CN116347718B - 隧道自动调光系统 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种隧道自动调光系统，包括：沿着隧道的长度方向依次布置的入口过渡照明单元、中间照明单元及出口过渡照明单元，入口过渡照明单元包括沿着隧道的长度方向依次布置的M个入口过渡照明组件，出口过渡照明单元包括沿着隧道的长度方向依次布置的N个出口过渡照明组件；参数确定模块，用于基于隧道相关信息，确定中间照明单元的目标色温及目标亮度；参数调整模块，基于入口环境光信息和中间照明单元的目标色温及目标亮度，确定M个入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度；基于出口环境光信息和中间照明单元的目标色温及目标亮度，确定N个出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度，具有实现隧道各处的光线平滑过渡的优点。

Description

隧道自动调光系统

技术领域

本说明书涉及电照明领域，特别涉及一种隧道自动调光系统。

背景技术

由于公路隧道内照明亮度与隧道外界不同，机动车在快速通过公路隧道时会出现周边景物明暗交替很快的情况，为了防止突变的光线对驾驶员造成的暂时性失明，通常公路隧道照明都会设计有入口段、过渡段、出口段，在这些照明段增加照明灯数量，提高亮度进行缓和过渡。但是，由于时间、季节、天气、灯具老化或者隧道内墙积尘等各方面情况，这种过渡方式在实际应用中效果并不明显。同时外界光线和隧道内光线颜色区别较大时，也会造成驾驶员短时间内视觉不适应，影响交通安全。公告号CN102595679A公路隧道照明节能控制系统，包括洞外亮度检测器，洞内亮度监测器，车辆检测器，信号处理模块，照明控制计算机，驱动电源和LED隧道灯组成，通过模糊神经网络控制模块，建立“隧道内车流量和隧道亮度的关系模型”实现LED隧道照明灯亮度的智能控制，以达到节能的目的，但无法实现LED亮度和色度的同时平滑过渡，外界光线和隧道内光线颜色区别较大，无法满足车辆由进、出隧道口时光线的平滑渐变，可能由于突变的光线变化造成驾驶人员进、出隧道的短时间内视觉不适应，影响交通安全。

因此，需要提供一种隧道自动调光系统，用于实现隧道的进、出口及中间处的光线平滑过渡，使驾驶人员能够很好的适应进出隧道的光线明暗及色彩变化。

发明内容

本说明书实施例之一提供一种隧道自动调光系统，所述系统包括：隧道照明模块，包括沿着隧道的长度方向依次布置的入口过渡照明单元、中间照明单元及出口过渡照明单元，其中，所述入口过渡照明单元包括沿着所述隧道的长度方向依次布置的M个入口过渡照明组件，第一个所述入口过渡照明组件位于所述隧道的入口，所述出口过渡照明单元包括沿着所述隧道的长度方向依次布置的N个出口过渡照明组件，第一个所述出口过渡照明组件位于所述隧道的出口；参数确定模块，用于基于隧道相关信息，确定所述中间照明单元的目标色温及目标亮度，其中，所述隧道结构参数、隧道路面反射率、隧道侧壁反射率及多个样本时间点的车辆相关信息和隧道能见度信息；参数调整模块，用于获取入口环境光信息，并基于所述入口环境光信息和所述中间照明单元的目标色温及目标亮度，确定第一个所述入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度，基于第i-1个入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度和所述中间照明单元的目标色温及目标亮度确定第i个入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度，其中，i为正整数且i≤M；基于以下公式确定所述第i个入口过渡照明组件的目标色温：T_i＝a_i1T_i-1+a_i2T_x+T_yi；其中，T_i为所述第i个入口过渡照明组件的目标色温，a_i1为所述第i个入口过渡照明组件对应的色温第一系数，a_i1＞0且a_i1＜a_(i-1)1，a_(i-1)1为所述第i-1个入口过渡照明组件对应的色温第一系数，T_i-1为第i-1个入口过渡照明组件的目标色温，a_i2为所述第i个入口过渡照明组件对应的色温第二系数，a_i2>0且a_i2>a_(i-1)2，a_(i-1)2为所述第i-1个入口过渡照明组件对应的色温第二系数，所述T_x为所述中间照明单元在当前时间段的目标色温，T_yi为所述第i个入口过渡照明组件在当前时间段的补偿色温；基于以下公式确定所述第i个入口过渡照明组件的目标亮度：L_i＝b_i1L_i-1+b_i2L_x+L_yi；其中，L_i为所述第i个入口过渡照明组件的目标亮度，b_i1为所述第i个入口过渡照明组件对应的亮度第一系数，b_i1>0且b_i1<b_(i-1)1，b_(i-1)1为所述第i-1个入口过渡照明组件对应的亮度第一系数，L_i-1为第i-1个入口过渡照明组件的目标亮度，b_i2为所述第i个入口过渡照明组件对应的亮度第二系数，b_i2>0且b_i2>b_(i-1)2，b_(i-1)2为所述第i-1个入口过渡照明组件对应的亮度第二系数，所述L_x为所述中间照明单元在当前时间段的目标亮度，L_yi为所述第i个入口过渡照明组件在当前时间段的补偿亮度；所述参数调整模块还用于获取出口环境光信息，并基于所述出口环境光信息和所述中间照明单元的目标色温及目标亮度，确定第一个所述出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度，基于第j-1个出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度和所述中间照明单元的目标色温及目标亮度确定第j个出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度，其中，j为正整数且j≤N；基于以下公式确定所述第j个出口过渡照明组件的目标色温：T_j＝a_j1T_j-1+a_j2T_x+T_yj；其中，T_j为所述第j个出口过渡照明组件的目标色温，a_j1为所述第j个出口过渡照明组件对应的色温第一系数，a_j1>0且a_j1<a_(j-1)1，a_(j-1)1为所述第j-1个出口过渡照明组件对应的色温第一系数，T_j-1为第j-1个出口过渡照明组件的目标色温，a_j2为所述第j个出口过渡照明组件对应的色温第二系数，a_j2>0且，a_j2>a_(j-1)2，a_(j-1)2为所述第j-1个出口过渡照明组件对应的色温第二系数，所述T_x为所述中间照明单元在当前时间段的目标色温，T_yj为所述第j个出口过渡照明组件在当前时间段的补偿色温；基于以下公式确定所述第j个出口过渡照明组件的目标亮度：L_j＝b_j1L_j-1+b_j2L_x+L_yj；其中，L_j为所述第j个出口过渡照明组件的目标亮度，b_j1为所述第j个出口过渡照明组件对应的亮度第一系数，b_j1>0且b_j1<b_(j-1)1，b_(j-1)1为所述第j-1个出口过渡照明组件对应的亮度第一系数，L_j-1为第j-1个出口过渡照明组件的目标亮度，b_j2为所述第j个出口过渡照明组件对应的亮度第二系数，b_j2>0，且b_j2>b_(j-1)2，b_(j-1)2为所述j-1个出口过渡照明组件对应的亮度第二系数，L_x为所述中间照明单元在当前时间段的目标亮度，L_yj为所述第j个出口过渡照明组件在当前时间段的补偿亮度。

