基于亮度优化的绿色隧道照明模糊PID控制算法

为解决隧道内部照明过度造成的能源浪费问题，设计了一种基于亮度折减系数K优化的隧道照明模糊PID控制算法。首先，利用Matlab软件对《公路隧道照明细则》中提出的亮度折减系数K采用线性拟合法进行优化计算，分别得到大车流量和小车流量基于实时车速的K值；接着，利用线性内插取值法计算实时车流量下K的优化取值，得到隧道内部各段实时车流量和车速下的按需照明亮度值；然后，将按需照明亮度偏差值及偏差值变化率作为输入变量，设计自适应模糊PID控制器对灯具进行调光控制，以实现隧道按需照明节能控制模式；最后，通过模拟仿真试验和现场试验证明： 基于亮度折减系数K优化后的隧道内部照明在满足照明需求的情况下，相较于传统的基于细则设定照明亮度值的控制模式，可使隧道照明耗电量降低约21.2%。     

DIALux软件在隧道照明调光设计中的应用

隧道照明应为驾驶员提供足够的视觉信息。隧道内亮度应与实时车流量、实时洞外亮度的变化相适应。因此,隧道运营中照明调光极为重要。DIALux软件可以实现空间环境下的灯具选择、布设以及照明模拟。介绍隧道照明的视觉特点,阐述隧道内的照明强度分配,并利用DIALux软件对隧道照明进行仿真模拟。建立隧道模型,按设计要求布置灯具并设置各种场景模式,模拟分级调光隧道内亮度情况。通过报表输出,得出隧道照明所需的一些重要信息,为最优隧道照明设计方案选择提供依据。     

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。     

基于麦克风阵列车辆检测的公路隧道照明控制方法及系统研究

针对雷达、视频、感应线圈等车辆感知装置难以同时满足低成本、高精度、易安装维护的问题,提出基于麦克风阵列车辆检测 的公路隧道照明节能方法及系统研究,实现精准照明节能。 具体方案包括: 1)采用成本较低、非地埋的基于麦克风阵列车辆检测 装置替代已有接触式感知技术; 2)在音频装置中,通过改进的MVDR算法对麦克风阵列拾取到的信号进行降噪去混响,并融合基 于卷积神经网络交通事件识别方法,实现隧道内精细、分段车辆感知; 3)提出基于环境传感的多信息协同控制方法,根据环境与隧 道内车辆行驶信息,进行无级调光控制器多信息联动,智能调节隧道内灯照明亮度与时长。 试验分析表明,提出的基于麦克风阵列 音频车检技术单独事件检测精度高于98%,混合事件检测精度高于95%。 工程实践表明,与常规LED无级调光隧道节能技术相 比,该技术使隧道综合能耗降低约20%,极大地降低了安装维护成本,具有很好的应用价值。     

LED照明亮度智能无级控制系统在城市隧道中的应用

通过对分级调光与无级调光的能效分析,说明了隧道LED照明亮度智能无级控制系统的节能原理及在城市隧道中的应用实效.在分析了基本照明、加强照明和应急照明控制的基础上提出了照明系统控制方案.     

公路隧道夜间照明环境研究

随着公路隧道数量的逐年增加,隧道照明的质量越来越受重视。通过数值模拟的手段,比较高压钠灯与LED灯在不同布灯形式的夜间照明环境,分析2种灯具在不同亮度调节方式下的夜间照明效果。结果表明:采用回路控制的调光模式将降低路面的均匀度,采用无级调光模式路面的均匀度与光通量的输出比无关,能够保持良好的均匀度。研究结论对于公路隧道夜间照明设计和运营控制具有重要的参考价值。     

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。     

基于CAN总线的LED智能控制系统在隧道照明中的应用研究

对一种基于CAN总线的LED智能控制系统在高速公路隧道照明中的应用进行介绍。该系统利用CAN总线传输距离远、可靠性高的特点,并依据车流量及实时洞外环境亮度等因素对隧道内LED灯具进行智能控制,实现隧道按需照明,从而达到2次节能的目的。     

隧道照明节能控制系统研究与实现

针对公路隧道照明的安全性、舒适性及节能性的要求,以常吉高速公路的雀儿溪隧道为研究背景,设计了一种隧道照明节能控制系统。系统以监控计算机作运算控制核心,以S7—200作为本地输出控制器,利用工业以太网组建控制环网,运用模糊控制作为隧道照明控制算法。系统通过传感器模块采集车流量、车速以及洞内外亮度信息,作为系统输入控制参数,经过模糊控制算法运算,输出照明的控制信号,通过功率控制模块实现实时自动调节隧道各段照明亮度。系统采用了照明回路细分精细控制,增加了照明分级档次,提高了照明连续性,节省了系统运营电能。     

隧道照明节能控制系统研究与实现

针对公路隧道照明的安全性、舒适性及节能性的要求,以常吉高速公路的雀儿溪隧道为研究背景,设计了一种隧道照明节能控制系统。系统以监控计算机作运算控制核心,以S7—200作为本地输出控制器,利用工业以太网组建控制环网,运用模糊控制作为隧道照明控制算法。系统通过传感器模块采集车流量、车速以及洞内外亮度信息,作为系统输入控制参数,经过模糊控制算法运算,输出照明的控制信号,通过功率控制模块实现实时自动调节隧道各段照明亮度。系统采用了照明回路细分精细控制,增加了照明分级档次,提高了照明连续性,节省了系统运营电能。     

