CN116321618A - 隧道节能照明系统、城市道路节能照明系统及控制方法 - Google Patents

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CN116321618A CN202310332370.4A CN202310332370A CN116321618A CN 116321618 A CN116321618 A CN 116321618A CN 202310332370 A CN202310332370 A CN 202310332370A CN 116321618 A CN116321618 A CN 116321618A
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Abstract

本发明涉及隧道节能照明系统，包括主控制器100和多个从控制器1～29、红外车辆检测器DV1～DV29、照度传感器LS1～LS29、摄像机C1～C29，红外车辆检测器DV1～DV29、照度传感器LS1～LS29、摄像机C1～C29分别设置于隧道的各个照明段Z1～Z29的起始点S1～S29。红外车辆检测器分别对经过起始点S1～S29的车辆进行检测，主控制器和从控制器配合，跟随车辆移动不断切换照明灯组，使车辆前方始终有一个至多个照明灯具点亮。照明灯具在没有车辆行驶时处于最低照明状态用于行人照明。因此在车流量较小的场景下能显著节约隧道的照明耗电。用同样方法对城市道路照明进行控制时，同样能节约照明耗电。

Description

隧道节能照明系统、城市道路节能照明系统及控制方法
技术领域
本发明涉及隧道以及城市道路照明，尤其涉及隧道节能照明系统、城市道路节能照明系统及控制方法。
背景技术
随着经济的快速发展，公路交通体系规模逐年扩大。在我国，山地、高原、丘陵占国土面积的很大比例，公路隧道总量不断增加，建设规模日益扩大。为保证行车安全，营造良好的隧道通行环境，同时避免进出隧道时的“黑洞”和“白洞”现象对驾驶人视觉冲击带来的安全隐患，隧道内需要安装人工照明，保证驾驶员在隧道内行车时具备良好的光环境，防止隧道事故发生。
随着隧道数量和里程的增加，隧道照明设施的规模也越来越大；隧道照明所造成的电量消耗占整个隧道运营体系中相当大的能耗比，照明设备的管理维护费用也不断攀升，成为运营单位的巨大负担。
为降低隧道内照明的运营成本，现有技术中例如使用LED照明灯作为照明设备或在隧道入口处设置车辆检测设备，在没有车辆进入时调暗隧道内照明亮度等节能方法。这些方法有效地起到了降低照明能耗，但在节能上还存在进一步挖掘的空间。例如在车流量少的夜间或山区隧道，一旦有车辆进入隧道，整个隧道如果同时调亮照明，在车辆的行使过程中，对于车辆而言起到照明作用的实际上只有车辆前后的有限区域，大部分区域的照明并没有产生实际的作用，造成电能浪费。
城市道路的照明，其用电量在整个发电量中占有很大的比例。随着城市化的发展，道路照明用电的占比将进一步扩大，不仅容易对工业用电造成挤占，还增加了城市财政的负担。为降低道路照明的用电，现有技术中例如，使用节能的LED照明灯具，按时间段设置不同的照明亮度，在行驶车辆少的深夜时间，调低照明亮度降低电能消耗。但即使是车辆少的深夜，出于行车安全的考虑，仍需保持有一定的亮度，从节能的角度，对没有车辆行驶的路段进行照明，即使降低了照明亮度，仍然存在电能浪费。
本发明的第一目的在于提供一种隧道节能照明系统及控制方法，以降低在山区隧道或夜间等车流量较小的场景下，隧道照明的电能消耗以及照明的维护成本。
第二目的在于提供一种城市道路节能照明系统及控制方法，以降低在车流量较小的城市道路照明场景下的电能消耗以及照明的维护成本。
发明内容
本发明的第一技术方案为一种隧道节能照明系统，其特征在于，包括主控制器(100)和多个从控制器(1～29)、多个红外车辆检测器(DV1～DV29)、多个照度传感器(LS1～LS29)、多个摄像机(C1～C29)，
所述红外车辆检测器(DV1～DV29)、照度传感器(LS1～LS29)、摄像机(C1～C29)分别设置于隧道的各个照明段(Z1～Z29)的起始点(S1～S29),与对应的从控制器(1～29)构成控制单元(CU1～CU29)，
所述红外车辆检测器(DV1～DV29)分别对经过所述起始点(S1～S29)的车辆进行检测，检测到车辆时，产生检测信号，
各个照度传感器(LS1～LS29)分别检测对应照明段(Z1～Z29)的照明亮度，
各个摄像机(C1～C29)的摄像方向沿着车辆的行驶方向设置，
各个控制单元(CU1～CU29)中的所述红外车辆检测器(DV1～DV29)和照度传感器(LS1～LS29)分别通过总线与对应的从控制器(1～29)连接，
所述主控制器(100)包括照明亮度设定模块(100b、100d)、照明控制模块(100e)、滞留判断模块(100f)，
所述照明亮度设定模块(100b、100d)根据接近段(S)的亮度，设定各个照明段(Z1～Z29)的照明亮度，所述照明控制模块100e根据所述红外车辆检测器(DV1～DV29)的检测信号，由照明亮度设定模块(100b、100d)读取车辆驶入的当前照明段前方的照明段的照明亮度设定值，生成表示控制指令，对应的从控制器(1～29)根据照明亮度设定值，控制照明灯具的照明亮度。
优选，所述照明亮度设定模块(100b、100d)包括交通量计算模块(100a)、亮度折减系数计算模块(100b)、入口过度段亮度设定模块100c、中间出口亮度设定模块100d，所述交通量计算模块(100a)根据隧道入口的所述红外车辆检测器(DV1)检测到的进入隧道的车辆数量和所述摄像机的视频信号，统计之前一个小时内的小时交通量N，所述亮度折减系数计算模块(100c)根据小时交通量N、隧道的设计速度vt以及通行方式计算入口段亮度折减系数k，所述入口过度段亮度设定模块(100c)根据接近段(S)的亮度、所述入口段亮度折减系数k计算入口段TH和过渡段TR的照明灯组的照明亮度设定值，所述中间出口亮度设定模块(100d)根据所述交通量计算模块(100a)计算得到的小时交通量N和通行方式以及设计速度(vt)计算中间段TR和出口段EX的照明灯具的照明亮度设定值。
优选，所述主控制器(100)还包括滞留判断模块(100f)，滞留判断模块(100f)，根据所述摄像机的视频信号，判断所述车辆驶过的照明段是否存在车辆滞留，存在滞留时，维持原有的照明亮度，没有滞留时，所述照明控制模块(100e)发出调暗的控制指令，对应的从控制器(1～29)控制该照明段的照明灯具恢复到供行人照明的亮度。
优选，各个所述摄像机(C1～C29)的视频信号由视频主机(110)通过交换机(150)传送到所述主控制器(100)。
第二技术方案为一种隧道节能照明的控制方法，其特征在于，整个隧道分成入口段(TH)、过渡段(TR)、中间段(IN)、出口段(EX)四个分段，各个分段按照人眼对照明变化的适应性设置长度相近的照明段(Z1～Z29)，各个照明段(Z1～Z29)分别安装照明灯具(LG1～LG29)进行照明，所述照明灯具(LG1～LG29)分别由对应的控制器(1～29)控制，包括以下步骤：
步骤1(S10)，各个控制器(1～29)分别控制照明灯组(LG1～LG29)使其处于最低照明状态，为行人提供照明；
