CN101437343B - 一种公路隧道照明模糊控制方法 - Google Patents

Abstract

一种公路隧道照明控制方法，其特征在于，是按下列步骤进行：步骤1，首先根据交通量Q确定公路隧道的基本段理论照明亮度L₅；步骤2，判断白天和黑夜：当判断为白天时，将公路隧道设置六个或五个照明路段，获取当前时段的实际亮度；利用一个时间段的连续实际亮度差值，预测下一时间点的实际亮度差值，预先对道路照明进行模糊控制，使任一时间点各路段的实际亮度均趋近于理论光照亮度L；当判断为黑夜时，将公路隧道设置为一个照明路段；预测下一时刻的亮度差值，预先对道照明灯进行调控，使当前时段实际亮度趋近于理论光照亮度L。本发明的显著效果是：既能根据外部光线对隧道内部照明灯实时进行模糊控制。又能达到高效节能的技术效果。

Description

一种公路隧道照明模糊控制方法

技术领域

本发明属于公路照明技术领域，具体是一种对公路隧道照明进行模糊控制的方法。

背景技术

公路隧道的照明技术一直随着道路施工技术的发展而发展，随着路面质量的不断提高，车速也在不断提高，这对公路隧道的照明提出了更高要求。特别在汽车高速驶入或驶出隧道的瞬间，驾驶员会因为光线瞬间的强烈反差，很难适应黑白对比形成的眩光，出现短暂的失明，而车速依然保持高速，很容易引起车祸发生。所以，隧道外与隧道内交界处照明的过渡过程，则是照明工程必须仔细分析考虑，认真处理的重点。在结合部应科学设计灯光，努力使亮度逐渐变化，尽可能给驾驶员一段适应的过程，保证良好的视觉效果。使光强逐渐变化，产生渐变效果，满足司机适应环境的要求。

目前的隧道照明控制方法包括手动控制和时序控制两种，手动控制是人工根据隧道口光线的变化，凭操作者的感觉对隧道照明灯进行控制，其稳定性和准确性都得不到保障；时序控制是根据事先设置的程序控制隧道照明灯，这也只是一个经验数据，不能实时跟随外部光线进行自适应调整。更不能根据隧道当前亮度，自动预测隧道下一时刻亮度，对隧道照明预先进行调控，使隧道任一时间点照明亮度均接近理论照明亮度，并且节约能源。

现有隧道照明控制技术的缺点：都不能根据外部光线对隧道内部照明进行实时模糊控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种公路隧道照明控制方法，能够根据隧道外部光线在隧道内进行实时模糊控制。

为达到上述目的，本发明提供一种公路隧道照明控制方法，其关键在于，按下列步骤进行：

步骤1，根据交通量Q确定公路隧道的基本段理论光照亮度L₅。

在公路中安装交通量检测仪，每经过间隔时间t获取当前交通量Q，当交通量为700≤Q≤2400时，3000米以上的隧道基本段亮度系数X取80%，从而得如下基本段理论光照亮度L₅与交通量的关系式：

L₅＝X（2.5+（2Q-1400）/1700）(若隧道长度L≥3000,X=0.8,否则，X=1)；

若Q＞2400，取Q=2400，若Q＜700，取Q=700；但无论隧道多长，只要Q＞2400，则取X=1；

步骤2，判断白天和黑夜：

在隧道外安装亮度检测仪，并设定白天和黑夜的亮度分界点Lc，

Lc=1.25L₅/k；

其中L₅为洞内基本段的理论光照亮度，k为通过交通量Q推算出的入口段折射系数，k=0.035-0.01·(2400-Q)/1700；

定时获取当前时段内隧道外的光照亮度L₀，比较L₀与亮度分界点Lc，如果L₀大于Lc，则判断为白天；如果L₀小于或等于Lc，则判断为黑夜。

当判断为白天时，隧道亮度的控制方式是按下列步骤进行：

第1步，将公路隧道设置六个照明路段，即入口段、过渡段1、过渡段2、过渡段3、基本段和出口段，当过渡段3与基本段之间的亮度之比小于或等于1.25时，取消过渡段3，成为五个照明路段。

