CN115100862A - 基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警系统及方法，系统，包括：交通状态感知系统、隧道运行状态判别模块、隧道控制系统、智能灯光预警控制模块、隧道洞口灯光软隔离系统、隧道侧壁照明系统和隧道疏散通道门灯光系统。本发明通过隧道内设置的交通状态感知系统进行隧道运行状态的感知，根据交通顺畅、交通阻滞、隧道火灾、交通事故、隧道水淹等不同运行状态，通过智能灯光预警控制模块对隧道洞口、隧道侧壁及隧道疏散通道门等变化不同灯光颜色和频率，结合广播系统达到预警和提示的目的，提高隧道运营人员的感知能力。

Description

基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警系统及方法

技术领域

本发明属于交通运输与设备技术领域，具体涉及一种基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警系统及方法。

背景技术

高速公路隧道一般设置信号灯、广播系统和情报板等设施，将相关信息通知隧道内的司乘人员。

随着高速公路隧道车流量的加大、运营风险的提高，传统的隧道信息通知方式存在如下不足：

(1)隧道事故工况下，隧道洞口信号灯显示禁止通行，由于司乘人员不了解隧道内的情况，后车往往跟随前车继续驶入隧道，管制手段失效，造成隧道内滞留车辆的增加；

(2)隧道内环境嘈杂，喇叭播放的相关救援信息，司乘人员往往听不清楚。另外，情报板在隧道内间隔一定间距才会设置，也容易造成司乘人员受众的遗漏；

(3)隧道内间隔一定间距设置的疏散通道，疏散标准不显著，造成事故工况下人员不容易发现疏散口；

(4)隧道内发生水淹或者积水等车辆不能驶入的情形时，缺乏有效的管制手段，车辆继续驶入。

因此，目前迫切需要解决以上各种问题，提升隧道运行安全性。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警系统及方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警系统，包括：交通状态感知系统、隧道运行状态判别模块、隧道控制系统、智能灯光预警控制模块、隧道洞口灯光软隔离系统、隧道侧壁照明系统和隧道疏散通道门灯光系统；

所述交通状态感知系统的输出端，连接到所述隧道运行状态判别模块的输入端；所述隧道运行状态判别模块的输出端，连接到所述隧道控制系统的输入端；所述隧道控制系统的输出端，连接到所述智能灯光预警控制模块的输入端；所述智能灯光预警控制模块的输出端，分别与所述隧道洞口灯光软隔离系统、所述隧道侧壁照明系统和所述隧道疏散通道门灯光系统连接。

优选的，所述隧道洞口灯光软隔离系统的结构为：在隧道洞口通过水幕、特殊灯光投射方式在洞口显示禁止车辆驶入的提示信息；所述隧道洞口灯光软隔离系统具有开启状态和关闭状态。

优选的，所述隧道侧壁照明系统的结构为：在隧道侧壁设置连续的灯光带；所述灯光带具有正常状态时的颜色显示方式、不同告警等级时对应的颜色显示方式以及不同的闪烁频率。

优选的，所述隧道疏散通道门灯光系统的结构为：在隧道内的人员疏散口安装局部特殊灯光带；局部特殊灯光带在不同告警等级时对应不同颜色显示方式。

优选的，所述交通状态感知系统包括高清卡口、毫米波雷达、视频事件检测系统、火灾报警系统和水位检测仪；

所述高清卡口的设置数量为多个，分别设置于隧道入口、隧道出口、以及隧道内按设定间距设置；每个所述高清卡口，用于采集通过的车辆信息，包括：车辆ID、车型和车辆通过的时间；

