CN117858318B - 一种公路隧道灯光调节方法及调节系统 - Google Patents

一种公路隧道灯光调节方法及调节系统 Download PDF

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Abstract

一种公路隧道灯光调节方法及调节系统,所述调节方法包括如下步骤:步骤1.生成光纤应力基准曲线;步骤2.持续周期性的向传导光纤内发射与步骤1所述激光脉冲信号相同的激光脉冲信号,并采集第二反馈曲线;步骤3.对每个检测周期,发现出现尖峰脉冲时,则认为尖峰脉冲的峰值点对应的光纤位置有车辆,并调亮峰值点处朝向隧道出口设定距离内的隧道照明装置;调低其他隧道照明装置亮度。本发明通过利用布里渊效应对车辆在隧道内行驶位置进行监控并调节隧道内照明,无须采用摄像头或雷达波发射接收装置,布设成本低,感知速度快,节约了隧道内照明电能。

Description

一种公路隧道灯光调节方法及调节系统
技术领域
本发明属于智能交通技术领域,涉及公路隧道照明管理技术,具体涉及一种公路隧道灯光调节方法及调节系统。
背景技术
公路隧道是专供汽车运输行驶的通道。随着社会经济和生产的发展,高速公路大量出现,对道路的修建技术提出了较高的标准,要求线路顺直、坡度平缓、路面宽敞等。因此在道路穿越山区时,过去盘山绕行的方案多改为隧道方案。隧道的修建在改善公路技术状态、缩短运行距离、提高运输能力、减少事故等方面起到重要的作用。
现有的隧道照明系统通常为无论隧道内是否有车辆经过,隧道内全部路灯均为开启,对于较长的隧道,由于洞口处自然光线不足以提供隧道内部照明,无论白天或黑夜,隧道内灯光均全部24小时不间断开启,在无车状态下造成电力能源的浪费,现有技术中虽然有检测隧道内车辆状态来分路段调节灯光的技术,但检测车辆时采用雷达波或摄像头技术,需要在隧道内分段设置发射和接收装置或高清摄像头,改造成本高,维护保养工作量大。
发明内容
为克服现有技术存在的技术缺陷,本发明公开了一种公路隧道灯光调节方法及调节系统。
本发明所述公路隧道灯光调节方法,包括如下步骤:
步骤1.生成光纤应力基准曲线,所述光纤应力基准曲线为隧道中没有行驶中车辆时,在传导光纤内传输激光脉冲信号并采集传导光纤的反馈信号得到第一反馈曲线;
步骤2.持续周期性的向传导光纤内发射与步骤1所述激光脉冲信号相同的激光脉冲信号,并采集传导光纤的反馈信号得到第二反馈曲线;
步骤3.对每个检测周期,比对第二反馈曲线和光纤应力基准曲线,发现出现尖峰脉冲时,则认为尖峰脉冲的峰值点对应的光纤位置有车辆,并对该点进行照明控制。
优选的,所述步骤3中比对第二反馈曲线和光纤应力基准曲线的具体方法为:设定第一尖峰阈值,根据两条曲线的横坐标,逐点比对相同横坐标的纵坐标差值,纵坐标差值超过尖峰阈值的,则认为该点出现尖峰脉冲。
优选的,所述步骤3中比对第二反馈曲线和光纤应力基准曲线的具体方法为:
设置第二尖峰阈值,并设置横坐标数量阈值,从检测到纵坐标高于第二尖峰阈值的某个点开始,后续连续检测到的各点纵坐标均高于第二尖峰阈值的数量大于横坐标数量阈值,则认为出现尖峰脉冲。
优选的,所述步骤3中,还包括以下步骤:
比较相邻两个检测周期的第二反馈曲线,如果未出现尖峰脉冲,则认为隧道内车辆状况无变化,如连续N个检测周期内车辆状况无变化,则取其中任意一条第二反馈曲线,或取多条第二反馈曲线,采用拟合方式形成一条拟合后曲线,对步骤1中的光纤应力基准曲线进行更新替换,N为设定的反馈替换周期数。
优选的,所述步骤3中还包括以下步骤:
步骤31.检测得到尖峰脉冲时,以峰值点为中心设置影响范围,所述影响范围为检测周期内车辆对光纤施加应力的距离范围;
在该检测周期内,去除所有影响范围后,剩余的点为不受影响点,将单次检测周期内得到的不受影响点进行保存;
步骤32.下一检测周期内,按照相同方法得到不受影响点,根据不受影响点的横坐标,与上一次检测得到的不受影响点进行拼接,对横坐标相同的不受影响点取纵坐标平均值进行合并,得到合并曲线;
步骤33.重复步骤32,直到合并曲线包含原有光纤应力基准曲线的全部横坐标,将包含全部横坐标的合并曲线作为新的光纤应力基准曲线替换步骤1中旧的光纤应力基准曲线。
优选的,还包括步骤4;
