本發(fā)明涉及隧道照明，具體涉及一種高速公路隧道照明智能控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著我國(guó)高速公路的快速發(fā)展，高速公路隧道建設(shè)的規(guī)模和數(shù)量也在不斷擴(kuò)大，由于高速公路隧道處于封閉環(huán)境且需要持續(xù)照明的特殊性，如何保證隧道內(nèi)的行車(chē)安全性以及減少隧道內(nèi)的能源消耗，成為了研究的重要問(wèn)題。

2、一方面，高速公路車(chē)輛在駛?cè)牒婉偝鏊淼罆r(shí)，駕駛員會(huì)因?yàn)楣饩€(xiàn)的突然變化而導(dǎo)致短暫的視覺(jué)適應(yīng)問(wèn)題，交通事故發(fā)生的概率大大增加；在隧道內(nèi)部，車(chē)輛駛過(guò)所排放的尾氣集聚形成煙霧，降低了隧道內(nèi)的空氣質(zhì)量從而影響了能見(jiàn)度，同樣也威脅到了駕駛員的行車(chē)安全。另一方面，在隧道使用期間長(zhǎng)時(shí)間地保持照明開(kāi)啟，雖然確保了駕駛員的行駛安全，但導(dǎo)致隧道在光照充足或交通量較低的時(shí)候，仍然消耗大量的能源，增加了能耗成本。

3、有鑒于此，提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述出現(xiàn)的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種高速公路隧道照明智能控制系統(tǒng)及方法，旨在保證駕駛員行車(chē)安全的同時(shí)，最大程度地減少高速公路隧道能源消耗。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種高速公路隧道照明智能控制系統(tǒng)，包括：

3、車(chē)輛檢測(cè)單元，包括安裝在隧道前方數(shù)百米的位置的隧道外車(chē)輛檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)是否有車(chē)輛即將駛?cè)胨淼?；還包括分別安裝在隧道各分段內(nèi)的隧道入口段車(chē)輛檢測(cè)模塊、隧道過(guò)渡段車(chē)輛檢測(cè)模塊、隧道中間段車(chē)輛檢測(cè)模塊和隧道出口段車(chē)輛檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)隧道各分段內(nèi)是否存在車(chē)輛；

4、數(shù)據(jù)采集單元，包括安裝在隧道入口附近的車(chē)流量檢測(cè)模塊、車(chē)速檢測(cè)模塊和洞外亮度檢測(cè)模塊，用于實(shí)時(shí)采集車(chē)流量、車(chē)速和洞外亮度信息，安裝位置距隧道入口的距離由行車(chē)速度決定；

5、主控制模塊，用于接收車(chē)輛檢測(cè)單元和數(shù)據(jù)采集單元所檢測(cè)到的信息，并輸入至照明智能控制模塊進(jìn)行處理分析；同時(shí)，將車(chē)輛檢測(cè)單元、數(shù)據(jù)采集單元和照明燈具的故障信息發(fā)送至應(yīng)急控制單元；

6、隧道燈具控制單元，用于根據(jù)照明智能控制模塊下發(fā)的隧道燈具亮度調(diào)控命令，分別對(duì)隧道各分段照明燈具的亮度進(jìn)行調(diào)控；

7、應(yīng)急控制單元，包括第一應(yīng)急模塊、第二應(yīng)急模塊和第三應(yīng)急模塊；

8、其中，所述第一應(yīng)急模塊用于在車(chē)輛檢測(cè)單元中的任一車(chē)輛檢測(cè)模塊無(wú)法使用時(shí)，將數(shù)據(jù)采集單元所采集車(chē)流量、車(chē)速和洞外亮度信息作為輸入源，利用照明智能控制模塊內(nèi)置的照明亮度智能調(diào)節(jié)模型進(jìn)行分析得到隧道各分段的適宜照明亮度值，并按預(yù)先設(shè)定周期對(duì)隧道各分段照明燈具亮度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控；

9、所述第二應(yīng)急模塊用于在數(shù)據(jù)采集單元中的任一檢測(cè)模塊無(wú)法使用時(shí)，根據(jù)交通量及光照強(qiáng)度將一天分為清晨、白天、黃昏和夜晚四個(gè)階段，按照預(yù)先設(shè)定的調(diào)控命令分為該四個(gè)階段對(duì)隧道照明燈具亮度進(jìn)行調(diào)控；

10、所述第三應(yīng)急模塊用于在照明燈具發(fā)生故障而無(wú)法使用時(shí)及時(shí)啟用備用照明設(shè)備；

11、當(dāng)存在兩個(gè)或兩個(gè)以上的應(yīng)急模塊同時(shí)響應(yīng)時(shí)，執(zhí)行優(yōu)先級(jí)為：第三應(yīng)急模塊大于第二應(yīng)急模塊大于第一應(yīng)急模塊。

12、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種高速公路隧道照明智能控制方法，應(yīng)用于上述高速公路隧道照明智能控制系統(tǒng)，所述方法包括如下步驟：

13、步驟1：利用車(chē)輛檢測(cè)單元檢測(cè)隧道內(nèi)外車(chē)輛信息；利用車(chē)流量檢測(cè)模塊、車(chē)速檢測(cè)模塊和洞外亮度檢測(cè)模塊檢測(cè)車(chē)流量、車(chē)速和洞外亮度信息；

14、步驟2：判斷隧道外車(chē)輛檢測(cè)模塊是否檢測(cè)到有車(chē)輛即將駛?cè)胨淼溃舴?，則執(zhí)行步驟3；若是，則執(zhí)行步驟5；

