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关键词：单灯控制系统；LED隧道照明；智能化节能改造1前言本文在保证隧道照明满足行车标准要求下，结合福建省高速公路隧道照明管理实际，为了有效实现节能降耗的环保目标，采用隧道实时交通流量结合照度检测动态调光方式的单灯控制系统并将其引入沙厦高速公路（厦门段）的岩内隧道和凤溪隧道的LED隧道照明的智能化节能改造中，不仅可以在确保实际的照明需求情况下，为隧道提供安全、可靠、合理、节能、舒适的照明环境，还能够减少供电部门和运营管理单位之间的能源需求分歧。
2隧道智能照明监控系统的基本概述2.1隧道智能照明监控系统的原理智能照明监控系统主要由隧道单灯控制器、照明集中控制器、照度传感器、智能照明监控平台服务器及智能照明平台软件五部分组成。
每盏灯具运行状态控制可独立监控，也可以进行多个灯具分组策略控制，以提供更灵活的智能监控系统、最优的组合。
单灯控制系统通过RS485通讯协议能够为集中监控系统提供更为有效的数据传输内容。
单灯控制器具备独立地址，能够独立的调节灯具亮度，可实现对应LED照明灯具的开、关、调光、运行状态查询（实时或定时查询对应灯具电压、电流、功率因数、开关状态），在整个过程中，速地掌握每一个LED的照明情况。
集中控制器是系统控制调光的中枢部件，安装在专用集中控制箱中；通信接口采用RS485通信接口并具备以太网RJ45，通过RS485总线传输控制命令，控制隧道就地单灯控制器调光节能，上行通讯连接远程监控服务器，下行实现隧道就地灯具智能调光控制[1]。
除此之外，单灯控制系统还能实现和第三方拓展设备的数据传输和各种接入功能，在实施过程中结合照度传感器、监控卡口摄像机采集的数据实现动态调光，以便于集中器具备额外的透传价值。
单灯控制系统能够采用拓扑着色和组态相结合的方式，集中展示隧道内配电柜中接入平台的各类设备的参数、运行状态等，对回路数据进行实时动态化的监测，以便于发生故障之后对其进行有针对性的排除。
2.2单灯控制系统的特点本次智能化改造的单灯控制系统是采用0-10V调光技术的485单灯控制器，主要应用于隧道LED灯的单灯的调光、状态采集，以485通讯的形式传递出更完整的数字化信息。
基于模糊控制技术的隧道通风控制软件系统文章介绍了模糊控制技术来开发公路隧道通风控制系统。
专家的知识和经验或运营商，开发一套模糊控制规则，从车辆检测器、CO浓度传感器和VI传感器实时数据，模糊控制器的操作，控制指令，控制风机的操作。
标签：隧道通风；模糊控制；自动控制引言在公路隧道机械通气模式，最初都是横向通风模式，这种通风方式的首次成功应用荷兰隧道，盾构法的施工，圆形截面，车道上拱的下部空间空气管，设置上面的天花板，拱形空间排风管道，将流经隧道后较低的空间设计的排风管道上部横向通风方式，这种方式显然通风的隧道截面较大，容易获得管道空间使用。
为了减少隧道的横截面面积，节省工程投资，使用一个风道和隧道出现妥协通风模式相结合，所谓的半横向通风。
1934年，英国和西方隧道（3226）采用半横向通风，然后在大量的长度不是很长公路隧道，采用的通风方式。
和短隧道建成，原来依靠自然风可以满足要求，但随着交通量的显著增加，需要增加通风设备，设置专用的管道是不可能的，然后采用纵向通风模式。
隧道通风控制方法可分为手动控制、自动控制（实时控制）和基本控制（顺序控制）三种。
手动控制方式的特点是简单、灵活操作，操作员根据测试数据的采集（有限公司VI检测器、线圈等）和控制系统相关的技巧，独立的起停控制风扇。
但它需要大量的人力手动控制，并不能实现最优控制，所以主要的特殊情况紧急手动控制。
在一些假警报探测设备，手动控制比自动控制更准确、更有效。
手动控制可以分别在区域控制器控制和隧道，隧道区域控制器上的手动功能主要用于维护。