步骤2(S20～S60)，在检测到车辆驶入接近段的起始点(S0)时，计算各个照明段的照明亮度，
步骤3(S70、S80)，所述控制器(1)根据设定的照明亮度至少点亮第1照明段(Z1)的照明灯具(LG1)；
步骤4(S90～110)，在检测到车辆驶入第1照明段(Z1)的起始点(S1)时，所述控制器(2)根据设定照明亮度至少点亮第2照明段(Z2)的照明灯具(LG2)，
步骤5(S150)，在车辆驶过的照明段，如果存在滞留，所述控制器(1)维持滞留处对应照明段(Z1)照明灯组(LG1)的亮度；
步骤6(S160)，在车辆驶过的照明段，如果不存在滞留，所述控制器(1)将对车辆驾驶没有影响的所述照明段(Z1)的照明灯组(LG1)的暗至照明行人的亮度；
步骤7(S240～S350)，与步骤3～步骤6相同，随着车辆的移动，每检测到车辆驶入一个照明段(Z3～Z29)的起始点(S3～S29)时，所述控制器(2)根据设定照明亮度点亮车辆前方的至少两个照明段的照明灯具，并在车辆驶过的照明段，不存在滞留时，所述从控制器(S2～S29)将对应照明段(Z2～Z29)的照明灯组(LG～LG29)的暗至照明行人的亮度，存在滞留时，维持原有的照明亮度。
第三技术方案为一种城市道路节能照明系统，其特征在于，包括主控制器(100’)和多个从控制器(1’～5’)、多个红外车辆检测器(DV1’～DV5’)、多个照度传感器(LS1’～LS5’)、多个摄像机(C1’～C5’)，
所述红外车辆检测器(DV1’～DV5’)、照度传感器(LS1’～LS5’)、摄像机(C1’～C5’)分别设置于路灯(LG1’～LG5’)的灯杆上，与对应的从控制器(1’～5’)构成控制单元(CU1’～CU5’)，
所述红外车辆检测器(DV1’～DV5’)分别对经过所述路灯(LG1’～LG5’)的车辆进行检测，检测到车辆时，产生检测信号，
各个所述照度传感器(LS1’～LS5’)分别检测所在路灯(LG1’～LG5’)照明范围内的照明亮度，
各个所述摄像机(C1’～C5’)的摄像方向沿着车辆的行驶方向设置，
各个所述控制单元(CU1’～CU5’)中的所述红外车辆检测器(DV1’～DV5’)和照度传感器(LS1’～LS5’)分别通过总线与对应的从控制器(1’～5’)连接，
所述主控制器(100’)包括亮度设定模块(100d’)、照明控制模块(100e’)、滞留判断模块(100f’)，
所述亮度设定模块(100d’)设定各个所述路灯(LG1’～LG5’)的行车照明亮度设定值，所述照明控制模块(100e’)根据所述红外车辆检测器(DV1’～DV5’)的检测信号，由所述亮度设定模块(100d’)读取行车照明亮度设定值，生成控制指令，对应的从控制器(1’～5’)根据行车照明亮度设定值，点亮比位于车辆所在路灯前方的路灯的照明亮度。
第四技术方案为一种城市道路节能照明的控制方法，其特征在于，按照一定间隔设置路灯(LG1’～LG5’)，各个所述路灯(LG1’～LG5’)分别由路灯控制器(1’～5’)控制，包括以下步骤：
步骤一(S500)，各个路灯控制器(1’～5’)分别控制所述路灯(LG1’～LG5’)使其处于最低照明状态，为行人提供照明；
步骤二(S510～S530)，在检测到车辆驶入所述路灯(LG2’)的照明范围时，所述路灯控制器(2’)根据设定的照明亮度至少点亮车辆前方的一个所述路灯(LG3’)；
步骤三(S550)，在车辆进入到下一个所述路灯(LG3’)的照明范围时，如果后方的所述路灯(LG2’)照明范围内存在滞留，所述路灯控制器(2’)维持滞留处所述路灯(LG2’)的亮度；
步骤四(S560)，如果后方的所述灯所述路灯(LG2’)照明范围内不存在滞留，所述路灯控制器(2’)将所述路灯(LG2’)调暗至照明行人的亮度；
步骤五，与步骤二～步骤四相同，随着车辆的移动，每检测到车辆驶入下一个所述路灯(LG4’～LG5’)时，对应的所述路灯控制器(4’～5’)根据设定照明亮度点亮车辆前方的至少一个所述路灯(LG4’)，并在车辆后方的所述路灯(LG2’)照明范围内存在滞留时，所述路灯控制器维持滞留处所述路灯(LG2’)的亮度，如果车辆后方的所述灯所述路灯(LG2’)照明范围内不存在滞留，所述路灯控制器将对应的所述路灯调暗至照明行人的亮度。
附图说明
图1为隧道的纵向截面以及照明亮度曲线说明图；
图2为隧道的横截面图；
图3为节能隧道照明的控制系统说明图；
图4为控制系统的基本工作状态转换说明图。
图5为节能隧道照明控制系统的主控制器的功能模块说明图；
图6为隧道照明控制中，入口段部分的控制流程说明图；
图7为隧道照明控制中，过渡段部分的控制流程说明图；
图8为隧道照明控制中，过渡段部分的控制流程说明图；
图9为隧道照明控制中，中间段部分的控制流程说明图；
图10为隧道照明控制中，出口段部分的控制流程图；
图11为城市道路节能照明系统的传感器设置说明图；
图12为城市道路节能照明控制系统的主控制器的功能模块说明图；
图13为城市道路节能照明系统的控制流程说明图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的实施方案进行说明。
以下对本发明的第一实施例进行说明。第一实施例为隧道节能照明系统。
一、隧道节能照明系统
本实施方式中以单向交通的隧道为例对隧道照明节能系统进行说明。图1为隧道的纵向截面以及对应的照明亮度曲线说明图，图2为隧道的横截面图，由图1的A-A位置截出。
隧道的基本参数：全长2500m，设计速度(vt)80km/h，小时交通量N＝750veh/(h·ln)，隧道坡度(％)0，路面宽度W＝10.8m，断面高度h＝7.8m，水泥混凝土路面。
如图1所示，整个隧道按照人眼对照明变化的适应性分成四个分段，即长度82m的入口段TH、226.2m的过渡段TR、2137.8m的中间段IN以及62m的出口段EX，加上入口段外(洞外)100m的接近段S，共有五个区间。在隧道的顶部如图2所示对称的设置两排LED照明灯组LG(LG1～LG29)。车道的两侧设置有供人行走的人行道Rl、Rr。整个隧道在没有车辆行驶时，两排LED照明灯组LG为行人提供最低亮度的照明。接近段S，即洞外亮度按照规定设计照明。
车辆行驶时的亮度标准，入口段TH的和过渡段TR的亮度按照接近段S(洞外)的亮度L(S)以及设计速度vt、小时交通量N以及通行方式(单向交通和双向交通)设定，由外向内逐渐变低，中间段IN和出口段EX的亮度按照隧道的设计速度(vt)、小时交通量N和通行方式(单向交通或双向交通)设定，整个中间段IN的亮度保持一定，出口段EX的亮度由内向外逐渐增高。
1、入口段TH的照明设备
入口段TH划分为两个照明段安装两组照明灯具。靠近入口的第一入口段TH1为42m长，安装200W的LED照明灯共42个，单侧间距为2.1m，分成两排对称安装在隧道顶部。42个200W的LED照明灯作为一个照明灯组LG2进行控制。靠近出口的第二入口段TH2为40m长，安装125W LED照明灯共32个，单侧间距为2.5m，分成两排对称安装在隧道顶部。32个125W的LED照明灯作为一个照明灯组LG3进行控制。
1-1入口段TH的照明亮度
第一入口段TH1(照明灯组LG2)的照明亮度Lth1＝k×L(S)，第二入口段TH2(照明灯组LG3)的照明亮度Lth2＝0.5×k×L(S)，其中，k为入口段亮度折减系数，L(S)为洞外接近段S的亮度。例如入口段亮度折减系数k为0.026。