隧道照明智能化系统浅析

随着照明技术的日益发展及对节能要求的日趋重视,道路照明中耗能巨大的隧道照明设计也发生了巨大的改变;通过选用节能效果明显的LED灯具替代传统灯具,并设置智能照明控制系统对隧道照明进行实时调控,可使隧道照明在不同环境情况下保证行车安全所需照度的同时达到最合理的节能效果。     

车辆感应式隧道照明控制系统研究

当隧道内车流量较小并且通过隧道的车辆之间时间间隔很长时,隧道照明设备持续开启会浪费大量的电能,因此对交通流量小的隧道研发节能环保的照明控制系统就具有其独特的意义。文章在车辆感应式隧道照明控制系统设计的基础上,主要对其车辆检测技术、车辆感应式隧道照明控制技术、照明灯具控制技术等关键技术进行了研究。与实际相结合,检验了各关键技术在系统中的运用成果,从而验证了车辆感应式隧道照明技术具有车来灯亮,车走灯熄的功能,既保证了车辆的安全行驶,又节约了隧道照明系统的电能,达到了平衡安全与环保节能的目标。     

基于物联网的隧道智能照明控制系统

传统隧道照明存在无法根据需求场景自动调光、隧道黑白洞效应,以及灯具寿命短、能耗高、维护困难等问题,为提升隧道行车的安全水平,降低能耗,延长灯具使用寿命,解决隧道照明存在的不足,以安全出行、创新创效、降本增效为出发点,文中经过多次实践研究,在隧道照明系统中引进基于物联网的微波雷达检测和智能调光的控制技术,实现车来灯亮、与车相随、按需照明的智能化照明模式,为公路隧道提供安全、可靠、节能的智能照明。     

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。     

基于模糊神经网络的公路隧道照明控制系统研究

针对目前隧道照明中存在的能源浪费问题,提出一种基于模糊神经网络算法的隧道照明控制策略,进一步降低隧道照明控制系统的能耗。具体是将实时采集的隧道口洞外亮度、过往的车流量及车速作为照明控制系统的输入量,隧道各照明段的回路调光值作为照明控制系统的输出量,搭建1个3输入-单输出的控制模型,重点对模型的建立和算法的机理及训练进行分析。最后通过仿真实验验证该算法在隧道照明中的节能效果,为现阶段隧道照明控制的相关研究提供一定的参考。     

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。     

公路隧道照明调光与行车安全分析

公路隧道入口加强段调光的精细化程度对行车安全与节能有重要影响。分析公路隧道入口加强照明调光精细化程度对行车安全的影响,利用云南楚大高速公路九顶山特长隧道及西宁南绕城高速公路隧道群LED智能化精细调光照明系统记录的洞外亮度变化曲线,换算出理论调光曲线,并与实际调光曲线进行图形化对比研究,揭示出导致亮度频繁跳变和亮度低于标准要求的形成原因,并提出通过增加调光亮度等级和减小调光间隔时间对不良调光方式进行改善。     

公路隧道照明调光过程中的危险因素分析及安全性指标

公路隧道入口照明的连续性调光,是确保在安全前提下实现按需照明的关键。针对公路隧道加强照明调光方式中频繁出现亮度跳变和亮度过低的问题,利用杭州彩虹快速路特长隧道LED智能化精细调光照明系统记录下的洞外亮度变化曲线,换算出理论调光曲线,并与实际调光曲线进行图形化对比研究,揭示导致亮度频繁跳变和亮度低于标准要求的形成原因,提出通过增加调光亮度等级和减小调光间隔时间进行改善。得出如下结论： 1）调光的亮度等级越高,调光的间隔时间越短,从而使隧道入口段出现亮度跳变的幅度越小,行车越安全; 2） 照明调光系统的精细化程度和调光操作的间隔时间,是体现系统安全性的重要指标。     

浙东地区公路隧道调光参数影响因素实测分析与调光控制探讨

为掌握公路隧道调光参数的变化特征,更好地解决调光控制与隧道照明需求匹配的问题,采用改进的环境简图法结合环形线圈车检器同步获取浙东沿海丘陵地区6条公路隧道的长序列洞外亮度L20(S)和交通流数据。实测结果表明： 1）对浙东地区,公路隧道春、夏、秋、冬季的L20(S)峰值比例约为0.95∶1∶0.95∶0.85,晴天、云天、阴天、重阴天的L20(S)比例约为1∶0.6∶0.18∶0.11; 2）L20(S)是影响浙东地区公路隧道照明需求的主要因素,其对调光控制节能的贡献超过95%,交通流对隧道照明需求的影响较为有限; 3）隧道越短,调光控制所取得的节能效果越显著,短隧道采用无级调光,照明能耗可降低50%以上。     

公路隧道照明优化设计与计算方法研究

JTG/T D70/2-01—2014《公路隧道照明设计细则》列表数据有限,无法满足公路隧道照明按需控制连续参数取值需求,为解决上述问题,采用MATLAB曲线拟合工具,拟合了隧道入口段折减系数、中间段亮度和照明停车视距计算公式,最大拟合误差分别为-1.43%、-1.7%和8.48%。仿真分析了不同设计时速下隧道车流量、洞外亮度和隧道坡度变化对隧道照明功率变化的影响,提出了隧道照明节能优化措施。结果表明,设计车速超过60 km/h后,车流量和洞外亮度变化引起的照明功率变化开始快速增加。公式化的隧道照明设计方法可为不同工况的隧道照明功率优化计算提供设计参考。