CN113923833B - 一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统，分别安装在隧道入口减速带和隧道出口减速带位置处的第一检测装置和第二检测装置，所述第一检测装置及第二检测装置分别用于检测驶入隧道内的驶入车辆信号及驶出隧道外的驶出车辆信号；处理模块用于根据所述第一检测装置所检测到的驶入车辆信号生成开灯指令和关灯指令；控制模块用于控制隧道内的照明系统亮度提高或降低到预设亮度以对隧道内车辆进行节能照明，车轮行驶通过减速带时，可还原出车轮上的纹路信息和车轮的轮廓信息，检测结果不受隧道亮度及环境情况影响，检测精度高；且受隧道内的光线以及周围环境的影响较小，安全且高效。

Description

一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统

技术领域

本发明涉及隧道智能节能控制技术领域，具体公开了一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统。

背景技术

随着我国交通基础建设的快速推进，公路建设进入了山区修筑时代，公路隧道所占比例越来越大。隧道照明系统作为隧道建设必不可少的一部分，其耗能严重、运营维护费用高等问题一直困扰着运营单位。照明成本已成为公路交通运营管理部门沉重的负担，特别是对于交通量偏低的中西部地区。为保证隧道行车安全,每天24小时的不间断照明使得隧道照明能耗成为公路交通运营部门的沉重负担,由于部分高速公路的交通量随季节性、时段性变化较大，也有部分高速公路开通不久或未全线贯通存在交通量较低的现象，极端情况可能出现几小时或半天才有几辆车的情况，全天候的持续照明导致资源严重浪费。

目前，在低交通量隧道的照明控制中，通常采用视频、微博雷达或感应线圈等感知技术来识别车流量和隧道内车辆行驶情况，但由于隧道光照以及环境情况具有复杂性，其检测结果容易受外界环境影响，误差较大；并且在隧道内设置过多的亮度检测仪、监控等装置容易对驾驶员的实现造成一定干扰，一定程度上还可能增加驾驶员的心理负担，安全性不高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统，以解决现有技术中车流量和车辆行驶情况检测误差过大以及安全性不高的问题。

为达到上述目的，本发明的第一方面，提供一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统，包括：

分别安装在隧道入口减速带和隧道出口减速带位置处的第一检测装置和第二检测装置，所述第一检测装置及第二检测装置分别用于检测驶入隧道内的驶入车辆信号及驶出隧道外的驶出车辆信号；

处理模块，用于根据所述第一检测装置所检测到的驶入车辆信号生成开灯指令，还用于根据所述第一检测装置及所述第二检测装置分别检测到的驶入车辆信号及驶出车辆信号综合判断处理，从而得到所述隧道内是否具有车辆，当所述隧道内车辆全部驶离后生成关灯指令；以及

控制模块，用于根据所述开灯指令控制隧道内的照明系统亮度达到预设亮度以对隧道内车辆照明，还用于根据所述关灯指令控制隧道内的照明系统降低亮度；

所述处理模块包括：

车轮信息生成模块，用于分别根据先后检测到的驶入车辆信号及驶出车辆信号生成驶入车辆的车轮信息及驶出车辆的车轮信息；

累加计数模块，用于在预设时间段内分别对驶入车辆信号及驶出车辆信号累加计数，得到驶入车辆数量和驶出车辆数量；

匹配模块，用于将所述驶入车辆的车轮信息及驶出车辆的车轮信息分别进行匹配，当所述驶入车辆的车轮信息和驶出车辆的车轮信息匹配成功，则表示对应车辆驶出隧道，以及用于接收来自于累加计数模块的驶入车辆数量和驶出车辆数量，并将驶出车辆数量与驶入车辆数量进行匹配，当驶出车辆的车轮信息与对应的驶入车辆的车轮信息以及驶入车辆数量和驶出车辆数量均匹配成功时，生成匹配成功信号；

控制信号生成模块，用于当第一检测装置检测到驶入车辆信号时生成所述开灯指令，以及用于接收所述匹配成功信号后，视为所述隧道所有车辆驶出隧道，并生成所述关灯指令。

进一步的，所述预设时间段通过以下公式获得：

；

其中：t为预设时间间隔，L为隧道长度，A1为第一检测装置1的安装位置距离隧道入口的距离，A2为第二检测装置2的安装位置距离隧道出口的距离，Vt为隧道内行车的限速。