例如，接近段S的亮度为3000cd/m2时，第一入口段TH1的照明亮度Lth1＝k×L(S)＝0.026×3000＝78.0cd/m2，第二入口段TH2的照明亮度Lth2＝0.5×78.0cd/m2＝39.0cd/m2。
入口段亮度折减系数k可根据隧道的设计速度vt、小时交通量N以及通行方式(单向交通和双向交通)设定，设计速度vt越高，小时交通量N越大，入口段亮度折减系数k越大，照明亮度的变化越小。
入口段亮度折减系数k由下表进行取值确定。
Figure BDA0004155321090000081
小时交通量N在350(189)至1200(650)之间的，按照下表线性内插取值。
Figure BDA0004155321090000082
2、过度段TR的照明设备
按照人眼对照明变化的适应性以及节约照明成本(电能消耗和照明灯具成本)，过渡段TR划分为三个照明段安装三组照明灯具。靠近入口的第一过渡段TR1为70.2m长，安装100W LED的照明灯共26个，单侧间距为5.4m，分成两排互相交错安装在隧道顶部。26个100W的LED照明灯作为一个照明灯组LG4进行控制。中间的第二过度段TR2为96m长，安装100WLED的照明灯共12个，单侧间距为16m，分成两排互相交错安装在隧道顶部。12个100W的LED照明灯作为一个照明灯组LG5进行控制。靠近出口的第三过度段TR3为100m长，安装100WLED的照明灯共10个，单侧间距为20m，分成两排互相交错安装在隧道顶部。10个100W的LED照明灯作为一个照明灯组LG6进行控制。
2-2过渡段TR的照明亮度
以第一入口段TH1(照明灯组LG2)的照明亮度Lth1为基准按渐照明亮度递减的原则，设定第一过渡段TR1(照明灯组LG4)的照明亮度Ltr1、第二过度段TR2(照明灯组LG5)的照明亮度Ltr2、第三过度段TR3(照明灯组LG6)的照明亮度Ltr3。本实施方式中，第一过渡段TR1的照明亮度Ltr1＝0.15×Lth1，第二过度段TR2的照明亮度Ltr2＝0.05×Lth1，第三过度段TR3的照明亮度Ltr3＝0.02×Lth1。
例如，接近段S的最高亮度为3000cd/m2时，第一入口段TH1(照明灯组LG2)的照明亮度Lth1为78.0cd/m2，因此，
第一过渡段TR1(照明灯组LG4)的照明亮度Ltr1＝0.15×Lth1＝0.15×78.0＝11.7cd/m2，
第二过度段TR2的照明亮度Ltr2＝0.05×Lth1＝0.05×
78.0＝3.9cd/m2；
第三过度段TR3的照明亮度Ltr3＝0.02×Lth1＝0.02×
78.0＝1.65cd/m2。
3、中间段IN的照明设备
中间段IN划分为21个照明段安装21组照明灯具，前面20个照明段(第一中间段IN1～第二十中间段IN20)为100m长，分别采用8个100W的LED照明灯作为照明灯组LG7～LG28。照明灯组中，LED照明灯分成两排，单侧间距25m，交错安装在在隧道顶部。最后的第二十一中间段IN21为137.8m，安装12个1000WLED的照明灯分成两排，单侧间距25m，交错安装在隧道顶部。
3-3中间段IN的照明亮度
中间段IN(第一中间段IN1～第二十一中间段IN21)的照明采用均一的照明亮度Lin。照明亮度Lin根据隧道的设计速度(vt)和通行方式(单向交通和双向交通)以及小时交通量N设定，例如照明亮度Lin为2.5cd/m2。
其他条件时的照明亮度可由下表得到。
Figure BDA0004155321090000101
4出口段EX的照明设备
按照人眼对照明变化的适应性以及节约照明成本(电能消耗和照明灯具成本)，出口段EX划分成二个照明段分别照明灯具。第一出口段EX1长32m，安装8个100W的LED照明灯，间距为8m，分成两排对称安装在隧道顶部，8个100W的LED照明灯作为一个照明灯组LG29进行控制。第二出口段EX2长30m，安装14个100W的LED照明灯，间距为5m，分成两排对称安装在隧道顶部，14个100W的LED照明灯作为一个照明灯组LG30进行控制。
4-4出口段EX的照明亮度
出口段EX的照明亮度根据中间段IN的照明亮度Lin和洞外亮度设置。例如第一出口段EX1(照明灯组LG29)的照明亮度Lex1＝3×Lin，第二出口段EX2(照明灯组LG30)的照明亮度Lex2＝5×Lin。
例如，Lin为2.5cd/m2时，第一出口段EX1的照明亮度Lex1为7.5cd/m2，第二出口段EX2的照明亮度Lex2为12.5cd/m2。
5、传感器的设置
在接近段S以及隧道的各个照明段(分区)的开始点分别设置红外车辆检测器DV、照度传感器LS以及摄像机C。即，接近段S、第一入口段TH1、第二入口段TH2、第一过渡段TR1、第二过渡段TR2、第三过度段TR3、第一中间段IN1～第二十一中间段IN21、第一出口段EX1、第二出口段EX2的各个开始点S0～S29分别设置红外车辆检测器DV0～DV29(DV)、照度传感器LS0～LS29(LS)、摄像机C0～C29(C)。红外车辆检测器DV、照度传感器LS、摄像机C均安装在公路外侧，距离地面1米高度。各个摄像机C0～C29的摄像方向沿着车辆a的行驶方向顺向设置。
以下按照排列顺序将第一入口段TH1、第二入口段TH2、第一过度段TR1、第二过渡段TR2、第三过度段TR3、第一中间段IN1～第二十一中间段IN21、第一出口段EX1、第二出口段EX2共20个照明段简称为第1照明段～第29照明段。即，第1照明段～第29照明段分别由照明灯具LG1～LG29照明。各个照明灯具LG1～LG29分别由从控制器1～29控制(参见附图3)。从控制器1～29的控制以下详细说明。
6、节能隧道照明的控制系统
图3为节能隧道照明的控制系统说明图。该控制系统分为3层架构：远程手动控制层、现场手动控制层和现场自动控制层；优先级从高到低排序：现场手动控制层、远程手动控制层和现场自动控制层。
远程手动控制层包括：远程控制中心软件、网络服务器、网络安全设备，远程手动控制层设备部署在远程控制中心130，远程控制中心软件通过无线通信网络(4G、5G)与隧道现场的主控制器100连接，用于管理全路段所有隧道照明设备。
现场自动控制层的远程控制中心侧设备包括：隧道现场的主控制器100、交换机150、无线路由器140、未图示的网络安全设备，这些设备安装在隧道现场控制室，设备之间都是通过网线连接，用于主控制器100与远程控制中心130通信。
现场自动控制层的从控制器侧设备包括：隧道现场的主控制器100、交换机150、CAN网关120、未图示的CAN总线中继器和从控制器1～29；隧道现场的主控制器100、交换机150、CAN网关120安装在隧道现场控制室，设备之间都是通过网线连接，用于主控制器100与CAN网关120网口侧之间通信；CAN总线中继器和从控制器1～29，CAN网关120的CAN侧、CAN总线中继器和从控制器1～30之间通过CAN总线连接，用于CAN网关CAN侧与从控制器1～30之间通信。
现场手动控制层包括：紧急控制盘160；安装在隧道现场控制室，位于主控制器100附近；通过RS485总线与主控制器100连接；用于现场自动控制层、远程手动控制层都发生故障的情况下，对隧道内的照明进行紧急控制。图4为节能隧道照明系统基本工作状态转换说明图。