所述毫米波雷达，等间距设置于隧道内，用于采集通过车辆的行车速度，以及用于追踪隧道内行驶的车辆；

所述视频事件检测系统，分散布置于隧道内，用于对隧道内不同点位进行视频监控和是否发生交通事故的事件检测；

所述火灾报警系统，布置于隧道内，用于对隧道内不同点位进行是否发生火灾的监控，并在监控到发生火灾时，进行报警；

所述水位检测仪，安装于隧道最低点及易积水位置，用于检测隧道最低点及易积水位置的水位，并在检测到的水位超过报警水位时，发出报警。

本发明提供一种基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警系统的方法，包括以下步骤：

步骤1，交通状态感知系统实时采集隧道的交通状态信息，并将采集到的交通状态信息实时上传给隧道运行状态判别模块；

其中，交通状态感知系统实时采集隧道的交通状态信息，具体包括：

高清卡口实时采集隧道的双向车道Δt时间长度的交通量DDHV；

视频事件检测系统，实时采集隧道不同点位的监控视频信息和事件信息；

火灾报警系统实时判断监测位置是否发生火灾，得到是否发生火灾的信息；

水位检测仪，实时采集监测位置的水位，并判断是否超过报警水位或者水位上升速率达到一定值，得到是否发生水患的信息；

步骤2，隧道运行状态判别模块实时接收到隧道的交通状态信息，并根据隧道的交通状态信息，得到隧道的运行状态；其中，隧道的运行状态包括两大类，分别为：非事故状态和事故状态；所述非事故状态包括：一般畅通状态、相对畅通状态、一般阻滞状态和严重阻滞状态；所述事故状态包括火灾状态、水淹状态、轻微交通事故状态和严重交通事故状态；

具体判别方法为：

步骤2.1，判断是否发生火灾和是否发生水患；如果发生火灾，则得到隧道的运行状态为火灾状态的结论；如果发生水患，则得到隧道的运行状态为水淹状态的结论；

如果既没有发生火灾，也没有发生水患，则执行步骤2.2；

步骤2.2，根据视频事件检测系统的监控视频，判断是否发生交通事故，如果没有发生，则执行步骤2.3；如果发生，则根据交通事故的严重程度，得到隧道的运行状态为轻微交通事故状态或严重交通事故状态的结论；

步骤2.3，根据高清卡口采集的车型数据及交通量数据，通过公式换算成标准车型的双向车道Δt时间长度的交通量DDHV：

DDHV＝Q₁+1.5Q₂+2.5Q₃+4Q₄

DDHV—双向车道Δt时间长度的交通量；

Q₁:双向小客车Δt时间长度的车辆数

Q₂:双向中型车Δt时间长度的车辆数

Q₃:双向大型车Δt时间长度的车辆数

Q₄:双向拖挂车Δt时间长度的车辆数

根据双向车道Δt时间长度的交通量DDHV，采用下式计算隧道当前交通运行饱和度F的值：

F＝DDHV/(N·C·f_p·f_f)

式中：

N—公路车道数；

C—单向车道Δt时间长度的基准通行能力；根据单向车道小时基准通行能力C*进行换算得到；

f_p—驾驶人总体特征修正系数，取值范围0.95～1.00

f_f—路侧干扰系数，高速公路取1.0；

步骤2.4，根据交通运行饱和度F，采用以下公式，确定隧道的各种非事故状态：

如果0<F≤0.55，则隧道为一般畅通状态；

如果0.55<F≤0.90，则隧道为相对畅通状态；

如果0.90<F≤1.00，则隧道为一般阻滞状态；

如果1<F，则隧道为严重阻滞状态；

步骤3，隧道运行状态判别模块，将判别得到的隧道的运行状态，发送给隧道控制系统；

隧道控制系统根据隧道的运行状态，得到对隧道洞口灯光软隔离系统、隧道侧壁照明系统和隧道疏散通道门灯光系统的控制指令，并将控制指令发送给智能灯光预警控制模块，由智能灯光预警控制模块，对隧道洞口灯光软隔离系统、隧道侧壁照明系统和隧道疏散通道门灯光系统进行相应控制；

其中：隧道控制系统根据隧道的运行状态，得到对隧道洞口灯光软隔离系统、隧道侧壁照明系统和隧道疏散通道门灯光系统的控制指令，具体为：

如果为火灾状态、水淹状态或严重阻滞状态，则：启动隧道洞口灯光软隔离系统，将隧道洞口关闭；对隧道侧壁照明系统的颜色进行控制，并最大频率闪烁，进行一级预警；控制隧道疏散通道门灯光系统的亮度进行加强显示；

