专利名称：一种公路隧道照明控制方法
技术领域：
本发明属于公路照明技术领域，具体是一种对公路隧道照明进行控制的方法。
背景技术：
公路隧道的照明技术一直跟随道路施工技术的发展而发展，随着路面质量 的不断提高，车速也在不断提高，这对公路隧道的照明提出了更高要求。特别 在汽车高速驶入或驶出隧道的瞬间，驾驶员会因为光线瞬间的强烈反差，很难 适应黑白对比形成的眩光，出现短暂的失明，而车速依然保持高速，很容易引 起车祸发生。所以，隧道外与隧道内交界处照明的过渡过程，则是照明工程必 须仔细分析考虑，认真处理的重点。在结合部应科学设计灯光，努力使亮度逐 渐变化，尽可能给驾驶员一段适应的过程，保证良好的视觉效果。使光强逐渐 变化，产生渐变效果，满足司机适应环境的要求。
目前的隧道照明控制方法包括手动控制和时序控制两种，手动控制是人工 根据隧道口光线的变化，凭操作者的感觉对隧道照明灯进行控制，其稳定性和 准确性都得不到保障；时序控制是根据事先设置的程序控制隧道照明灯，这也 只是一个经验数据，不能时实跟随外部光线进行自适应调整。
现有隧道照明控制技术的缺点都不能根据外部光线对隧道内部进行时实 准确的照明灯光控制。 发明内容本发明的目的是提供一种公路隧道照明控制方法，能够根据隧道外部光线 进行时实准确的照明灯光控制。
为达到卜述冃的，本发明提供一种公路隧道照明控制方法，其关键在于， 按下列步骤进行
步骤1，根据交通量Q确定公路隧道的基本段亮度k
在公路中安装交通量检测仪，定时获取当前交通量Q，当交通量为700《Q 《2400时，3000米以上的隧道基本段亮度系数X取80%，从而得如下基本段亮 度"与交通量的关系式；
L5=JT(2,5 + (2Q-1400) /1700)(若隧道长度D3000, X=0. 8，否则，X=l);
若Q〉24(X)，取Q=2400，若Q<700，取Q=700;但无论隧道多长，只要Q 〉2400，则取X二1;
步骤2，判断白天和黑夜
在隧道外安装亮度检测仪，并设定白天和黑夜的亮度分界点Lc， Lc=l. 25 L5 /k;
其中U为洞内基本段的实际亮度值，k为通过交通量Q推算出入口段折射系
数，A=0.035-0.01*(2400-Q)/1700;
定时获取当前时段内隧道外的光照亮度L。，比较L与亮度分界点Lc，如果 L。大于Lc，则判断为白天；如果L。小于或等于Lc，则判断为黑夜；
当判断为白天时，隧道亮度的控制方式是按下列步骤进行.-
第1步，将公路隧道设置六个或五个照明路段，即入口段、过渡段l、过渡
段2、过渡段3、基本段和出口段，当过渡段3与基本段之间的亮度之比小于或 等于1.25时，取消过渡段3，成为五个照明路段；
每个路段都安装亮度检测仪，以当前时段内隧道外的光照亮度L。、交通量Q
和入口段折射系数k为基准，推算出每个路段的理论光照亮度L,、 L2、 L3、 U、 L5、
获取第一段，即入口段的理论光照亮度U: L产kX"
获取第二段，即过渡段l的理论光照亮度L2: L^.3kXU 获取第三段，即过渡段2的理论光照亮度Ls: L3=0.1kXL;
获取第四段，即过渡段3的理论光照亮度L" Lp0.035kXU 获取第五段，即基本段的理论光照亮度L5: 获取第六段，即出口段的理论光照亮度L6:丄6 = 5丄5;
第2步，获取当前时段的实际亮度；
利用隧道内各照明路段的亮度检测仪获取当前时段内各路段的实际亮度
值L;、 L2、 L3、 L4、 L5、 L6;
第3步，得出当前时段内各路段的实际亮度差e : e p L厂L\;
￡ 3= L3- L3;
￡ 4— L]- L4 ;
￡ 5二 L5- L'5; ￡ 6= Ur L6;
利用实际亮度差e，对各路段的亮度进行调整，使当前时段内各路段的实
际亮度趋近于理论光照亮度L;
当判断为黑夜时，隧道亮度的控制方式是
第1步，将公路隧道设置一个照明路段，即基本段；
其理论光照亮度l^4.5AA A/fc代表调光控制系数，假设0=700 2400时，A/t采用内插，当Q》2400时，
M二l， Q《700时，M=0. 5/X，故可推得如下A/t计算公式，
AA二1 —^^(1一0.5/JQ (若隧道长度L》3000，X二0,8,否则，X=l);