进一步的，还包括一计时模块，用于在所述第一检测装置检测到第一个驶入车辆信号时，以所述预设时间段为计时周期进行计时；还用于在当前计时周期内，所述累加计数模块增加一个驶入车辆信号的数量时，重新以所述计时周期进行计时，直至计时结束；

所述累加计数模块还用于对所述计时模块的计时开始时刻至计时结束时刻之间的驶入车辆信号数量进行累加，从而得到该轮的驶入车辆数量；所述累加计数模块还用于对所述计时开始时刻至计时结束时刻之间的驶出车辆信号进行累加，从而得到该轮的驶出车辆数量。

进一步的，所述第一检测装置和第二检测装置均包括一下沉式的减速带以及一固定设置在所述减速带上表面并与所述车轮信息生成模块通信连接的车轮检测器；在距离所述隧道入口和隧道出口预设距离的路面上对应所述减速带的位置处均设有一尺寸与所述减速带相适配的沉槽，所述沉槽内均匀布置有若干缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的一端与沉槽的底部固定连接，另一端与所述减速带的下表面固定连接，使所述减速带受压可下沉至所述沉槽内。

进一步的，所述车轮检测器包括一与减速带的上表面固定连接的安装槽、若干阵列分布在所述安装槽内车轮检测单元，每一车轮检测单元均包括设于所述安装槽底部并与所述车轮信息生成模块通信连接的信号接收器、一一对应设置在所述信号接收器上方的受压单元以及设于所述受压单元与所述安装槽底部之间的受压弹簧，所述受压单元受压后能与所述信号接收器接触。

进一步的，每一所述信号接收器受压产生的受压信号分别具有不同的信号频率；

所述驶入车辆信号包括由隧道入口处的车轮检测器检测生成的多个不同频率的驶入车辆子信号，所述驶出车辆信号包括由隧道出口处的车轮检测器检测生成的多个不同频率的驶出车辆子信号；

所述车轮信息生成模块还用于依次接收所述车轮检测器生成的多个不同频率的驶入车辆子信号以及多个不同频率的驶出车辆子信号，并依次将接收到的所有不同频率的驶入车辆子信号和所有不同频率的车辆驶出子信号分别进行排列、组合，形成对应的驶入车辆的车轮信息和驶出车辆的车轮信息。

进一步的，所述驶入车辆的车轮信息和驶出车辆的车轮信息均包括车轮的纹路信息和/或轮廓信息。

进一步的，还包括一与所述控制模块连接的报警模块，

所述匹配还用于在所述驶出车辆的车轮信息与驶入车辆的车轮信息和/或驶出车辆数量与驶入车辆数量匹配不成功时，生成异常信号；

所述控制信号生成模块还用于根据所述异常信号生成报警指令；

所述控制模块还用于根据所述报警指令控制隧道内的照明系统持续保持当前亮度；

所述报警模块用于接收所述报警指令，并进行相应的警示。

本方案基于减速带在隧道入口处和隧道出口处设置车轮检测器，车轮行驶通过减速带时，可对接触的受压单元造成挤压并使信号接收器发出不同频率的信号，通过对不同频率的信号进行排列、组合，可还原出车轮上的纹路信息和车轮的轮廓信息，检测结果不受隧道亮度及环境情况影响，检测精度高，同时，通过累加计数模块、计时模块和匹配模块综合判断车辆是否在预设时间段内驶离隧道，以此来检测车辆驶入和驶离隧道的情况以及车辆在隧道内的行驶情况，并控制隧道内的照明灯的亮度，实现“车来灯亮、车走灯暗”的节能照明方式，可避免在隧道内设置过多的检测设备，即能减少隧道内的电能消耗，又能减少检测和监控设备对驾驶过程造成的影响，安全且高效。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