每个照明区段都安装亮度检测仪，以当前时段内隧道外的光照亮度L₀、交通量Q和入口段折射系数k为基准，推算出每个路段的理论光照亮度L₁、L₂、L₃、L₄、L₅、L₆。

获取第一段，即入口段的理论光照亮度L₁：L₁=k×L₀；

获取第二段，即过渡段1的理论光照亮度L₂：L₂=0.3k×L₀；

获取第三段，即过渡段2的理论光照亮度L₃：L₃=0.1k×L₀；

获取第四段，即过渡段3的理论光照亮度L₄：L₄=0.035k×L₀；

获取第五段，即所述基本段理论光照亮度L₅；

获取第六段，即出口段的理论光照亮度L₆：L₆＝5L₅；

第2步，获取当前时段的实际亮度；

利用隧道内各照明路段的亮度检测仪获取当前时段内各路段的实际亮度值：L₁′、L₂′、L₃′、L₄′、L₅′、L₆′。

第3步，得出当前时段内各路段的实际亮度差值ε：

ε₁=L₁-L₁′；

ε₂=L₂-L₂′；

ε₃=L₃-L₃′；

ε₄=L₄-L₄′；

ε₅=L₅-L₅′；

ε₆=L₆-L₆′。

第4步，连续测得各路段j+n个时间点的实际亮度差值ε，并排成序列（ε¹，ε²，ε³，ε⁴，……ε^j，ε^j+1，……ε^j+n），j为正整数，n为正整数，预测下一个时间点的实际亮度差值ε^j+n+1，预置第j+n+1时间点各路段的亮度值，使第j+n+1时间点各路段的实际亮度趋近于理论光照亮度L。

（1）设定时间段T，在该时间段T内，每经过所述间隔时间t检测一次，连续测得各路段j+n个时间点的实际亮度差值ε，并排成序列（ε¹，ε²，ε³，ε⁴，……ε^j，ε^j+1，……ε^j+n），然后分别以ε¹、ε²、……、εⁿ为起点，在所述实际亮度差值序列中连续取j+1个实际亮度差值组成各路段的n个实际亮度差值数据组，如下式表示：

[ε¹，ε²，ε³，……ε^j+1]

[ε²，ε³，ε⁴，……ε^j+2]

……

[εⁿ，εⁿ⁺¹，εⁿ⁺²，……ε^j+n]。

（2）所述每个实际亮度差值数据组的前j个实际亮度差值作为输入值，组成输入数组，第j+1个实际亮度差值作为输出值，该输入数组与输出值组成一个数据对，共获得n个数据对，如下式表示：

（[ε¹，ε²，ε³，……，ε^j]；ε^j+1）

（[ε²，ε³，ε⁴，……，ε^j+1]；ε^j+2）

……

（[εⁿ，εⁿ⁺¹，εⁿ⁺²，……ε^j+n-1]；ε^j+n）。

（3）获取所述实际亮度差值序列（ε¹，ε²，ε³，ε⁴，……ε^j，ε^j+1，……ε^j+n）的最大实际亮度差值ε_max和最小实际亮度差值ε_min；

所述n个数据对的输入值均在[ε_min，ε_max]范围内，将[ε_min，ε_max]均匀划分为2G+1个输入子区间，各输入数组分别选择相对应的G，G为任意正整数。

所述n个数据对的输出值均在[ε_min，ε_max]范围内，将[ε_min，ε_max]均匀划分为2M+1个输出子区间，各输出值分别选择相对应的M，M为任意正整数。

（4）在第i个输入数组[εⁱ，εⁱ⁺¹，εⁱ⁺²，……，ε^i+j-1]的2G+1个输入子区间上获得所述第i个输入数组中每个输入值的输入最大隶属度μⁱ(εⁱ)，μⁱ⁺¹(εⁱ⁺¹)，μⁱ⁺²(εⁱ⁺²)，……μ^i+j-1(ε^i+j-1)；

将所述第i个输入数组中每个输入最大隶属度μⁱ(εⁱ)，μⁱ⁺¹(εⁱ⁺¹)，μⁱ⁺²(εⁱ⁺²)，……μ^i+j-1(ε^i+j-1)相乘，得到第i个输入置信度μ_o ⁱ，由下式表示：

