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：

1、隨著我國高速公路的快速發(fā)展，高速公路隧道建設的規(guī)模和數(shù)量也在不斷擴大，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，如何保證隧道內的行車安全性以及減少隧道內的能源消耗，成為了研究的重要問題。

2、一方面，高速公路車輛在駛入和駛出隧道時，駕駛員會因為光線的突然變化而導致短暫的視覺適應問題，交通事故發(fā)生的概率大大增加；在隧道內部，車輛駛過所排放的尾氣集聚形成煙霧，降低了隧道內的空氣質量從而影響了能見度，同樣也威脅到了駕駛員的行車安全。另一方面，在隧道使用期間長時間地保持照明開啟，雖然確保了駕駛員的行駛安全，但導致隧道在光照充足或交通量較低的時候，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。

技術實現(xiàn)思路

1、針對上述出現(xiàn)的問題，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安全的同時，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、車輛檢測單元，包括安裝在隧道前方數(shù)百米的位置的隧道外車輛檢測模塊，用于檢測是否有車輛即將駛入隧道；還包括分別安裝在隧道各分段內的隧道入口段車輛檢測模塊、隧道過渡段車輛檢測模塊、隧道中間段車輛檢測模塊和隧道出口段車輛檢測模塊，用于檢測隧道各分段內是否存在車輛；

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

5、主控制模塊，用于接收車輛檢測單元和數(shù)據(jù)采集單元所檢測到的信息，并輸入至照明智能控制模塊進行處理分析；同時，將車輛檢測單元、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)的隧道燈具亮度調控命令，分別對隧道各分段照明燈具的亮度進行調控；

7、應急控制單元，包括第一應急模塊、第二應急模塊和第三應急模塊；

8、其中，所述第一應急模塊用于在車輛檢測單元中的任一車輛檢測模塊無法使用時，將數(shù)據(jù)采集單元所采集車流量、車速和洞外亮度信息作為輸入源，利用照明智能控制模塊內置的照明亮度智能調節(jié)模型進行分析得到隧道各分段的適宜照明亮度值，并按預先設定周期對隧道各分段照明燈具亮度進行動態(tài)調控；

9、所述第二應急模塊用于在數(shù)據(jù)采集單元中的任一檢測模塊無法使用時，根據(jù)交通量及光照強度將一天分為清晨、白天、黃昏和夜晚四個階段，按照預先設定的調控命令分為該四個階段對隧道照明燈具亮度進行調控；

10、所述第三應急模塊用于在照明燈具發(fā)生故障而無法使用時及時啟用備用照明設備；

11、當存在兩個或兩個以上的應急模塊同時響應時，執(zhí)行優(yōu)先級為：第三應急模塊大于第二應急模塊大于第一應急模塊。

12、第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種高速公路隧道照明智能控制方法，應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：利用車輛檢測單元檢測隧道內外車輛信息；利用車流量檢測模塊、車速檢測模塊和洞外亮度檢測模塊檢測車流量、車速和洞外亮度信息；

14、步驟2：判斷隧道外車輛檢測模塊是否檢測到有車輛即將駛入隧道，若否，則執(zhí)行步驟3；若是，則執(zhí)行步驟5；

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

16、步驟4：判斷在第二預設時間t2內，隧道內外否被檢測到存在車輛，若否，則下發(fā)調控命令使隧道照明燈具開啟低能耗運行狀態(tài)；若是，則執(zhí)行步驟5。

17、步驟5：判斷在第一預設時間t1內，是否對隧道內各分段照明燈具亮度做過調控，若否，則將所采集車流量、車速、洞外亮度，通過照明智能控制模塊內置的照明亮度智能調節(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，則保持當前的隧道照明燈具亮度調控狀態(tài)不變。

18、步驟6：判斷步驟5中通過照明智能控制模塊內置的照明亮度智能調節(jié)模型分析得到的隧道各分段的照明亮度值與當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隧道各分段照明燈具亮度進行調控；若是，則保持當前的照明燈具亮度不變。

19、第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種電子設備，包括：

20、一個或多個處理器；

21、存儲器，用于存儲一個或多個程序，

22、當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執(zhí)行，使得所述一個或多個處理器實現(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)明實施例提供了一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(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，通過預設時間間隔，減少了隧道內照明燈具的調控次數(shù)，延長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，對檢測裝置、照明燈具等硬件設備發(fā)生故障的各種情況進行綜合考慮，通過及時采取相應的應急措施來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，在隧道內未有車輛行經(jīng)時，照明燈具采取低能耗運行狀態(tài)；在隧道內有車輛行經(jīng)時，照明燈具根據(jù)所提出的一種照明亮度調節(jié)模型對照明燈具亮度進行調控，實現(xiàn)按需照明，在保證駕駛員行車安全的同時，最大程度地減少能源消耗。

技術特征：

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，所述車輛檢測單元中的各檢測模塊為監(jiān)控攝像頭、激光雷達、毫米波雷達；

3.一種高速公路隧道照明智能控制方法，其特征在于，應用于如權利要求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，所述第一預設時間t1根據(jù)以下公式確定：

5.根據(jù)權利要求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，所述第二預設時間t2根據(jù)以下公式確定：

6.根據(jù)權利要求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置的照明亮度智能調節(jié)模型是預先訓練完成的一種卷積神經(jīng)網(wǎng)絡-長短期記憶網(wǎng)絡和注意力機制結合的模型，包括：

7.根據(jù)權利要求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置的照明亮度智能調節(jié)模型的訓練步驟包括：

8.根據(jù)權利要求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)相關標準計算各分段所需的照明亮度值，為每一個樣本標注該樣本在隧道各個分段所需的照明亮度。

9.一種電子設備，其特征在于，包括：

10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權利要求3-8任一所述的一種高速公路隧道照明智能控制方法。

技術總結
本發(fā)明實施例公開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：車輛檢測單元用于檢測隧道內外是否有車輛；數(shù)據(jù)采集單元，用于實時采集車流量、車速和洞外亮度信息；主控制模塊，用于接收車輛檢測單元和數(shù)據(jù)采集單元所檢測到的信息，并輸入至照明智能控制模塊進行處理分析；同時，將車輛檢測單元、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)照隧道燈具亮度調控命令，分別對隧道各分段照明燈具的亮度進行調控。本實施例旨在保證安全的同時，減少高速公路隧道能源消耗。

技術研發(fā)人員：李峰,代忠,回達鵬,柳昊亮,王磊,盧磊,羅文章,張于會,曹宏祿,趙建東,張偉,李寧,陳若青,杜剛,賀強,劉龍,李永孌,張萬隆,翟猛,宋洪霞
受保護的技術使用者：河北高速公路集團有限公司張涿分公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6