本技術(shù)涉及調(diào)光控制領(lǐng)域，尤其涉及一種公路隧道分段調(diào)光控制方法、相應(yīng)的裝置、電子設(shè)備及計算機可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著公路隧道快速發(fā)展，隧道照明能耗升高成為關(guān)鍵問題，近幾年來，國內(nèi)外學者就滿足隧道照明亮度需求方向展開了不同的探討與研究，提出了許多較為有效的照明優(yōu)化方法。

2、以往的公路隧道照明調(diào)光方法采用全天保持恒定的照明亮度，或者分時段手動調(diào)節(jié)隧道照明亮度，也有采用車輛進來，隧道燈亮，車輛出去，隧道燈暗的調(diào)光方法。但是，在車流量、車速以及洞外亮度較低時，不需要過高的照明功率，傳統(tǒng)的公路隧道照明調(diào)光方法可能會產(chǎn)生過高的能耗，因為車流量、車速以及隧道洞外亮度在一年里的不同季節(jié)、在一天里的不同時段可能都不一樣，所以隧道內(nèi)需求亮度也隨之變化，但是隧道內(nèi)的照明設(shè)施一直以最高需求照明運行全天、全年，這在全球能源緊張的情況下，這將造成極大的能源浪費。

3、綜上所述，適應(yīng)現(xiàn)有技術(shù)中車流量、車速以及隧道洞外亮度在各個季節(jié)、各個時段各不相同，而隧道內(nèi)的照明設(shè)施一直以最高需求照明運行全天、全年，造成極大的能源浪費等問題，本技術(shù)人出于解決該問題的考慮作出相應(yīng)的探索。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的在于解決上述問題而提供一種公路隧道分段調(diào)光控制方法、相應(yīng)的裝置、電子設(shè)備及計算機可讀存儲介質(zhì)。

2、為滿足本技術(shù)的各個目的，本技術(shù)采用如下技術(shù)方案：

3、適應(yīng)本技術(shù)的目的之一而提出的一種公路隧道分段調(diào)光控制方法，包括：

4、響應(yīng)對公路隧道進行分段調(diào)光控制的指令，獲取目標公路隧道中的到達車輛的車速、車流量以及隧道洞外亮度，其中，所述目標公路隧道由依次連接的第一隧道入口段、第二隧道入口段、隧道中間段、隧道過渡段、第一隧道出口段以及第二隧道出口段所構(gòu)建；

5、采用預設(shè)的隧道調(diào)光控制模型根據(jù)所述到達車輛的車速、所述車流量以及所述隧道洞外亮度，分別確定所述目標公路隧道相對應(yīng)的第一隧道入口段、隧道中間段的需求亮度；

6、根據(jù)所述第一隧道入口段的需求亮度分別計算確定所述第二隧道入口段的需求亮度、所述隧道過渡段的需求亮度，采用所述隧道中間段的需求亮度分別計算確定所述第一隧道出口段的需求亮度、所述第二隧道出口段的需求亮度；

7、根據(jù)所述第一隧道入口段、第二隧道入口段、隧道中間段、隧道過渡段、第一隧道出口段以及第二隧道出口段的需求亮度，分別計算確定所述目標公路隧道的各個隧道分段相對應(yīng)的隧道燈功率；

8、將所述各個隧道分段相對應(yīng)的隧道燈功率輸入至預設(shè)的pid控制模型，以控制所述目標公路隧道中各個隧道分段的隧道燈亮度，以完成所述目標公路隧道的分段調(diào)光控制。

9、可選的，采用預設(shè)的隧道調(diào)光控制模型根據(jù)所述到達車輛的車速、所述車流量以及所述隧道洞外亮度，分別確定所述目標公路隧道相對應(yīng)的第一隧道入口段、隧道中間段的需求亮度的步驟，包括：

10、所述第一隧道入口段的需求亮度的表達式為：

11、

12、其中，lth1表示第一隧道入口段的需求亮度，n表示車流量，v表示到達車輛的車速，l20(s)表示隧道洞外亮度。

13、可選的，采用預設(shè)的隧道調(diào)光控制模型根據(jù)所述到達車輛的車速、所述車流量以及所述隧道洞外亮度，分別確定所述目標公路隧道相對應(yīng)的第一隧道入口段、隧道中間段的需求亮度的步驟，包括：