${{\mathrm{\μ}}_o}^i=\underset{k=i}{\overset{i+j-1}{\mathrm{\Π}}}{\mathrm{\μ}}^k\left({\mathrm{\ϵ}}^k\right);$

在第i个输出值ε^i+j的2M+1个输出子区间上获得所述第i个输出值的输出最大隶属度对应的中值

所述第i个输入置信度μ_o ⁱ与所述第i个输出最大隶属度对应的中值

相乘得到第i个积S_i，由下式表示：

$S_i={\mathrm{\μ}}_o\stackrel{i-i}{y}.$

（5）将n个输入置信度μ_o ⁱ相加得输入置信度总和μ_o，由下式表示：

${\mathrm{\μ}}_o=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{{\mathrm{\μ}}_o}^i;$

将n个S_i相加得中心模糊亮度差值S，由下式表示：

$S=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{{\mathrm{\μ}}_o}^i\stackrel{\‾}{y^i}.$

（6）由S与μ_o的比值获得第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε^j+n+1，由下式表示：

${\mathrm{\ϵ}}^{j+n+1}=\frac{S}{{\mathrm{\μ}}_o}.$

获得入口段第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₁ ^j+n+1，过渡段1第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₂ ^j+n+1，过渡段2第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₃ ^j+n+1，过渡段3第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₄ ^j+n+1，基本段第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₅ ^j+n+1，出口段第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₆ ^j+n+1。

在第j+n+1时刻前，预先对隧道内的亮度进行调整，在第j+n+1时刻，将所述各路段的预测亮度差值ε₁ ^j+n+1、ε₂ ^j+n+1、ε₃ ^j+n+1、ε₄ ^j+n+1、ε₅ ^j+n+1、ε₆ ^j+n+1预调入隧道内各个段落的照明亮度中，使隧道内各个段落的照明亮度趋近于理论照明亮度L。

按照同样的方法，调节照明灯亮度使第j+n+1、j+n+2、j+n+3、……个时间点隧道内各段的实际亮度均趋近于理论光照亮度L，即使任意时间点隧道内各段的实际亮度均趋近于对应的理论光照亮度L。

当判断为黑夜时，隧道亮度的控制方式是按下列步骤进行：

第1步，将公路隧道设置一个照明路段，即基本段；

其理论光照亮度L=4.5Δk

Δk代表调光控制系数，假设Q=700～2400时，Δk采用内插，当Q≥2400时，Δk=1，Q≤700时，Δk=0.5/X,故可推得如下Δk计算公式，

(若隧道长度L≥3000,X=0.8,否则，X=1)。

第2步，获取当前时段的实际亮度；

利用隧道内亮度检测仪获取当前时段内的实际亮度值：L’。

第3步，得出当前时段内的实际亮度差ε：

ε=L-L’；

第4步，夜间隧道亮度的调整方法与白天隧道基本段的照明亮度调整方法相同，利用隧道当前某一时段内间隔相同时间的连续j+n个时间点的实际亮度差值序列（ε¹，ε²，ε³，ε⁴，……ε^j，ε^j+1，……ε^j+n），预测下一个时间点的亮度差值ε^j+n+1，预先对第j+n+1时间点隧道内亮度进行调整，在第j+n+1时刻，将所述预测亮度差值ε^j+n+1预调入隧道内各个段落的照明亮度中，使第j+n+1个时间点隧道内的实际亮度趋近于理论光照亮度L。

按照同样的方法，调节照明灯亮度使第j+n+1、j+n+2、j+n+3、……个时间点隧道内的实际亮度趋近于理论光照亮度L，即使任意时间点隧道内的实际亮度均趋近于对应的理论光照亮度L。

照明自动控制是根据洞外亮度和交通量的实时变化，自动调节照明灯的功率，使在满足运营要求的条件下，照明功耗最少。

现代隧道照明灯已逐步采用LED照明技术，可以采用调幅或调流技术，对LED灯实现256级亮度控制，这无疑为隧道照明自适应控制，实现更有效的节能提供了硬件的主要支持。