从控制器1～29具有自检功能；从控制器1～29中，独立于主程序之外监测服务线程，实时监测主程序各功能模块运行状态；能够通过RS485总线返回的心跳信息，实时检测输入设备故障：红外车辆检测器DV0～DV29故障、摄像机C0～C29故障和照度传感器LS0～LS29故障；能够通过位于照明灯具LG1～LG29的LED驱动电路后端的闭环监测电路，实时监测输出设备故障：LED驱动电路故障；上述任何一个故障发生时，从控制器1～29向主控制器100发送相应报警信息，主控制器100通过控制切换电路接手该从控制器控制权。
以下对从控制器以及主控制器对照明灯组的控制进行说明。省略其余功能的说明。
从控制器1用于控制照明灯具LG1(第1照明段Z1)的照明亮度，与设置在第1照明段Z1的开始点S1红外车辆检测器DV1、照度传感器LS1、摄像机C1构成控制单元CU1。
从控制器2用于控制照明灯具LG2(第2照明段Z2)的照明亮度，与设置在第2照明段Z2的开始点S2的红外车辆检测器DV2、照度传感器LS2、摄像机C2构成控制单元CU2。
同样，其他控制器3～29分别控制照明灯具LG3～LG29(第3照明段Z3～第29照明段Z29)的照明亮度，与各个照明段开始点S3～S29的红外车辆检测器DV3～29、照度传感器LS3～29、摄像机C3～C29构成控制单元CU3～CU29。
各个红外车辆检测器DV0～DV29和照度传感器LS0～LS29分别通过RS485总线与对应的从控制器1～29连接。各个摄像机C1～C29的视频信号由视频主机110通过交换机150传送到主控制器100。
7、车辆到达接近段的控制逻辑
如图1所示，当车辆a经过接近段S的起始点S0时，红外车辆检测器DV0产生检测到车辆的信号，该信号和照度传感器LS0检测到的接近段S的亮度L(S)上传到主控制器100。主控制器100由视频主机200获取摄像机C1的视频信号和红外车辆检测器DV1检测到的车辆数，计算之前1小时内进入隧道的小时交通量N。主控制器100根据小时交通量N、隧道的设计速度vt以及通行方式(单向交通和双向交通)计算入口段亮度折减系数k，由接近段S的亮度L(S)和入口段亮度折减系数k，计算第1照明段Z1(第一入口段TH1)的照明亮度Lth1。表示照明亮度的控制指令和车辆a达到S0的信号由控制器100发送至从控制器1。从控制器1按照控制指令控制照明灯组LG1的照明亮度，以照明亮度Lth1对第1照明段Z1(第一入口段TH1)照明。此时，隧道内第1照明段Z1(第一入口段TH1)被照亮，其余部分如果没有车辆通过为最低照明状态。
8、入口段的控制逻辑
当车辆a经过第1照明段Z1(第一入口段TH1)起始点S1时，红外车辆检测器DV1产生检测到车辆的信号，该信号通过从控制器1上传到主控制器100，主控制器100根据第1照明段Z1(第一入口段TH1)的照明亮度Lth1按照逐渐递减的原则计算第2照明段Z2(第二入口段TH2)的照明亮度Lth2。表示照明亮度的控制指令和车辆达到S1的信号由控制器100发送至从控制器2。从控制器2按照控制指令控制照明灯组LG2的照明亮度，以照明亮度Lth2对第2照明段Z2(第二入口段TH2)照明。此时，车辆前方的第1照明段Z1(第一入口段TH1)的42m和第2照明段Z2(第二入口段TH2)的40m被照亮，即，车辆a行驶到开始点S1时，车辆前方形成82m的照明区域，为车辆a的行驶提供照明。其余部分如果没有车辆通过为最低照明状态。
当车辆a经过第2照明段Z2(第二入口段TH2)起始点S2时，红外车辆检测器DV2产生检测到车辆的信号，该信号通过从控制器2上传到主控制器100，主控制器100根据第2照明段Z2(第二入口段TH2)的照明亮度Lth2按照逐渐递减的原则计算第3照明段Z3(第一过度段TR1)的照明亮度Ltr1。表示照明亮度的控制指令和车辆达到S2的信号由控制器100发送至从控制器3。从控制器3按照控制指令控制照明灯组LG3的照明亮度，以照明亮度Ltr1对第3照明段Z3进行照明。此时，车辆后方的第1照明段Z1和前方的第2照明段Z2和第3照明段Z3被照亮，其余部分如果没有车辆通过为最低照明状态。
主控制器100由视频主机110获取摄像机C1的视频信号，实时检测第1照明段Z1有无车辆滞留信息(例如交通事故、隧道维修等)，决定第1照明段Z1的照明亮度。没有车辆滞留时，主控制器100向从控制器1发送调暗的控制指令，使照明灯组LG1以照明行人的亮度照明。有车辆滞留时，照明灯组LG1维持原有的照明亮度。
9、过度段的控制逻辑
当车辆a经过第3照明段Z3(第一过度段TR1)起始点S3时，红外车辆检测器DV3产生检测到车辆的信号，通过从控制器3上传到主控制器100，主控制器100根据第3照明段Z3(第一过度段TR1)的照明亮度Ltr1按照逐渐递减的原则计算第4照明段Z4(第二过度段TR2)的照明亮度Ltr2。表示照明亮度的控制指令和车辆达到S3的信号由控制器100发送至从控制器4。从控制器4按照控制指令控制照明灯组LG4的照明亮度，以照明亮度Ltr2对第4照明段Z4进行照明。此时，车辆后方的第2照明段Z2和前方的第3照明段Z3和第4照明段Z4被照亮，其余部分如果没有车辆通过为最低照明状态。
主控制器100由视频主机110获取摄像机C2的视频信号，实时检测第2照明段Z2有无车辆滞留信息(例如交通事故、隧道维修等)，决定第2照明段Z2的照明亮度。没有车辆滞留时，主控制器100向从控制器2发送调暗的控制指令，使照明灯组LG2以照明行人的亮度照明。有车辆滞留时，照明灯组LG2维持原有的照明亮度。
当车辆a经过第4照明段Z4(第二过度段TR2)起始点S4时，红外车辆检测器DV4产生检测到车辆的信号，通过从控制器4上传到主控制器100，主控制器100根据第4照明段Z4(第二过度段TR2)的照明亮度Ltr2按照逐渐递减的原则计算第5照明段Z5(第三过度段TR3)的照明亮度Ltr3。表示照明亮度的控制指令和车辆达到S4的信号由控制器100发送至从控制器5。从控制器5按照控制指令控制照明灯组LG5的照明亮度，以照明亮度Ltr3对第5照明段Z5进行照明。此时，车辆后方的第3照明段Z3和前方的第4照明段Z4和第5照明段Z5被照亮，其余部分为最低照明状态。
主控制器100由视频主机110获取摄像机C3的视频信号，实时检测第3照明段Z3有无车辆滞留信息(例如交通事故、隧道维修等)，决定第3照明段Z3的照明亮度。没有车辆滞留时，主控制器100向从控制器3发送调暗的控制指令，使照明灯组LG3以照明行人的亮度照明。有车辆滞留时，照明灯组LG3维持原有的照明亮度。
10、中间段的控制逻辑
当车辆a经过第5照明段Z5(第三过度段TR3)的起始点S5时，红外车辆检测器DV5产生检测到车辆的信号，通过从控制器5上传到主控制器100，主控制器100根据隧道的设计速度(vt)和通行方式(单向交通和双向交通)以及小时交通量N计算第6照明段Z6～第27照明段Z27(中间段IN)的照明亮度Lin。整个中间段IN采用均一的照明亮度Lin。如果照明亮度Lin比前一照明段(第5照明段)的照明亮度Ltr3高，采用与照明亮度Ltr3相同的照明亮度，以保证隧道内照明亮度变化的连续性，避免亮度突然变亮给驾驶员带来不适应性。
