【摘 要】
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最近几年,由于快速的公路隧道建设和高速公路的路网越来越完善,隧道数量不断逐年增加。目前我国的公路隧道人工照明多采用的时依据亮度分级照明调控,其亮度值多只考虑设计参数的最大值来设定,不能按照检测的隧道外交通环境等因素实时变化动态调整,而且在制定的调控策略缺乏对照明光环境色温的调控,隧道照明存在不合理,不仅给行驾驶员的安全视认和行车带来隐患,同时过度的照明还造成了不必要的能源浪费。因此,本文以驾驶员安
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最近几年,由于快速的公路隧道建设和高速公路的路网越来越完善,隧道数量不断逐年增加。目前我国的公路隧道人工照明多采用的时依据亮度分级照明调控,其亮度值多只考虑设计参数的最大值来设定,不能按照检测的隧道外交通环境等因素实时变化动态调整,而且在制定的调控策略缺乏对照明光环境色温的调控,隧道照明存在不合理,不仅给行驾驶员的安全视认和行车带来隐患,同时过度的照明还造成了不必要的能源浪费。因此,本文以驾驶员安全驾驶视认光环境需求理论为基础,以保障高速公路隧道行车安全和降低照明运营成本为目标,基于自适应神经模糊控制算法和隧道外自然光特性变化,研究提出了符合智能化隧道调光控制的控制策略,并搭建了一套智能调光控制系统结构,通过硬件建设和软件开发实现了高速公路的隧道智能调控系统。
本课题的研究从四个部分进行:在文章的绪论部分,主要是来讲本课题研究的相关背景和其意义。通过对国内外公路隧道的照明光环境影响指标、调控策略以及公路隧道照明智能调控技术等三个方面的相关研究分析和总结,确定了本文的研究目标、研究的内容和研究的技术路线,为课题研究提供思路。第二部分,全面的分析驾驶员在隧道照明影响区域中行车过程时所受的不同影响因素,依据驾驶员的视觉需求分析,确定了实现隧道照明智能调控的相关参数;采用神经网络模式识别算法得出不同天气和时段等不同工况条件下光源的亮度和色温阈值;基于已有的调光控制策略和前期实验数据,进一步精简、补充完善了智能调光控制策略。论文的第四部分,依据研究确定的满足驾驶员安全舒适照明光环境视认需求的调光控制策略,使用自适应神经模糊控制算法建立了以车速、交通量、隧道外亮度和色温为输入,以隧道内变色温灯具的亮度和色温为输出,并通过实验模拟验证了其可靠性。第五部分,构建了高速公路隧道智能调光控制系统构架及智能控制系统的硬件和软件系统实现方法和技术,开发了智能控制系统的软件,搭建了其硬件系统,并将隧道调光控制系统应用于北京市妫水河隧道,通过对控制系统的检测及与传统系统的对比,证明了系统的可靠性以及较好的经济和社会推广效益。
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