亮度需求差进行LED照明控制调节，最大化利用太阳光实现智能按需照明节能效果。根据试验测试结果，在满足规范要求和安全前提下，可达到50%以上的节能效果。通过对该技术的研究和应用，以期提升隧道照明节能技术水平，推动隧道提质升级，实现公路交通绿色低碳目标。     

基于蓄能发光多功能材料的公路隧道应急逃生照明研究

为保证公路隧道的有效节能和防灾应急照明,利用蓄能发光多功能材料涂装了隧道壁面。通过室内模型试验和工程实测,研究了蓄能发光多功能涂料在公路隧道中的辅助增光和应急引导照明性能。结果表明:在公路隧道两侧墙面涂装蓄能发光多功能材料,不仅可以增光增亮和有效减少不同照明灯具的照明功率,还可以明显消除隧道进出口的"黑洞"、"盲光"现象,提高隧道内照明均匀度,消除隧道路面和墙面的光斑现象,有利于行车安全;有助于提高人眼视觉功效,增加小物体可视距离,在紧急情况下可提高司驾人员大于1.3 s以上的安全处置储备时间;蓄能发光多功能材料具有较强的烟雾穿透能力,在隧道墙面涂装可达到黑暗和高烟雾浓度环境下的应急逃生诱导指示照明效果;蓄能发光多功能材料涂装隧道壁面在美观装饰的同时,既防火阻燃、耐污染,又达到了应急逃生照明和节能的作用,克服了传统的逃生指示装置在火灾时的引导效果缺陷。     

基于双向反射分布函数的公路隧道照明计算方法及节能措施

隧道内壁作为隧道光照环境的重要组成部分，现有的照明计算方法在解决隧道内壁反光增效时，漫反射系数无法准确描述侧壁材料的反射特性，计算结果和实测值之间有较大偏差，不利于隧道照明安全与节能。为解决上述问题，提出一种改进的照明计算方法，借助离散元思想，将隧道侧壁离散为若干个反射单元，引入侧壁的双向反射分布函数，借此计算侧壁反射增光作用对路面的影响。研究发现： 相比隧道照明相关规范中的计算方法，改进方法的计算结果与实测值差距更小，仅有3.5%； 对不同材料用作隧道侧壁材料时的辅助照明效果，从路面、墙面的照度、均匀度等方面进行评价可知，相比于隧道专用腻子材料，隧道侧壁采用蓄能反光发光材料更有助于照明节能。     

隧道辅助照明多功能蓄光发光涂料的应用研究

针对公路隧道照明能耗高、易产生"黑洞"和"盲光"现象、火灾逃生能力差等问题,研究了一种具有增光发亮、延时发光、防火阻燃、防水等功能的多功能蓄光发光涂料,并在某高速公路隧道中应用。应用结果表明:多功能蓄光发光涂料可明显提高隧道照明亮度和路面亮度均匀度,降低隧道照明功率,晴天耗能率可降低53.39%,夜间降低25.62%,年节约电费10.35万元;多功能蓄光发光涂料延时发光可达8h以上,在火灾等灾害时可起到应急疏散引导作用,具有良好的经济效益和社会效应。     

公路隧道照明节能关键问题分析

本文从基于运营安全的隧道照明节能角度出发,对目前我国公路隧道照明节能现状及存在的关键性问题进行分析,主要包括隧道照明系统节能控制方法、照明亮度标准、节能照明灯具和新型能源应用等问题。     

隧道内装饰工程

为了提高隧道边墙面反光率，减少墙面污染并利于清洁，也兼顾洞内美观，提高运营舒适性，对隧道内墙宜进行装饰、经过对装饰标准、衬砌结构、洞内照明、工程量大小以及材料性能、来源、经济性等因素的对比分析，成渝公路重庆段隧道的洞内装饰确定采用边墙钢砖和拱圈涂料装饰方案。     

隧道向装饰工程

为了提高了隧道边墙面反光率，减少墙南污染并利于清洁，也兼顾洞内美观，提高运营舒适性，对隧道内墙宜进行装饰，经过对装饰标准，初砌结构，洞内照明，工程量大小以及材料性能，来源，经济性等因素的对比分析，成渝公路重庆段隧道的洞内装饰确定采用边墙钢砖和拱圈涂料装饰方案。     

舒家湾隧道照明智能控制系统方案分析

隧道照明控制方案基于洞内外光强差,以解决黑洞效应和白洞效应.大部分照明回路处于常亮状态,无车和小车流量状态都是7x24 h运行,存在照明电能浪费.本方案以“安全第一、按需照明”为设计思想,采用先进的控制技术和通讯技术,提供可分段控制、自动适应不同交通量、依据洞外亮度自动调整洞内亮度、洞内无车自动调整至国标要求的最低亮度的隧道LED照明节能解决方案.     