设置第一尖峰峰值阈值和低于第一尖峰峰值阈值的第二尖峰峰值阈值, 设置空间距离门槛S和个数门槛N,
刹车检测过程为:当发现检测得到的第二反馈曲线中在横坐标小于空间距离门槛S的范围内,连续出现多个尖峰脉冲峰值介于第一尖峰峰值阈值和第二尖峰峰值阈值,直至低于第二尖峰峰值阈值,数量大于个数门槛N,则判定车辆进入刹车状态并停车,最后一个高于第二尖峰峰值阈值处的P点定义为刹车点,进行P点处照明控制;
刹车后的启动检测过程为:检测第二反馈曲线中以P点为起点,横坐标小于空间距离门槛S的范围内,当连续出现多个尖峰脉冲峰值介于第一尖峰峰值阈值和第二尖峰峰值阈值,直至高于第一尖峰峰值阈值,恢复P点的正常照明控制;
其中,还设置有停车时间阈值,只有刹车检测过程结束到刹车后的启动时间超过停车时间阈值,才认为是刹车后的启动过程。
优选的,所述照明控制具体为:开启或调亮朝向隧道出口设定距离内的隧道照明装置;关闭或调暗其他隧道照明装置。
本发明所述公路隧道灯光调节系统,包括贯穿整个隧道的传导光纤,所述传导光纤位于隧道入口的端部设置有激光脉冲发射器和反馈信号采集器;
所述激光脉冲发射器包括激光发射器,与激光发射器连接的激光脉冲生成器,以及与激光脉冲生成器连接的激光脉冲放大器;所述反馈信号采集器包括光纤环形器,所述光纤环形器输入端与激光脉冲放大器输出端连接,第二端口与传导光纤连接,第三端口连接信号采集器,信号采集器与信号处理器连接,信号处理器与分段照明控制器连接,所述分段照明控制器用于控制隧道内的照明装置;
所述信号处理器的功能为:比较信号采集器从光纤环形器第三端口接收到的光纤反馈曲线与预先存储的光纤应力基准曲线,发现尖峰脉冲则打开尖峰脉冲峰值点对应处照明范围内的照明装置,关闭其他照明装置;所述光纤应力基准曲线为隧道内无车辆时信号采集器采集得到的光纤反馈曲线。
优选的,所述激光脉冲生成器为电光调制器或声光调制器,激光脉冲放大器为掺铒光纤放大器。
优选的,所述传导光纤分为连续分布的多段,每段起点设置有所述激光脉冲发射器和反馈信号采集器。
采用本发明所述公路隧道灯光调节方法及调节系统,具有如下技术优越性:
一.通过利用布里渊效应对车辆在隧道内行驶位置进行监控并调节隧道内照明,无须采用摄像头或雷达波发射接收装置,布设成本低,感知速度快,节约了隧道内照明电能。
二.可利用隧道内现有通信光纤既作为传输器件又作为传感器,设备改造简单,建设成本小。
附图说明
图1为本发明所述公路隧道灯光调节系统的一种具体实施方式示意图;
图2为本发明所述公路隧道灯光调节方法的一种具体实施方式示意图;
图3为隧道内无车辆时的一个光纤应力基准曲线示意图;
图4为与图3相同条件下测量得到某时刻隧道内有一辆行驶中车辆的一条第二反馈曲线示意图;
图5为与图3相同条件下测量得到某时刻隧道内有一辆行驶中车辆的又一条第二反馈曲线示意图;
图6为一个具体实施例中第二反馈曲线和光纤应力基准曲线进行逐点比对相同横坐标的纵坐标差值的示意图。
具体实施方式
下面结合附图1至6,对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明所述公路隧道灯光调节方法,可基于现有公路隧道中已有的贯穿整个公路隧道的通信光纤,在光纤端部增加激光脉冲发射器和反馈信号采集器,构建公路隧道灯光调节系统,现有公路隧道用通信光纤多为具有通信裕量的多模光纤,可调用其中一个光纤作为本发明所述传导光纤。
其中,激光脉冲发射器包括激光发射器,与激光发射器连接的激光脉冲生成器,以及与激光脉冲生成器连接的激光脉冲放大器,其中激光脉冲生成器可采用电光调制器(EOM),激光脉冲放大器可采用掺铒光纤放大器(Erbium Doped Fiber Amplifier, EDFA)。
反馈信号采集器包括光纤环形器,所述光纤环形器输入端与激光脉冲放大器输出端连接,第二端口与传导光纤连接,第三端口连接信号采集器,信号采集器与信号处理器连接,信号处理器与分段照明控制器连接,分段照明控制器的功能是根据信号处理器输出的信号,对判定有车辆经过的地点前方一定距离内的照明灯打开或调亮,对其余照明灯关闭或调暗。
激光信号从光纤环形器的输入端输入后,从第二端口进入传导光纤,并从环形器的第三端口可采集经过光纤传导后的反馈信号,通过反馈信号,可以判断出光纤的不同位置是否存在行驶中车辆。
