本發(fā)明涉及隧道照明系統(tǒng)智能控制技術(shù)領(lǐng)域，具體說是涉及一種基于能見度的隧道照明亮度校正方法。

背景技術(shù)：

作為路段特殊構(gòu)造，公路隧道一般具有空間封閉、縱深較長的特點(diǎn)，導(dǎo)致自然照明資源不足，必須提供輔助照明方案，因此照明環(huán)境較為復(fù)雜。車輛行駛于隧道中時(shí)，其排放的極細(xì)顆粒以及由于輪胎摩擦地面而揚(yáng)起的灰塵等空氣污染物，對光線具有散射和吸收的作用，同時(shí)由于氣體擴(kuò)散不佳等原因，進(jìn)一步加劇了隧道交通環(huán)境中的低能見度現(xiàn)象，進(jìn)而影響行車安全。在低能見度駕駛環(huán)境中，為保證安全，駕駛員務(wù)必保證注意力高度集中，極易產(chǎn)生疲勞感，進(jìn)而降低交通資源利用率，造成交通阻塞、交通秩序混亂。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，公路隧道每公里的事故發(fā)生率大約相當(dāng)于普通路段的3倍，并且由于隧道公路結(jié)構(gòu)的特殊性，使其能見度不能滿足要求，一旦有車輛在隧道內(nèi)發(fā)生意外，不僅其后的車輛不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)，甚至隧道監(jiān)控中心也不能保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)，極易導(dǎo)致二次事故發(fā)生。

目前普遍用于改善隧道內(nèi)能見度的方法是加強(qiáng)隧道內(nèi)通風(fēng)，提高細(xì)小顆粒和灰塵等排出率，從而降低隧道的煙霧濃度；另外，也可以通過加強(qiáng)隧道內(nèi)照明亮度的方法，改善隧道內(nèi)的能見度，使得在亮度散射之余仍能保證隧道內(nèi)有足夠的視覺亮度和目標(biāo)及背景對比度，保證對駕駛員的安全駕駛。但是，目前的隧道照明系統(tǒng)僅根據(jù)時(shí)間段提供單一亮度的照明方案，雖然滿足了隧道照明亮度要求，但智能化程度低，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于已有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是要提供一種以隧道在不同天氣及時(shí)段的能見度為基礎(chǔ)，用于校正隧道亮度的智能控制方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種基于能見度的隧道照明亮度校正方法，其特征在于，步驟包括：

s01、將隧道按照長度均分為4段，根據(jù)車輛行駛方向，依次為入口段、過渡段、中間段和出口段；

s02、根據(jù)隧道照明標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算隧道各路段的所需亮度數(shù)據(jù)；

s03、測量并記錄隧道各路段在不同的能見度環(huán)境條件下的實(shí)際能見度數(shù)據(jù)；

s04、測量并記錄隧道各路段在不同的能見度環(huán)境條件下，能夠使隧道各路段的實(shí)際亮度均符合步驟s02計(jì)算得到的亮度要求時(shí)，各路段照明燈具的亮度調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)；

s05、以步驟s03提取的隧道各路段在不同的能見度環(huán)境條件下的實(shí)際能見度數(shù)據(jù)，以及步驟s04提取的各路段照明燈具的亮度調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行擬合，建立隧道各路段在不同的能見度環(huán)境條件下，能見度與燈具照明亮度轉(zhuǎn)換模型；

s06、根據(jù)步驟s05獲得的能見度與燈具照明亮度轉(zhuǎn)換模型，校正隧道各路段的燈具照明亮度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明在不增加額外硬件設(shè)備的情況下，通過直接調(diào)節(jié)隧道內(nèi)燈具的亮度來改善隧道內(nèi)的能見度情況，以增加隧道內(nèi)的視覺亮度和目標(biāo)物體及背景對比度，進(jìn)而提高隧道內(nèi)駕駛員的駕駛安全系數(shù)；

(2)本發(fā)明根據(jù)隧道內(nèi)能見度差異，控制燈具亮度變化，取代最大化燈具亮度的技術(shù)方案，既能保證隧道內(nèi)亮度的需求，也實(shí)現(xiàn)了資源的節(jié)約。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明中的隧道內(nèi)路面實(shí)際照度測量示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種基于能見度的隧道照明亮度校正方法，其執(zhí)行流程如圖1所示，步驟包括：

s01、將隧道按照長度均分為4段，根據(jù)車輛行駛方向，依次為入口段、過渡段、中間段和出口段。

s02、根據(jù)隧道照明標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算隧道各路段的所需亮度數(shù)據(jù)。