如果为严重交通事故状态，则启动隧道洞口灯光软隔离系统，将隧道洞口关闭；对隧道侧壁照明系统的颜色进行控制，进行中等程度频率的闪烁，进行二级预警；控制隧道疏散通道门灯光系统的亮度进行正常显示；

如果为轻微交通事故状态，则关闭隧道洞口灯光软隔离系统，隧道洞口为打开状态；对隧道侧壁照明系统的颜色进行控制，进行中等程度频率的闪烁，进行二级预警；控制隧道疏散通道门灯光系统的亮度进行正常显示；

如果为一般畅通状态或相对畅通状态，则关闭隧道洞口灯光软隔离系统，隧道洞口为打开状态；控制隧道侧壁照明系统的颜色进行正常显示；控制隧道疏散通道门灯光系统的亮度为正常显示；

如果为一般阻滞状态，则间歇控制隧道洞口灯光软隔离系统，控制进入隧道的车辆；对隧道侧壁照明系统的颜色进行控制，进行低等程度频率的闪烁，进行三级预警；对隧道疏散通道门灯光系统的亮度进行加强显示。

本发明提供的基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警系统及方法具有以下优点：

本发明通过隧道内设置的交通状态感知系统进行隧道运行状态的感知，根据交通顺畅、交通阻滞、隧道火灾、交通事故、隧道水淹等不同运行状态，通过智能灯光预警控制模块对隧道洞口、隧道侧壁及隧道疏散通道门等变化不同灯光颜色和频率，结合广播系统达到预警和提示的目的，提高隧道运营人员的感知能力。

附图说明

图1为本发明提供的基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警系统的结构图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明通过隧道内设置的交通状态感知系统进行隧道运行状态的感知，根据交通顺畅、交通阻滞、隧道火灾、交通事故、隧道水淹等不同运行状态，通过智能灯光预警控制模块对隧道洞口、隧道侧壁及隧道疏散通道门等变化不同灯光颜色和频率，结合广播系统达到预警和提示的目的，提高隧道运营人员的感知能力。

参考图1，本发明提供一种基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警系统，包括：交通状态感知系统、隧道运行状态判别模块、隧道控制系统、智能灯光预警控制模块、隧道洞口灯光软隔离系统、隧道侧壁照明系统和隧道疏散通道门灯光系统；

所述交通状态感知系统的输出端，连接到所述隧道运行状态判别模块的输入端；所述隧道运行状态判别模块的输出端，连接到所述隧道控制系统的输入端；所述隧道控制系统的输出端，连接到所述智能灯光预警控制模块的输入端；所述智能灯光预警控制模块的输出端，分别与所述隧道洞口灯光软隔离系统、所述隧道侧壁照明系统和所述隧道疏散通道门灯光系统连接。

其主要原理为：

通过隧道内设置的交通状态感知系统，对隧道内交通状态进行感知，相关数据传输到隧道运行状态判别模块，确定隧道的状态，并将隧道的状态传输到隧道控制系统，隧道控制系统根据不同隧道状态产生控制指令，并将控制指令传输到智能灯光预警控制模块，智能灯光预警控制模块对隧道洞口灯光软隔离系统、隧道侧壁照明系统及隧道疏散通道门灯光系统进行控制，达到隧道灯光预警的目的。

下面对主要单元详细介绍：

(一)隧道洞口灯光软隔离系统

隧道洞口灯光软隔离系统的结构为：在隧道洞口通过水幕、特殊灯光投射方式在洞口显示禁止车辆驶入的提示信息，并可同时结合洞口栏杆等手段达到阻止车辆进行隧道的目的；所述隧道洞口灯光软隔离系统具有开启状态和关闭状态。当隧道洞口灯光软隔离系统开启时，灯光亮，关闭隧道洞口，禁止车辆驶入；相反，当隧道洞口灯光软隔离系统关闭时，灯光灭，打开隧道洞口，允许车辆驶入。