15、步驟3：判斷隧道內(nèi)是否被檢測(cè)到存在車(chē)輛，若否，則執(zhí)行步驟4；若是，則執(zhí)行步驟5。

16、步驟4：判斷在第二預(yù)設(shè)時(shí)間t2內(nèi)，隧道內(nèi)外否被檢測(cè)到存在車(chē)輛，若否，則下發(fā)調(diào)控命令使隧道照明燈具開(kāi)啟低能耗運(yùn)行狀態(tài)；若是，則執(zhí)行步驟5。

17、步驟5：判斷在第一預(yù)設(shè)時(shí)間t1內(nèi)，是否對(duì)隧道內(nèi)各分段照明燈具亮度做過(guò)調(diào)控，若否，則將所采集車(chē)流量、車(chē)速、洞外亮度，通過(guò)照明智能控制模塊內(nèi)置的照明亮度智能調(diào)節(jié)模型分析得到適用于隧道各分段的照明亮度值，并執(zhí)行步驟6；若是，則保持當(dāng)前的隧道照明燈具亮度調(diào)控狀態(tài)不變。

18、步驟6：判斷步驟5中通過(guò)照明智能控制模塊內(nèi)置的照明亮度智能調(diào)節(jié)模型分析得到的隧道各分段的照明亮度值與當(dāng)前照明燈具的亮度值相比是否相同，若否，則利用隧道燈具控制單元對(duì)隧道各分段照明燈具亮度進(jìn)行調(diào)控；若是，則保持當(dāng)前的照明燈具亮度不變。

19、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括：

20、一個(gè)或多個(gè)處理器；

21、存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序，

22、當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，使得所述一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)上述高速公路隧道照明智能控制方法。

23、第四方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述高速公路隧道照明智能控制方法。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

25、(1)本發(fā)明所述的一種高速公路隧道照明智能控制系統(tǒng)及方法，通過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間間隔，減少了隧道內(nèi)照明燈具的調(diào)控次數(shù)，延長(zhǎng)了照明燈具的使用壽命；

26、(2)本發(fā)明所述的一種高速公路隧道照明智能控制系統(tǒng)及方法，對(duì)檢測(cè)裝置、照明燈具等硬件設(shè)備發(fā)生故障的各種情況進(jìn)行綜合考慮，通過(guò)及時(shí)采取相應(yīng)的應(yīng)急措施來(lái)保證駕駛員的通行安全；

27、(3)本發(fā)明所述的一種高速公路隧道照明智能控制系統(tǒng)及方法，在隧道內(nèi)未有車(chē)輛行經(jīng)時(shí)，照明燈具采取低能耗運(yùn)行狀態(tài)；在隧道內(nèi)有車(chē)輛行經(jīng)時(shí)，照明燈具根據(jù)所提出的一種照明亮度調(diào)節(jié)模型對(duì)照明燈具亮度進(jìn)行調(diào)控，實(shí)現(xiàn)按需照明，在保證駕駛員行車(chē)安全的同時(shí)，最大程度地減少能源消耗。

技術(shù)特征：

1.一種高速公路隧道照明智能控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速公路隧道照明智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述車(chē)輛檢測(cè)單元中的各檢測(cè)模塊為監(jiān)控?cái)z像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)；

3.一種高速公路隧道照明智能控制方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-2任一所述的高速公路隧道照明智能控制系統(tǒng)，所述方法包括如下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高速公路隧道照明智能控制方法，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間t1根據(jù)以下公式確定：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高速公路隧道照明智能控制方法，其特征在于，所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間t2根據(jù)以下公式確定：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高速公路隧道照明智能控制方法，其特征在于，所述照明智能控制模塊內(nèi)置的照明亮度智能調(diào)節(jié)模型是預(yù)先訓(xùn)練完成的一種卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)-長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)和注意力機(jī)制結(jié)合的模型，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高速公路隧道照明智能控制方法，其特征在于，所述照明智能控制模塊內(nèi)置的照明亮度智能調(diào)節(jié)模型的訓(xùn)練步驟包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高速公路隧道照明智能控制方法，其特征在于，所述步驟1中包括：根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算各分段所需的照明亮度值，為每一個(gè)樣本標(biāo)注該樣本在隧道各個(gè)分段所需的照明亮度。

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求3-8任一所述的一種高速公路隧道照明智能控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種高速公路隧道照明智能控制系統(tǒng)和方法。其中，系統(tǒng)包括：車(chē)輛檢測(cè)單元用于檢測(cè)隧道內(nèi)外是否有車(chē)輛；數(shù)據(jù)采集單元，用于實(shí)時(shí)采集車(chē)流量、車(chē)速和洞外亮度信息；主控制模塊，用于接收車(chē)輛檢測(cè)單元和數(shù)據(jù)采集單元所檢測(cè)到的信息，并輸入至照明智能控制模塊進(jìn)行處理分析；同時(shí)，將車(chē)輛檢測(cè)單元、數(shù)據(jù)采集單元和照明燈具的故障信息發(fā)送至應(yīng)急控制單元；隧道燈具控制單元，用于根據(jù)照隧道燈具亮度調(diào)控命令，分別對(duì)隧道各分段照明燈具的亮度進(jìn)行調(diào)控。本實(shí)施例旨在保證安全的同時(shí)，減少高速公路隧道能源消耗。

技術(shù)研發(fā)人員：李峰,代忠,回達(dá)鵬,柳昊亮,王磊,盧磊,羅文章,張于會(huì),曹宏祿,趙建東,張偉,李寧,陳若青,杜剛,賀強(qiáng),劉龍,李永孌,張萬(wàn)隆,翟猛,宋洪霞
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河北高速公路集團(tuán)有限公司張涿分公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6