在一些实施例中，所述车辆相关信息包括车流量信息及车速信息；所述基于隧道相关信息，确定所述中间照明单元的目标色温及目标亮度，包括：基于所述多个样本时间点的车辆相关信息和隧道能见度信息，将一个调控周期划分为多个时间段，并确定每个所述时间段的车辆相关信息和隧道能见度信息，其中，一个所述调控周期的时间长度为1天；对于每个所述时间段，使用参数确定模型，基于所述隧道结构参数、所述隧道路面反射率、所述隧道侧壁反射率及所述时间段的车辆相关信息和隧道能见度信息，确定所述中间照明单元在所述时间段的目标色温及目标亮度。

在一些实施例中，获取所述多个样本时间点的隧道能见度信息，包括：使用能见度检测仪器在所述多个样本时间点获取所述隧道的能见度；在所述多个样本时间点获取所述隧道的图像信息；基于所述多个样本时间点的车辆相关信息及在所述多个样本时间点的获取所述隧道的图像信息，对所述在所述多个样本时间点获取的所述隧道的能见度进行去噪，生成所述多个样本时间点的隧道能见度信息。

在一些实施例中，所述基于所述多个样本时间点的车辆相关信息及在所述多个样本时间点的获取所述隧道的图像信息，对所述在所述多个样本时间点获取的所述隧道的能见度进行去噪，生成所述多个样本时间点的隧道能见度信息，包括：在所述多个样本时间点获取的所述隧道的能见度，生成能见度波形；将所述能见度波形分解为至少一个内涵模态分量和一个残差；通过目标分量确定模型基于所述至少一个内涵模态分量和一个残差，确定目标内涵模态分量，其中，所述目标内涵模态分量为包含有噪声的内涵模态分量；通过去噪模型基于所述多个样本时间点的车辆相关信息及在所述多个样本时间点的获取所述隧道的图像信息、所述至少一个内涵模态分量和所述残差，对所述目标内涵模态分量进行去噪，基于去噪后的目标内涵模态分量重构能见度波形；基于重构的能见度波形生成所述多个样本时间点的隧道能见度信息。

在一些实施例中，所述基于所述多个样本时间点的车辆相关信息和隧道能见度信息，将一个调控周期划分为多个时间段，包括：将所述多个样本时间点分为多个样本调控周期；对于每个所述样本调控周期，基于所述样本调控周期内的多个样本时间点的车辆相关信息和隧道能见度信息，确定相邻两个所述样本时间点的关联度，基于所述相邻两个所述样本时间点的关联度将所述样本调控周期分割为多个样本时间段，获取分割结果；基于所述多个样本调控周期的分割结果，将一个所述调控周期划分为多个时间段。