表示照明亮度的控制指令和车辆达到S5的信号由控制器100发送至从控制器6。从控制器6按照控制指令控制照明灯组LG6的照明亮度，以照明亮度Lin对第6照明段Z6进行照明。此时，车辆后方的第4照明段Z4和前方的第5照明段Z5和第6照明段Z6被照亮，其余部分如果没有车辆通过为最低照明状态。
主控制器100由视频主机110获取摄像机C4的视频信号，实时检测第4照明段Z4有无车辆滞留信息(例如交通事故、隧道维修等)，决定第4照明段Z4的照明亮度。没有车辆滞留时，主控制器100向从控制器4发送调暗的控制指令，使照明灯组LG4以照明行人的亮度照明。有车辆滞留时，照明灯组LG4维持原有的照明亮度。
其他照明段Z7～Z27的控制与第6照明段Z6相同。
当车辆a经过第27照明段Z27的起始点S27时，红外车辆检测器DV27产生检测到车辆的信号，通过从控制器27上传到主控制器100，主控制器100根据中间段IN的照明亮度Lin或结合洞外亮度L(S)计算第一出口段EX1(照明灯组LG28)的照明亮度Lex1，例如，Lin为2.5cd/m2时，第一出口段EX1的照明亮度Lex1为7.5cd/m2，第二出口段EX2的照明亮度Lex2为12.5cd/m2。
表示照明亮度的控制指令和车辆达到起始点S27的信号由控制器100发送至从控制器28。从控制器28按照控制指令控制照明灯组LG28的照明亮度，以照明亮度Lex1对第28照明段Z28进行照明。此时，车辆后方的第26照明段Z26和前方的第27照明段Z27和第28照明段Z28被照亮，其余部分如果没有车辆通过为最低照明状态。
主控制器100由视频主机110获取摄像机C26的视频信号，实时检测第26照明段Z26有无车辆滞留信息(例如交通事故、隧道维修等)，决定第26照明段Z26的照明亮度。没有车辆滞留时，主控制器100向从控制器26发送调暗的控制指令，使照明灯组LG26以照明行人的亮度照明。有车辆滞留时，照明灯组LG26维持原有的照明亮度。
11、出口段的控制逻辑
当车辆经过第28照明段Z28(第一出口段EX1)的起始点S28时，红外车辆检测器DV28产生检测到车辆的信号，通过从控制器28上传到主控制器100，主控制器100根据第28照明段Z28(第一出口段EX1)的照明亮度Lex1计算第29照明段Z29(第二出口段EX2)的照明亮度Lex2。例如，Lin为2.5cd/m2时，第一出口段EX1的照明亮度Lex1为7.5cd/m2，第二出口段EX2的照明亮度Lex2为12.5cd/m2。
表示照明亮度的控制指令和车辆达到起始点S28的信号由控制器100发送至从控制器29。从控制器29按照控制指令控制照明灯组LG29的照明亮度，以照明亮度Lex2对第29照明段Z29进行照明。此时，车辆后方的第27照明段Z27和前方的第28照明段Z28和第29照明段Z28被照亮，其余部分如果没有车辆通过为最低照明状态。
主控制器100由视频主机110获取摄像机C27的视频信号，实时检测第27照明段Z27有无车辆滞留信息(例如交通事故、隧道维修等)，决定第27照明段Z27的照明亮度。没有车辆滞留时，主控制器100向从控制器27发送调暗的控制指令，使照明灯组LG27以照明行人的亮度照明。有车辆滞留时，照明灯组LG27维持原有的照明亮度。
当车辆经过第29照明段Z29(第二出口段EX2)的起始点S29时，红外车辆检测器DV29产生检测到车辆的信号，通过从控制器29上传到主控制器100。由于需要控制的照明只有车辆前方的第29照明段Z29和后方的第28照明段Z28照明的调暗。
主控制器100由视频主机110获取摄像机C28的视频信号，实时检测第28照明段Z28有无车辆滞留信息(例如交通事故、隧道维修等)，决定第28照明段Z28的照明亮度。没有车辆滞留时，主控制器100向从控制器28发送调暗的控制指令，使照明灯组LG28以照明行人的亮度照明。有车辆滞留时，照明灯组LG28维持原有的照明亮度。
主控制器100由视频主机110获取摄像机C29的视频信号，实时检测第28照明段Z28有无车辆行驶和滞留信息(例如交通事故、隧道维修等)，视频中没有车辆行驶或滞留信息时，主控制器100向从控制器29发送调暗的控制指令，使照明灯组LG29以照明行人的亮度照明。有车辆行驶或滞留时，照明灯组LG29维持原有的照明亮度。
以下以具体实施例进行进一步说明。
图5为主控制器的功能模块说明图，如图5所示，主控制器100包括交通量计算模块100a、亮度折减系数计算模块100b、入口过度段亮度设定模块100c、中间出口亮度设定模块100d、照明控制模块100e、滞留判断模块100f。以下结合控制流程对各个功能模块进行说明。
图6为隧道照明控制中，入口段部分的控制流程说明图。如图6所示，
步骤S10，各个从控制器1～29的控制模块分别控制照明灯组LG1～LG29使其处于最低照明状态，为行人提供照明。
步骤S20，主控制器100按照周期判断红外车辆检测器DV0是否检测到车辆a，检测到车辆a时，车辆a将要驶入隧道入口段(第1照明段Z1)，进入步骤S30，计算各个照明段的照明亮度。没有检测到时，继续等待。
步骤S30，主控制器100的交通量计算模块100a根据隧道入口的红外车辆检测器DV1检测到的进入隧道的车辆数量和摄像机C1的视频信号，统计之前一个小时内的小时交通量N。
步骤S40，主控制器100的亮度折减系数计算模块100c根据小时交通量N、隧道的设计速度vt以及通行方式计算入口段亮度折减系数k，本实施方式中，设计速度(vt)为80km/h、单向交通，例如计算得到入口段亮度折减系数k为0.026。
步骤S50，主控制器100的入口过度段亮度设定模块100c根据照度传感器LS0的检测值(接近段S的亮度)以及入口段亮度折减系数k计算入口段TH和过渡段TR的照明亮度，即，第1照明段Z1的照明亮度Lth1、第2照明段Z2的照明亮度Lth2、第3照明段Z3的照明亮度Ltr1、第4照明段Z4的照明亮度Ltr2、第5照明段Z5的照明亮度Ltr3。
例如，照度传感器LS0检测到接近段S的亮度为3000cd/m2时，Lth1、Lth2、Ltr1、Ltr2、Ltr3分别为78.0cd/m2、39.0cd/m2、11.7cd/m2、3.9cd/m2、1.65cd/m2。
步骤S60，主控制器100的中间出口亮度设定模块100d根据交通量计算模块100a计算得到的小时交通量N和通行方式(单向交通和双向交通)以及设计速度(vt)计算中间段TR和出口段EX的照明亮度，即，第6照明段Z6～第27照明段Z27的照明亮度Lin和第28照明段Z28～第29照明段Z29的照明亮度Lex1、Lex2。例如，Lin为2.5cd/m2、Lex1为7.5cd/m2、Lex2为12.5cd/m2。
步骤S70，主控制器100的照明控制模块100e由入口过度段亮度设定模块100c读取第1照明段Z1的照明亮度Lth1，生成调亮的控制指令，发送到从控制器1。
步骤S80，从控制器1根据控制指令控制照明灯组LG1的亮度，以照明亮度Lth1照明第1照明段Z1。控制时，从控制器1读取照度传感器LS1的检测值进行监控，使实际的照明亮度为Lth1。
步骤S90，主控制器100的照明控制模块100e，判断红外车辆检测器DV1是否检测到车辆a，检测到车辆a时，车辆将要驶入第2照明段Z2，进入步骤S100，没有检测到时，继续等待。
