本發(fā)明涉及路燈控制，具體涉及一種基于光伏路燈的亮度智能控制方法。

背景技術(shù)：

1、光伏路燈主要由太陽能電池組件、控制器、蓄電池、led光源、燈桿及燈具外殼等組成。其中，太陽能電池組件是核心部分，它將太陽能轉(zhuǎn)換為電能；控制器則負(fù)責(zé)控制電池的充放電，保護(hù)電池不過充過放；蓄電池用于儲存白天太陽能電池板轉(zhuǎn)換的電能，以便晚上供電；led光源作為發(fā)光體，具有高效節(jié)能的特點(diǎn)。在白天，太陽能電池板吸收太陽光并將其轉(zhuǎn)化為電能，通過控制器將電能儲存到蓄電池中。到了夜晚，當(dāng)光照度降低到一定程度時，控制器會自動檢測并發(fā)出指令，使蓄電池開始向led光源供電，從而實(shí)現(xiàn)照明功能。光伏路燈無需鋪設(shè)線纜，無需交流供電，不產(chǎn)生電費(fèi)，具有穩(wěn)定性好、壽命長、發(fā)光效率高等特點(diǎn)。

2、目前，現(xiàn)有技術(shù)根據(jù)實(shí)時車流來實(shí)行“車來燈亮”路燈調(diào)光的策略，通過實(shí)時監(jiān)測車流量，可以在無車輛通行時將燈光亮度調(diào)整至最低水平，從而大幅度降低電能消耗，但是在車流量穩(wěn)定較高的情況下，路燈由于實(shí)時車流產(chǎn)生的變化進(jìn)行該策略的調(diào)光，會導(dǎo)致路燈亮度調(diào)光量級頻繁變化，浪費(fèi)能源的同時駕駛員可能在短時間內(nèi)難以適應(yīng)亮度的快速變化，產(chǎn)生眩光或視覺不適導(dǎo)致一定的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于光伏路燈的亮度智能控制方法，解決以下技術(shù)問題：

2、目前，現(xiàn)有技術(shù)根據(jù)實(shí)時車流來實(shí)行“車來燈亮”路燈調(diào)光的策略，通過實(shí)時監(jiān)測車流量，可以在無車輛通行時將燈光亮度調(diào)整至最低水平，從而大幅度降低電能消耗，但是在車流量穩(wěn)定較高的情況下，路燈由于實(shí)時車流產(chǎn)生的變化進(jìn)行該策略的調(diào)光，會導(dǎo)致路燈亮度調(diào)光量級頻繁變化，浪費(fèi)能源的同時駕駛員可能在短時間內(nèi)難以適應(yīng)亮度的快速變化，產(chǎn)生眩光或視覺不適導(dǎo)致一定的安全隱患。

3、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

4、一種基于光伏路燈的亮度智能控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

5、s1，選取目標(biāo)道路并獲取該目標(biāo)道路的全部道路交匯點(diǎn)，以相鄰交匯點(diǎn)為分割點(diǎn)將該目標(biāo)道路分為若干道路段；選取任一道路段并實(shí)時獲取該道路段的環(huán)境光照度和道路車流量，若存在首次環(huán)境光照度小于等于預(yù)設(shè)閾值時，則將當(dāng)前環(huán)境光照度和道路車流量輸入預(yù)先訓(xùn)練好的調(diào)光網(wǎng)絡(luò)模型，得到調(diào)光等級，將所述調(diào)光等級的對應(yīng)亮度l0作為該道路段路燈開啟的初始亮度；

6、s2，預(yù)設(shè)觀察周期h，將所述觀察周期均勻劃分為n個監(jiān)測周期，實(shí)時獲取該道路段在所述觀察周期內(nèi)的道路信息，并計算任一監(jiān)測周期內(nèi)該道路段的路阻系數(shù)，以時間為橫坐標(biāo)，路阻系數(shù)為縱坐標(biāo)，生成路阻系數(shù)隨時間的變化曲線y(t)，其中所述道路信息包括道路最大限速、車道數(shù)量、道路長度、道路曲率和車流量；

7、s3，獲取所述變曲線y'(t)中的起始點(diǎn)、終止點(diǎn)、峰點(diǎn)和谷點(diǎn)并作為特征點(diǎn)，計算相鄰特征點(diǎn)之間的斜率k，根據(jù)計算公式計算得出變化系數(shù)k，若k大于等于預(yù)設(shè)閾值，則計算觀察周期內(nèi)該道路段的最大車流量，將當(dāng)前環(huán)境光照度和所述最大車流量輸入至預(yù)先訓(xùn)練好的調(diào)光網(wǎng)絡(luò)模型，得到調(diào)光等級，將所述調(diào)光等級的對應(yīng)亮度l'作為該道路路燈的亮度；若k小于預(yù)設(shè)閾值，則獲取當(dāng)前該道路的車流量和環(huán)境光照度，將當(dāng)前環(huán)境光照度和車流量輸入至預(yù)先訓(xùn)練好的調(diào)光網(wǎng)絡(luò)模型，得到調(diào)光等級，將所述調(diào)光等級的對應(yīng)亮度l'作為該道路路燈的亮度。

8、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述s1中，調(diào)光網(wǎng)絡(luò)模型的獲取過程為：