图1为本发明一种基于减速带的低交通量的隧道智能节能控制系统实施例一的控制框图。

图2为图1中第一检测装置和第二检测装置的安装位置示意图。

图3为图1中第一检测装置和第二检测装置的结构示意图。

图4为图3中第一检测装置和第二检测装置受压时的示意图。

图5为图1中车轮检测器的结构示意图。

图6为图5中另一的结构示意图。

图7为图6中A处的放大结构图。

图8为本发明实施例二的控制框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

如图1所示，为本实施例的一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统的控制框图。本实施例的一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统包括第一检测装置1、第二检测装置2、处理模块3、照明系统4以及与第一检测装置1、第二检测装置2、处理模块3、照明系统4均连接的控制模块5。所述第一检测装置1和第二检测装置2分别安装在隧道入口减速带和隧道出口减速带位置处，所述第一检测装置1可对驶入隧道的车辆进行检测，并生成对应的驶入车辆信号，所述第二检测装置2可对驶离隧道的车辆进行检测，并生成对应的驶出车辆信号，以此实现车辆驶入和驶离隧道情况的检测。所述处理模块3根据所述第一检测装置1所检测到的驶入车辆信号生成开灯指令，同时还根据所述第一检测装置1及所述第二检测装置2分别检测到的驶入车辆信号及驶出车辆信号进行综合判断处理，从而得到所述隧道内是否具有车辆，当所述隧道内车辆全部驶离后生成关灯指令。所述照明系统4包括沿所述隧道长度设置有第一至第N组照明灯41，所述照明灯41可为隧道内的车辆提供照明。所述控制模块根据所述开灯指令控制隧道内的照明系统亮度达到预设亮度以对隧道内车辆照明，以及根据所述关灯指令控制隧道内的照明系统降低亮度，以达到“车来灯亮、车走灯灭”的效果，实现隧道的节能控制。所述控制隧道内的照明系统4亮度达到预设亮度可以是将关闭状态的照明系统开启，也可以是将处于低亮度状态的照明系统4调节至高亮度状态（例如将20%亮度调至100%亮度）。所述降低亮度可以是将高亮度状态调节至低亮度状态（例如将90%调至15%），也可是控制照明系统关闭。

所述处理模块3包括车轮信息生成模块31、匹配模块32、控制信号生成模块33和累加计数模块34。所述车轮信息生成模块31与所述第一检测装置1和第二检测装置2通信连接，可根据第一检测装置1和第二检测装置2的检测情况依次接收车辆驶入信号和车辆驶出信号，并根据车辆驶入信号和车辆驶出信号先后生成驶入车辆的车轮信息和驶出车辆的车轮信息。在本实施例中，所述驶入车辆的车轮信息和驶出车辆的车轮信息均包括车轮的纹路信息和/或轮廓信息，便于对车轮上的纹路信息和/或轮廓信息进行识别，以区分出入隧道的不同类型的车辆。所述累加计数模块34在预设时间段内分别对驶入车辆信号及驶出车辆信号累加计数，得到驶入车辆数量和驶出车辆数量。所述匹配模块32依次接收驶入车辆的车轮信息和驶出车辆的车轮信息，并将驶出车辆的车轮信息与对应的驶入车辆的车轮信息进行匹配，同时，所述匹配模块32还接收来自于累加计数模块34生成的驶入车辆数量和驶出车辆数量，并将驶出车辆数量与驶入车辆数量进行匹配，当驶出车辆的车轮信息与对应的驶入车辆的车轮信息以及驶入车辆数量和驶出车辆数量均匹配成功时，生成一匹配成功信号。所述控制信号生成模块33可在第一检测装置1检测到驶入车辆信号时生成所述开灯指令，隧道内所有车辆驶出隧道后生成所述关灯指令，也即在接收到匹配成功信号后生成所述关灯指令。

在本实施例中，为使得所述累加计数模块34获得准确的驶入车辆数量和驶出车辆数量，所述处理模块3还包括一计时模块35，以在所述第一检测装置1检测到第一个驶入车辆信号时，以所述预设时间段为计时周期进行计时；以及在当前计时周期内，当累加计数模块34增加一个驶入车辆信号的数量时，重新以所述计时周期进行计时，直至计时结束。