步骤S100，主控制器100的照明控制模块100e由入口过度段亮度设定模块100c读取第2照明段Z2的照明亮度Lth2，生成调亮的控制指令，发送到从控制器2。
步骤S110，从控制器2根据控制指令控制照明灯组LG2的亮度，以照明亮度Lth2照明第1照明段Z2。控制时，从控制器2读取照度传感器LS2的检测值进行监控，使实际的照明亮度为Lth2。
作为变形例，每次检测到车辆时以两个或多个照明灯具作为一组进行控制，即，每检测到车辆一次，同时点亮车辆前方的多个照明灯具。
步骤S120，主控制器100的照明控制模块100e，判断红外车辆检测器DV2是否检测到车辆a，检测到车辆a时，车辆已经驶离第1照明段Z1，将要驶入第3照明段Z3，进入步骤S130，没有检测到时，继续等待。
步骤S130，主控制器100的照明控制模块100e由入口过度段亮度设定模块100c读取第3照明段Z3的照明亮度Ltr1，生成调亮的控制指令，发送到从控制器3。
步骤S140，从控制器3根据控制指令控制照明灯组LG3的亮度，以照明亮度Ltr1照明第3照明段Z3。控制时，从控制器3读取照度传感器LS3的检测值进行监控，使实际的照明亮度为Ltr1。
步骤S150，主控制器100的滞留判断模块100f根据摄像机C1的视频信号，判断第1照明段Z1是否存在维修等车辆滞留，不存在滞留时，进入步骤S160，存在滞留时，维持照明灯组LG1的亮度，直至滞留消除。
步骤S160，主控制器100的照明控制模块100e发出调暗的控制指令，发送到从控制器1。
步骤S170，从控制器1根据控制指令，将照明灯组LG1的亮度调整到照明行人的亮度。
图7为隧道照明控制中，过渡部分的控制流程说明图。
步骤S180，主控制器100的照明控制模块100e，判断红外车辆检测器DV3是否检测到车辆a，检测到车辆a时，车辆已经驶离第2照明段Z2，将要驶入第4照明段Z4，进入步骤S190，没有检测到时，继续等待。
步骤S190，主控制器100的照明控制模块100e由入口过度段亮度设定模块100c读取第4照明段Z4的照明亮度Ltr2，生成调亮的控制指令，发送到从控制器4。
步骤S200，从控制器4根据控制指令控制照明灯组LG4的亮度，以照明亮度Ltr2照明第4照明段Z4。控制时，从控制器4读取照度传感器LS4的检测值进行监控，使实际的照明亮度为Ltr2。
步骤S210，主控制器100的滞留判断模块100f根据摄像机C2的视频信号，判断第2照明段Z2是否存在维修等车辆滞留，不存在滞留时，进入步骤S220，存在滞留时，维持照明灯组LG2的亮度，直至滞留消除。
步骤S220，主控制器100的照明控制模块100e发出调暗的控制指令，发送到从控制器2。
步骤S230，从控制器2根据控制指令，将照明灯组LG2的亮度调整到照明行人的亮度。
图8为隧道照明控制中，过渡段部分的控制流程说明图。如图8所示，
步骤S240，主控制器100的照明控制模块100e，判断红外车辆检测器DV4是否检测到车辆a，检测到车辆a时，车辆已经驶离第3照明段Z3，将要驶入第5照明段Z5，进入步骤S250，没有检测到时，继续等待。
步骤S250，主控制器100的照明控制模块100e由入口过度段亮度设定模块100c读取第5照明段Z5的照明亮度Ltr3，生成调亮的控制指令，发送到从控制器5。
步骤S260，从控制器5根据控制指令控制照明灯组LG5的亮度，以照明亮度Ltr3照明第5照明段Z5。控制时，从控制器5读取照度传感器LS5的检测值进行监控，使实际的照明亮度为Ltr3。
步骤S270，主控制器100的滞留判断模块100f根据摄像机C3的视频信号，判断第3照明段Z3是否存在维修等车辆滞留，不存在滞留时，进入步骤S300，存在滞留时，进入步骤S280。
步骤S280，主控制器100的照明控制模块100e发出调暗的控制指令，发送到从控制器3。
步骤S290，从控制器3根据控制指令，将照明灯组LG3的亮度调整到照明行人的亮度。
图9为隧道照明控制中，中间段部分的控制流程说明图。如图9所示，
步骤S300，主控制器100的照明控制模块100e，判断红外车辆检测器DV5是否检测到车辆a，检测到车辆a时，车辆已经驶离第4照明段Z4，将要驶入第6照明段Z6(中间段IN)，进入步骤S310，没有检测到时，继续等待。
步骤S310，主控制器100的照明控制模块100e由入口过度段亮度设定模块100c读取第6照明段Z6的照明亮度Lin，生成调亮的控制指令，发送到从控制器6。
步骤S320，从控制器6根据控制指令控制照明灯组LG6的亮度，以照明亮度Lin照明第6照明段Z6。控制时，从控制器6读取照度传感器LS6的检测值进行监控，使实际的照明亮度为Lin。
步骤S330，主控制器100的滞留判断模块100f根据摄像机C4的视频信号，判断第4照明段Z4是否存在维修等车辆滞留，不存在滞留时，进入步骤S340，存在滞留时，维持照明灯组LG4的亮度，直至滞留消除。
步骤S340，主控制器100的照明控制模块100e发出调暗的控制指令，发送到从控制器4。
步骤S350，从控制器4根据控制指令，将照明灯组LG4的亮度调整到照明行人的亮度。
之后，与步骤S300～步骤S350相同，随着车辆a的移动，其前方的两个照明段的照明灯均点亮，车辆驶过的照明段，如果有维修等车辆滞留，保持原有的照明亮度，没有滞留则恢复到照明行人的亮度。
图10为隧道照明控制中，出口段部分的控制流程说明图。如图10所示，
步骤S400，主控制器100的照明控制模块100e，判断红外车辆检测器DV29是否检测到车辆a，检测到车辆a时，车辆将要驶出隧道，此时只需要控制车辆前方的第29照明段Z29和后方的第28照明段Z28照明的调暗。
步骤410，主控制器100的滞留判断模块100f根据摄像机C28的视频信号，判断第28照明段Z28是否存在维修等车辆滞留，不存在滞留时，进入步骤S420，存在滞留时，维持照明灯组LG28的亮度，直至滞留消除。
步骤S420，主控制器100的照明控制模块100e发出调暗的控制指令，发送到从控制器28。
步骤S430，从控制器28根据控制指令，将照明灯组LG28的亮度调整到照明行人的亮度。
步骤S440，主控制器100的滞留判断模块100f根据摄像机C29的视频信号，判断第29照明段Z29是否存在维修等车辆滞留，不存在滞留时，进入步骤S450，存在滞留时，维持照明灯组LG29的亮度，直至滞留消除。
步骤S450，主控制器100的照明控制模块100e发出调暗的控制指令，发送到从控制器29。
步骤S460，从控制器29根据控制指令，将照明灯组LG29的亮度调整到照明行人的亮度。
以上通过具体实施例对本发明的隧道节能照明系统及方法进行了说明。根据以上说明可知，隧道内平时处于用于照明行人的低照明状态。当有车辆要进入隧道，才启动隧道内各个照明段的照明灯具，并且各个照明段的长度和亮度按照人眼视觉的适应性设计。在车流量少的夜间或山区隧道内行驶过程中，只有车辆前方两个照明段的照明被点亮，对行驶中的车辆而言既保证了驾驶员的视觉范围内有足够的照明亮度，又避免了过多的无用照明，实现了无车时全暗，有车时随车行进而自动点亮，降低了照明的电能消耗。
并且，在车辆驶离后的照明段，判断是否有维修等车辆滞留的情况，有滞留时，保持原来的照明(不调暗)，不会对滞留的其他车辆产生影响。