9、獲取訓(xùn)練集數(shù)據(jù)，所述訓(xùn)練集數(shù)據(jù)中包括樣本集；生成反向傳播網(wǎng)絡(luò)模型并設(shè)置訓(xùn)練參數(shù)；對所述訓(xùn)練集數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理；利用所述樣本集，對所述反向傳播網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到所述訓(xùn)練好的調(diào)光網(wǎng)絡(luò)模型。

10、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述s2中，路阻系數(shù)的計算過程為：

11、s11，獲取該道路段的道路信息，獲取車輛車身的最大長度并標(biāo)記為i，設(shè)定各車輛之間的安全車距為z，在該道路段中確定緩沖路段并獲取緩沖路段長度s，計算得到非緩沖路段同時可容納的最大車輛總數(shù)，記為車容量，標(biāo)記為gmax，其中：

12、；

13、其中，m為該道路段的車道數(shù)；

14、s12，獲取該道路段在當(dāng)前監(jiān)測周期內(nèi)所有駛出緩沖路段的車輛數(shù)gc，獲取任一車輛通行該道路的總時間t1以及車輛在所述的緩沖路段停留的時間t2，則根據(jù)車輛總時間和停留時間、緩沖路段的長度s和道路的總長度l，計算得到車流速度v，根據(jù)所述車流速度、道路車容量和道路車流量計算得到該道路段的路阻系數(shù)y；

15、；

16、；

17、；

18、其中，gd為該道路段的當(dāng)前車輛流量，r為道路的曲率。

19、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：確定緩沖路段的具體過程為：

20、獲取該道路段的最大限速v，獲取初始速度為v以預(yù)設(shè)的加速度a減速至0時消耗的時間t，并計算得到車輛減速至停車的過程中所行駛的路程s，沿著道路行駛的反方向選取首個道路交匯點(diǎn)，并將該道路交匯點(diǎn)作為起點(diǎn)從所述的道路段中選取長度為s的路段并標(biāo)記為緩沖路段。

21、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述s3中還包括根據(jù)所述變化系數(shù)對下一觀察周期h進(jìn)行修正。

22、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：修正的具體過程為：

23、；

24、其中，k標(biāo)為預(yù)設(shè)的變化系數(shù)閾值。

25、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述s3中還包括若存在首個相鄰特征點(diǎn)的斜率k大于等于預(yù)設(shè)閾值，則觀察周期提前結(jié)束，獲取當(dāng)前該道路的車流量和環(huán)境光照度，將當(dāng)前環(huán)境光照度和車流量輸入至預(yù)先訓(xùn)練好的調(diào)光網(wǎng)絡(luò)模型，得到調(diào)光等級，將所述調(diào)光等級的對應(yīng)亮度l'作為該道路路燈的亮度。

26、作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：還包括當(dāng)觀察周期提前結(jié)束，則獲取提前結(jié)束的觀察時長并標(biāo)記為h，令h=h，重復(fù)所述s2,s3。

27、本發(fā)明的有益效果：

28、在本發(fā)明的實(shí)際方案中，當(dāng)檢測環(huán)境光照度小于預(yù)設(shè)閾值時，則代表路燈需要開啟，通過實(shí)時獲取道路的環(huán)境光照度和車流量，并結(jié)合預(yù)先訓(xùn)練好的調(diào)光網(wǎng)絡(luò)模型，能夠智能化地調(diào)整路燈亮度，同時在檢測到道路車流量發(fā)生變化后，并不會直接觸發(fā)路燈的亮度變化，而是設(shè)定監(jiān)測周期t，并觀察在監(jiān)測周期t內(nèi)獲取該道路路阻變化率，可以理解的是路阻變化率反映了交通流量或車速隨時間的變化。比如，在一段時間內(nèi)，如果交通流量急劇增加或者車速大幅下降，那么路阻變化率會較高，表示路段的交通狀況變得更為擁堵，通行速度變慢。相反，車速提高或者流量減少時，路阻變化率較低，表示道路暢通，根據(jù)道路的路阻變化率計算變化系數(shù)，可以理解的是變化系數(shù)越大，即交通變化較劇烈，若由于實(shí)時車流產(chǎn)生的變化進(jìn)行該策略的調(diào)光，會導(dǎo)致路燈亮度調(diào)光量級頻繁變化，浪費(fèi)能源的同時駕駛員可能在短時間內(nèi)難以適應(yīng)亮度的快速變化，產(chǎn)生眩光或視覺不適導(dǎo)致一定的安全隱患，因此本發(fā)明采用最大車流量作為標(biāo)準(zhǔn)，來對該道路路燈的亮度進(jìn)行調(diào)整；變化系數(shù)越小，即交通變化較為平穩(wěn)，因此本發(fā)明采用最新采集到的車流量作為標(biāo)準(zhǔn)，來對該道路路燈的亮度進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明通過路阻系數(shù)隨時間變化的監(jiān)測根據(jù)車流量波動、交通擁堵情況等動態(tài)變化因素，來自適應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整路燈亮度調(diào)整，避免了路燈亮度調(diào)光量級頻繁變化，減少了能源浪費(fèi)的同時避免出現(xiàn)產(chǎn)生眩光或視覺不適的問題。