在一些实施例中，所述基于所述多个样本调控周期的分割结果，将一个所述调控周期划分为多个时间段，包括：计算每两个所述样本调控周期的分割结果的相似度，基于所述相似度对所述多个样本调控周期进行聚类，获取目标聚类簇，其中，所述目标聚类簇为包含的所述样本调控周期的数量最多的聚类簇；基于所述目标聚类簇的聚类中心对应的分割结果，将一个所述调控周期划分为多个时间段。

在一些实施例中，所述第i个入口过渡照明组件在当前时间段的补偿色温、所述第i个入口过渡照明组件在当前时间段的补偿亮度基于所述隧道的入口在所述当前时间段的能见度信息、所述隧道在所述当前时间段的预测车流入量及所述第i个入口过渡照明组件与所述隧道的入口之间的距离确定；所述第j个出口过渡照明组件在当前时间段的补偿色温及所述第j个出口过渡照明组件在当前时间段的补偿亮度基于所述隧道的出口在所述当前时间段的能见度信息、所述隧道在所述当前时间段的预测车流出量及所述第j个出口过渡照明组件与所述隧道的出口之间的距离确定。

在一些实施例中，相比于现有技术，本说明书提供的一种隧道自动调光系统至少具备以下有益效果：

1、沿着隧道的长度方向依次布置入口过渡照明单元、中间照明单元及出口过渡照明单元，实现从隧道入口到隧道内部，再从隧道内部到隧道出口的光线的过渡，使驾驶人员能够很好的适应进出隧道的光线明暗及色彩变化，使驾驶人员能够很好的适应进出隧道的光线明暗及色彩变化，保证交通安全；

2、对于每个入口过渡照明组件，基于该入口过渡照明组件的前一个入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度和中间照明单元的目标色温及目标亮度，确定该入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度，实现从隧道入口的外部光线平滑过渡到中间照明单元提供的光线，对于每个出口过渡照明组件，基于该出口过渡照明组件的前一个出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度和中间照明单元的目标色温及目标亮度，确定该出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度，实现从中间照明单元提供的光线平滑过渡到隧道出口的外部光线，使驾驶人员能够很好的适应进出隧道的光线明暗及色彩变化，保证交通安全。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本说明书一些实施例所示的隧道自动调光系统的模块图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的入口过渡照明单元、中间照明单元及出口过渡照明单元的结构示意图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的基于隧道相关信息确定中间照明单元的目标色温及目标亮度的流程示意图；

图4根据本说明书一些实施例所示的获取多个样本时间点的隧道能见度信息的流程示意图；

图5根据本说明书一些实施例所示的基于多个样本时间点的车辆相关信息和隧道能见度信息将一个调控周期划分为多个时间段的流程示意图。

图中，210、入口过渡照明单元；220、中间照明单元；230、出口过渡照明单元。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

图1是根据本说明书一些实施例所示的隧道自动调光系统的模块图，如图1所示，隧道自动调光系统可以包括隧道照明模块、参数确定模块及参数调整模块。

图2是根据本说明书一些实施例所示的入口过渡照明单元210、中间照明单元220及出口过渡照明单元230的结构示意图，如图2所示，隧道照明模块可以包括沿着隧道的长度方向依次布置的入口过渡照明单元210、中间照明单元220及出口过渡照明单元230，其中，入口过渡照明单元210包括沿着隧道的长度方向依次布置的M个入口过渡照明组件，第一个入口过渡照明组件位于隧道的入口，出口过渡照明单元230包括沿着隧道的长度方向依次布置的N个出口过渡照明组件，第一个出口过渡照明组件位于隧道的出口。

参数确定模块可以用于基于隧道相关信息，确定中间照明单元220的目标色温及目标亮度。

在一些实施例中，隧道相关信息可以至少包括；隧道结构参数(例如，长度、高度、宽度等)、隧道路面反射率、隧道侧壁反射率及多个样本时间点的车辆相关信息和隧道能见度信息，其中，车辆相关信息包括车流量信息及车速信息。

图4根据本说明书一些实施例所示的获取多个样本时间点的隧道能见度信息的流程示意图，如图4所示，在一些实施例中，参数确定模块获取多个样本时间点的隧道能见度信息，可以包括：

