一种基于能见度的隧道照明亮度校正方法技术

本发明专利技术公开了一种基于能见度的隧道照明亮度校正方法，步骤包括：将隧道按照长度进行分段；计算隧道各路段的所需亮度数据；测量并记录隧道各路段在的能见度环境条件下的实际能见度数据；测量并记录隧道各路段在不同的能见度环境条件下符合所需亮度要求时，各路段照明灯具的亮度调节数据；以各路段多组实际能见度数据以及照明灯具的亮度调节数据为基础，建立隧道各路段在不同能见度的天气环境条件下，能见度与灯具照明亮度转换模型；根据能见度与灯具照明亮度转换模型，校正隧道各路段的灯具照明亮度。本发明专利技术能够根据隧道内的不同能见度情况，实时调节隧道内各路段灯具的照明亮度，从节能和安全两方面为公路隧道的运营管理提供智力支持和实施保障。

Luminance correction method of tunnel illumination based on visibility

The invention discloses a correction method, tunnel lighting brightness Visibility Based on the steps as follows: the length of the tunnel according to the section; brightness data required to calculate the tunnel sections; and the actual measurement data in the visibility visibility conditions recorded under each section of tunnel; tunnel sections were measured and recorded in different visibility conditions meet the required brightness requirements, each road lighting brightness adjustment data; adjusting base on the data of each section were the actual visibility data and brightness of lighting lamps, set up the tunnel sections in different visibility weather conditions, visibility and lighting brightness conversion model; according to the visibility and lighting brightness conversion model the lighting brightness correction, the section of the tunnel. The invention can according to different visibility conditions within the tunnel, the tunnel lighting brightness adjusting various road lamps, from two aspects of energy saving and safe operation management for highway tunnel to provide intellectual support and guarantee the implementation of.

