公路隧道照明系统智能控制的关键技术研究

发布时间：2020-04-11 10:17

【摘要】：隧道内的照明系统是车辆安全通行的重要保障,而照明系统的智能控制是平衡隧道内行车安全和能源消耗之间矛盾问题的有效措施。本文以鹤大高速吉林省境内的18座隧道照明系统的智能控制为研究背景,采用理论计算、统计分析和现场试验等方法,对智能控制的调光方式、隧道中间段灯具的色温选择、隧道入口处驾驶员动态视觉特性等关键技术展开研究。主要研究内容如下:研究了一种基于多传感器的环境及车辆信息感知与闭环反馈控制相融合的隧道照明“因需智变”系统。当有车辆要驶入隧道时,系统对洞外亮度、车速和车流量等多源信息进行融合处理,计算隧道所需亮度;同时实时监测并调节隧道内实际照明亮度,保证隧道内的照明需求;当隧道内无车时,将隧道内照明灯具“分段调暗”。隧道运营结果表明,本文提出的“因需智变”系统节能效果大幅提升,对推动中国绿色照明工程具有重要意义。针对隧道交通量随时间分布不均衡的特点,利用数据挖掘技术对隧道交通量的时间序列进行初步分割,在分析实验隧道内照明灯具工作在低能耗时间的基础上,提出了一种基于隧道交通量的实时自适应调光方法。隧道运营结果表明,该方法在节能效果大幅提升的同时,能够有效提高系统的使用寿命。提出了一种考虑光源透雾性、可用于中间视觉照明范围内的等效亮度计算模型。该模型的计算结果可实现隧道中间段LED照明灯具色温的合理选型,基于视觉功效法搭建反应时间测量系统,测量人眼在不同的色温光源、背景亮度、目标对比度、偏心角等参数下的反应时间,实验分析结果对该计算模型的有效性进行了验证。提出了利用多变量相关分析的技术手段对驾驶员的眼动参数随隧道相关因素的变化趋势进行描述的方法。对实际隧道驾车试验采集的驾驶员在白昼/夜晚以不同行车速度驶入隧道入口的眼动信息的变化规律进行统计分析,其结果对优化隧道入口段照明亮度的设计提供了数据支撑。
【图文】：

总里程,公路建设,公路隧道

逦公路隧道照明系统智能控制的关键技术研究逦逡逑第１章绪论逡逑１．１课题的研究背景和意义逡逑１．１．１研究背景逡逑近年来，我国国民经济的迅速发展使得投入到交通基础设施建设的资金和力度越来逡逑越大，公路建设的规模呈现逐年增加的趋势。由我国交通运输部发布的《交通运输行业逡逑发展统计公报》的统计数据可知，从２００６至２０１６年，公路总里程从３４５万公里增加至逡逑４６９万公里；公路隧道已建成的总数量从３７８８座增加至１５１８１座［１］。目前，，我国隧道总逡逑数仍然以每年１０００座的速度持续增长。当前，我国已成为修建隧道工程数量最多、规逡逑模最大、技术发展最快的国家。图１．１代表了这十年间全国公路建设总里程的发展情况，逡逑图１．２为近十年间我国公路隧道的发展情况。逡逑－逦■逦■逦■逦逦逦逦逦１６０００逦■逦逦逦逦逦■逦逦逦逡逑

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逡逑从图１．３可以看出，本文研宄的智能控制主要包括工程应用和理论计算两方面的关逡逑键技术。其中，智能控制系统的设计、传感器参数的可靠检测与使用、隧道照明亮度实逡逑时监测、交通量时间分布信息挖掘和灯具亮度等级信息统计分析是保证隧道照明智能控逡逑制系统和自适应调光方法具有实际工程应用价值的重要关键技术。另外
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U453.7

【参考文献】