自动控制系统的原理是收集测试数据发送到中央控制计算机，控制计算机根据预设控制过滤模型，预测，计算，通风系统状态值，然后计算出相应的控制动作。
自动控制的关键是准确的控制模型，应用在正常情况下，隧道控制模型是不同的，不同的控制模型根据隧道的实际参数，包括形状、长度的隧道、交通流量和组成、气候、等开发，和需要不断调整完善的现场试验。
LED隧道照明智能控制系统摘要：随着科学技术的发展，在我国的交通工程建设中，为了直接有效的减少道路弯度，缩减道路距离，隧道的运用越来越多。
照明系统是隧道工程建设的一个重要组成部分，对提高隧道行驶的道路安全保障有着十分重要的作用。
提高隧道照明质量，保障行车安全是隧道工程照明系统布置首要考虑的问题。
在LED还没有被认可以前，隧道照明一般都是采用高压钠灯，电能消耗较大，而且是手动的控制方式，响应速度慢，照明效果无法根据隧道外自然光的强弱实现自动调节，对驾驶员形成的视觉亮度差比较明显，极易带来安全隐患，出现安全事故。
LED照明技术的面市，很好的弥补了这样缺陷，它以绿色环保、节能、色差小，而且还能实现智能化控制的绝对优势，迅速成为隧道照明的首先灯具，隧道运用也是LED行业目前从事技术开发研究的重要课题之一。
本文通过对LED灯的技术优势和和隧道运用设计进行分析探究，分析了LED灯隧道运用智能控制的优势，以加大大家多LED灯在隧道照明工程中运用的认识，促进LED灯在隧道亮化工程中的推广和运用。
关键词：LED；隧道照明；智能控制系统引言LED照明技术的普及推广，能有效弥补由高压钠灯组成的隧道照明系统所存在高能效、使用寿命短的明显缺陷，而且还大大缩减了后期的运维成本，实现了人性化的智能控制，提高了驾驶安全性，降低了安全隐患。
我们坚信，随着LED技术的不断完善和优化，采购成本的不断降低，在未来的照明系统运用中，LED照明一定会成为隧道照明工程的首先，取得社会各界的认可。
因此，我们必须加快LED技术在隧道照明领域的研究运用，提高智能化运用水平的同时，降低产品成本。
1LED技术优点LED是一种将电能转换为光能的半导体二极管的固体器件，由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成，通过不同的化合物，发出不同颜色的光。
光是人类眼睛可以看见的一种电磁波，也称可见光谱。
和传统灯具相比较，LED灯具具有明显的优势，具体体现在以下八个方面：光效：LED灯照明发光效率比较高，照明效果好，和普通白炽灯相比，至少在七倍以上。
高速公路隧道照明控制系统设计与优化研究隧道作为高速公路重要的建筑结构之一，在交通运输中起着重要的作用。
而隧道照明系统的设计与优化研究则是确保隧道内部视觉明确，保障驾驶员安全通行的关键环节。
本文将探讨关于高速公路隧道照明控制系统的设计与优化。
一、隧道照明需求分析隧道照明的主要目标就是为驾驶员提供良好的视觉环境，从而提高驾驶者在隧道内部的注意力和反应能力，减少事故发生的概率。
因此，隧道照明控制系统的设计需考虑以下因素：1. 视觉需求：驾驶员在隧道内部需要清晰的视野，可以辨认路标和交通信号等关键信息。
2. 能源效益：照明系统需要在满足视觉需求的同时尽可能减少能源消耗，达到节能的目的。
3. 人工智能：随着技术的发展，人工智能可以用于隧道照明控制系统，根据交通流量和环境光线等变量自动调整照明亮度和颜色。
二、隧道照明控制系统设计1. 照明设备选择：选择高效节能的照明设备，如LED灯。
相比传统的荧光灯和钠灯，LED灯具有更长的使用寿命，更低的能耗和更好的亮度调节性能。
2. 光线调节：根据隧道内外的光线情况，可设置光线传感器来实时监测和调节照明亮度，确保隧道内部的照明恒定稳定，避免照明不足或过强。
3. 智能控制：利用人工智能技术，将交通监控、交通流量等数据输入到算法模型中，自动控制照明系统的亮度。