在具体实现时，当某一时间段内有多辆车辆进出隧道时，对于驶入隧道的车辆，所述累加计数模块34自接收到第一个驶入车辆的车轮信息时（也即第一辆车进入隧道时）开始对驶入隧道的车辆（或驶入车辆信号）进行计数，与此同时，计时模块35开始以预设时间段为计时周期进行计时。在计时结束前，所述累加计数模块34每接收到一个驶入车辆信号，对驶入车辆信号进行一次累加，则驶入隧道的车辆数量增加一，并且在驶入车辆信号每次累加后，计时模块35以预设时间段为计时周期重新开始计时，直至计时结束后得到驶入车辆数量。同样，对于驶离隧道的车辆，所述累加计数模块34自接收到第一个驶出车辆的车轮信息时（或驶入车辆信号）开始对驶离隧道的车辆进行计数，在计时结束前，所述累加计数模块34每接收到一个驶出车辆信号，对驶出车辆信号进行一次累加，则驶离隧道的车辆数量增加一，直至计时结束后得到驶出车辆数量。上述第一个驶入车辆是指任何一个照明系统低4亮度状态下，所述第一检测装置1所检测到的第一个驶入车辆。

在本实施例中，所述预设时间段由隧道的长度、隧道内行车的限速以及第一检测装置1和第二检测装置2的安装位置所决定，其可表示为：

（1）

其中：t为预设时间间隔，L为隧道长度，A1为第一检测装置1的安装位置距离隧道入口的距离，A2为第二检测装置2的安装位置距离隧道出口的距离，Vt为隧道内行车的限速。

为增加节能控制的精准性，所述匹配模块32需判定驶出车辆的车轮信息与对应的驶入车辆的车轮信息以及驶入车辆数量和驶出车辆数量均匹配成功时，才能生成对应的匹配成功信号，以使得控制信号生成模块33生成关灯指令。具体的，所述匹配模块32在对驶出车辆的车轮信息与对应的驶入车辆的车轮信息进行匹配时，若驶出车辆的车轮信息与驶入车辆的车轮信息的匹配值达到预设阈值，则判定驶出车辆的车轮信息与对应的驶入车辆的车轮信息匹配成功。在本实施例中，所述预设的指纹匹配值条件为百分之七十，即当驶出车辆的车轮信息与驶入车辆的车轮信息的匹配值大于或等于百分之七十时，则认定该驶出车辆的车轮信息与驶入车辆的车轮信息同属于同一车辆。所述匹配模块32在对驶入车辆数量和驶出车辆数量进行匹配时，若驶入车辆数量与驶出车辆数量相等，则判定驶入车辆数量与驶出车辆数量匹配成功，即某一时间段内驶入隧道的车辆在预设的时间段内均已完全驶离隧道。

如图2-4所示，所述第一检测装置1和第二检测装置2均包括一下沉式的减速带11以及一固定设置在所述减速带11上表面并与所述车轮信息生成模块31通信连接的车轮检测器12，车辆行驶通过第一检测装置1和第二检测装置2时，所述下沉式的减速带11在车辆的碾压过程中可向下沉，以防止减速带11对车辆的车轮造成挤压和对车辆造成损伤，同时还能够提高驾驶员的舒适度以及提醒驾驶员进入隧道时应控制车速；所述车轮检测器12可用于检测车辆车轮上的纹路信息以及车轮的轮廓信息，以便于后续识别出驶入车辆的车轮信息和驶出车辆的车轮信息。所述减速带11分别设置在距离隧道入口预设距离（即第一检测装置1的安装位置距离隧道入口的距离A1）和距离所述隧道出口预设距离（第二检测装置2的安装位置距离隧道出口的距离A2）的位置处，以便在车辆驶入隧道之前照明系统4提前提高至预设亮度以及在车辆驶离隧道之后照明系统4延迟降低至正常使用状态下一定比例的亮度，在本实施例中，所述预设亮度为正常使用时的亮度，降低后的亮度为正常使用状态下亮度的百分之二十，其可通过控制其功率实现，以达到节能控制的目的。所述距离A1和A2可由当前道路的限速以及整个控制系统的响应时间所决定，在设置时，应当避免距离过长使得隧道内的照明系统4过早开启和过晚关闭而造成资源浪费，也应当避免距离过短使得隧道内的照明系统4过晚开启和过早关闭而影响驾驶。因此，在本实施例中，综合考虑节能和安全问题，所述预设距离优选为150m-300m。

