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。     

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。     

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。     

基于交通量和洞内外亮度的调光控制系统应用——以楚大高速公路九顶山特长隧道为例

为将交通量和洞内外亮度参数纳入无级调光照明算法中,针对楚大高速公路九顶山特长隧道交通量较大且不均匀的特点,介绍九顶山隧道在照明系统节能改造过程中的理论依据,提出公路隧道无级调光的数学模型,建立无级调光照明控制系统的架构。通过对传统调光照明和无级调光照明的用电量实际测量值进行对比分析,得出无级调光系统照明较传统调光方式的LED灯照明系统节能32.6%。     

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.     

基于KNX技术的高速公路隧道智慧照明系统

为减少高速公路隧道照明能耗,有效降低隧道运营维护成本,将先进的信息技术发展成果应用到隧道智慧照明系统中,提出基于KNX技术的高速公路隧道智慧照明系统。首先,根据停车视距、设计时速、系统响应时间和行车过程等因素,制定出能够保障驾乘舒适度与行车安全的按需照明方案;然后,在充分利用现有监控系统的外场设施、通信设施及各种数据资源的基础上,引入KNXnet/IP路由器、车检器等设施,通过数据分析准确掌握隧道内车辆情况,实现按需照明;最后,以四川省经营性公路统计数据进行节能测算,节能效益良好。该系统符合智慧交通的发展趋势,既能够充分保证照明安全、提升节能水平,又在系统稳定性、扩展性和网络安全等方面具有优势。     

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。     

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。     

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。     

高压钠灯与LED灯在公路隧道中的应用对比分析

对于隧道照明系统节能,除合理选择设计参数、智能调光控制等措施外,科学选用电光源也是实现照明节能的重要手段。结合公路隧道照明功能需求及光源特点,探讨常用节能光源高压钠灯与新型节能光源LED灯在隧道内应用的差异性,并对2种照明系统进行经济效益对比分析,为今后国内公路隧道工程合理选用光源提供参考。     

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%。     

隧道照明智能监控软件系统的设计与实现

为了设计和实现"车进灯亮、车走灯暗"的隧道照明智能监控软件系统,采用车辆行为感知传感器、环境信息感知传感器、监控摄像机、调光控制器、LED照明灯具等设备为系统的硬件基础。软件系统以照明节能和智慧控制为目的;以隧道外部环境亮度、车流量和车辆速度为数据基础,根据隧道照明设计细则计算隧道内部各路段的所需亮度;以监控图像为基础,利用图像处理的方法,实时测量隧道内部路面的实际亮度;利用闭环反馈自适应调光方法根据隧道实际照明亮度和所需亮度对隧道亮度进行有效的调节;通过对路面均匀度的判断,确定隧道内灯具的好坏,从而实现快速维护。监控软件已在吉林省通化市赤柏隧道(右幅)投入使用,使用过程中选择车流量和天气情况都相似的3天,分别采用智能监控软件系统的方法、时间控制的方法和隧道内灯具全亮的方法对3种方法的耗电量进行比较。结果表明,该智能软件系统的方法在保证驾驶员安全舒适的前提下,相比于时间控制的方法节能超过40%;相比于灯具全亮的方法节能超过50%。     

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。     

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。     

基于物联网的“两光源互补”隧道照明智能控制系统设计

针对西藏地区拉林高速上的米拉山某隧道,设计了基于物联网的"两光源互补"隧道照明智能控制系统。系统通过传感器采集隧道内外的光照强度、车速、温度及交通量,数据通过物联网上传到终端,控制器结合外界光照强度、交通量预测曲线、隧道照明光照强度曲线标准,智能控制隧道内LED灯亮度;系统增加了追踪太阳光输送模块,通过光纤把太阳光导入到隧道内,补充隧道内的亮度,达到节能减排的目的。     

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。     

公路隧道按需照明节能运营控制技术应用

根据JTG/T D70/2-01—2014《公路隧道照明设计细则》隧道照明调光设计的相关规定,结合公路隧道照明需求特点及LED无级调光控制技术的特点及优势,以渝蓉、沿江和奉溪高速公路部分隧道为例,对公路隧道按需照明节能运营控制技术进行应用研究。研究结果表明:根据不同季节、天气及交通量的照明需求进行节能运营控制后,与未控制相比,隧道照明至少可实现20%的节能率。