所述间隔时间t为10或5分钟，所述亮度检测仪每10或5分钟进行一次亮度检测和交通量Q的读取。定时读取亮度和交通量信息，可以减少控制系统的运算量。

本发明的显著效果是：通过交通量检测仪将车流量发送给主控制器，通过亮度检测仪将实际亮度发送给主控制器，主控制器根据当前车流量和隧道照明亮度预测下一时刻隧道的照明亮度差值，通过主控制器预先对隧道内各段LED的电源进行调幅或调流控制，从而对隧道内各段道路亮度分别进行模糊控制。该方法既能根据外部光线对隧道内部照明灯亮度预先进行调控，使隧道内任一时间点亮度都趋近于理论光照亮度L。又能达到高效节能的技术效果。

附图说明

附图1为本发明的步骤流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种公路隧道照明模糊控制方法，其关键在于，是按下列步骤进行：

步骤1，根据交通量Q确定公路隧道的基本段亮度L₅。

在公路中安装交通量检测仪，每隔5或10分钟获取一次当前交通量Q，当交通量为700≤Q≤2400时，3000米以上的隧道基本段亮度系数X取80%，从而得如下基本段理论光照亮度L₅与交通量的关系式：

L₅＝X（2.5+（2Q-1400）/1700）(若隧道长度L≥3000,X=0.8,否则，X=1)；

若Q＞2400，取Q=2400，若Q＜700，取Q=700；但无论隧道多长，只要Q＞2400，则取X=1。

步骤2，判断白天和黑夜：

在隧道外安装亮度检测仪，并设定白天和黑夜的亮度分界点Lc，

Lc=1.25L₅/k；

其中L₅为洞内基本段的理论光照亮度，k为通过交通量Q推算出的入口段折射系数，k=0.035-0.01·(2400-Q)/1700；

每隔5或10分钟获取当前时段内隧道外的光照亮度L₀，比较L₀与亮度分界点Lc，如果L₀大于Lc，则判断为白天；如果L₀小于或等于Lc，则判断为黑夜。

当照明设计误差小于25%时，不重新进行设计。照明计算误差应不大于25%，洞内最小亮度为1cd/cm²,亮度检测仪误差至少应小于0.25cd/cm²。

当判断为白天时，隧道亮度的控制方式是按下列步骤进行：

第1步，将公路隧道设置六个照明路段，即入口段、过渡段1、过渡段2、过渡段3、基本段和出口段，当过渡段3与基本段之间的亮度之比小于或等于1.25时，取消过渡段3，成为五个照明路段。

每个路段都安装亮度检测仪，以当前时段内隧道外的光照亮度L₀、交通量Q和入口段折射系数k为基准，推算出每个路段的理论光照亮度L₁、L₂、L₃、L₄、L₅、L₆：

获取第一段，即入口段的理论光照亮度L₁：L₁=k×L₀；

获取第二段，即过渡段1的理论光照亮度L₂：L₂=0.3k×L₀；

获取第三段，即过渡段2的理论光照亮度L₃：L₃=0.1k×L₀；

获取第四段，即过渡段3的理论光照亮度L₄：L₄=0.035k×L₀；

获取第五段，即所述基本段理论光照亮度L₅；

获取第六段，即出口段的理论光照亮度L₆：L₆＝5L₅；

第2步，获取当前时段的实际亮度；

每隔5或10分钟利用隧道内各照明路段的亮度检测仪获取当前

时段内各路段的实际亮度值：L₁′、L₂′、L₃′、L₄′、L₅′、L₆′。

第3步，得出当前时段内各路段的实际亮度差ε：

ε₁=L₁-L₁′；

ε₂=L₂-L₂′；

ε₃=L₃-L₃′；

ε₄=L₄-L₄′；

ε₅=L₅-L₅′；

ε₆=L₆-L₆′。

第4步，连续测得各路段j+n个时间点的实际亮度差值ε，并排成序列（ε¹，ε²，ε³，ε⁴，……ε^j，ε^j+1，……ε^j+n），预测下一个时间点的实际亮度差值ε^j+n+1，预置第j+n+1时间点各路段的亮度值，使第j+n+1时间点各路段的实际亮度趋近于理论光照亮度L。