基于照明优化的隧道洞外亮度L20（S）的定量研究

在比较现行公路隧道洞外亮度确定方法的基础上,定量分析洞外亮度取值对入口段加强照明灯具布置及能耗的影响。采用最优化方法,以能耗最低为目标,得出洞外亮度取值与入口加强照明的布灯间距存在高次多项关系,与能耗满足线性关系,从而为隧道照明节能设计及洞外减光设施的设计提供工程指导。     

浙西南山区高速公路隧道洞外亮度研究

在分析传统公路隧道洞外亮度L20(S)测算方法不足的基础上,介绍一种基于数码技术的公路隧道洞外亮度L20(S)测试方法,使得大规模、高效率地实测公路隧道洞外亮度L20(S)成为可能。采用上述方法和手段对金丽温、两龙高速公路隧道洞口光环境进行实测,提出浙西南山区高速公路隧道洞外亮度L20(S)建议值,可供高速公路隧道照明系统节能运营及改造设计时参考。基于环境景观理论,提出符合"环境友好型"山区高速公路隧道设计理念的接近段减光措施。研究成果具有较好的经济效益、社会效益和生态效益,可在实际工程中全面推广应用。     

安全运营条件下长大公路隧道节能指标研究

为解决我国长大公路隧道运营的能耗问题,通过理论分析,采用照明设计软件Dialux,对运营安全条件下长大公路隧道节能指标问题进行了系统研究,提出了长大公路隧道运营安全评价指标选取原则,确定了烟雾浓度K、路面纵向均匀度、路面均匀度、路面平均亮度作为隧道运营安全评价控制指标;提出了照明、通风、照明节能评价指标、通风机通风节能评价指标、照明节能评价指标以及隧道照明、通风联动节能指标。研究结果表明,采用空气通透率作为安全运营条件下长大隧道通风、照明智能联动的节能指标可行。     

山岭隧道洞口遮阳棚及其照明设置方法研究

隧道照明入口段的长度和亮度直接影响隧道的交通安全，但同时也是隧道照明系统的能耗大户，如何在保证运营安全并营造高速公路隧道良好的驾驶视觉环境的前提下节省能耗是目前隧道照明系统建设运营的重点研究方向。通过探讨与研究公路隧道进口处的减光设计，提出了一种结合智能调光技术的隧道遮阳棚设计，将遮阳棚作为隧道照明入口段，降低了隧道入口处加强照明的能耗。同时运用基于无线物联网技术的智能照明调光技术，解决了在雨雪或者遮阳棚表面附着污物的特殊环境下遮阳棚段路面亮度不足的问题。此外基于无线物联网技术的智能照明调光技术还为解决目前照明区段的分界处亮度突变以及有线调光信号会被湮灭的问题提供了方案。该隧道遮阳棚设计方案在满足隧道行车安全的设计要求下，可降低隧道照明入口段能耗，为今后公路隧道的节能减排提供参考。     

公路隧道照明精确检测与智能控制系统研究

为解决公路隧道照明系统节能与行车安全、运营管理之间的矛盾，采用理论分析及实际检验的方法，分析了隧道照明控制系统的调光原理、照明控制系统结构以及亮度检测误差产生的原因，设计了一种可调量程的亮度检测仪并给出校准及亮度检测步骤，解决了公路隧道亮度精确检测的难题，采用模糊神经网络算法在照明系统中进行了实际应用，实践证明本算法在亮度满足实际运营需求的前提下可取得良好的节能效果。     

隧道照明节能技术方案设计及应用效益评价研究

设计了4种应用不同照明节能技术的隧道照明系统方案,并从社会效益和经济效益等方面进行了深入比较与分析研究。结果表明：与隧道传统高压钠灯照明方案相比,其他3种方案均能实现不同程度的显著节能减排效应,尤其是隧道自然光-LED灯无级调光照明方案,其年节电率超过80％。另外从经济效益上考虑,该方案由于投资回报期较短,仅为3～4年,长期投资回报额高,因此具有较高的市场应用潜力和工程推广价值。     

蓄能发光涂料在富龙高速平耶3号隧道中的辅助照明应用研究

本文以富龙高速平耶3号隧道为试验依托工程,研究了蓄能发光涂料对于改善公路隧道照明光环境的应用效果。试验结果显示,蓄能发光涂料辅助公路隧道照明的增光增亮率为27.79%、延时发光时间大于10h、总均匀度U0提高至0.840、纵向均匀度U1提高至0.857。     

隧道灯光照明耗电分析与节能控制系统设计

以交通隧道安全舒适行车和灯光照明节能为目标,分析了标准的交通隧道照明亮度曲线模型,仿真分析了隧道外亮度、车流量、车速等参数对隧道灯光照明功率损耗的影响。提出了隧道灯光照明节能减排的方法和按需照明的智能控制系统设计方案。研究表明,降低隧道入口处亮度、按需照明以及LED照明是降低隧道电能损耗的有效方法。     

“低碳经济”背景下公路隧道照明节能策略

在世界低碳经济发展和我国节能减排战略背景下,照明节能是当前关注的焦点问题之一。公路隧道照明系统全天运行,是公路隧道最大的能耗系统之一,随着我国公路隧道数量不断增加、长大公路隧道及隧道群不断出现,公路隧道节能与安全之间的矛盾日益凸显。首先分析目前我国公路隧道运营照明存在的突出问题;在此基础上提出公路隧道照明节能的15项重要措施,工程实践表明可实现公路隧道照明综合节能20%以上的总体目标,具有较好的生态效益、经济效益和社会效益;最后对公路隧道照明节能技术应用进行了归纳总结。     

基于LoRa物联网的公路隧道按需照明控制系统

为解决公路隧道节能低碳、减少电力资源浪费的问题,针对公路隧道典型场景,以圭噶拉隧道为依托工程,设计了基于LoRa物联网的公路隧道按需照明控制系统。通过对物联网主流通信技术的分析比选,选择了适用于隧道典型场景的低功耗广域物联网技术,并以该技术为基础搭建了按需照明的调光系统。系统通过现场布设的各类传感器采集隧道洞外实时亮度、灯具亮度、交通量等数据,通过LoRa物联网将采集数据上传至主控器,主控器结合照明设计细则的亮度计算方法实时控制隧道内照明亮度,实现精细平滑调光。该系统还增加了车辆感应联动设施,通过检测车辆信息实现车来灯亮、车走灯熄的功能,最大程度地实现节能减排的目标。