当交通流量较大时，可以提高照明亮度以增加驾驶员的警觉性；当交通流量较小时，可适当降低照明亮度以节省能源。
三、隧道照明控制系统优化1. 应急照明系统：隧道照明控制系统应配备应急照明设备，如备用电源和应急照明灯。
在停电或其他突发状况下，保证照明系统的正常运行，确保驾驶员安全通过。
2. 无线通信系统：隧道内部应安装无线通信系统，用于集中控制和监测照明设备。
通过无线通信，可以远程调节照明亮度和颜色，实现隧道照明的集中控制。
3. 灯光布局：合理规划灯光布局，避免照明死角或照明过强区域。
通过合理布局，可使整个隧道内部照明均匀分布，提供良好的视觉效果。
高速公路隧道照明智能控制技术摘要：随着高速公路建设规模的不断扩大,道路隧道照明控制面临着更高的要求。
高速公路隧道为半封闭空间，没有自然光照射，在日间也需要人工辅助照明。
进出隧道时，光线会由明变暗和由暗变明，对人眼适应性提出了极大的考验。
此时，利用智能调光系统，可满足高速公路隧道独特的照明需求。
因此，探究高速公路隧道照明控制中智能调光系统的应用具有非常突出的现实意义。
关键词：高速公路隧道;照明;智能控制技术引言从系统结构、控制措施、网络通信、应用软件等方面，阐述隧道照明智能控制系统体系结构.提出了高速公路隧道照明智能控制技术要点，以提高隧道的运行和管理效率。
1隧道照明智能控制系统体系结构目前，时序控制系统是一种广泛应用于隧道工程照明系统的方法，它主要是通过不同线路的增减来实现隧道内部照明设备工作的数量。
该方法具有简单、安全、可靠的特点，但由于没有充分考虑到车速对照度、车流量等外在因素对于隧道内部光照条件变换的影响，而且由于天气条件不断变换，对隧道内的照明系统也会产生不利影响。
它不能充分满足隧道的灯光需求，而且能源消耗较大。
随着半导体照明技术的迅速发展，LED（Light Emitting Diode，发光二极管）光源因其节能高效的优点在隧道内的应用日益广泛。
LED 照明具有寿命长、可靠性高、低功耗等优势，符合绿色节能环保的特点。
隧道照明智能化控制系统包括监控中心主控计算机、LED隧道照明智能化控制器、数据通信接口等。
该系统采用场地传感器对隧道内外部照度值、车速以及车流量等进行实时监测，并把资料传输到监测中心。
主控计算机则根据所设置的光线调控逻辑，计算出每个隧道、不同区段目前的亮度参数，并将其通过通信网络发送到各个隧道的 LED 照明控制器，发布光线调节指令。
隧道照明控制器根据预定的照明控制策略，采集汽车探测器和光电探测器的检测信号，实现隧道内全部的灯光控制。
该系统的控制策略是，在平常没有车辆进入的情况下，只在隧道内部开启相应的基本照明、应急照明，这取决于探测到的洞室和外部的光强差值；在检测到有汽车进入隧道的时候，打开隧道入口的增强灯；当探测到车辆驶入隧道后，在车辆前方一定范围内增加灯光；如果发现后方没有其他车辆跟随，就会关掉后方的增强灯，并且降低基础灯光的亮度。
高速公路隧道LED无极调光智能控制系统及应用摘要：中国高速公路隧道照明系统基本使用高压钠灯，造成大量电能浪费的同时，也无法做到结合使用场景的灯光亮度合理精准调控。
基于此，本文提出全新的高速公路隧道照明控制系统，该系统可以做到对高速公路隧道内灯光亮度的合理调控，在确保行车安全的同时减少电能损耗，有效符合国家层面提出的节能减排目标。
关键词：隧道照明；无极调光；智能控制系统；节能引言经济的飞速增长，我国高速公路的建设数量与建设规模也不断增加。
据统计，截至2020年底，我国高速公路总里程达16.10万公里，其中公路隧道已达21316处。
而陕西省作为全国的隧道大省，隧道数量众多，隧道照明用电消耗也成为隧道运营管理单位的一项巨大开支，同时为响应国家“双碳”政策号召，急需加大高速公路隧道LED照明节能技术研究力度。
20世纪中叶，以欧洲为首的西方国家选择智能调光照明控制技术，制定了相应标准，且获得了全面的发展，促进了隧道照明的发展。