（1）设定时间段T，在该时间段T内，每经过所述间隔10或5分钟检测一次，连续测得各路段j+n个时间点的实际亮度差值ε，并排成序列（ε¹，ε²，ε³，ε⁴，……ε^j，ε^j+1，……ε^j+n），然后分别以ε¹、ε²、……、εⁿ为起点，在所述实际亮度差值序列中连续取j+1个实际亮度差值组成各路段的n个实际亮度差值数据组，如下式表示：

[ε¹，ε²，ε³，……ε^j+1]

[ε²，ε³，ε⁴，……ε^j+2]

……

[εⁿ，εⁿ⁺¹，εⁿ⁺²，……ε^j+n]。

（2）所述每个实际亮度差值数据组的前j个实际亮度差值作为输入值，组成输入数组，第j+1个实际亮度差值作为输出值，该输入数组与输出值组成一个数据对，共获得n个数据对，如下式表示：

（[ε¹，ε²，ε³，……，ε^j]；ε^j+1）

（[ε²，ε³，ε⁴，……，ε^j+1]；ε^j+2）

……

（[εⁿ，εⁿ⁺¹，εⁿ⁺²，……ε^j+n-1]；ε^j+n）。

（3）获取所述实际亮度差值序列（ε¹，ε²，ε³，ε⁴，……ε^j，ε^j+1，……ε^j+n）的最大实际亮度差值ε_max和最小实际亮度差值ε_min；

所述n个数据对的输入值均在[ε_min，ε_max]范围内，将[ε_min，ε_max]均匀划分为2G+1个输入子区间，各输入数组分别选择相对应的G，G为任意正整数。

所述n个数据对的输出值均在[ε_min，ε_max]范围内，将[ε_min，ε_max]均匀划分为2M+1个输出子区间，各输出值分别选择相对应的M，M为任意正整数。

（4）在第i个输入数组[εⁱ，εⁱ⁺¹，εⁱ⁺²，……，ε^i+j-1]的2G+1个输入子区间上获得所述第i个输入数组中每个输入值的输入最大隶属度μⁱ(εⁱ)，μⁱ⁺¹(εⁱ⁺¹)，μⁱ⁺²(εⁱ⁺²)，……μ^i+j-1(ε^i+j-1)；

将所述第i个输入数组中每个输入最大隶属度μⁱ(εⁱ)，μⁱ⁺¹(εⁱ⁺¹)，μⁱ⁺²(εⁱ⁺²)，……μ^i+j-1(ε^i+j-1)相乘，得到第i个输入置信度μ_o ⁱ，由下式表示：

${{\mathrm{\μ}}_o}^i=\underset{k=i}{\overset{i+j-1}{\mathrm{\Π}}}{\mathrm{\μ}}^k\left({\mathrm{\ϵ}}^k\right);$

在第i个输出值ε^i+j的2M+1个输出子区间上获得所述第i个输出值的输出最大隶属度对应的中值

所述第i个输入置信度μ_o ⁱ与所述第i个输出最大隶属度对应的中值

相乘得到第i个积S_i，由下式表示：

$S_i={\mathrm{\μ}}_o\stackrel{i-i}{y}.$

（5）将n个输入置信度μ_o ⁱ相加得输入置信度总和μ_o，由下式表示：

${\mathrm{\μ}}_o=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{{\mathrm{\μ}}_o}^i;$

将n个S_i相加得中心模糊亮度差值S，由下式表示：

$S=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{{\mathrm{\μ}}_o}^i\stackrel{\‾}{y^i}.$

（6）由S与μ_o的比值获得第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε^j+n+1，由下式表示：

${\mathrm{\ϵ}}^{j+n+1}=\frac{S}{{\mathrm{\μ}}_o}.$

获得入口段第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₁ ^j+n+1，过渡段1第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₂ ^j+n+1，过渡段2第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₃ ^j+n+1，过渡段3第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₄ ^j+n+1，基本段第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₅ ^j+n+1，出口段第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₆ ^j+n+1。