使用能见度检测仪器在多个样本时间点获取隧道的能见度；

在多个样本时间点通过图像采集装置(例如，摄像机)获取隧道的图像信息；

基于多个样本时间点的车辆相关信息及在多个样本时间点的获取隧道的图像信息，对在多个样本时间点获取的隧道的能见度进行去噪，生成多个样本时间点的隧道能见度信息。

如图4所示，在一些实施例中，参数确定模块可以基于在多个样本时间点获取的隧道的能见度，生成能见度波形；将能见度波形分解为至少一个内涵模态分量和一个残差；通过目标分量确定模型基于至少一个内涵模态分量和一个残差，确定目标内涵模态分量，其中，目标内涵模态分量为包含有噪声的内涵模态分量；通过去噪模型基于多个样本时间点的车辆相关信息及在多个样本时间点的获取隧道的图像信息、至少一个内涵模态分量和残差，对目标内涵模态分量进行去噪，基于去噪后的目标内涵模态分量重构能见度波形；基于重构的能见度波形生成多个样本时间点的隧道能见度信息。其中，目标分量确定模型可以包括但不限于神经网络(NN)、卷积神经网络(CNN)、深度神经网络(DNN)、循环神经网络(RNN)等或其任意组合，例如，目标分量确定模型可以为卷积神经网络和深度神经网络组合形成的模型，去噪模型可以为对抗网络(Generative Adversarial Network，GAN)模型。

在一些实施例中，多个样本时间点的车辆相关信息和隧道能见度信息可能不完整，参数确定模块可以对不完整的多个样本时间点的车辆相关信息和隧道能见度信息进行补全。

在含缺失数据的情况下，原始数据集X的不完整形式表示为设M＝(M₁，M₂...M_d)为/>对应的掩码矩阵，且M∈{0，1}^m×d表示/>中缺失数据的位置。/>和M_i都是m维向量，m是数据集/>中的样本数，也是数据集X中的样本数。X、/>和M之间对应关系如下：

其中，*表示缺失数据，为原始数据集中第i行第j列的数据，M_ij为第i行第j列的元素。

在一些实施例中，参数确定模块可以使用因果关系发现模型基于对抗网络(Generat ive Adversar ial Network，GAN)估计不完整的多个样本时间点的车辆相关信息和隧道能见度信息的缺失数据集的分布实现缺数据补全。

图3是根据本说明书一些实施例所示的基于隧道相关信息确定中间照明单元220的目标色温及目标亮度的流程示意图，如图3所示，在一些实施例中，参数确定模块基于隧道相关信息，确定中间照明单元220的目标色温及目标亮度，可以包括：

基于多个样本时间点的车辆相关信息和隧道能见度信息，将一个调控周期划分为多个时间段，并确定每个时间段的车辆相关信息和隧道能见度信息，其中，一个调控周期的时间长度为1天，多个时间段中的任意两个时间段的时间长度可以不同；

对于每个时间段，使用参数确定模型，基于隧道结构参数、隧道路面反射率、隧道侧壁反射率及时间段的车辆相关信息和隧道能见度信息，确定中间照明单元220在时间段的目标色温及目标亮度。

参数确定模型可以包括但不限于神经网络(NN)、卷积神经网络(CNN)、深度神经网络(DNN)、循环神经网络(RNN)等或其任意组合，例如，参数确定模型可以为卷积神经网络和深度神经网络组合形成的模型。

在一些实施例中，使用参数确定模型，基于隧道结构参数、隧道路面反射率、隧道侧壁反射率及时间段的车辆相关信息和隧道能见度信息，能够确定较佳的中间照明单元220在时间段的目标色温及目标亮度，使得司机在隧道内部驾驶过程中视野更清晰，保证交通安全。

图5根据本说明书一些实施例所示的基于多个样本时间点的车辆相关信息和隧道能见度信息将一个调控周期划分为多个时间段的流程示意图，如图5所示，在一些实施例中，参数确定模块可以将多个样本时间点分为多个样本调控周期；对于每个样本调控周期，基于样本调控周期内的多个样本时间点的车辆相关信息和隧道能见度信息，确定相邻两个样本时间点的关联度，基于相邻两个样本时间点的关联度将样本调控周期分割为多个样本时间段，获取分割结果；基于多个样本调控周期的分割结果，将一个调控周期划分为多个时间段。

在一些实施例中，参数确定模块可以基于样本调控周期内的多个样本时间点的车流量信息，拟合车流量信息变化曲线，并基于样本调控周期内的多个样本时间点的车流量信息，拟合隧道能见度变化曲线，对于相邻两个样本时间点，确定车流量信息变化曲线上该两个样本时间点之间的曲线的割线的角度(称为第一角度)，该割线经过该两个样本时间点，并确定隧道能见度变化曲线上该两个样本时间点之间的曲线的割线的角度(称为第二角度)，该割线经过该两个样本时间点，基于第一角度和第二角度确定该两个样本时间点的关联度。

例如，参数确定模块可以第一角度和第二角度的加权和，并基于加权和结果确定该两个样本时间点的关联度，其中，加权和的结果越大，该两个样本时间点的关联度越小。

在一些实施例中，当存在相邻两个样本时间点的关联度小于关联度阈值时，则该相邻两个样本时间点中的前一个样本时间点为一个样本时间段的终点，该相邻两个样本时间点中的后一个样本时间点为另一个样本时间段的起点。