各路段所需的照明亮度數(shù)據(jù)是以隧道外部亮度、設(shè)計(jì)車流量及行車速度為基礎(chǔ)，根據(jù)隧道照明標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的；所述的隧道照明標(biāo)準(zhǔn)是2014年8月頒布的《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則jtg/td70/2-01-2014》。

具體的，根據(jù)公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則，入口段劃分為兩個照明段，與之對應(yīng)的亮度的計(jì)算公式為：

其中k為入口段亮度折減系數(shù)，k的值可以根據(jù)《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則jtg/td70/2—01—2014》中表4.1.1取值；lth1為第一入口段亮度值；lth2為第二入口段亮度值；l20(s)為隧道外亮度值；

根據(jù)公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則，過渡段按照漸變遞減原則分為三個照明段，與之對應(yīng)的亮度計(jì)算公式為：

其中，ltr1、ltr2、ltr3為第一過渡段、第二過渡段和第三過渡段的亮度值。

中間段的照明亮度由隧道單雙向、行車速度、車流量等因素共同決定。具體計(jì)算過程見《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則jtg/td70/2—01—2014》中表6.1.1中的規(guī)定。

根據(jù)公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則，出口段劃分為兩個照明段，與之對應(yīng)的亮度計(jì)算公式為：

其中，lex1、lex2分別為第一出口段和第二出口段的亮度值。

s03、測量并記錄隧道各路段在不同的能見度環(huán)境條件下的實(shí)際能見度數(shù)據(jù)。不同的能見度環(huán)境條件至少包括輕霧，霧，大霧，濃霧，強(qiáng)濃霧五種。其各自對應(yīng)的能見度劃分標(biāo)準(zhǔn)為：能見度距離在1-10公里之間的為輕霧；水平能見度距離低于1公里的為霧；水平能見度距離在200-500米之間的為大霧；水平能見度距離在50-200米之間的為濃霧；水平能見度距離低于50米的為強(qiáng)濃霧。將能見度檢測器安裝在隧道相應(yīng)段落，利用能見度檢測器測量隧道該段落的能見度，并記錄保存相應(yīng)能見度數(shù)據(jù)。

s04、測量并記錄隧道各路段在不同的能見度環(huán)境條件下，能夠使隧道各路段的實(shí)際亮度均符合步驟s02計(jì)算得到的亮度要求時(shí)，各路段照明燈具的亮度調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)。各路段的實(shí)際亮度根據(jù)各路段平均亮度計(jì)算得出。

各路段平均照度的計(jì)算步驟包括：

(1)將待檢測路段網(wǎng)格均分，并在各網(wǎng)格點(diǎn)上分別設(shè)置亮度計(jì)采集亮度；

(2)將采集到的所有亮度數(shù)據(jù)做平均處理，得到該路段的平均亮度。

本實(shí)施方式中，路面實(shí)際亮度的測量方法為：將待測路面劃分為許多大小相等的網(wǎng)格，利用亮度計(jì)測量各個網(wǎng)格點(diǎn)的實(shí)際亮度，對各個點(diǎn)的亮度值進(jìn)行平均操作，即可獲得平均亮度值。

圖2給出了隧道內(nèi)路面實(shí)際照度測量示意圖。在道路橫方向上，可以把每條車道二等分；在道路縱向上，可以按照每一個網(wǎng)格邊長≤5m的原則進(jìn)行等間距劃分。

s05、以步驟s03提取的隧道各路段在不同的能見度環(huán)境條件下的實(shí)際能見度數(shù)據(jù)，以及步驟s04提取的各路段照明燈具的亮度調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行擬合，建立隧道各路段在不同的能見度環(huán)境條件下，能見度與燈具照明亮度轉(zhuǎn)換模型。本發(fā)明采用商業(yè)數(shù)學(xué)軟件matlab實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)擬合。

s06、根據(jù)步驟s05獲得的能見度與燈具照明亮度轉(zhuǎn)換模型，校正隧道各路段的燈具照明亮度，相應(yīng)的燈具照明亮度可通過插值的方法獲取。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。