对比国外，我国的隧道照明技术发展晚于国外，无完善的设计规范，一般设计按照《公路隧道设计规范》(JTJ026-90)开展。
在90年代后期，为满足行车安全基本需求，贯彻安全、节能理念，开始确定灯具安装的相关方案，加大了“黑洞效应”、“白洞效应”、“灯具开启数量”几大主题的研究。
本文根据多年机电工程积累经验，研发了一套高速公路隧道LED照明智能控制系统，并应用于十天高速红石河隧道和银昆高速天台山隧道机电项目。
1常见的城市隧道照明控制技术1.1PLC控制技术PLC控制技术也被称为电力载波控制技术，需要在系统中安装PLC控制器、传输模块与终端感知设施。
在系统运行期间，由传感器持续采集现场监测信号，由PLC控制器对现场信号进行扫描识别，然后根据用户程序扫描结果选择是否执行预先设定的特殊功能指令，经由锁存电路向外接设备输出控制指令，执行照明灯具开启、关闭等控制动作。
PLC控制技术有控制方式多元化的优点，可以根据照明控制需求采取顺序控制、定时控制、环境自适应控制、闭环控制、计数控制等多种控制方式。
浅谈隧道照明智能控制方式隧道照明是隧道运行安全的重要组成部分，也是隧道内道路能够保持足够明亮的关键。
随着技术的发展，隧道照明智能控制方式逐渐成为一种趋势，具有很多优势。
智能控制方式是利用现代通信、计算和传感技术，实现对隧道照明的智能化管理和控制。
其主要特点包括：1. 自动感应控制：智能控制方式能够通过感应器自动感知环境光亮度，当光强达到设定阈值时，自动开启照明灯光；当光强低于设定阈值时，自动关闭照明灯光。
这种方式可以根据实际需要调整感应阈值，节约能源的同时保证隧道内的亮度。
2. 分区控制：隧道照明可以分为多个照明区域，每个区域可以根据不同的照明需求进行控制。
在进口和出口区域可以设置高亮度照明，而在中间区域可以设置较低亮度照明。
通过这种方式，可以更好地满足不同区域的照明需求，提高照明效果。
3. 时间控制：智能控制方式可以根据不同的时间段设置不同的照明模式。
在白天的时候可以采用低亮度照明，而在夜晚和高峰时段可以采用高亮度照明。
这样可以根据实际需要合理调整照明模式，节约能源的同时保证道路的安全。
4. 故障报警：智能控制方式具有故障报警功能，当照明系统出现故障时可以及时报警。
当照明灯泡损坏或电源故障时，系统可以自动发送报警信息，方便管理人员及时处理。
5. 远程监控：智能控制方式可以实现对隧道照明的远程监控和管理。
通过云平台，管理人员可以随时随地监控照明系统的工作状态，及时处理故障和异常情况。
这种方式可以提高管理效率和安全性，减少人工巡检的工作量。
隧道照明智能控制方式具有自动感应控制、分区控制、时间控制、故障报警和远程监控等特点，可以满足不同隧道的照明需求，提高照明效果和能源利用率。
随着技术的不断进步，相信隧道照明智能控制方式会越来越成熟，并广泛应用于隧道照明系统中。
基于STM32的隧道照明智能控制系统设计基于STM32的隧道照明智能控制系统设计随着城市交通的不断发展，隧道作为城市中重要的交通通道，起到了保障交通安全的重要作用。
对于隧道来说，照明是一项至关重要的设施，能够提供良好的照明效果，保持良好的视觉舒适度，确保司机的安全驾驶。
为了提升隧道照明的效果与管理，本文将介绍一种基于STM32的隧道照明智能控制系统的设计。
隧道照明智能控制系统的设计需要考虑到多个方面的因素，如照明亮度的调节、能耗的控制和故障的监测等。
为了满足这些需求，本设计选用了STM32作为控制核心，结合光敏传感器、继电器等外围设备，实现对隧道照明智能控制的全面管理。
首先，本设计通过光敏传感器实时采集光照强度，通过STM32处理器对采集到的数据进行分析和处理。
根据隧道不同区域的亮度需求，系统能够自动调整灯光的亮度水平，以保证司机在隧道内拥有最佳的视觉效果。