在第j+n+1时刻前，预先对隧道内的亮度进行调整，在第j+n+1时刻，将所述各路段的预测亮度差值ε₁ ^j+n+1、ε₂ ^j+n+1、ε₃ ^j+n+1、ε₄ ^j+n+1、ε₅ ^j+n+1、ε₆ ^j+n+1预调入隧道内各个段落的照明亮度中，使隧道内各个段落的照明亮度趋近于理论照明亮度L。

按照同样的方法，调节照明灯亮度使第j+n+1、j+n+2、j+n+3、……个时间点隧道内各段的实际亮度均趋近于理论光照亮度L，即使任意时间点隧道内各段的实际亮度均趋近于对应的理论光照亮度L。

现代隧道照明灯已逐步采用LED照明技术，可以采用调幅或调流技术，对LED灯实现256级亮度控制。交通量检测仪将车流量发送给主控制器，亮度检测仪将实际亮度发送给主控制器，主控制器根据一个时间段内的实际亮度，预测下一时间点的亮度，主控制器预先对隧道内各段LED照明灯的电源进行调幅或调流控制，达到对隧道内各段道路的亮度分别进行模糊控制，实现隧道内照明灯的亮度接近理论光照亮度L。

当判断为黑夜时，隧道亮度的控制方式是按下列步骤进行：

第1步，将公路隧道设置一个照明路段，即基本段；

其理论光照亮度L=4.5Δk

Δk代表调光控制系数，假设Q=700～2400时，Δk采用内插，当Q≥2400时，Δk=1，Q≤700时，Δk=0.5/X,故可推得如下Δk计算公式，

(若隧道长度L≥3000,X=0.8,否则，X=1)。

第2步，获取当前时段的实际亮度；

每隔5或10分钟利用隧道内亮度检测仪获取当前时段内的实际亮度值：L’；

第3步，得出当前时段内的实际亮度差值ε：

ε=L-L’。

第4步，夜间隧道亮度的调整方法与白天隧道基本段的照明亮度调整方法相同，利用隧道当前某一时段内间隔相同时间的连续j+n个时间点的实际亮度差值序列（ε¹，ε²，ε³，ε⁴，……ε^j，ε^j+1，……ε^j+n），预测下一个时间点的亮度差值ε^j+n+1，预先对第j+n+1时间点隧道内亮度进行调整，在第j+n+1时刻，将所述预测亮度差值ε^j+n+1预调入隧道内各个段落的照明亮度中，使第j+n+1个时间点隧道内的实际亮度趋近于理论光照亮度L。

按照同样的方法，调节照明灯亮度使第j+n+1、j+n+2、j+n+3、……个时间点隧道内的实际亮度趋近于理论光照亮度L，即使任意时间点隧道内的实际亮度均趋近于对应的理论光照亮度L。

所述间隔时间t为10或5分钟，所述亮度检测仪每10或5分钟进行一次亮度检测和交通量Q的读取。定时读取亮度和交通量信息，可以减少控制系统的运算量。

Claims (2)

1.一种公路隧道照明模糊控制方法，其特征在于，是按下列步骤进行：

步骤1，根据交通量Q确定公路隧道的基本段理论光照亮度L₅；

在公路中安装交通量检测仪，每经过间隔时间t获取当前交通量Q，当交通量为700≤Q≤2400时，3000米以上的隧道基本段亮度系数X取80%，从而得如下基本段理论光照亮度L₅与交通量的关系式：

L₅＝X（2.5+（2Q-1400）/1700）(若隧道长度L≥3000,X=0.8,否则，X=1)；

若Q＞2400，取Q=2400，若Q＜700，取Q=700；但无论隧道多长，只要Q＞2400，则取X=1；

步骤2，判断白天和黑夜：

在隧道外安装亮度检测仪，并设定白天和黑夜的亮度分界点Lc，

Lc=1.25L₅/k；

其中L₅为洞内基本段的理论光照亮度，k为通过交通量Q推算出的入口段折射系数，k=0.035-0.01·(2400-Q)/1700；

定时获取当前时段内隧道外的光照亮度L₀，比较L₀与亮度分界点Lc，如果L₀大于Lc，则判断为白天；如果L₀小于或等于Lc，则判断为黑夜；

当判断为白天时，隧道亮度的控制方式是按下列步骤进行：

第1步，将公路隧道设置六个照明路段，即入口段、过渡段1、过渡段2、过渡段3、基本段和出口段，当过渡段3与基本段之间的亮度之比小于或等于1.25时，取消过渡段3，成为五个照明路段；