第2步，获取当前时段的实际亮度；
利用隧道内亮度检测仪获取当前时段内的实际亮度值L';
第3歩，得出当前时段内的实际亮度差￡ : e 二 L- L，；
利用实际亮度差e ，对亮度进行调整，使当前时段实际亮度趋近于理论光 照亮度L。
照明自动控制是根据洞外亮度和交通量的实时变化，自动调节照明灯的功 率，使在满足运营要求的条件下，照明功耗最少。
现代隧道照明灯已逐步采用LED照明技术，可以才用调幅或调流技术，对 LED灯实现256级亮度控制，这无疑为隧道照明自适应控制，实现更有效的节能 提供了硬件的主要支持。
所述亮度检测仪每10或5分钟进行一次亮度检测和交通量Q的读取。定时 读取亮度和交通量信息，可以减少控制系统的运算量。
本发明的显著效果是通过交通量检测仪将车流量发送给主控制器，通过 亮度检测仪将实际亮度发送给主控制器，通过主控制器对隧道内各段LED的电 源进行调幅或调流控制，从而达到隧道内各段道路亮度的分别控制。该方法既 能根据外部光线对隧道内部进行时实准确的照明灯光控制。又能达到高效节能 的技术效果。
附图l为本发明的步骤流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。 如图l所示，
步骤1，根据交通量Q确定公路隧道的基本段亮度U;
在公路中安装交通量检测仪，每隔5或10分钟获取一次当前交通量Q，当 交通量为700《Q《2400时，3000米以上的隧道基本段亮度系数X取80%，从而 得如下基本段亮度L与交通量的关系式；
Z5=X(2.5 + (2Q-1400) /1700)(若隧道长度L^3000，X二0.8，否则，X二l);
若Q〉2400，取Q=2400，若Q<700，取Q=700;但无论隧道多长，只要Q 〉2400，则取X二1;
步骤2，判断白天和黑夜
在隧道外安装亮度检测仪，并设定白天和黑夜的亮度分界点Lc， Lc:l. 25 U /k;
其中U为洞内基本段的实际亮度值，k为通过交通量Q推算出入口段折射系
数，A=0.035-0.01 (2400-Q)/1700;
每隔5或10分钟获取当前时段内隧道外的光照亮度L。，比较L。与亮度分界 点Lc，如果L(,大于Lc，则判断为白天；如果L(,小于或等于Lc，则判断为黑夜； 当判断为白天时，隧道亮度的控制方式是按下列步骤进行
第1步，将公路隧道设置六个或五个照明路段，即入口段、过渡段l、过渡
段2、过渡段3、基本段和出口段，当过渡段3与基本段之间的亮度之比小于或 等于1.25时，取消过渡段3，成为五个照明路段；
每个路段都安装亮度检测仪，以当前时段内隧道外的光照亮度L。、交通量Q 和入口段折射系数k为基准，推算出每个路段的理论光照亮度L、 L2、 L3、 L4、
1^5、 L>6:
获取第一段，即入口段的理论光照亮度L: L产kXU 获取第二段，即过渡段1的理论光照亮度L2: U=€.3kXU 获取第三段，即过渡段2的理论光照亮度L3: L3=0.1kXU 获取第四段，即过渡段3的理论光照亮度U: L^.035kXU; 获取第五段，即基木段的理论光照亮度L5: 获取第六段，即出口段的理论光照亮度L6:丄6-515; 第2步，获取当前时段的实际亮度；
利用隧道内各照明路段的亮度检测仪获取当前时段内各路段的实际亮度
值"、L'2、 L'3、 L'4、 L'5、 L6;
第3步，得出当前时段内各路段的实际亮度差e : e产1」,-L',; e 2二 L2- L2; ￡ 3二 U- L3;
￡ 4- L厂 L4 ;
￡ 5二 L5-"; ￡ 6二 L6;
利用实际亮度差e ，对各路段的亮度进行调整，使当前时段内各路段的实
际亮度趋近于理论光照亮度L;
现代隧道照明灯已逐步采用LED照明技术，可以才用调幅或调流技术，对 LED灯实现256级亮度控制。交通量检测仪将车流量发送给主控制器，亮度检测 仪将实际亮度发送给主控制器，主控制器对隧道内各段LED的电源进行调幅或 调流控制，达到隧道内各段道路亮度的分别控制。
当判断为黑夜时，隧道亮度的控制方式是-
第1步，将公路隧道设置一个照明路段，即基本段；
其理论光照亮度L二4.