在白天或者外部光照较强的情况下，系统可以自动调整灯光的亮度降低，减少能耗；而在夜间或低光照条件下，系统能够自动增加灯光亮度，提升司机的视觉舒适感。
其次，该智能控制系统还具备能耗的控制功能。
通过实时监测灯光的使用情况，系统能够对不同时间段的能耗进行统计和分析，并根据实际需求进行能耗管理。
例如，在低交通流量的夜间，系统可以采用降低灯光亮度或关闭部分灯具的方式，以此降低能耗，节约电力资源。
此外，该智能控制系统还能够监测故障情况，并及时报警。
传感器可以实时感知到灯具的工作状态，如灯泡是否燃尽或损坏等。
一旦发现故障，系统将自动发送报警信号，并及时通知相关人员进行维护和检修，以保证隧道照明的持续稳定工作。
基于STM32的隧道照明智能控制系统设计，不仅实现了对隧道照明的智能化控制，还能够提高能耗的效益和减少故障的发生概率，进一步提升了隧道照明的运行效率和稳定性。
本系统具有灵活性、可靠性和可扩展性，能够适应不同规模和复杂度的隧道照明控制需求。
总之，基于STM32的隧道照明智能控制系统设计具有重要的实际意义。
智能化隧道通风控制系统设计与实现隧道的通风是隧道管理的重要组成部分，通风质量直接影响着交通工具运行的安全性、乘客的健康和隧道的维护成本，因此，如何实现隧道的智能化通风控制成为当前研究的热点问题之一。
一、隧道通风控制的现状及问题传统的隧道通风控制大多采用人工监控、手动调节，不仅效率低下、工作强度大，而且需要大量的人力和物力。
此外，传统的通风控制主要依靠经验或通风比的方式进行调整，往往容易出现过度通风或不足通风等问题，严重影响通风效果，形成能耗浪费和资源浪费。
随着物联网、云计算、人工智能等技术的兴起和发展，越来越多的行业开始应用智能化管理，隧道通风控制也不例外。
智能化通风控制可以实现自动化的监控和调控，节约大量的人力和物力成本，同时也能够更加准确地进行风量调控和气流分布管理。
二、智能化隧道通风控制系统的设计原则智能化隧道通风控制系统设计主要考虑以下几个方面：1.安全性通风系统关乎隧道运行的安全，因此设计上要保证通风参数的准确性和控制的稳定性。
同时，在系统的设计和维护过程中，要考虑采用多种安全防护措施，确保系统的稳定性和安全性。
2.高效性系统需要应用先进的通信技术和较高的计算能力，以实现信息的快速和准确传输，同时对气流进行实时的变化监测和分析，更快更准确地调整通风系统的运行状态。
3.可靠性系统需要具有高度的可靠性和易维护性，将可靠性设计作为系统工程设计的重要方面。
在组建系统时，需要充分考虑硬件的可靠性和软件的有效性，同时对站点故障和设备损坏的响应要及时有效。
三、智能化隧道通风控制系统的实现智能化隧道通风控制系统主要通过以下几个方面进行实现：1.传感器监测通过安装在隧道内气流的传感器实时检测气流质量和气体成分的变化，得到相关的数据和信息。
将这些数据输入计算机系统进行处理，进行智能控制和管理。
2.通风系统控制根据传感器的数据和其他的控制指标进行分析计算，控制通风系统的运行，如供、排风机的启停、每日/每周换气次数设置、供风量、排风量等参数。
公路隧道照明系统设计与智能控制随着经济的发展和城市交通的不断扩张，公路隧道的建设数量也在不断增加。
公路隧道作为交通运输的重要组成部分，为确保行车安全，需要有一个稳定可靠、高效节能的照明系统。
本文将探讨公路隧道照明系统的设计与智能控制。
首先，公路隧道照明系统的设计应符合人们正常视觉感知的需求。
隧道内的光线应当明亮而均匀，以保持驾驶员的警觉性和判断力。
为了实现这个目标，照明系统应采用适宜的照明亮度，并避免过度反差造成的视觉障碍。
此外，照明设备的分布应合理布局，以避免照明不足或者盲点的出现，保证隧道内的每一个角落都能够得到适当的照明。
其次，公路隧道照明系统的设计也需要考虑节能与环保因素。
传统的隧道照明系统大多使用荧光灯或钠灯等传统照明设备，耗电量大、寿命短。
而LED照明技术的出现，使得公路隧道照明系统具备了更好的节能和环保性能。