每个照明区段都安装亮度检测仪，以当前时段内隧道外的光照亮度L₀、交通量Q和入口段折射系数k为基准，推算出每个路段的理论光照亮度L₁、L₂、L₃、L₄、L₅、L₆：

获取第一段，即入口段的理论光照亮度L₁：L₁=k×L₀；

获取第二段，即过渡段1的理论光照亮度L₂：L₂=0.3k×L₀；

获取第三段，即过渡段2的理论光照亮度L₃：L₃=0.1k×L₀；

获取第四段，即过渡段3的理论光照亮度L₄：L₄=0.035k×L₀；

获取第五段，即所述基本段理论光照亮度L₅；

获取第六段，即出口段的理论光照亮度L₆：L₆＝5L₅；

第2步，获取当前时段的实际亮度；

利用隧道内各照明路段的亮度检测仪获取当前时段内各路段的

实际亮度值：L′₁、L′₂、L′₃、L′₄、L′₅、L′₆；

第3步，得出当前时段内各路段的实际亮度差值ε：

ε₁=L₁-L′₁；

ε₂=L₂-L′₂；

ε₃=L₃-L′₃；

ε₄=L₄-L′₄；

ε₅=L₅-L′₅；

ε₆=L₆-L′₆；

第4步，连续测得各路段j+n个时间点的实际亮度差值ε，并排成序列（ε¹，ε²，ε³，ε⁴，……ε^j，ε^j+1，……ε^j+n），j为正整数，n为正整数，预测下一个时间点的实际亮度差值ε^j+n+1，预置第j+n+1时间点各路段的亮度值，使第j+n+1时间点各路段的实际亮度趋近于理论光照亮度L；

（1）设定时间段T，在该时间段T内，每经过所述间隔时间t检测一次，连续测得各路段j+n个时间点的实际亮度差值ε，并排成序列（ε¹，ε²，ε³，ε⁴，……ε^j，ε^j+1，……ε^j+n），然后分别以ε¹、ε²、……、εⁿ为起点，在所述实际亮度差值序列中连续取j+1个实际亮度差值组成各路段的n个实际亮度差值数据组，如下式表示：

[ε¹，ε²，ε³，……ε^j+1]

[ε²，ε³，ε⁴，……ε^j+2]

……

[εⁿ，εⁿ⁺¹，εⁿ⁺²，……ε^j+n]；

（2）所述每个实际亮度差值数据组的前j个实际亮度差值作为输入值，组成输入数组，第j+1个实际亮度差值作为输出值，该输入数组与输出值组成一个数据对，共获得n个数据对，如下式表示：

（[ε¹，ε²，ε³，……，ε^j]；ε^j+1）

（[ε²，ε³，ε⁴，……，ε^j+1]；ε^j+2）

……

（[εⁿ，εⁿ⁺¹，εⁿ⁺²，……ε^j+n-1]；ε^j+n）；

（3）获取所述实际亮度差值序列（ε¹，ε²，ε³，ε⁴，……ε^j，ε^j+1，……ε^j+n）的最大实际亮度差值ε_max和最小实际亮度差值ε_min；

所述n个数据对的输入值均在[ε_min，ε_max]范围内，将[ε_min，ε_max]均匀划分为2G+1个输入子区间，各输入数组分别选择相对应的G，G为任意正整数；

所述n个数据对的输出值均在[ε_min，ε_max]范围内，将[ε_min，ε_max]均匀划分为2M+1个输出子区间，各输出值分别选择相对应的M，M为任意正整数；

（4）在第i个输入数组[εⁱ，εⁱ⁺¹，εⁱ⁺²，……，ε^i+j-1]的2G+1个输入子区间上获得所述第i个输入数组中每个输入值的输入最大隶属度μⁱ(εⁱ)，μⁱ⁺¹(εⁱ⁺¹)，μⁱ⁺²(εⁱ⁺²)，……μ^i+j-1(ε^i+j-1)；