(二)隧道侧壁照明系统

所述隧道侧壁照明系统的结构为：在隧道侧壁设置连续的灯光带；所述灯光带具有正常状态时的颜色显示方式、不同告警等级时对应的颜色显示方式以及不同的闪烁频率。隧道侧壁照明系统在正常显示状态时，进行行车的诱导和景观；特殊工况下通过显示红色、红色等不同的颜色，配合广播系统和情报板达到提示司乘人员信息的作用。

(三)隧道疏散通道门灯光系统

所述隧道疏散通道门灯光系统的结构为：在隧道内的人员疏散口，例如人行横道安全门、疏散楼梯等位置，安装局部特殊灯光带；局部特殊灯光带在不同告警等级时对应不同颜色显示方式，达到增强疏散人员辨识的目的。

(四)交通状态感知系统

所述交通状态感知系统包括高清卡口、毫米波雷达、视频事件检测系统、火灾报警系统和水位检测仪；

所述高清卡口的设置数量为多个，分别设置于隧道入口、隧道出口、以及隧道内按设定间距设置；每个所述高清卡口，用于采集通过的车辆信息，包括：车辆ID、车型和车辆通过的时间；

所述毫米波雷达，等间距设置于隧道内，用于采集通过车辆的行车速度，以及用于追踪隧道内行驶的车辆；

所述视频事件检测系统，分散布置于隧道内，用于对隧道内不同点位进行视频监控和是否发生交通事故的事件检测；

所述火灾报警系统，布置于隧道内，用于对隧道内不同点位进行是否发生火灾的监控，并在监控到发生火灾时，进行报警；

所述水位检测仪，安装于隧道最低点及易积水位置，用于检测隧道最低点及易积水位置的水位，并在检测到的水位超过报警水位时，发出报警。例如，当超过发生暴雨或者隧道漏水等极端工况，超过报警水位时，发出报警，禁止车辆驶入隧道。

本发明还提供一种基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警系统的方法，包括以下步骤：

步骤1，交通状态感知系统实时采集隧道的交通状态信息，并将采集到的交通状态信息实时上传给隧道运行状态判别模块；

其中，交通状态感知系统实时采集隧道的交通状态信息，具体包括：

高清卡口实时采集隧道的双向车道Δt时间长度的交通量DDHV；

视频事件检测系统，实时采集隧道不同点位的监控视频信息和事件信息；

火灾报警系统实时判断监测位置是否发生火灾，得到是否发生火灾的信息；

水位检测仪，实时采集监测位置的水位，并判断是否超过报警水位或者水位上升速率达到一定值，得到是否发生水患的信息；

步骤2，隧道运行状态判别模块实时接收到隧道的交通状态信息，并根据隧道的交通状态信息，得到隧道的运行状态；其中，隧道的运行状态包括两大类，分别为：非事故状态和事故状态；所述非事故状态包括：一般畅通状态、相对畅通状态、一般阻滞状态和严重阻滞状态；所述事故状态包括火灾状态、水淹状态、轻微交通事故状态和严重交通事故状态；

具体判别方法为：

步骤2.1，判断是否发生火灾和是否发生水患；如果发生火灾，则得到隧道的运行状态为火灾状态的结论；如果发生水患，则得到隧道的运行状态为水淹状态的结论；

如果既没有发生火灾，也没有发生水患，则执行步骤2.2；

步骤2.2，根据视频事件检测系统的监控视频，判断是否发生交通事故，如果没有发生，则执行步骤2.3；如果发生，则根据交通事故的严重程度，得到隧道的运行状态为轻微交通事故状态或严重交通事故状态的结论；

步骤2.3，根据高清卡口采集的车型数据及交通量数据，通过公式换算成标准车型的双向车道Δt时间长度的交通量DDHV：

DDHV＝Q₁+1.5Q₂+2.5Q₃+4Q₄

DDHV—双向车道Δt时间长度的交通量；

Q₁:双向小客车Δt时间长度的车辆数

Q₂:双向中型车Δt时间长度的车辆数

Q₃:双向大型车Δt时间长度的车辆数

Q₄:双向拖挂车Δt时间长度的车辆数

根据双向车道Δt时间长度的交通量DDHV，采用下式计算隧道当前交通运行饱和度F的值：

F＝DDHV/(N·C·f_p·f_f)

