一种与车相随隧道照明延时控制系统和方法与流程

本发明涉及智能交通节能管控领域，尤其是一种隧道照明节能智能延时控制系统和方法。

背景技术：

1、高速公路建设正在向山区腹地发展，隧道占比高，而隧道是公路中主要的能耗节点，但一些高速公路建成通车后日常交通量较小，给公路运营压力巨大。目前基于交通感知的隧道照明节能控制技术在隧道照明系统中应用，根据来车情况对隧道照明进行开关控制，用于节省小交通量隧道的照明能耗。

2、现有隧道照明节能系统鲜少考虑车辆离开交通感知区间后的照明关闭延时设计，有的照明节能系统在车辆离开即关灯，不设置延时，这样不利于驾驶员观察车辆后方情况，且一旦感知设备出现异常或漏检等，易影响隧道内正常驾驶的光环境。也有的照明节能系统设置一个固定时长的延时关灯时间，但是在前后车车头时距接近来车开灯时长的阈值时，易出现前一车辆离开后照明回路关闭会待机后，后车到达在短时间内开启照明的情况。频繁关灯-开灯对灯具寿命产生不良影响等。

3、因此，如何在保证行车安全的情况下最大程度的发挥隧道照明节能系统的节能作用，是值得研究的。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提出一种与车相随隧道照明延时控制系统和方法，结合交通流运行条件、隧道感知与照明节能装置的设置特征，要解决的技术问题包括：如何根据来车开灯后车辆设计一种隧道照明节能智能延时控制方法与系统，既能根据实时交通流特征调节隧道照明延时，能够保证隧道行车安全的光环境，并进一步避免隧道照明设施的频繁开关。

2、为实现上述目的，本发明技术方案具体如下：

3、一种与车相随隧道照明延时控制系统，包括交通感知装置、区域照明节能控制箱、本地通讯装置和带延时调节模块的智能延时控制器；

4、交通感知装置监测识别隧道内车辆到达情况，返回信号代码；

5、区域照明节能控制箱控制原隧道照明回路的开关；

6、交通感知装置的指令通过本地通讯装置下达至区域照明节能控制箱；

7、智能延时控制器设置于区域照明节能控制箱内，延长保持照明回路开启时长；

8、延时调节模块查看照明节能系统运行状态，根据隧道入口交通感知装置采集的交通流数据，动态调节智能延时控制器的延时时长。

9、进一步地，智能延时控制器的照明开启延长时间tdur，通过延时调节模块根据隧道入口交通感知装置采集的交通流数据，每5min-15min动态统计车辆速度、车头时距或交通流量，对智能延时控制器的延时时长进行动态修正。

10、进一步地，车辆驶离后照明关闭的延时时长修正计算如下：

11、步骤1：设置初始值；

12、步骤2：根据交通流进行延长时间修订：

13、

14、

15、δt＝|th-ttotal|+tt；

16、其中：

17、tdur为车辆驶离回路控制范围后照明回路保持开启的延长时间初始值；

18、ttotal为回路控制范围的照明回路前后区域的照明开启时长；

19、l前为回路开启的车辆到达提前感知的距离；

20、l回路为照明节能控制箱所控制的照明回路覆盖的隧道路段长度；

21、v平均为车辆通过隧道的平均速度，根据实测单车速度计算平均值，无速度数据时按照隧道其他车辆限速确定；

22、th为平均车头视距，th＝3600/qh，qh为上一时段计算得到的交通流量；

23、tdur为修正后的保持照明回路开启的延长时间；

24、ε为照明回路关闭至下次开启时间间隔的最小值；

25、δt为修正时间；

26、tt为重叠修正时间。

27、进一步地，l前大于或等于10s的平均速度下行驶距离。

28、进一步地，每个区域照明节能控制箱对应接收三至四组交通感知装置的信号，同一组交通感知装置同时向二到三套区域照明节能控制箱发送车辆到达情况信号。

29、进一步地，在t0时间，隧道内第k组交通感知装置监测有车辆到达时，通过本地通讯装置将回路开启指令下达至第m个区域照明节能控制箱，开启对应照明回路灯具；

30、在tn时间，当隧道内车辆驶离第k+n组交通感知装置的监测区域，且第k组至第k+n组交通感知装置的监测区域内均无车辆到达或滞留，通过本地通讯装置将回路延时关闭指令下达至第m个区域照明节能控制箱，并启动控制箱内智能延时控制器；