如图5所示，在一些实施例中，参数确定模块可以计算每两个样本调控周期的分割结果的相似度，基于相似度对多个样本调控周期进行聚类，获取目标聚类簇，其中，目标聚类簇为包含的样本调控周期的数量最多的聚类簇；基于目标聚类簇的聚类中心对应的分割结果，将一个调控周期划分为多个时间段，例如，依照目标聚类簇的聚类中心对应的分割结果，将一个调控周期划分为多个时间段。具体的，相似度较高的多个样本调控周期可以聚合为一类。

仅作为示例，参数确定模块可以通过K-Means聚类算法基于相似度对多个样本调控周期进行聚类。

参数调整模块可以用于获取入口环境光信息，并基于入口环境光信息和中间照明单元220的目标色温及目标亮度，确定第一个入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度。在一些实施例中，第一个入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度相对于其他入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度更接近入口的环境光的色温及亮度。使得司机从隧道入口进入隧道时，不会因隧道内外部突变的光线变化造成驾驶人员进隧道的短时间内视觉不适应，影响交通安全。

参数调整模块可以用于基于第i-1个入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度和中间照明单元220的目标色温及目标亮度确定第i个入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度，其中，i为正整数且i≤M。可以理解的，第i-1个入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度相比于第i个入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度，更接近隧道入口的环境光的色温和亮度，第i个入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度相比于第i-1个入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度更接近中间照明单元220的目标色温及目标亮度。

在一些实施例中，参数调整模块可以基于以下公式确定第i个入口过渡照明组件的目标色温：

T_i＝a_i1T_i-1+a_i2T_x+T_yi；

其中，T_i为第i个入口过渡照明组件的目标色温，a_i1为第i个入口过渡照明组件对应的色温第一系数，a_i1＞0且a_i1＜a_(i-1)1，a_(i-1)1为第i-1个入口过渡照明组件对应的色温第一系数，T_i-1为第i-1个入口过渡照明组件的目标色温，a_i2为第i个入口过渡照明组件对应的色温第二系数，a_i2>0且a_i2>a_(i-1)2，a_(i-1)2为第i-1个入口过渡照明组件对应的色温第二系数，T_x为中间照明单元在当前时间段的目标色温，T_yi为第i个入口过渡照明组件在当前时间段的补偿色温。

在一些实施例中，参数调整模块可以基于以下公式确定第i个入口过渡照明组件的目标亮度：

L_i＝b_i1L_i-1+b_i2L_x+L_yi；

其中，L_i为第i个入口过渡照明组件的目标亮度，b_i1为第i个入口过渡照明组件对应的亮度第一系数，b_i1>0且b_i1<b_(i-1)1，b_(i-1)1为第i-1个入口过渡照明组件对应的亮度第一系数，L_i-1为第i-1个入口过渡照明组件的目标亮度，b_i2为第i个入口过渡照明组件对应的亮度第二系数，b_i2>0且b_i2>b_(i-1)2，b_(i-1)2为第i-1个入口过渡照明组件对应的亮度第二系数，L_x为中间照明单元在当前时间段的目标亮度，L_yi为第i个入口过渡照明组件在当前时间段的补偿亮度。

在一些实施例中，第i个入口过渡照明组件在当前时间段的补偿色温、第i个入口过渡照明组件在当前时间段的补偿亮度基于隧道的入口在当前时间段的能见度信息、隧道在当前时间段的预测车流入量及第i个入口过渡照明组件与隧道的入口之间的距离确定。

在一些实施例中，参数调整模块可以建立第一数学模型，第一数学模型可以为多元非线性回归模型，第一数学模型的因变量可以包括第i个入口过渡照明组件在当前时间段的补偿色温、第i个入口过渡照明组件在当前时间段的补偿亮度，第一数学模型的自变量可以包括隧道的入口在当前时间段的能见度信息、隧道在当前时间段的预测车流入量及第i个入口过渡照明组件与隧道的入口之间的距离。

在一些实施例中，隧道的入口在当前时间段的能见度信息可以基于隧道在当前时间段的预测车流入量及预测的当前时间段的隧道的入口雾浓度确定。

在一些实施例中，要素确定模块可以采用当前时间段之前的多个历史时间段的历史观测资料与对应的历史数值预报产品进行统计分析，建立两者的统计关系，然后选取目标时期的前一周期的观测资料与对应的数值预报产品进行对比分析，判断前一周期的数值预报产品的稳定性，进行误差分析，再结合统计关系和前一周期的数值预报产品的误差分析，对隧道入口所在区域在当前时间段对应的数值预报产品进行修正，获取修正后数值预报产品。