由于整个隧道的照明灯具LG1～LG29的功率按照照明亮度的变化曲线设置，既降低照明灯具的设置费用，又可使各个照明灯具工作时的电压电流接近，均在效率最高的状态下工作。由于各个照明灯具的衰减程度接近，在后期维护时能统一更换，降低维护成本以及封闭隧道通行的次数，提高隧道利用率。
与现在的照明控制相比，极大地提高了车流量少的夜间或山区隧道的运营成本。
以下对本发明的第二实施例进行说明。第二实施例为城市道路节能照明系统。
二、城市道路节能照明系统
本实施方式中，以双向通行的城市道路为例进行说明。图11为城市道路节能照明系统的传感器设置说明图。如图11所示，城市道路的两侧按照间隔50m分别安装有路灯。在道路一侧的各个路灯LG1’～LG5’的灯杆上分别设置有红外车辆检测器DV1’～DV5’(DV’)、照度传感器LS1’～LS5’(LS’)以及摄像机C1’～C5’(C’)。各个路灯的前后照明范围为50m。各个红外车辆检测器、照度传感器、摄像机均安装在距离地面2m以上的高度。所有摄像机的摄像方向沿着车辆行驶的方向设置。
在道路另一侧的各个路灯LG1”～LG5”的灯杆上分别设置有红外车辆检测器DV1”～DV5”(DV”)、照度传感器LS1”～LS5”
(LS”)以及摄像机C1”～C5”(C”)。各个路灯的前后照明范围为50m。各个红外车辆检测器、照度传感器、摄像机均安装在距离地面2m以上的高度。
道路两侧的路灯控制相同。以下以路灯LG1’～LG5’的控制为例进行说明。各个路灯LG1’～LG5’分别由从控制器1’～5’控制。
1、城市道路节能照明的控制系统
节能道路照明的控制系统采用与图3相同的控制系统，只要把图3中的红外车辆检测器DV，替换成红外车辆检测器DV1’，照度传感器LS替换成照度传感器LS’，摄像机C替换成摄像机C’，从控制器1替换成从控制器1’，主控制器100替换成主控制器100’即可，除主控制器100’与主控制器100在功能上有一些区别外，其余均相同，具体参照图3以及以上说明，在此不再赘述。
图12为城市道路节能照明控制系统的主控制器的功能模块说明图。如图12所示，主控制器100’包括亮度设定模块100d’、照明控制模块100e’、滞留判断模块100f’。
以下结合控制流程对各个功能模块进行说明。
图13为城市道路节能照明系统的控制流程说明图。
步骤S500，各个从控制器1’～5’分别控制路灯LG1’～LG5’使其处于最低照明状态，为行人提供照明。以下以车辆行驶到路灯LG2’进行说明。
步骤S510，主控制器100’的照明控制模块100e’按照周期判断路灯LG2’灯杆上的红外车辆检测器DV2’是否检测到车辆，检测到车辆时，进入步骤S520，没有检测到时，继续等待。
步骤S520，主控制器100’的照明控制模块100e’由亮度设定模块100d’读取行车照明亮度，生成调亮的控制指令，发送到从控制器3’。亮度设定模块100d’中设定的行车照明亮度为用于车辆行驶的行车照明亮度，根据之前一个小时内的小时交通量N设定或直接设定成固定值。
步骤S530，从控制器3’根据控制指令控制路灯LG3’的亮度，将照明亮度调整到行车照明亮度。控制时，从控制器3’读取照度传感器LS3’的检测值进行监控，使路灯LG3’实际产生行车照明亮度。
步骤S540，主控制器100’的滞留判断模块100f’根据路灯LG1’灯杆上的摄像机C1’的视频信号，判断路灯LG1’的照明范围内是否存在维修等车辆滞留，不存在滞留时，进入步骤S550，存在滞留时，维持照明灯组LG1’的亮度，直至滞留消除。
步骤S550，主控制器100’的照明控制模块100e’生成调暗的控制指令，发送到从控制器1’。
步骤S560，从控制器1’根据控制指令，将路灯LG1’的亮度调整到照明行人的亮度。
步骤S570，主控制器100’的照明控制模块100e’，判断红外车辆检测器DV3’是否检测到车辆，检测到车辆时，进入步骤S580，没有检测到时，继续等待。
步骤S580，主控制器100’的照明控制模块100e’由亮度设定模块100d’读取行车照明亮度，生成调亮的控制指令，发送到从控制器4’。
步骤S590，从控制器4’根据控制指令控制路灯LG4’的亮度，将照明亮度调整到行车照明亮度。控制时，从控制器4’读取照度传感器LS4’的检测值进行监控，使路灯LG4’实际产生行车照明亮度。
步骤S600，主控制器100’的滞留判断模块100f’根据摄像机C2’的视频信号，判断路灯LG2’的照明范围内是否存在维修等车辆滞留，不存在滞留时，进入步骤S610，存在滞留时，维持路灯LG2’的亮度，直至滞留消除。
步骤S610，明控制模块100e’发出调暗的控制指令，发送到从控制器2’。
步骤S620，从控制器2’根据控制指令，将路灯LG2’的亮度调整到照明行人的亮度。
之后与以上步骤相同，主控制器100’的照明控制模块100e’，判断红外车辆检测器DV4’是否检测到车辆，检测到车辆时，主控制器100’的照明控制模块100e’由亮度设定模块100d’读取行车照明亮度，生成调亮的控制指令，发送到从控制器5’。从控制器5’根据控制指令控制路灯LG5’的亮度，以行车照明亮度照明。控制时，从控制器5’读取照度传感器LS5’的检测值进行监控，使路灯LG5’实际产生行车照明亮度。
主控制器100’的滞留判断模块100f’根据摄像机C3’的视频信号，判断路灯LG3’的照明范围内是否存在维修等车辆滞留，不存在滞留时，明控制模块100e’发出调暗的控制指令，发送到从控制器3’。从控制器3’根据控制指令，将路灯LG3’的亮度调整到照明行人的亮度。存在滞留时，维持路灯LG3’的亮度，直至滞留消除。
以上通过具体实施例对本发明的城市道路节能照明系统及方法进行了说明。根据以上说明可知，在夜晚没有车辆行驶时，城市道路处于行人照明用的低照明状态。当有车辆行驶时，才启动车辆前方的两个路灯点亮。对行驶中的车辆而言既保证了驾驶员的视觉范围内有足够的照明亮度，又避免了过多的无用照明，实现了无车时全暗，有车时随车行进而自动点亮，降低了照明的电能消耗。
并且，在车辆驶离后的路段，判断是否有维修等车辆滞留的情况，有滞留时，保持原来的照明(不调暗)，不会对滞留的其他车辆产生影响。
与现在的照明相比，极大地提高了车流量少的夜间的运营成本。
作为变形例，检测到车辆时，以两个或多个路灯作为一组进行控制，即每检测到车辆一次，同时点亮车辆前方的多个路灯。
应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。

Claims (7)

1.一种隧道节能照明系统，其特征在于，包括主控制器(100)和多个从控制器(1～29)、多个红外车辆检测器(DV1～DV29)、多个照度传感器(LS1～LS29)、多个摄像机(C1～C29)，
所述红外车辆检测器(DV1～DV29)、照度传感器(LS1～LS29)、摄像机(C1～C29)分别设置于隧道的各个照明段(Z1～Z29)的起始点(S1～S29),与对应的从控制器(1～29)构成控制单元(CU1～CU29)，
所述红外车辆检测器(DV1～DV29)分别对经过所述起始点(S1～S29)的车辆进行检测，检测到车辆时，产生检测信号，
各个照度传感器(LS1～LS29)分别检测对应照明段(Z1～Z29)的照明亮度，