A/t代表调光控制系数，假设Q二700 2400时，M采用内插，当Q》2400时，<formula>formula see original document page 11</formula>X,故可推得如下M计算公式，
<formula>formula see original document page 11</formula>若隧道长度L》3000，X^.8，否则，X=l);
第2步，获取当前时段的实际亮度；
利用隧道内亮度检测仪获取当前时段内的实际亮度值L'; 第3步，得出当前时段内的实际亮度差e : e = L- L，；
利用实际亮度差e ，对亮度进行调整，使当前时段实际亮度趋近于理论光 照亮度L。
权利要求
1、一种公路隧道照明控制方法，其特征在于，是按下列步骤进行步骤1，根据交通量Q确定公路隧道的基本段亮度L5；在公路中安装交通量检测仪，定时获取当前交通量Q，当交通量为700≤Q≤2400时，3000米以上的隧道基本段亮度系数X取80％，从而得如下基本段亮度L5与交通量的关系式；L5＝X(2.5+(2Q-1400)/1700)(若隧道长度L≥3000，X＝0.8，否则，X＝1)；若Q＞2400，取Q＝2400，若Q＜700，取Q＝700；但无论隧道多长，只要Q＞2400，则取X＝1；步骤2，判断白天和黑夜在隧道外安装亮度检测仪，并设定白天和黑夜的亮度分界点Lc，Lc＝1.25 L5/k；其中L5为洞内基本段的实际亮度值，k为通过交通量Q推算出入口段折射系数，k＝0.035-0.01·(2400-Q)/1700；定时获取当前时段内隧道外的光照亮度L0，比较L0与亮度分界点Lc，如果L0大于Lc，则判断为白天；如果L0小于或等于Lc，则判断为黑夜；当判断为白天时，隧道亮度的控制方式是按下列步骤进行第1步，将公路隧道设置六个或五个照明路段，即入口段、过渡段1、过渡段2、过渡段3、基本段和出口段，当过渡段3与基本段之间的亮度之比小于或等于1.25时，取消过渡段3，成为五个照明路段；每个路段都安装亮度检测仪，以当前时段内隧道外的光照亮度L0、交通量Q和入口段折射系数k为基准，推算出每个路段的理论光照亮度L1、L2、L3、L4、L5、L6获取第一段，即入口段的理论光照亮度L1L1＝k×L0；获取第二段，即过渡段1的理论光照亮度L2L2＝0.3k×L0；获取第三段，即过渡段2的理论光照亮度L3L3＝0.1k×L0；获取第四段，即过渡段3的理论光照亮度L4L4＝0.035k×L0；获取第五段，即基本段的理论光照亮度L5获取第六段，即出口段的理论光照亮度L6L6＝5L5；第2步，获取当前时段的实际亮度；利用隧道内各照明路段的亮度检测仪获取当前时段内各路段的实际亮度值L′1、L′2、L′3、L′4、L′5、L′6；第3步，得出当前时段内各路段的实际亮度差εε1＝L1-L′1；ε2＝L2-L′2；ε3＝L3-L′3；ε4＝L4-L′4；ε5＝L5-L′5；ε6＝L6-L′6；利用实际亮度差ε，对各路段的亮度进行调整，使当前时段内各路段的实际亮度趋近于理论光照亮度L；当判断为黑夜时，隧道亮度的控制方式是第1步，将公路隧道设置一个照明路段，即基本段；其理论光照亮度L＝4.5ΔkΔk代表调光控制系数，假设Q＝700～2400时，Δk采用内插，当Q≥2400时，Δk＝1，Q≤700时，Δk＝0.5/X，故可推得如下Δk计算公式，<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>Δk</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><mfrac> <mrow><mn>2400</mn><mo>-</mo><mi>Q</mi> </mrow> <mn>1700</mn></mfrac><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mn>0.5</mn> <mo>/</mo> <mi>X</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math> id="icf0001" file="A2008100701940004C1.tif" wi="58" he="6" top= "28" left = "29" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>(若隧道长度L≥3000，X＝0.8，否则，X＝1)；第2步，获取当前时段的实际亮度；利用隧道内亮度检测仪获取当前时段内的实际亮度值L’；第3步，得出当前时段内的实际亮度差εε＝L-L’；利用实际亮度差ε，对亮度进行调整，使当前时段实际亮度趋近于理论光照亮度L。
2、根据权利要求l所述的一种公路隧道照明控制方法，其特征在于所述亮度检测仪每10或5分钟进行一次亮度检测和交通量Q的读取。
全文摘要
一种公路隧道照明控制方法，其特征在于，是按下列步骤进行步骤1，首先根据交通量Q确定公路隧道的基本段亮度L<sub>5</sub>；步骤2，判断白天和黑夜当判断为白天时，将公路隧道设置六个或五个照明路段，每个路段都安装亮度检测仪，获取当前时段的实际亮度；利用实际亮度差ε，对各路段的亮度进行调整，使当前时段内各路段的实际亮度趋近于理论光照亮度L；当判断为黑夜时，将公路隧道设置一个照明路段；获取当前时段的实际亮度；对亮度进行调整，使当前时段实际亮度趋近于理论光照亮度L。本发明的显著效果是既能根据外部光线对隧道内部进行时实准确的照明灯光控制。又能达到高效节能的技术效果。
文档编号H05B37/02GK101346025SQ20081007019
公开日2009年1月14日 申请日期2008年8月28日 优先权日2008年8月28日
发明者直 韩 申请人:重庆交通科研设计院