14、所述隧道中間段的需求亮度的表達式為：

15、

16、其中，lin表示隧道中間段的需求亮度。

17、可選的，根據(jù)所述第一隧道入口段的需求亮度分別計算確定所述第二隧道入口段的需求亮度、所述隧道過渡段的需求亮度的步驟，包括：

18、所述第二隧道入口段的需求亮度的表達式為：

19、lth2＝0.5×lth1，

20、其中，lth2表示第二隧道入口段的需求亮度；

21、所述隧道過渡段的需求亮度的表達式為：

22、ltr＝0.15×lth1，

23、其中，ltr表示隧道過渡段的需求亮度。

24、可選的，采用所述隧道中間段的需求亮度分別計算確定所述第一隧道出口段的需求亮度、所述第二隧道出口段的需求亮度的步驟，包括：

25、所述第一隧道出口段的需求亮度的表達式為：

26、lex1＝3×lin，

27、其中，lex1表示第一隧道出口段的需求亮度；

28、所述第二隧道出口段的需求亮度的表達式為：

29、lex2＝5×lin，

30、其中，lex2表示第二隧道出口段的需求亮度。

31、可選的，所述目標公路隧道的各個隧道分段相對應(yīng)的隧道燈功率的表達式包括：

32、ei＝li×θ，

33、其中，ei表示目標公路隧道第i段的照度值，li表示目標公路隧道第i段的需求亮度，li包括第一隧道入口段、第二隧道入口段、隧道中間段、隧道過渡段、第一隧道出口段以及第二隧道出口段，θ表示路面照度和路面亮度的換算系數(shù)；

34、

35、其中，φi表示滿足需求照度的照明燈具的光通量，η表示照明燈具利用系數(shù)，n*表示照明燈具布設(shè)系數(shù)，m*表示照明燈具養(yǎng)護系數(shù)，w表示目標公路隧道的路面寬度，s表示照明燈具的布置間距；

36、

37、其中，pi表示目標公路隧道第i段的燈具功率，b表示照明燈具的光效系數(shù)。

38、可選的，所述隧道調(diào)光控制模型用于控制第一隧道入口段的需求亮度以及隧道中間段的需求亮度。

39、適應(yīng)本技術(shù)的另一目的而提供的一種公路隧道分段調(diào)光控制裝置，包括：

40、數(shù)據(jù)獲取模塊，設(shè)置為響應(yīng)對公路隧道進行分段調(diào)光控制的指令，獲取目標公路隧道中的到達車輛的車速、車流量以及隧道洞外亮度，其中，所述目標公路隧道由依次連接的第一隧道入口段、第二隧道入口段、隧道中間段、隧道過渡段、第一隧道出口段以及第二隧道出口段所構(gòu)建；

41、第一需求亮度計算模塊，設(shè)置為采用預設(shè)的隧道調(diào)光控制模型根據(jù)所述到達車輛的車速、所述車流量以及所述隧道洞外亮度，分別確定所述目標公路隧道相對應(yīng)的第一隧道入口段、隧道中間段的需求亮度；

42、第二需求亮度計算模塊，設(shè)置為根據(jù)所述第一隧道入口段的需求亮度分別計算確定所述第二隧道入口段的需求亮度、所述隧道過渡段的需求亮度，采用所述隧道中間段的需求亮度分別計算確定所述第一隧道出口段的需求亮度、所述第二隧道出口段的需求亮度；

43、隧道燈功率計算模塊，設(shè)置為根據(jù)所述第一隧道入口段、第二隧道入口段、隧道中間段、隧道過渡段、第一隧道出口段以及第二隧道出口段的需求亮度，分別計算確定所述目標公路隧道的各個隧道分段相對應(yīng)的隧道燈功率；

44、分段調(diào)光控制模塊，設(shè)置為將所述各個隧道分段相對應(yīng)的隧道燈功率輸入至預設(shè)的pid控制模型，以控制所述目標公路隧道中各個隧道分段的隧道燈亮度，以完成所述目標公路隧道的分段調(diào)光控制。

45、適應(yīng)本技術(shù)的另一目的而提供的一種電子設(shè)備，包括中央處理器和存儲器，所述中央處理器用于調(diào)用運行存儲于所述存儲器中的計算機程序以執(zhí)行本技術(shù)所述公路隧道分段調(diào)光控制方法的步驟。

46、適應(yīng)本技術(shù)的另一目的而提供的一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其以計算機可讀指令的形式存儲有依據(jù)所述公路隧道分段調(diào)光控制方法所實現(xiàn)的計算機程序，該計算機程序被計算機調(diào)用運行時，執(zhí)行相應(yīng)的方法所包括的步驟。

47、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)針對現(xiàn)有技術(shù)中車流量、車速以及隧道洞外亮度在各個季節(jié)、各個時段各不相同，而隧道內(nèi)的照明設(shè)施一直以最高需求照明運行全天、全年，造成極大的能源浪費等問題，本技術(shù)包括但不限于如下有益效果：

48、其一，本技術(shù)的公路隧道分段調(diào)光控制方法，其能夠顯著降低能耗以及提高節(jié)能環(huán)保效能，現(xiàn)有的隧道照明大多依賴固定亮度或分時段人工調(diào)整，這種方法無法充分根據(jù)實時的車流量、車速和洞外亮度來調(diào)節(jié)照明亮度，導致能源的浪費。本技術(shù)的公路隧道分段調(diào)光控制方法，能夠根據(jù)隧道內(nèi)外如車流量、車速、洞外亮度等的實時狀況靈活調(diào)整照明需求，避免了不必要的高功率照明，尤其是在車流量少、車速較低、洞外亮度較高時，減少照明功率的消耗。通過精確計算隧道各個段落的需求亮度，能夠做到僅在必要時提供足夠的照明，降低整體能耗，符合節(jié)能和環(huán)保的需求。