LED照明灯具具有高效节能、寿命长、抗震抗冲击等优点，逐渐成为公路隧道照明的主流选择。
此外，智能控制系统可以通过光感器实时感知隧道内部环境亮度的变化，自动调整灯具的亮度，以达到最佳节能效果。
此外，在公路隧道照明系统的设计中，还可以引入智能控制技术，实现人车分流，避免拥堵和事故发生。
智能控制系统可以利用车辆感应器和监控摄像头等设备，实时监测隧道内的交通流量和车辆速度，根据实际情况智能调整交通信号和照明亮度，有序引导车辆驶入或离开隧道。
这样一方面可以提高交通效率，另一方面也可以降低事故的发生率，保证行车安全。
最后，在公路隧道照明系统的设计和智能控制中，还应考虑到维护和管理的便利性。
照明灯具的故障检测和维修应该及时准确，以避免因设备故障造成的照明中断和安全隐患。
同时，应建立完善的数据监控系统，对隧道内的照明设备工作状态进行实时监测和分析，减少人力资源的浪费和运营成本。
综上所述，公路隧道照明系统设计与智能控制的重要性不言而喻。
通过合理的设计和智能控制，可以提高照明质量、降低能源消耗、改善交通状况，并增加维护管理的便利性。
高速公路隧道通风照明节能智能模糊控制系统研究 1.国内外公路隧道节能研究现状 1.1 国内高速公路隧道通风照明节能的研究现状 据统计，2002年我国公路隧道通车里程已达704km/1782座。公路隧道通车里程比1979年增长了13倍。同时隧道建设技术不断的提高，1995年建成的成渝高速公路上的中梁山隧道长3.165km，缙云山隧道长2.529km，解决了我国长大公路隧道的通风问题，1999年通车的四川省川藏公路上的二郎山隧道长4.176km，同年通车的四川广安地区公路隧道长4.534km，1999年底实现双洞通车的全长2×4.116km的浙江省甬台高速公路大西邻至糊雾岭隧道，设置了照明、通风、防火监控等完善的运营机电设施。截至2009年底，我国已经建成公路隧道6139座，总长394.20万米。如此大规模的隧道建设，不但运营管理的任务十分艰巨，其安全与节能问题也日益突出。其中隧道耗电占高速公路运营中的很大一部分，以3公里长隧道为例，年电费约为400万元。 如福建高速公路监控厦门分中心在对高速公路厦门大帽山隧道供配电系统、照明系统和通风系统进行了节能技术改造，通过适当提高线路电压、提高功率因素来改造供配电系统，经过一年的试运行，2009年5月底同比无功电量下降了85.48％，为福建高速公路减少电费支出87492.8元，取得了可喜的经济效益；对照明技术进行改造，将射流风机出风口处的风导向下方后，以此损坏率计算，一年可减少高压钠灯损坏38盏、镇流器损坏l8只、触发器损坏2只、灯具损坏l1套，合计节省购买灯具费用约2万多元。如全国高速公路隧道风机都采用“两台风机共用一套自耦降压起动装置”可节省50％的起动装置。 1.2 国外高速公路隧道通风照明节能研究现状 在公路隧道照明技术方面国外研究较早，通过长期的研究和实践，技术成熟。早在20世纪60年代，依据交通量、速度和洞外亮度进行自动调光技术就已经应用于意、法两国之间的Mont Blanc隧道照明。80年代后期，为了规范隧道照明设计和施工，减少交通事故，世界各国相继颁布了公路隧道照明设计规范。随后各国制定了适合本国国情的标准，如欧洲指定的《欧洲隧道照明标准》、日本的《隧道照明指南》等。为了节约电能，提高隧道照明效果和行车舒适性，保证公路隧道安全运行，针对隧道灯具国外进行了大量的研究。依据驾驶员视觉特性和隧道内的视觉环境制定了一系列数值计算准则。如德国的侧壁面计算方法和日本的灯具维护系数等。欧美发达国家从灯具材料、光学特性、外观质量、功能结构等做了深入研究，并取得了一定的成果。 公路隧道通风方面的研究由来已久，欧洲和日本在这方面的研究都做了许多的工作，处于世界先进水平。