将所述第i个输入数组中每个输入最大隶属度μⁱ(εⁱ)，μⁱ⁺¹(εⁱ⁺¹)，μⁱ⁺²(εⁱ⁺²)，……μ^i+j-1(ε^i+j-1)相乘，得到第i个输入置信度μ_o ⁱ，由下式表示：

${{\mathrm{\μ}}_o}^i=\underset{k=i}{\overset{i+j-1}{\mathrm{\Π}}}{\mathrm{\μ}}^k\left({\mathrm{\ϵ}}^k\right);$

在第i个输出值ε^i+j的2M+1个输出子区间上获得所述第i个输出值的输出最大隶属度对应的中值

所述第i个输入置信度μ_o ⁱ与所述第i个输出最大隶属度对应的中值

相乘得到第i个积S_i，由下式表示：

$S_i={\mathrm{\μ}}_o\stackrel{i-i}{y};$

（5）将n个输入置信度μ_o ⁱ相加得输入置信度总和μ_o，由下式表示：

${\mathrm{\μ}}_o=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{{\mathrm{\μ}}_o}^i;$

将n个S_i相加得中心模糊亮度差值S，由下式表示：

$S=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{{\mathrm{\μ}}_o}^i\stackrel{\‾}{y^i};$

（6）由S与μ_o的比值获得第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε^j+n+1，由下式表示：

${\mathrm{\ϵ}}^{j+n+1}=\frac{S}{{\mathrm{\μ}}_o};$

获得入口段第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₁ ^j+n+1，过渡段1第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₂ ^j+n+1，过渡段2第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₃ ^j+n+1，过渡段3第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₄ ^j+n+1，基本段第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₅ ^j+n+1，出口段第j+n+1个时间点的预测亮度差值ε₆ ^j+n+1；

在第j+n+1时刻前，预先对隧道内的亮度进行调整，在第j+n+1时刻，将所述各路段的预测亮度差值ε₁ ^j+n+1、ε₂ ^j+n+1、ε₃ ^j+n+1、ε₄ ^j+n+1、ε₅ ^j+n+1、ε₆ ^j+n+1预调入隧道内各个段落的照明亮度中，使隧道内各个段落的照明亮度趋近于理论照明亮度L；

按照同样的方法，在第j+n+1、j+n+2、j+n+3、……各时间点的任意时刻内调节照明灯亮度，使隧道内各段的实际亮度均趋近于理论光照亮度L；

当判断为黑夜时，隧道亮度的控制方式是按下列步骤进行：

第1步，将公路隧道设置一个照明路段，即基本段；

其理论光照亮度L=4.5Δk

Δk代表调光控制系数，假设Q=700～2400时，Δk采用内插，当Q≥2400时，Δk=1，Q≤700时，Δk=0.5/X,故可推得如下Δk计算公式，

(若隧道长度L≥3000,X=0.8,否则，X=1)；

第2步，获取当前时段的实际亮度；

利用隧道内亮度检测仪获取当前时段内的实际亮度值：L’；

第3步，得出当前时段内的实际亮度差ε：

ε=L-L’；

第4步，夜间隧道亮度的调整方法与白天隧道基本段的照明亮度调整方法相同，利用隧道当前某一时段内间隔相同时间的连续j+n个时间点的实际亮度差值序列（ε¹，ε²，ε³，ε⁴，……ε^j，ε^j+1，……ε^j+n），预测下一个时间点的亮度差值ε^j+n+1，预先对第j+n+1时间点隧道内亮度进行调整，在第j+n+1时刻，将所述预测亮度差值ε^j+n+1预调入隧道内各个段落的照明亮度中，使第j+n+1个时间点隧道内的实际亮度趋近于理论光照亮度L；

按照同样的方法，调节照明灯亮度使第j+n+1、j+n+2、j+n+3、……个时间点隧道内的实际亮度趋近于理论光照亮度L，即使任意时间点隧道内的实际亮度均趋近于对应的理论光照亮度L。

2.根据权利要求1所述的一种公路隧道照明模糊控制方法，其特征在于：所述间隔时间t为10或5分钟，所述亮度检测仪每10或5分钟进行一次亮度检测和交通量Q的读取。

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