各个摄像机(C1～C29)的摄像方向沿着车辆的行驶方向设置，
各个控制单元(CU1～CU29)中的所述红外车辆检测器(DV1～DV29)和照度传感器(LS1～LS29)分别通过总线与对应的从控制器(1～29)连接，
所述主控制器(100)包括照明亮度设定模块(100b、100d)、照明控制模块(100e)、滞留判断模块(100f)，
所述照明亮度设定模块(100b、100d)根据接近段(S)的亮度，设定各个照明段(Z1～Z29)的照明亮度，所述照明控制模块100e根据所述红外车辆检测器(DV1～DV29)的检测信号，由照明亮度设定模块(100b、100d)读取车辆驶入的当前照明段前方的照明段的照明亮度设定值，生成表示控制指令，对应的从控制器(1～29)根据照明亮度设定值，控制照明灯具的照明亮度。
2.根据权利要求1所述的隧道节能照明系统，其特征在于，所述照明亮度设定模块(100b、100d)包括交通量计算模块(100a)、亮度折减系数计算模块(100b)、入口过度段亮度设定模块100c、中间出口亮度设定模块100d，所述交通量计算模块(100a)根据隧道入口的所述红外车辆检测器(DV1)检测到的进入隧道的车辆数量和所述摄像机的视频信号，统计之前一个小时内的小时交通量N，所述亮度折减系数计算模块(100c)根据小时交通量N、隧道的设计速度vt以及通行方式计算入口段亮度折减系数k，所述入口过度段亮度设定模块(100c)根据接近段(S)的亮度、所述入口段亮度折减系数k计算入口段TH和过渡段TR的照明灯组的照明亮度设定值，所述中间出口亮度设定模块(100d)根据所述交通量计算模块(100a)计算得到的小时交通量N和通行方式以及设计速度(vt)计算中间段TR和出口段EX的照明灯具的照明亮度设定值。
3.根据权利要求1所述的隧道节能照明系统，其特征在于，所述主控制器(100)还包括滞留判断模块(100f)，滞留判断模块(100f)，根据所述摄像机的视频信号，判断所述车辆驶过的照明段是否存在车辆滞留，存在滞留时，维持原有的照明亮度，没有滞留时，所述照明控制模块(100e)发出调暗的控制指令，对应的从控制器(1～29)控制该照明段的照明灯具恢复到供行人照明的亮度。
4.根据权利要求3所述的隧道节能照明系统，其特征在于，各个所述摄像机(C1～C29)的视频信号由视频主机(110)通过交换机(150)传送到所述主控制器(100)。
5.一种隧道节能照明的控制方法，其特征在于，整个隧道分成入口段(TH)、过渡段(TR)、中间段(IN)、出口段(EX)四个分段，各个分段按照人眼对照明变化的适应性设置长度相近的照明段(Z1～Z29)，各个照明段(Z1～Z29)分别安装照明灯具(LG1～LG29)进行照明，所述照明灯具(LG1～LG29)分别由对应的控制器(1～29)控制，包括以下步骤：
步骤1(S10)，各个控制器(1～29)分别控制照明灯组(LG1～LG29)使其处于最低照明状态，为行人提供照明；
步骤2(S20～S60)，在检测到车辆驶入接近段的起始点(S0)时，计算各个照明段的照明亮度，
步骤3(S70、S80)，所述控制器(1)根据设定的照明亮度至少点亮第1照明段(Z1)的照明灯具(LG1)；
步骤4(S90～110)，在检测到车辆驶入第1照明段(Z1)的起始点(S1)时，所述控制器(2)根据设定照明亮度至少点亮第2照明段(Z2)的照明灯具(LG2)，
步骤5(S150)，在车辆驶过的照明段，如果存在滞留，所述控制器(1)维持滞留处对应照明段(Z1)照明灯组(LG1)的亮度；
步骤6(S160)，在车辆驶过的照明段，如果不存在滞留，所述控制器(1)将对车辆驾驶没有影响的所述照明段(Z1)的照明灯组(LG1)的暗至照明行人的亮度；
步骤7(S240～S350)，与步骤3～步骤6相同，随着车辆的移动，每检测到车辆驶入一个照明段(Z3～Z29)的起始点(S3～S29)时，所述控制器(2)根据设定照明亮度点亮车辆前方的至少两个照明段的照明灯具，并在车辆驶过的照明段，不存在滞留时，所述从控制器(S2～S29)将对应照明段(Z2～Z29)的照明灯组(LG～LG29)的暗至照明行人的亮度，存在滞留时，维持原有的照明亮度。
6.一种城市道路节能照明系统，其特征在于，包括主控制器(100’)和多个从控制器(1’～5’)、多个红外车辆检测器(DV1’～DV5’)、多个照度传感器(LS1’～LS5’)、多个摄像机(C1’～C5’)，
所述红外车辆检测器(DV1’～DV5’)、照度传感器(LS1’～LS5’)、摄像机(C1’～C5’)分别设置于路灯(LG1’～LG5’)的灯杆上，与对应的从控制器(1’～5’)构成控制单元(CU1’～CU5’)，
所述红外车辆检测器(DV1’～DV5’)分别对经过所述路灯(LG1’～LG5’)的车辆进行检测，检测到车辆时，产生检测信号，
各个所述照度传感器(LS1’～LS5’)分别检测所在路灯(LG1’～LG5’)照明范围内的照明亮度，
各个所述摄像机(C1’～C5’)的摄像方向沿着车辆的行驶方向设置，
各个所述控制单元(CU1’～CU5’)中的所述红外车辆检测器(DV1’～DV5’)和照度传感器(LS1’～LS5’)分别通过总线与对应的从控制器(1’～5’)连接，
所述主控制器(100’)包括亮度设定模块(100d’)、照明控制模块(100e’)、滞留判断模块(100f’)，
所述亮度设定模块(100d’)设定各个所述路灯(LG1’～LG5’)的行车照明亮度设定值，所述照明控制模块(100e’)根据所述红外车辆检测器(DV1’～DV5’)的检测信号，由所述亮度设定模块(100d’)读取行车照明亮度设定值，生成控制指令，对应的从控制器(1’～5’)根据行车照明亮度设定值，点亮比位于车辆所在路灯前方的路灯的照明亮度。
7.一种城市道路节能照明的控制方法，其特征在于，按照一定间隔设置路灯(LG1’～LG5’)，各个所述路灯(LG1’～LG5’)分别由路灯控制器(1’～5’)控制，包括以下步骤：
步骤一(S500)，各个路灯控制器(1’～5’)分别控制所述路灯(LG1’～LG5’)使其处于最低照明状态，为行人提供照明；
步骤二(S510～S530)，在检测到车辆驶入所述路灯(LG2’)的照明范围时，所述路灯控制器(2’)根据设定的照明亮度至少点亮车辆前方的一个所述路灯(LG3’)；
步骤三(S550)，在车辆进入到下一个所述路灯(LG3’)的照明范围时，如果后方的所述路灯(LG2’)照明范围内存在滞留，所述路灯控制器(2’)维持滞留处所述路灯(LG2’)的亮度；
步骤四(S560)，如果后方的所述灯所述路灯(LG2’)照明范围内不存在滞留，所述路灯控制器(2’)将所述路灯(LG2’)调暗至照明行人的亮度；
步骤五，与步骤二～步骤四相同，随着车辆的移动，每检测到车辆驶入下一个所述路灯(LG4’～LG5’)时，对应的所述路灯控制器(4’～5’)根据设定照明亮度点亮车辆前方的至少一个所述路灯(LG4’)，并在车辆后方的所述路灯(LG2’)照明范围内存在滞留时，所述路灯控制器维持滞留处所述路灯(LG2’)的亮度，如果车辆后方的所述灯所述路灯(LG2’)照明范围内不存在滞留，所述路灯控制器将对应的所述路灯调暗至照明行人的亮度。
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