31、隧道照明开启状态继续保持tdur时长后，即在tn+tdur时间，智能延时控制器接收来自第k组至第k+n组交通感知装置的信号；

32、当交通感知装置的信号均为“无车”时，关闭延时控制器，照明节能控制箱执行关闭照明回路指令；

33、当交通感知装置存在“有车”的信号时，继续执行照明开启指令。

34、本发明还涉及的一种与车相随隧道照明延时控制方法，包括：

35、步骤(1)在t0时间，隧道内第k组交通感知装置监测有车辆到达时，通过本地通讯装置将回路开启指令下达至第m个区域照明节能控制箱，开启对应照明回路灯具；

36、步骤(2)在tn时间，当隧道内车辆驶离第k+n组交通感知装置的监测区域，且第k组至第k+n组交通感知装置的监测区域内均无车辆到达或滞留，通过本地通讯装置将回路延时关闭指令下达至第m个区域照明节能控制箱，并启动控制箱内智能延时控制器；

37、步骤(3)隧道照明开启状态继续保持tdur时长后，即在tn+tdur时间，智能延时控制器接收来自第k组至第k+n组交通感知装置的信号；

38、当交通感知装置的信号均为“无车”时，关闭延时控制器，照明节能控制箱执行关闭照明回路指令；

39、当交通感知装置存在“有车”的信号时，返回步骤(1)继续执行照明开启指令。

40、进一步地，步骤(3)中，智能延时控制器的照明开启延长时间tdur，延时调节模块根据隧道入口交通感知装置采集的交通流数据，每5min-15min动态统计车辆速度、车头时距或交通流量，用以对智能延时控制器的延时时长进行动态修正，动态修正是根据交通流量或车头时距进行修正。

41、进一步地，车辆驶离后照明关闭的延时时长修正计算如下：

42、步骤1：设置初始值：

43、步骤2：根据交通流进行延长时间修订：

44、

45、

46、δt＝|th-ttotal|+tt；

47、其中：

48、tdur为车辆驶离回路控制范围后照明回路保持开启的延长时间初始值；

49、ttotal为回路控制范围的照明回路前后区域的照明开启时长；

50、l前为回路开启的车辆到达提前感知的距离；

51、l回路为照明节能控制箱所控制的照明回路覆盖的隧道路段长度；

52、v平均为车辆通过隧道的平均速度，根据实测单车速度计算平均值，无速度数据时按照隧道其他车辆限速确定；

53、th为平均车头视距，th＝3600/qh，qh为上一时段计算得到的交通流量；

54、t′dur为修正后的保持照明回路开启的延长时间；

55、ε为照明回路关闭至下次开启时间间隔的最小值；

56、δt为修正时间(s)；tt为重叠修正时间。

57、本发明在现有隧道照明节能控制系统不考虑延时控制或仅用定时延时的控制方法的基础上，进一步增加了基于交通流或车头时距地延时控制方法，在一般既有的定时控制的基础上，通过统计分析交通流或车头时距对延时时长的影响，在当隧道平均车头时距接近车辆通过回路控制范围的照明回路前后区域的照明开启时长的情况下，进一步根据交通量修正了延时时长，减少了车辆离开后回路关闭后车到达在短时间内到达并开启照明的情况，一方面保证了驾驶员对隧道环境的观察与行车安全的需求，另一方面避免了频发的关、开照明灯具造成led灯具及回路设施的损耗。