公路隧道出入口燈光配置優(yōu)化及其控制系統(tǒng)研究.pdf

1、根據(jù)我國“十二五”高速公路發(fā)展規(guī)劃,到2015年國地兩網(wǎng)的高速公路總里程將達(dá)到14萬公里,其中長隧道以及穿山隧道的建設(shè)也在不斷地增多。公路隧道照明經(jīng)費是隧道運營開支的最大項目,目前的研究大多集中于隧道照明的控制與節(jié)能方面的研究,并沒有太多的研究隧道出入口燈光配置給駕駛員帶來不同舒適度的影響。本文在研究影響隧道出入口照明因素的基礎(chǔ)上,將提高出入口照明舒適度與隧道照明控制技術(shù)的有機結(jié)合作為研究的重點。
　　(1)本文在約束條件下,即燈

2、具總量和布局已確定并且燈具亮度不可調(diào)的條件下分析研究了隧道出入口燈光配置與洞外亮度、車流量、車速等多種因素之間的相互影響關(guān)系,并分析了我國現(xiàn)有隧道常用的高壓鈉燈的光源特性以及工作特性。
　　(2)由于隧道車流量的檢測與統(tǒng)計需要一段時間的過程,在車流量不斷改變的同時需要改變燈光配置以滿足不同流量的需求,提出了基于灰色理論的隧道車流量預(yù)測算法,預(yù)測未來時刻的交通量并提前準(zhǔn)備燈光配置策略,使隧道出入口照明系統(tǒng)獲得良好的控制效果。并在此基

3、礎(chǔ)上使用了新陳代謝的數(shù)據(jù)處理方式,提高了預(yù)測效果。
　　(3)根據(jù)分析研究以上三方面因素對隧道照明的影響,提出了隧道出入口燈光配置的優(yōu)化策略,利用 MATLAB軟件進(jìn)行仿真,ANN工具箱在很大程度上簡化了這一過程。仿真軟件能模擬不同情景下的燈光配置,研究表明燈光配置的優(yōu)化策略減小了隧道出入口的亮度差,提高了駕駛舒適性的同時還節(jié)約了能源。
　　(4)綜合考慮我國現(xiàn)行隧道照明的實際情況,完成了控制系統(tǒng)的總體設(shè)計。系統(tǒng)在選用CAN