式中：

N—公路车道数；

C—单向车道Δt时间长度的基准通行能力；根据单向车道小时基准通行能力C*进行换算得到；

f_p—驾驶人总体特征修正系数，取值范围0.95～1.00

f_f—路侧干扰系数，高速公路取1.0；

步骤2.4，根据交通运行饱和度F，采用以下公式，确定隧道的各种非事故状态：

如果0<F≤0.55，则隧道为一般畅通状态；

如果0.55<F≤0.90，则隧道为相对畅通状态；

如果0.90<F≤1.00，则隧道为一般阻滞状态；

如果1<F，则隧道为严重阻滞状态；

步骤3，隧道运行状态判别模块，将判别得到的隧道的运行状态，发送给隧道控制系统；

隧道控制系统根据隧道的运行状态，得到对隧道洞口灯光软隔离系统、隧道侧壁照明系统和隧道疏散通道门灯光系统的控制指令，并将控制指令发送给智能灯光预警控制模块，由智能灯光预警控制模块，对隧道洞口灯光软隔离系统、隧道侧壁照明系统和隧道疏散通道门灯光系统进行相应控制；

其中：隧道控制系统根据隧道的运行状态，得到对隧道洞口灯光软隔离系统、隧道侧壁照明系统和隧道疏散通道门灯光系统的控制指令，具体为：

如果为火灾状态、水淹状态或严重阻滞状态，此时需要关闭事故隧道，因此，启动隧道洞口灯光软隔离系统，将隧道洞口关闭；对隧道侧壁照明系统的颜色进行控制，并最大频率闪烁，进行一级预警，例如，控制隧道侧壁照明系统的颜色为红色；控制隧道疏散通道门灯光系统的亮度进行加强显示；另外，实际应用中，也可以结合广播系统，情报板、隧道内设置的巡检机器人等进行信息的告知。同时，通过隧道内设置的高清卡口、ETC门架系统等进行隧道内滞留车辆等信息的统计。

如果为严重交通事故状态，此时需要关闭事故隧道，因此，启动隧道洞口灯光软隔离系统，将隧道洞口关闭；对隧道侧壁照明系统的颜色进行控制，进行中等程度频率的闪烁，进行二级预警，例如，控制隧道侧壁照明系统的颜色为黄色；控制隧道疏散通道门灯光系统的亮度进行正常显示；另外，实际应用中，也可以结合广播系统，情报板、隧道内设置的巡检机器人等进行信息的告知。

如果为轻微交通事故状态，此时不需要关闭事故隧道，因此，关闭隧道洞口灯光软隔离系统，隧道洞口为打开状态；对隧道侧壁照明系统的颜色进行控制，进行中等程度频率的闪烁，进行二级预警，例如，控制隧道侧壁照明系统的颜色为黄色；控制隧道疏散通道门灯光系统的亮度进行正常显示；另外，实际应用中，也可以结合广播系统，情报板、隧道内设置的巡检机器人等进行信息的告知。

如果为一般畅通状态或相对畅通状态，则关闭隧道洞口灯光软隔离系统，隧道洞口为打开状态；控制隧道侧壁照明系统的颜色进行正常显示；控制隧道疏散通道门灯光系统的亮度为正常显示；

如果为一般阻滞状态，则间歇控制隧道洞口灯光软隔离系统，控制进入隧道的车辆；对隧道侧壁照明系统的颜色进行控制，进行低等程度频率的闪烁，进行三级预警，例如，控制隧道侧壁照明系统的颜色为橙色；对隧道疏散通道门灯光系统的亮度进行加强显示。另外，实际应用中，也可以通过隧道内设置的高清卡口进行隧道内滞留车辆等信息的统计。

本发明通过设置隧道洞口灯光软隔离系统、隧道侧壁照明系统、隧道疏散通道门灯光系统等手段，根据隧道内不同的运营场景进行灯光的预警，配合现有的广播，情报板等手段，提高隧道信息告知的准确性和时效性。