在一些实施例中，参数调整模块可以基于微地形数据对修正后数值预报产品进行二次修正，确定目标区域的气象要素预报数据。在一些实施例中，通过多元非线性回归模型基于隧道入口的微地形数据对修正后数值预报产品进行二次修正，确定隧道入口所在区域在当前时间段的气象要素预报数据。其中，多元非线性回归模型的因变量包括气象要素，多元非线性回归模型的自变量包括微地形数据中的地理因子。多元非线性回归模型可以表达为以下公式：

Z＝a₀+a₁H+a₂H²+a₃A+a₄A²+a₅B+a₆B²；

其中，Z为气象要素，a₀，a₁，a₂，a₃，a₄，a₅和a₆为系数，H为海拔高度，A为坡向，B为坡度。

在一些实施例中，参数调整模块可以通过浓度预测模型，基于二次修正后的隧道入口所在区域在当前时间段的气象要素预报数据预测隧道的入口雾浓度。浓度预测模型可以包括但不限于神经网络(NN)、卷积神经网络(CNN)、深度神经网络(DNN)、循环神经网络(RNN)等或其任意组合，例如，浓度预测模型可以为卷积神经网络和深度神经网络组合形成的模型。

参数调整模块还可以用于获取出口环境光信息，并基于出口环境光信息和中间照明单元220的目标色温及目标亮度，确定第一个出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度。在一些实施例中，第一个出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度相对于其他出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度更接近出口的环境光的色温及亮度。使得司机从隧道出口驶出隧道时，不会因隧道内外部突变的光线变化造成驾驶人员进隧道的短时间内视觉不适应，影响交通安全。

基于第j-1个出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度和中间照明单元220的目标色温及目标亮度确定第j个出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度，其中，j为正整数且j≤N。可以理解的，第j个出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度相比于第j-1个出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度，更接近隧道出口的环境光的色温和亮度，第j-1个出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度相比于第j个出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度更接近中间照明单元220的目标色温及目标亮度。

在一些实施例中，参数调整模块可以基于以下公式确定第j个出口过渡照明组件的目标色温：

T_j＝a_j1T_j-1+a_j2T_x+T_yj；

其中，T_j为第j个出口过渡照明组件的目标色温，a_j1为第j个出口过渡照明组件对应的色温第一系数，a_j1>0且a_j1<a_(j-1)1，a_(j-1)1为第j-1个出口过渡照明组件对应的色温第一系数，T_j-1为第j-1个出口过渡照明组件的目标色温，a_j2为第j个出口过渡照明组件对应的色温第二系数，a_j2>0且，a_j2>a_(j-1)2，a_(j-1)2为第j-1个出口过渡照明组件对应的色温第二系数，T_x为中间照明单元在当前时间段的目标色温，T_yj为第j个出口过渡照明组件在当前时间段的补偿色温。

在一些实施例中，参数调整模块可以基于以下公式确定第j个出口过渡照明组件的目标亮度：

L_j＝b_j1L_j-1+b_j2L_x+L_yj；

其中，L_j为第j个出口过渡照明组件的目标亮度，b_j1为第j个出口过渡照明组件对应的亮度第一系数，b_j1>0且b_j1<b_(j-1)1，b_(j-1)1为第j-1个出口过渡照明组件对应的亮度第一系数，L_j-1为第j-1个出口过渡照明组件的目标亮度，b_j2为第j个出口过渡照明组件对应的亮度第二系数，b_j2>0，且b_j2>b_(j-1)2，b_(j-1)2为j-1个出口过渡照明组件对应的亮度第二系数，L_x为中间照明单元在当前时间段的目标亮度，L_yj为第j个出口过渡照明组件在当前时间段的补偿亮度。

在一些实施例中，第j个出口过渡照明组件在当前时间段的补偿色温及第j个出口过渡照明组件在当前时间段的补偿亮度基于隧道的出口在当前时间段的能见度信息、隧道在当前时间段的预测车流出量及第j个出口过渡照明组件与隧道的出口之间的距离确定。

在一些实施例中，参数调整模块可以建立第二数学模型，第二数学模型可以为多元非线性回归模型，第二数学模型的因变量可以包括第j个出口过渡照明组件在当前时间段的补偿色温、第j个出口过渡照明组件在当前时间段的补偿亮度，第一数学模型的自变量可以包括隧道的出口在当前时间段的能见度信息、隧道在当前时间段的预测车流出量及第j个出口过渡照明组件与隧道的出口之间的距离确定。

在一些实施例中，要素确定模块可以采用当前时间段之前的多个历史时间段的历史观测资料与对应的历史数值预报产品进行统计分析，建立两者的统计关系，然后选取目标时期的前一周期的观测资料与对应的数值预报产品进行对比分析，判断前一周期的数值预报产品的稳定性，进行误差分析，再结合统计关系和前一周期的数值预报产品的误差分析，对隧道出口所在区域在当前时间段对应的数值预报产品进行修正，获取修正后数值预报产品。