具体的，在距离所述隧道入口预设距离A1和距离所述隧道出口预设距离A2的位置处的路面上均设有一尺寸与减速带11的尺寸相适配的沉槽13，所述减速带11可沉降地安装在对应的沉槽13内。更为具体的，在沉槽13内均匀布置有若干缓冲弹簧14，所述缓冲弹簧14的一端与沉槽13的底部固定连接，另一端与所述减速带11的下表面固定连接，使得减速带11在受到车辆碾压时，可下沉至所述沉槽13内，并当车辆驶离后，在缓冲弹簧14的复位作用下复位，以减小减速带11对车辆及驾乘人员的影响。

如图5-7所示，所述车轮检测器12包括一安装槽121、若干阵列分布在所述安装槽121内并与所述车轮信息生成模块31通信连接的信号接收器122以及一一对应设置在所述信号接收器122上方的受压单元123，所述安装槽121固定设置在所述减速带11的上表面，所述受压单元123可在收到车辆碾压时，向下移动并与信号接收器122接触，使信号接收器122产生对应的受压信号，且每一信号接收器122所产生的受压信号分别具有不同的频率，使得车辆驶入信号包括有多个不同频率的驶入车辆子信号、车辆驶出信号包括有多个不同频率的车辆驶出子信号，进而使后续处理模块3能够根据受压信号得到车轮上的纹路信息和轮廓信息。为便于受压单元123复位，每一所述受压单元123的底部均固定设置有受压弹簧124，所述受压弹簧124远离所述受压单元123的一端与所述安装槽121的对应位置固定连接，使得所述受压单元123受压后能与所述信号接收器122接触，并且在车辆驶离后能够在受压弹簧124的复位作用下复位。

具体实现时，对于货车、越野车或者施工车辆，由于此类车辆的车轮并非完全光滑，通常其车轮表面具有较大缝隙的花纹沟，针对此类车辆，所述车轮信息生成模块31可根据车轮的花纹沟对车轮的纹路信息进行识别。具体来说，当车辆行驶至减速带11上时，花纹沟内的受压单元123不会受压，相应的与之相对应的信号接收器122也不会有受压信号产生，而花纹沟外的轮胎表面与受压单元123接触是其受压，与之相对应的各信号接收器122将产生不同频率的受压信号（驶入车辆子信号或车辆驶出子信号），当车轮信息生成模块31在接收到不同频率的驶入车辆子信号和车辆驶出子信号时，可根据其频率分别对每一驶入车辆子信号和每一车辆驶出子信号的位置进行识别，重新排列、组合以形成对应的车轮上的花纹沟信息，得到驶入车辆的车轮信息和驶出车辆的车轮信息。

而对于汽车而言，其车轮上的花纹沟缝隙较小，针对此类车辆，所述车轮信息生成模块31可通过形成一车轮的轮廓信息来对汽车进行识别。具体来说，当汽车行驶至减速带11上时，由于其花纹沟缝隙较小，使得车轮的表面完全与车辆检测器接触，车轮行驶过的区域内的信号接收器122均会产生不同频率的受压信号，当车轮信息生成模块31在接收到这些受压信号后，可形成一个矩形车轮轮廓信息，同时由于同一辆车在通过减速带11时，其前后轮前后依次与车辆检测器接触，此时，可通过汽车前后轮之间的相位位置以及接收到的受压信号的先后时间差来对汽车进行识别，得到驶入车辆的车轮信息和驶出车辆的车轮信息。