具体具有以下优点：

(1)本系统利用隧道内设置的侧壁景观灯光带等设备，起到预警、提示的作用；

(2)通过结合洞内外灯光系统，进行预警方式，更为直观的向驾乘人员传达信息，是对现有信息告知系统的一个有益补充；

(3)通过对隧道洞口的灯光软隔离等手段的应用，可以在管理人员未到现场前的时间段内，达到减少车辆驶入的目的；

(4)通过对隧道洞口、洞内及疏散通道的灯光综合控制，起到事故工况下快速反应，降低事故风险的目的。

因此，本发明为公路隧道运营管理的信息告知提供了一种新的设计思路和方案，系统可靠性更高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警系统，其特征在于，包括：交通状态感知系统、隧道运行状态判别模块、隧道控制系统、智能灯光预警控制模块、隧道洞口灯光软隔离系统、隧道侧壁照明系统和隧道疏散通道门灯光系统；

所述交通状态感知系统的输出端，连接到所述隧道运行状态判别模块的输入端；所述隧道运行状态判别模块的输出端，连接到所述隧道控制系统的输入端；所述隧道控制系统的输出端，连接到所述智能灯光预警控制模块的输入端；所述智能灯光预警控制模块的输出端，分别与所述隧道洞口灯光软隔离系统、所述隧道侧壁照明系统和所述隧道疏散通道门灯光系统连接。

2.根据权利要求1所述的基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警系统，其特征在于，所述隧道洞口灯光软隔离系统的结构为：在隧道洞口通过水幕、特殊灯光投射方式在洞口显示禁止车辆驶入的提示信息；所述隧道洞口灯光软隔离系统具有开启状态和关闭状态。

3.根据权利要求1所述的基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警系统，其特征在于，所述隧道侧壁照明系统的结构为：在隧道侧壁设置连续的灯光带；所述灯光带具有正常状态时的颜色显示方式、不同告警等级时对应的颜色显示方式以及不同的闪烁频率。

4.根据权利要求1所述的基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警系统，其特征在于，所述隧道疏散通道门灯光系统的结构为：在隧道内的人员疏散口安装局部特殊灯光带；局部特殊灯光带在不同告警等级时对应不同颜色显示方式。

5.根据权利要求1所述的基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警系统，其特征在于，所述交通状态感知系统包括高清卡口、毫米波雷达、视频事件检测系统、火灾报警系统和水位检测仪；

所述高清卡口的设置数量为多个，分别设置于隧道入口、隧道出口、以及隧道内按设定间距设置；每个所述高清卡口，用于采集通过的车辆信息，包括：车辆ID、车型和车辆通过的时间；

所述毫米波雷达，等间距设置于隧道内，用于采集通过车辆的行车速度，以及用于追踪隧道内行驶的车辆；

所述视频事件检测系统，分散布置于隧道内，用于对隧道内不同点位进行视频监控和是否发生交通事故的事件检测；

所述火灾报警系统，布置于隧道内，用于对隧道内不同点位进行是否发生火灾的监控，并在监控到发生火灾时，进行报警；

所述水位检测仪，安装于隧道最低点及易积水位置，用于检测隧道最低点及易积水位置的水位，并在检测到的水位超过报警水位时，发出报警。

6.一种权利要求1-5任一项所述的基于多源数据感知的公路隧道智慧灯光预警系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，交通状态感知系统实时采集隧道的交通状态信息，并将采集到的交通状态信息实时上传给隧道运行状态判别模块；

其中，交通状态感知系统实时采集隧道的交通状态信息，具体包括：

高清卡口实时采集隧道的双向车道Δt时间长度的交通量DDHV；

视频事件检测系统，实时采集隧道不同点位的监控视频信息和事件信息；

火灾报警系统实时判断监测位置是否发生火灾，得到是否发生火灾的信息；

水位检测仪，实时采集监测位置的水位，并判断是否超过报警水位或者水位上升速率达到一定值，得到是否发生水患的信息；

步骤2，隧道运行状态判别模块实时接收到隧道的交通状态信息，并根据隧道的交通状态信息，得到隧道的运行状态；其中，隧道的运行状态包括两大类，分别为：非事故状态和事故状态；所述非事故状态包括：一般畅通状态、相对畅通状态、一般阻滞状态和严重阻滞状态；所述事故状态包括火灾状态、水淹状态、轻微交通事故状态和严重交通事故状态；