在一些实施例中，参数调整模块可以基于微地形数据对修正后数值预报产品进行二次修正，确定目标区域的气象要素预报数据。在一些实施例中，通过多元非线性回归模型基于隧道出口的微地形数据对修正后数值预报产品进行二次修正，确定隧道出口所在区域在当前时间段的气象要素预报数据。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (7)

1.一种隧道自动调光系统，其特征在于，包括：

隧道照明模块，包括沿着隧道的长度方向依次布置的入口过渡照明单元、中间照明单元及出口过渡照明单元，其中，所述入口过渡照明单元包括沿着所述隧道的长度方向依次布置的M个入口过渡照明组件，第一个所述入口过渡照明组件位于所述隧道的入口，所述出口过渡照明单元包括沿着所述隧道的长度方向依次布置的N个出口过渡照明组件，第一个所述出口过渡照明组件位于所述隧道的出口；

参数确定模块，用于基于隧道相关信息，确定所述中间照明单元的目标色温及目标亮度，其中，所述隧道相关信息包括隧道结构参数、隧道路面反射率、隧道侧壁反射率及多个样本时间点的车辆相关信息和隧道能见度信息；

参数调整模块，用于获取入口环境光信息，并基于所述入口环境光信息和所述中间照明单元的目标色温及目标亮度，确定第一个所述入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度，基于第i-1个入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度和所述中间照明单元的目标色温及目标亮度确定第i个入口过渡照明组件的目标色温及目标亮度，其中，i为正整数且i≤M；

基于以下公式确定所述第i个入口过渡照明组件的目标色温：

T_i=a_i1T_i-1+a_i2T_x+T_yi；

其中，T_i为所述第i个入口过渡照明组件的目标色温，a_i1为所述第i个入口过渡照明组件对应的色温第一系数，a_i1＞0且a_i1＜a_(i-1)1，a_(i-1)1为所述第i-1个入口过渡照明组件对应的色温第一系数，T_i-1为第i-1个入口过渡照明组件的目标色温，a_i2为所述第i个入口过渡照明组件对应的色温第二系数，a_i2>0且a_i2>a_(i-1)2，a_(i-1)2为所述第i-1个入口过渡照明组件对应的色温第二系数，所述T_x为所述中间照明单元在当前时间段的目标色温，T_yi为所述第i个入口过渡照明组件在当前时间段的补偿色温；

基于以下公式确定所述第i个入口过渡照明组件的目标亮度：

L_i=b_i1L_i-1+b_i2L_x+L_yi；

其中，L_i为所述第i个入口过渡照明组件的目标亮度，b_i1为所述第i个入口过渡照明组件对应的亮度第一系数，b_i1>0且b_i1<b_(i-1)1，b_(i-1)1为所述第i-1个入口过渡照明组件对应的亮度第一系数，L_i-1为第i-1个入口过渡照明组件的目标亮度，b_i2为所述第i个入口过渡照明组件对应的亮度第二系数，b_i2>0且b_i2>b_(i-1)2，b_(i-1)2为所述第i-1个入口过渡照明组件对应的亮度第二系数，所述L_x为所述中间照明单元在当前时间段的目标亮度，L_yi为所述第i个入口过渡照明组件在当前时间段的补偿亮度；

所述参数调整模块还用于获取出口环境光信息，并基于所述出口环境光信息和所述中间照明单元的目标色温及目标亮度，确定第一个所述出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度，基于第j-1个出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度和所述中间照明单元的目标色温及目标亮度确定第j个出口过渡照明组件的目标色温及目标亮度，其中，j为正整数且j≤N；

基于以下公式确定所述第j个出口过渡照明组件的目标色温：

T_j=a_j1T_j-1+a_j2T_x+T_yj；

其中，T_j为所述第j个出口过渡照明组件的目标色温，a_j1为所述第j个出口过渡照明组件对应的色温第一系数，a_j1>0且a_j1<a_(j-1)1，a_(j-1)1为所述第j-1个出口过渡照明组件对应的色温第一系数，T_j-1为第j-1个出口过渡照明组件的目标色温，a_j2为所述第j个出口过渡照明组件对应的色温第二系数，a_j2>0且，a_j2>a_(j-1)2，a_(j-1)2为所述第j-1个出口过渡照明组件对应的色温第二系数，所述T_x为所述中间照明单元在当前时间段的目标色温，T_yj为所述第j个出口过渡照明组件在当前时间段的补偿色温；