在本实施例中，所述处理模块3还可根据驶入车辆信号、隧道长度、隧道最高限速以及每相邻两照明灯41的间距计算得到第一至第N组照明灯41一一对应的第一至第N开灯指令，所述开灯指令携带有开灯时间，从而使得所述第一至第N组照明灯41根据所述开灯时间由先至后依次开启，所述控制模块5还用于根据所述第一至第N开灯指令控制所述第一至第N组照明灯组的亮度依次达到预设亮度。具体实现时，由于照明灯41达到预设亮度的时间是根据驶入车辆信号、隧道长度、隧道最高限速以及每相邻两照明灯41的间距计算得到，当驾驶员在隧道内超速通过某一组照明灯41时，由于超速行驶，使得其经过的照明灯41在通过时刻并未达到开灯时间，可提示驾驶员行车速度超过限速；同时，还能进一步实现隧道内的节能照明。具体结合实例，假设隧道长度为五公里，隧道限速为八十公里，隧道所属路段类型为高速路，其最低限速为六十公里，以五个照明灯41为一组，每相邻两间隔为一百米，因此隧道设十组照明灯41，每一组照明41灯占五百米。在隧道标准车速上浮动约10%，即车辆以90公里配速，行驶完隧道需要约5.55分钟，那么设在检测到第一辆车辆驶入的时间为22:00：00，第一组照明灯41点亮，22:00:55，第二组照明灯41点亮，22：01:50第三组照明灯41点亮，以此累推，直至所有照明灯41点亮。

本实施例在工作时，当车辆行驶至隧道入口附近并通过减速带11时，所述第一检测装置1的车轮检测器12受压产生车辆驶入信号并传输给车轮信息生成模块31和控制信号生成模块33；所述控制信号生成模块33接收所述车辆驶入信号并生成开灯指令；所述控制模块5接收开灯指令并控制隧道内的照明灯41的亮度提高至预设亮度；同时，所述车轮信息生成模块31接收车辆驶入信号，并对其进行排列、组合形成驶入车辆的车轮信息并传输给匹配模块32；并且当控制信号生成模块33接收到车辆驶入信号时，所述累加计数模块34开始计数，与此同时，计时模块35开始计时，计时结束前，所述车辆驶离隧道并通过第二检测装置2，第二检测装置2的车轮检测器12受压产生车辆驶出信号传输给车轮信息生成模块31，所述车轮信息生成模块31接收车辆驶出信号，并对其进行排列、组合形成驶出车辆的车轮信息传输给匹配模块32，且累加计数模块34输出驶入车辆数量和驶出车辆数量也传输给匹配模块32；所述匹配模块32接收驶出车辆的车轮信息，将驶出车辆的车轮信息与驶入车辆的车轮信息进行匹配，同时所述匹配模块32还接收驶入车辆数量和驶出车辆数量，将驶入车辆数量和驶出车辆数量进行匹配，当二者均匹配成功时，生成匹配成功信号；所述控制信号生成模块33根据所述匹配成功信号生成关灯指令；所述控制模块5接收关灯指令控制隧道内的照明灯41的亮度降低至正常使用状态的百分之二十，以此实现低交通量隧道的智能节能控制。

本实施例通过设置的第一检测装置1和第二检测装置2可实现出入隧道的车辆的检测，根据生成的检测信号进行整合得到较为完整的汽车前后轮的车轮特征，以实现隧道内的照明灯41达到“车来灯亮，车走灯暗”的效果，达到减少隧道内部的电能消耗。

实施例二

如图8所示，为本实施例的一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统的控制框图，本实施例的一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统包括与实施例一结构或功能相同或相似的第一检测装置1、第二检测装置2、车轮信息生成模块31、匹配模块32、控制信号生成模块33、累加计数模块34、计时模块35、照明系统4以及控制模块5。本实施例的区别在于：

本实施例还包括一与所述控制模块5连接的报警模块6，可在隧道内出现异常情况时进行报警。所述匹配模块32还用于在所述驶出车辆的车轮信息与驶入车辆的车轮信息和/或驶出车辆数量与驶入车辆数量匹配不成功时，生成异常信号。所述控制信号生成模块33根据所述异常信号生成报警指令，所述控制模块5根据所述报警指令控制隧道内的照明灯41持续保持当前亮度，同时，报警模块6接收所述报警指令并进行相应警示。当出现异常情况时，即说明在对驶出车辆的车轮信息与驶入车辆的车轮信息进行匹配时以及在对驶出车辆数量与驶入车辆数量进行匹配时至少有一个匹配不成功，换而言之，异常情况出现时也说明有驶入隧道的车辆未在预设的时间段内全部驶离隧道，此时，控制模块5可控制隧道内的照明灯41持续保持当前亮度以及报警模块6进行相应的警示，可提示相关人员隧道内出现异常情况，需进行查看核实。在本实施例中，报警方式可以是声音报警、灯光报警或者二者结合进行报警。