1919年美国修建的穿越纽约哈德逊的Holland隧道，形成了世界上最早的人工全横向通风方式，2000年底通车的挪威莱尔多隧道，该隧道通风分段的单段长度最大为9.5km。日本对关越隧道一线采用了两座竖井加多台静电除尘器的纵向组合通风方案，该方案能适用于任何交通方式，任何长度的特长公路隧道的通风，同时带来了巨大的经济效益。 2．研究的技术原理 2.1公路隧道节能研究的技术原理 隧道通风控制节能采用的是智能控制模型和智能控制的方法。它是通过对通风系统的模糊控制模型、神经网络控制模型和专家系统控制模型等进行研究，建立的智能控制模型；模糊逻辑控制方法是把人的经验形式化并引入控制过程，再运用模糊集合论进行数学处理，实现糊推理，进行判断决策，以达到令人满意的结果。 控制模块：根据专家经验或过程控制的知识生成控制规则；根据过程的模糊模型生成控制规则；根据对手工控制操作的系统观察和测量生成控制规则；安全保护模块：加密CO\VI检测元件数量；采用平面、二次曲面拟合方法，计算隧道内CO\VI分布情况。 隧道照明节能的智能控制方式是在自动控制方式的基础上，应用人工智能、专家系统、模糊控制、神经网络、遗传算法等智能控制技术，并采用模糊控制等智能控制算法来实现隧道无级调光和照明节能的目的。入口段、过渡段加强照明,包括开启LED灯，测试LED灯照度值，测试关键断面照度值，以及关闭LED灯，开启高压钠灯，在相同断面测试该点的照度值。 2.2 模糊控制技术 模糊控制本质上是一种基于语言规则的仿人智能控制。由于控制对象仅能提供一些模糊信息，计算机参与这类控制时必须模仿人类能够接受和处理模糊信息、进行模糊控制的本领。 模糊控制器主要由模糊量化接口、模糊知识库、模糊推理机、解模糊接口四部分组成，如下图所示： 模糊控制基本原理图 2.2.1模糊化 在模糊控制系统运行中，控制器的输入值、输出值是有确定数值的清晰量，而在进行模糊控制时，模糊推理过程是通过模糊语言变量进行的，因而必须先进行模糊化操作。所谓模糊化，就是把输入值匹配成相应语言变量语言值的隶属度过程。 设一个模糊控制器输入的物理量为温度(以X表示)和压力(以XZ表示)，输出为阀门流量的校正量(以Y表示)，这是一个典型的二输入、一输出控制问题。我们可以将温度划分成“低”、“中”、“高”、“很高”四个部分(或称四档)，而将压力划分成“低于正常”，“正常”，“高于正常”三档，将阀门的开关状态划分为“关”、“半开”、“中等”、“开”四级，分别定义它们的隶属函数。人们将“温度”称为语言变量，温度的“低”、“中”、“高”、“较高”称为这个语言变量的语言值。在实际控制过程中，经常把一个物理量划分成“正大”、“正中”、“零”、“负大”、“负中”五级，分别以英文字母PB、PM、Z、NB、NM表示。 模糊数的隶属函数可取不同的形状，如三角形、梯形、高斯型、钟形、Z形、S形等，针对工程问题，隶属函数的形状对控制效果的影响不大，因此，一般取形状简单，容易计算，并且和其它较为复杂的隶属函数得出得控制结果差别很小的三角形隶属函数即可。 2.2.2模糊规则库 模糊控制规则库是由一系列“IF-THEN”型的模糊条件语句所构成，它是模糊控制器的核心，规则是否正确地反映操作人员和有关专家的经验和知识，是否能适应被控对象的特性，直接关系到整个控制器的性能和控制效果。 控制规则的生成方法： A.根据专家经验或过程知识生成控制规则
模糊化模糊推理逆模糊化控制对象知识库模糊量模糊量模 糊 控 制 器精确量
参考量 r