具体判别方法为：

步骤2.1，判断是否发生火灾和是否发生水患；如果发生火灾，则得到隧道的运行状态为火灾状态的结论；如果发生水患，则得到隧道的运行状态为水淹状态的结论；

如果既没有发生火灾，也没有发生水患，则执行步骤2.2；

步骤2.2，根据视频事件检测系统的监控视频，判断是否发生交通事故，如果没有发生，则执行步骤2.3；如果发生，则根据交通事故的严重程度，得到隧道的运行状态为轻微交通事故状态或严重交通事故状态的结论；

步骤2.3，根据高清卡口采集的车型数据及交通量数据，通过公式换算成标准车型的双向车道Δt时间长度的交通量DDHV：

DDHV＝Q₁+1.5Q₂+2.5Q₃+4Q₄

DDHV—双向车道Δt时间长度的交通量；

Q₁:双向小客车Δt时间长度的车辆数

Q₂:双向中型车Δt时间长度的车辆数

Q₃:双向大型车Δt时间长度的车辆数

Q₄:双向拖挂车Δt时间长度的车辆数

根据双向车道Δt时间长度的交通量DDHV，采用下式计算隧道当前交通运行饱和度F的值：

F＝DDHV/(N·C·f_p·f_f)

式中：

N—公路车道数；

C—单向车道Δt时间长度的基准通行能力；根据单向车道小时基准通行能力C*进行换算得到；

f_p—驾驶人总体特征修正系数，取值范围0.95～1.00

f_f—路侧干扰系数，高速公路取1.0；

步骤2.4，根据交通运行饱和度F，采用以下公式，确定隧道的各种非事故状态：

如果0<F≤0.55，则隧道为一般畅通状态；

如果0.55<F≤0.90，则隧道为相对畅通状态；

如果0.90<F≤1.00，则隧道为一般阻滞状态；

如果1<F，则隧道为严重阻滞状态；

步骤3，隧道运行状态判别模块，将判别得到的隧道的运行状态，发送给隧道控制系统；

隧道控制系统根据隧道的运行状态，得到对隧道洞口灯光软隔离系统、隧道侧壁照明系统和隧道疏散通道门灯光系统的控制指令，并将控制指令发送给智能灯光预警控制模块，由智能灯光预警控制模块，对隧道洞口灯光软隔离系统、隧道侧壁照明系统和隧道疏散通道门灯光系统进行相应控制；

其中：隧道控制系统根据隧道的运行状态，得到对隧道洞口灯光软隔离系统、隧道侧壁照明系统和隧道疏散通道门灯光系统的控制指令，具体为：

如果为火灾状态、水淹状态或严重阻滞状态，则：启动隧道洞口灯光软隔离系统，将隧道洞口关闭；对隧道侧壁照明系统的颜色进行控制，并最大频率闪烁，进行一级预警；控制隧道疏散通道门灯光系统的亮度进行加强显示；

如果为严重交通事故状态，则启动隧道洞口灯光软隔离系统，将隧道洞口关闭；对隧道侧壁照明系统的颜色进行控制，进行中等程度频率的闪烁，进行二级预警；控制隧道疏散通道门灯光系统的亮度进行正常显示；

如果为轻微交通事故状态，则关闭隧道洞口灯光软隔离系统，隧道洞口为打开状态；对隧道侧壁照明系统的颜色进行控制，进行中等程度频率的闪烁，进行二级预警；控制隧道疏散通道门灯光系统的亮度进行正常显示；

如果为一般畅通状态或相对畅通状态，则关闭隧道洞口灯光软隔离系统，隧道洞口为打开状态；控制隧道侧壁照明系统的颜色进行正常显示；控制隧道疏散通道门灯光系统的亮度为正常显示；

如果为一般阻滞状态，则间歇控制隧道洞口灯光软隔离系统，控制进入隧道的车辆；对隧道侧壁照明系统的颜色进行控制，进行低等程度频率的闪烁，进行三级预警；对隧道疏散通道门灯光系统的亮度进行加强显示。

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