本实施例通过设置报警模块6，在隧道内出现异常情况时，报警模块6可以通过声音报警、灯光报警或者二者结合提示相关人员注意，使得相关人员能够及时采取应对措施，能够提高了隧道行车的安全性。

实施例三

本实施例的一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统包括与实施例一结构或功能相同或相似的第一检测装置1、第二检测装置2、车轮信息生成模块31、匹配模块32、控制信号生成模块33、累加计数模块34、计时模块35、照明系统4以及控制模块5；可选的包括与实施例二结构或功能相同或相似的报警模块6。本实施例的区别在于：

本实施例在具体实现时，所述车轮信息生成模块31包括分别与第一检测装置1和第二检测装置2分别通信连接的第一车轮信息生成子模块和第二车轮信息生成子模块，以分别对第一检测装置1和第二检测装置2所检测到的信号进行处理，生成对应的车轮信息。同样，所述控制模块5也包括第一控制子模块和第二控制子模块，所述第一控制子模块和第二控制子模块分别与第一车轮信息生成子模块和第二车轮信息生成子模块连接，以对应控制隧道内的开灯和关灯。

本实施例对于驶入隧道和驶出隧道车辆的车辆采用两套独立的系统进行检测，并且采用两个独立的控制子模块分别对开灯和关灯进行控制，能够避免系统在处理过程中出错，并且对各个模块的处理能力和性能要求更低。

本发明基于减速带11在隧道入口处和隧道出口处设置车轮指纹检测器，车轮行驶通过减速带11时，可还原出车轮上的纹路信息和车轮的轮廓信息，检测结果不受隧道亮度及环境情况影响，检测精度高；同时，通过匹配模块32、累加计数模块34和计时模块35综合判断车辆是否在预设时间段内驶离隧道，以此来检测车辆驶入和驶离隧道的情况以及车辆在隧道内的行驶情况，并控制隧道内的照明灯41的亮度，实现“车来灯亮、车走灯暗”的节能照明方式。

另，本发明只需在距离隧道出入口一定距离的地方分别设置第一检测装置1和第二检测装置2即可实现对车辆的准确检测，受隧道内的光线以及周围环境的影响较小，检测精度高；同时可避免在隧道内设置过多检测设备对驾驶员的心理上造成负担，安全且高效。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。

Claims (8)

1.一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统，其特征在于，包括：

分别安装在隧道入口减速带和隧道出口减速带位置处的第一检测装置和第二检测装置，所述第一检测装置及第二检测装置分别用于检测驶入隧道内的驶入车辆信号及驶出隧道外的驶出车辆信号；

处理模块，用于根据所述第一检测装置所检测到的驶入车辆信号生成开灯指令，还用于根据所述第一检测装置及所述第二检测装置分别检测到的驶入车辆信号及驶出车辆信号综合判断处理，从而得到所述隧道内是否具有车辆，当所述隧道内车辆全部驶离后生成关灯指令；以及

控制模块，用于根据所述开灯指令控制隧道内的照明系统亮度达到预设亮度以对隧道内车辆照明，还用于根据所述关灯指令控制隧道内的照明系统降低亮度；

所述处理模块包括：

车轮信息生成模块，用于分别根据先后检测到的驶入车辆信号及驶出车辆信号生成驶入车辆的车轮信息及驶出车辆的车轮信息；

累加计数模块，用于在预设时间段内分别对驶入车辆信号及驶出车辆信号累加计数，得到驶入车辆数量和驶出车辆数量；

匹配模块，用于将所述驶入车辆的车轮信息及驶出车辆的车轮信息分别进行匹配，当所述驶入车辆的车轮信息和驶出车辆的车轮信息匹配成功，则表示对应车辆驶出隧道，以及用于接收来自于累加计数模块的驶入车辆数量和驶出车辆数量，并将驶出车辆数量与驶入车辆数量进行匹配，当驶出车辆的车轮信息与对应的驶入车辆的车轮信息以及驶入车辆数量和驶出车辆数量均匹配成功时，生成匹配成功信号；