基于以下公式确定所述第j个出口过渡照明组件的目标亮度：

L_j=b_j1L_j-1+b_j2L_x+L_yj；

其中，L_j为所述第j个出口过渡照明组件的目标亮度，b_j1为所述第j个出口过渡照明组件对应的亮度第一系数，b_j1>0且b_j1<b_(j-1)1，b_(j-1)1为所述第j-1个出口过渡照明组件对应的亮度第一系数，L_j-1为第j-1个出口过渡照明组件的目标亮度，b_j2为所述第j个出口过渡照明组件对应的亮度第二系数，b_j2>0，且b_j2>b_(j-1)2，b_(j-1)2为所述j-1个出口过渡照明组件对应的亮度第二系数，L_x为所述中间照明单元在当前时间段的目标亮度，L_yj为所述第j个出口过渡照明组件在当前时间段的补偿亮度。

2.根据权利要求1所述的一种隧道自动调光系统，其特征在于，所述车辆相关信息包括车流量信息及车速信息；

所述基于隧道相关信息，确定所述中间照明单元的目标色温及目标亮度，包括：

基于所述多个样本时间点的车辆相关信息和隧道能见度信息，将一个调控周期划分为多个时间段，并确定每个所述时间段的车辆相关信息和隧道能见度信息，其中，一个所述调控周期的时间长度为1天；

对于每个所述时间段，使用参数确定模型，基于所述隧道结构参数、所述隧道路面反射率、所述隧道侧壁反射率及所述时间段的车辆相关信息和隧道能见度信息，确定所述中间照明单元在所述时间段的目标色温及目标亮度。

3.根据权利要求2所述的一种隧道自动调光系统，其特征在于，获取所述多个样本时间点的隧道能见度信息，包括：

使用能见度检测仪器在所述多个样本时间点获取所述隧道的能见度；

在所述多个样本时间点获取所述隧道的图像信息；

基于所述多个样本时间点的车辆相关信息及在所述多个样本时间点的获取所述隧道的图像信息，对所述在所述多个样本时间点获取的所述隧道的能见度进行去噪，生成所述多个样本时间点的隧道能见度信息。

4.根据权利要求3所述的一种隧道自动调光系统，其特征在于，所述基于所述多个样本时间点的车辆相关信息及在所述多个样本时间点的获取所述隧道的图像信息，对所述在所述多个样本时间点获取的所述隧道的能见度进行去噪，生成所述多个样本时间点的隧道能见度信息，包括：

基于在所述多个样本时间点获取的所述隧道的能见度，生成能见度波形；

将所述能见度波形分解为至少一个内涵模态分量和一个残差；

通过目标分量确定模型基于所述至少一个内涵模态分量和一个残差，确定目标内涵模态分量，其中，所述目标内涵模态分量为包含有噪声的内涵模态分量；

通过去噪模型基于所述多个样本时间点的车辆相关信息及在所述多个样本时间点的获取所述隧道的图像信息、所述至少一个内涵模态分量和所述残差，对所述目标内涵模态分量进行去噪，基于去噪后的目标内涵模态分量重构能见度波形；

基于重构的能见度波形生成所述多个样本时间点的隧道能见度信息。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的一种隧道自动调光系统，其特征在于，所述基于所述多个样本时间点的车辆相关信息和隧道能见度信息，将一个调控周期划分为多个时间段，包括：

将所述多个样本时间点分为多个样本调控周期；

对于每个所述样本调控周期，基于所述样本调控周期内的多个样本时间点的车辆相关信息和隧道能见度信息，确定相邻两个所述样本时间点的关联度，基于所述相邻两个所述样本时间点的关联度将所述样本调控周期分割为多个样本时间段，获取分割结果；

基于所述多个样本调控周期的分割结果，将一个所述调控周期划分为多个时间段。

6.根据权利要求5所述的一种隧道自动调光系统，其特征在于，所述基于所述多个样本调控周期的分割结果，将一个所述调控周期划分为多个时间段，包括：

计算每两个所述样本调控周期的分割结果的相似度，基于所述相似度对所述多个样本调控周期进行聚类，获取目标聚类簇，其中，所述目标聚类簇为包含的所述样本调控周期的数量最多的聚类簇；

基于所述目标聚类簇的聚类中心对应的分割结果，将一个所述调控周期划分为多个时间段。

7.根据权利要求1所述的一种隧道自动调光系统，其特征在于，所述第i个入口过渡照明组件在当前时间段的补偿色温、所述第i个入口过渡照明组件在当前时间段的补偿亮度基于所述隧道的入口在所述当前时间段的能见度信息、所述隧道在所述当前时间段的预测车流入量及所述第i个入口过渡照明组件与所述隧道的入口之间的距离确定；

所述第j个出口过渡照明组件在当前时间段的补偿色温及所述第j个出口过渡照明组件在当前时间段的补偿亮度基于所述隧道的出口在所述当前时间段的能见度信息、所述隧道在所述当前时间段的预测车流出量及所述第j个出口过渡照明组件与所述隧道的出口之间的距离确定。