精确量输出 y模糊控制规则是基于手动控制策略而建立的，而手动控制策略又是人们通过学习、实验以及长期经验积累而逐渐形成的，存储在操作者或专家中的一种技术知识集合，因而把蕴涵于知识集合中的知识经过理解、选择、归纳等过程抽取出来，即可形成经验型的知识模型。在此基础上，再经过一定的试凑、调整，可获得具有更好性能的控制规则。 B.根据过程的模糊模型生成控制规则 被控过程的动态特性可以用模糊语言来描述，这样的模型称为过程的模糊模型。基于过程的模糊模型能建立一组相应的模糊控制规则来达到系统希望的动态特性，这一组控制规则就形成模糊控制规则库。 C.根据操作人员的实际控制过程生成控制规则 在许多人工控制的工业系统中，熟练的操作人员可以成功地控制系统，但有时却难以给出用于模糊控制所用的控制语言。因此可以通过记录操作人员实际控制过程时的输入输出数据，并从中总结出模糊控制规则。根据以上原则建立的初步控制规则不一定是完美无缺的，往往还要通过试凑法或程序法等作进一步调整。 控制规则的静态特性： A.完备性：是指对于任意的输入应确保它至少有一个可适用的规则，而且规则的适用度应大于一定的数，譬如0.5。 B.干涉性：是指任意两条控制规则，如果前件部对应语言变量的隶属函数之间的重叠率不为零，那么两条规则就会产生相互作用。 C. 一致性：控制规则主要基于操作人员的经验，它取决于对多种性能的要求，而不同的性能指标要求往往互相制约，甚至是矛盾的。这就要求按这些指标确定的模糊控制不能出现互相矛盾的情况。即任意两条控制规则，如果前件部相同或相似，则后件部也应相同或相似。 2.2.3模糊逻辑推理 模糊推理是指由给定的输入到输出的映射过程。包括三个方面内容： (1)推理条件前提隶属度的聚集，也即在模糊规则的前件中应用模糊算子(与、或)。常用的与算子有:min(模糊交)和prod(代数积) 常用的或算子有:max(模糊并)和probor(概率或) (2)规则激活:根据模糊蕴涵运算由前提推断结论。 常用的模糊蕴涵算子有: 最小运算min(Mamdani)、代数积prod(Larsen)、算术运算(Zadeh) (3)输出总合:合成每一条规则的结论，得出总的结论。 常用的模糊合成算子有:max(模糊并)、probor(概率或)、sum(代数积)。 各种模糊算子的不同组合和应用，就有不同的推理方法，常见的有: Mamdani推理、Larsen推理等等，这两种推理方法的模糊合成算子都是取max(模糊并)，只是模糊蕴涵算子不同，Mamdani推理取的是min(模糊交)，是将规则结论部分的模糊子集被规则前提条件的满足程度，即规则的力度相截(min)，而Larsen推理取的是Prod(代数积)，是将规则结论部分的模糊子集与规则前提条件的满足程度，即规则的力度相乘(prod)，两种推理方法差别不大。 2.2.4反模糊化 所谓反模糊化，是指将模糊推理得到的控制量(模糊量)变换为实际用于控制的清晰量，也就是根据输出模糊子集的隶属函数计算出确定的输出的数值。常用的反模糊化方法有: (1)重心法:重心法是取模糊隶属度函数曲线与横坐标围成面积的重心围模糊推理的输出值。 (2)最大隶属度平均法 (3)面积等分法 (4)最大中点法 2.3 隧道照明节能智能控制 隧道照明不同于一般道路照明，有其明显的特殊性，在隧道建设及其监控系统中占有重要地位，是隧道营运安全的基本保障。随着我国交通水平的提高和发展，隧道建设与日俱增，隧道照明设施的规模和数量也越来越大，隧道的营运电费和维护成本也越来越高，因此，既安全又经济节能的隧道照明技术和节能方案是隧道照明技术的重点发展方向。 国内隧道灯具多采用白炽灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、低压钠灯等，可安装在拱顶、墙壁或吊装顶棚上，沿隧道纵向可单排布置，也可双排布置。在双排布置的情况下，可成对布置，也可交错布置。为了避免灯具不连续直射光由侧面进入驾驶室造成“闪光”的不快感觉，应尽量不将灯具装在侧面，而装在隧道顶部两侧或中央，且安装高度应在路面以上4m为宜。照明灯具呈线性分布。 2.3.1 隧道照明控制方式 （1）人工控制。人工控制是指根据洞外亮度、交通量、平均车速及天气条件等因素的变化，由隧道管理人员手动控制照明回路的开/关或无级调控照明亮度，又可细分为远程人工控制方式和本地人工控制方式。