【技术实现步骤摘要】
一种基于能见度的隧道照明亮度校正方法
本专利技术涉及隧道照明系统智能控制
，具体说是涉及一种基于能见度的隧道照明亮度校正方法。
技术介绍
作为路段特殊构造，公路隧道一般具有空间封闭、纵深较长的特点，导致自然照明资源不足，必须提供辅助照明方案，因此照明环境较为复杂。车辆行驶于隧道中时，其排放的极细颗粒以及由于轮胎摩擦地面而扬起的灰尘等空气污染物，对光线具有散射和吸收的作用，同时由于气体扩散不佳等原因，进一步加剧了隧道交通环境中的低能见度现象，进而影响行车安全。在低能见度驾驶环境中，为保证安全，驾驶员务必保证注意力高度集中，极易产生疲劳感，进而降低交通资源利用率，造成交通阻塞、交通秩序混乱。据有关部门统计，公路隧道每公里的事故发生率大约相当于普通路段的3倍，并且由于隧道公路结构的特殊性，使其能见度不能满足要求，一旦有车辆在隧道内发生意外，不仅其后的车辆不易及时发现，甚至隧道监控中心也不能保证及时发现，极易导致二次事故发生。目前普遍用于改善隧道内能见度的方法是加强隧道内通风，提高细小颗粒和灰尘等排出率，从而降低隧道的烟雾浓度；另外，也可以通过加强隧道内照明亮度的方法，改善隧道内的能见度，使得在亮度散射之余仍能保证隧道内有足够的视觉亮度和目标及背景对比度，保证对驾驶员的安全驾驶。但是，目前的隧道照明系统仅根据时间段提供单一亮度的照明方案，虽然满足了隧道照明亮度要求，但智能化程度低，资源浪费严重。
技术实现思路
鉴于已有技术存在的不足，本专利技术的目的是要提供一种以隧道在不同天气及时段的能见度为基础，用于校正隧道亮度的智能控制方法。为了实现上述目的，本专利技术技术方案如下：一种基于能见度的隧道照明亮度校正方法，其特征在于，步骤包括：S01、将隧道按照长度均分为4段，根据车辆行驶方向，依次为入口段、过渡段、中间段和出口段；S02、根据隧道照明标准计算隧道各路段的所需亮度数据；S03、测量并记录隧道各路段在不同的能见度环境条件下的实际能见度数据；S04、测量并记录隧道各路段在不同的能见度环境条件下，能够使隧道各路段的实际亮度均符合步骤S02计算得到的亮度要求时，各路段照明灯具的亮度调节数据；S05、以步骤S03提取的隧道各路段在不同的能见度环境条件下的实际能见度数据，以及步骤S04提取的各路段照明灯具的亮度调节数据为基础进行拟合，建立隧道各路段在不同的能见度环境条件下，能见度与灯具照明亮度转换模型；S06、根据步骤S05获得的能见度与灯具照明亮度转换模型，校正隧道各路段的灯具照明亮度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：(1)本专利技术在不增加额外硬件设备的情况下，通过直接调节隧道内灯具的亮度来改善隧道内的能见度情况，以增加隧道内的视觉亮度和目标物体及背景对比度，进而提高隧道内驾驶员的驾驶安全系数；(2)本专利技术根据隧道内能见度差异，控制灯具亮度变化，取代最大化灯具亮度的技术方案，既能保证隧道内亮度的需求，也实现了资源的节约。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的流程示意图；图2为本专利技术中的隧道内路面实际照度测量示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图以及具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案：一种基于能见度的隧道照明亮度校正方法，其执行流程如图1所示，步骤包括：S01、将隧道按照长度均分为4段，根据车辆行驶方向，依次为入口段、过渡段、中间段和出口段。S02、根据隧道照明标准计算隧道各路段的所需亮度数据。各路段所需的照明亮度数据是以隧道外部亮度、设计车流量及行车速度为基础，根据隧道照明标准计算的；所述的隧道照明标准是2014年8月颁布的《公路隧道照明设计细则JTG/TD70/2-01-2014》。具体的，根据公路隧道照明设计细则，入口段划分为两个照明段，与之对应的亮度的计算公式为：其中k为入口段亮度折减系数，k的值可以根据《公路隧道照明设计细则JTG/TD70/2—01—2014》中表4.1.1取值；Lth1为第一入口段亮度值；Lth2为第二入口段亮度值；L20(S)为隧道外亮度值；根据公路隧道照明设计细则，过渡段按照渐变递减原则分为三个照明段，与之对应的亮度计算公式为：其中，Ltr1、Ltr2、Ltr3为第一过渡段、第二过渡段和第三过渡段的亮度值。中间段的照明亮度由隧道单双向、行车速度、车流量等因素共同决定。具体计算过程见《公路隧道照明设计细则JTG/TD70/2—01—2014》中表6.1.1中的规定。根据公路隧道照明设计细则，出口段划分为两个照明段，与之对应的亮度计算公式为：其中，Lex1、Lex2分别为第一出口段和第二出口段的亮度值。S03、测量并记录隧道各路段在不同的能见度环境条件下的实际能见度数据。不同的能见度环境条件至少包括轻雾，雾，大雾，浓雾，强浓雾五种。其各自对应的能见度划分标准为：能见度距离在1-10公里之间的为轻雾；水平能见度距离低于1公里的为雾；水平能见度距离在200-500米之间的为大雾；水平能见度距离在50-200米之间的为浓雾；水平能见度距离低于50米的为强浓雾。将能见度检测器安装在隧道相应段落，利用能见度检测器测量隧道该段落的能见度，并记录保存相应能见度数据。S04、测量并记录隧道各路段在不同的能见度环境条件下，能够使隧道各路段的实际亮度均符合步骤S02计算得到的亮度要求时，各路段照明灯具的亮度调节数据。各路段的实际亮度根据各路段平均亮度计算得出。各路段平均照度的计算步骤包括：(1)将待检测路段网格均分，并在各网格点上分别设置亮度计采集亮度；(2)将采集到的所有亮度数据做平均处理，得到该路段的平均亮度。本实施方式中，路面实际亮度的测量方法为：将待测路面划分为许多大小相等的网格，利用亮度计测量各个网格点的实际亮度，对各个点的亮度值进行平均操作，即可获得平均亮度值。图2给出了隧道内路面实际照度测量示意图。在道路横方向上，可以把每条车道二等分；在道路纵向上，可以按照每一个网格边长≤5m的原则进行等间距划分。S05、以步骤S03提取的隧道各路段在不同的能见度环境条件下的实际能见度数据，以及步骤S04提取的各路段照明灯具的亮度调节数据为基础进行拟合，建立隧道各路段在不同的能见度环境条件下，能见度与灯具照明亮度转换模型。本专利技术采用商业数学软件MATLAB实现数据拟合。S06、根据步骤S05获得的能见度与灯具照明亮度转换模型，校正隧道各路段的灯具照明亮度，相应的灯具照明亮度可通过插值的方法获取。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于能见度的隧道照明亮度校正方法，其特征在于，步骤包括：S01、将隧道按照长度均分为4段，根据车辆行驶方向，依次为入口段、过渡段、中间段和出口段；S02、根据隧道照明标准计算隧道各路段的所需亮度数据；S03、测量并记录隧道各路段在不同的能见度环境条件下的实际能见度数据；S04、测量并记录隧道各路段在不同的能见度环境条件下，能够使隧道各路段的实际亮度均符合步骤S02计算得到的亮度要求时，各路段照明灯具的亮度调节数据；S05、以步骤S03提取的隧道各路段在不同的能见度环境条件下的实际能见度数据，以及步骤S04提取的各路段照明灯具的亮度调节数据为基础进行拟合，建立隧道各路段在不同的能见度环境条件下，能见度与灯具照明亮度转换模型；S06、根据步骤S05获得的能见度与灯具照明亮度转换模型，校正隧道各路段的灯具照明亮度。

【技术特征摘要】
1.一种基于能见度的隧道照明亮度校正方法，其特征在于，步骤包括：S01、将隧道按照长度均分为4段，根据车辆行驶方向，依次为入口段、过渡段、中间段和出口段；S02、根据隧道照明标准计算隧道各路段的所需亮度数据；S03、测量并记录隧道各路段在不同的能见度环境条件下的实际能见度数据；S04、测量并记录隧道各路段在不同的能见度环境条件下，能够使隧道各路段的实际亮度均符合步骤S02计算得到的亮度要求时，各路段照明灯具的亮度调节数据；S05、以步骤S03提取的隧道各路段在不同的能见度环境条件下的实际能见度数据，以及步骤S04提取的各路段照明灯具的亮度调节数据为基础进行拟合，建立隧道各路段在不同的能见度环境条件下，能见度与灯具照明亮度转换模型；S06、根据步骤S05获得的能见度与灯具照明亮度转换模型，校正隧道各路段的灯具照明亮度。2.根据权利要求1所述的基于能见度的隧道照明亮度校正方法，其特征在于：所述步骤S02中所述各路段的所需照明亮度数据是以隧道外部亮度、设计车...

【专利技术属性】
技术研发人员：董丽丽，张利东，秦莉，李长江，李劲松，吕喜禄，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21