控制信号生成模块，用于当第一检测装置检测到驶入车辆信号时生成所述开灯指令，以及用于接收所述匹配成功信号后，视为所述隧道所有车辆驶出隧道，并生成所述关灯指令。

2.根据权利要求1所述的一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统，其特征在于：所述预设时间段通过以下公式获得：

；

其中：t为预设时间间隔，L为隧道长度，A1为第一检测装置1的安装位置距离隧道入口的距离，A2为第二检测装置2的安装位置距离隧道出口的距离，Vt为隧道内行车的限速。

3.根据权利要求1所述的一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统，其特征在于：还包括一计时模块，用于在所述第一检测装置检测到第一个驶入车辆信号时，以所述预设时间段为计时周期进行计时；还用于在当前计时周期内，所述累加计数模块增加一个驶入车辆信号的数量时，重新以所述计时周期进行计时，直至计时结束；

所述累加计数模块还用于对所述计时模块的计时开始时刻至计时结束时刻之间的驶入车辆信号数量进行累加，从而得到该轮的驶入车辆数量；所述累加计数模块还用于对所述计时开始时刻至计时结束时刻之间的驶出车辆信号进行累加，从而得到该轮的驶出车辆数量。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统，其特征在于：所述第一检测装置和第二检测装置均包括一下沉式的减速带以及一固定设置在所述减速带上表面并与所述车轮信息生成模块通信连接的车轮检测器；在距离所述隧道入口和隧道出口预设距离的路面上对应所述减速带的位置处均设有一尺寸与所述减速带相适配的沉槽，所述沉槽内均匀布置有若干缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的一端与沉槽的底部固定连接，另一端与所述减速带的下表面固定连接，使所述减速带受压可下沉至所述沉槽内。

5.根据权利要求4所述的一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统，其特征在于：所述车轮检测器包括一与减速带的上表面固定连接的安装槽、若干阵列分布在所述安装槽内车轮检测单元，每一车轮检测单元均包括设于所述安装槽底部并与所述车轮信息生成模块通信连接的信号接收器、一一对应设置在所述信号接收器上方的受压单元以及设于所述受压单元与所述安装槽底部之间的受压弹簧，所述受压单元受压后能与所述信号接收器接触。

6.根据权利要求5所述的一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统，其特征在于：每一所述信号接收器受压产生的受压信号分别具有不同的信号频率；

所述驶入车辆信号包括由隧道入口处的车轮检测器检测生成的多个不同频率的驶入车辆子信号，所述驶出车辆信号包括由隧道出口处的车轮检测器检测生成的多个不同频率的驶出车辆子信号；

所述车轮信息生成模块还用于依次接收所述车轮检测器生成的多个不同频率的驶入车辆子信号以及多个不同频率的驶出车辆子信号，并依次将接收到的所有不同频率的驶入车辆子信号和所有不同频率的车辆驶出子信号分别进行排列、组合，形成对应的驶入车辆的车轮信息和驶出车辆的车轮信息。

7.根据权利要求1所述的一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统，其特征在于：所述驶入车辆的车轮信息和驶出车辆的车轮信息均包括车轮的纹路信息和/或轮廓信息。

8.根据权利要求1所述的一种基于减速带的低交通量隧道智能节能控制系统，其特征在于：还包括一报警模块；

所述匹配模块还用于在所述驶出车辆的车轮信息与驶入车辆的车轮信息和/或驶出车辆数量与驶入车辆数量匹配不成功时，生成异常信号；

所述控制信号生成模块还用于根据所述异常信号生成报警指令；

所述控制模块还用于根据所述报警指令控制隧道内的照明系统持续保持当前亮度；

所述报警模块用于接收所述报警指令，并进行相应的警示。