49、其二，本技術(shù)的公路隧道分段調(diào)光控制方法，在顯著降低能耗的同時，還能夠大大提高安全性和行車可見性，通過實時監(jiān)控并調(diào)整各隧道分段的照明亮度，可以確保照明亮度始終處于一個既能保證安全駕駛，又能避免能源浪費的范圍內(nèi)。尤其是當車速較低或交通密度較大的情況下，能夠根據(jù)實際情況調(diào)整照明，確保駕駛員的視線清晰，避免因照明不足或過亮影響駕駛安全。因此，安全性得到提升，且不增加不必要的能耗。

50、其三，本技術(shù)的公路隧道分段調(diào)光控制方法，基于pid控制模型，隧道照明系統(tǒng)能夠根據(jù)實際照明需求和目標亮度之間的誤差進行精細調(diào)節(jié)，及時糾正偏差，避免因控制滯后或不精準而造成的過度照明或照明不足的情況。pid控制可以減少照明調(diào)節(jié)過程中的誤差，提供穩(wěn)定而精準的照明強度，提升控制系統(tǒng)的可靠性和適應(yīng)性。

51、其四，本技術(shù)的公路隧道分段調(diào)光控制方法，能夠?qū)崟r響應(yīng)車速、車流量和洞外亮度變化，隧道照明需求受到多種因素的影響，特別是車流量、車速和隧道洞外亮度，這些因素在不同時間、季節(jié)、天氣等情況下會發(fā)生變化，傳統(tǒng)的恒定照明或固定時段的照明調(diào)整無法應(yīng)對這些變化。通過引入多信息協(xié)同的調(diào)光模型，能夠?qū)崟r監(jiān)測并綜合考慮這些動態(tài)因素，從而根據(jù)車速、車流量和洞外亮度的變化，精確計算出隧道各個段落的需求亮度，靈活調(diào)整照明強度。這種智能化、實時響應(yīng)的照明調(diào)節(jié)能夠有效避免不必要的能源浪費，減少對環(huán)境的負擔。

52、其五，本技術(shù)的公路隧道分段調(diào)光控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)精細、準確的分段調(diào)光，公路隧道通常由多個分段組成，每個段落的照明需求不同。例如，隧道入口段需要較高的亮度以便駕駛員快速適應(yīng)隧道環(huán)境，而隧道中間段則可能需要較低的亮度。通過將隧道分為多個段落并根據(jù)每段的需求亮度來進行獨立調(diào)光，系統(tǒng)能夠針對不同段落的實際需要提供不同的照明強度，從而進一步優(yōu)化能源使用并保持安全性。

53、其六，本技術(shù)的公路隧道分段調(diào)光控制方法，能夠極大提高隧道照明系統(tǒng)的自動化和智能化，該方法通過利用實時數(shù)據(jù)(車流量、車速、洞外亮度)和自動化控制模型，提升了隧道照明系統(tǒng)的智能化水平。傳統(tǒng)的手動調(diào)節(jié)或基于時間的調(diào)節(jié)方式往往無法有效應(yīng)對變化的交通狀況和環(huán)境亮度，而基于實時數(shù)據(jù)和調(diào)光控制模型的系統(tǒng)能夠自動、智能地調(diào)整照明，使隧道照明系統(tǒng)變得更加高效、智能，減少人工干預和誤操作。

54、其七，本技術(shù)的公路隧道分段調(diào)光控制方法，充分考慮了不同季節(jié)、不同時間、不同車流量、車速和洞外亮度等因素的變化，能夠根據(jù)環(huán)境的不同條件調(diào)整隧道照明的需求。無論是白天還是夜間，晴天還是陰雨天，車流量高峰期還是空曠時段，系統(tǒng)都能根據(jù)實際情況精確調(diào)整照明強度，確保在滿足安全性的前提下，做到高效節(jié)能。

55、進一步的，通過引入基于車流量、車速、洞外亮度的多信息協(xié)同調(diào)光方法，結(jié)合pid控制模型的精細調(diào)節(jié)，能夠顯著優(yōu)化隧道照明系統(tǒng)的性能，降低能源消耗，提高隧道照明系統(tǒng)的適應(yīng)性、智能化水平，并能在保證行車安全的前提下實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保的目標。這一方法不僅能夠解決傳統(tǒng)照明方式的局限性，還能夠滿足隧道建設(shè)過程中對安全性、舒適性、經(jīng)濟性和環(huán)境友好。