其中分段照明控制器可利用现有隧道通信用的边缘计算网关并输入预先编制的软件程序实现。所述公路隧道灯光调节系统的一个具体实施方式如图1所示。
本发明所述公路隧道灯光调节方法,如图2所示,具体包括如下步骤:
步骤1.生成光纤应力基准曲线,所述光纤应力基准曲线为隧道中没有行驶中车辆时,在传导光纤内传输激光脉冲信号并采集传导光纤的反馈信号得到第一反馈曲线;
一个典型的反馈曲线如图3所示,图3中的横坐标为与激光入射端的距离,纵坐标为反馈信号经过光电传感器后检测得到的电压值,图3中存在一个峰值,该峰值是由激光脉冲反射得到,随着距离的增加,虽然反射信号积分值不断增加,但激光入射信号不断衰减,且入射信号衰减造成的影响强于反射信号的累积增加,由此形成峰值,该峰值信号产生的位置与激光脉冲信号的频率、温度等环境参数相关。
步骤2.持续周期性的向传导光纤内发射与步骤1所述激光脉冲信号相同的激光脉冲信号,并采集传导光纤的反馈信号得到第二反馈曲线;
激光脉冲信号相同,是指激光脉冲信号的功率、频率、占空比和高低幅值均相同。
第二反馈曲线可反应出隧道内是否有行驶中车辆及行驶中车辆经过的位置。
发射激光脉冲信号的检测周期一般可设置为例如每100-1000毫秒发射一次并进行第二反馈曲线的采集以及步骤3中进行的比对。
如图4和图5所示分别给出两条第二反馈曲线,由于车速与激光传输速度及信号读取速度相比可忽略不计,采集瞬间车辆所处位置由于车辆行驶振动造成的应力作用在传导光纤上,造成第二反馈曲线相对光纤应力基准曲线,具有一个尖峰脉冲。
本发明利用了激光传输布里渊(Brillouin)效应进行车辆位置检测,当激光光波入射到光纤介质中时,光纤如果受到机械应力,会引起光的散射。散射光会发生频移,最终输出光信号会发生频移,且频移与应力接近线性相关。
频移Δf与应力F可近似认为符合公式1:
公式1:Δf=a*F+b,a和b分别为可以通过实测得到的布里渊应力斜率和布里渊应力常数;
如图4和图5中,两辆行驶中车辆的位置相同,但图4中为五座小客车,图5为三轴载重卡车,一般而言,质量较轻,速度较快的小客车在行驶过程中对传导光纤造成的应力幅值较小, 而质量较大但速度较慢的载重卡车在行驶过程中对传导光纤造成的应力幅值较大,体现在图4和图5中,可以看出,根据公式1,频移与应力为线性关系,在车辆前后的光纤感受到的应力分别逐渐增大和逐渐减小,峰值点对应的位置即车辆的位置,由于小客车造成的应力小,图4造成的尖峰脉冲幅值较小,但小客车速度快,使得图4中尖峰脉冲宽度较宽,相对而言,图5中由载重卡车形成的尖峰脉冲幅值较大,脉冲宽度较窄。
步骤3.比对第二反馈曲线和光纤应力基准曲线,发现出现尖峰脉冲时,则认为尖峰脉冲的峰值点对应的光纤位置有车辆,并开启峰值点处朝向隧道出口设定距离内的隧道照明装置;其中设定距离通常为一个正常车辆视距,如100-200米。
其中比对两条曲线的具体方法为:设定第一尖峰阈值,根据两条曲线的横坐标,逐点比对相同横坐标的纵坐标差值,纵坐标差值超过第一尖峰阈值的,则认为该点出现尖峰脉冲。
为避免杂波干扰,可以设置低于第一尖峰阈值的第二尖峰阈值,并设置横坐标数量阈值,从检测到纵坐标高于第二尖峰阈值的某个点开始,后续连续检测到的各点纵坐标均高于第二尖峰阈值的数量大于横坐标数量阈值,即连续出现多个点的纵坐标均大于第二尖峰阈值,才认为出现尖峰脉冲,这种方式更利于检测得到如图4和图5所示的具有一定宽度的尖峰脉冲,避免由于杂波干扰等原因造成的极短瞬间脉冲进行误判。横坐标数量阈值通常根据隧道限速和检测周期决定,例如车辆在检测周期内可行驶10米,则横坐标数量阈值可设置为覆盖5-8米宽的光纤长度,表示车辆在该范围内均会对纵坐标产生大于第二尖峰阈值的显著影响。比对第二反馈曲线和光纤应力基准曲线进行逐点比对相同横坐标的纵坐标差值的过程示意图如图6所示。
对于出现多个尖峰脉冲,各个尖峰脉冲对应的照明范围重叠的,将重叠范围合并后,开启覆盖所有尖峰脉冲照明范围内的照明装置。例如多个车辆位置接近行驶,后车的照明范围覆盖部分前车照明范围,将两个照明范围合并后开启合并后照明范围内的所有照明装置。
由于激光频移不仅与应力相关,也与温度相关,温度也会导致光纤应力基准曲线发生变化,一天24小时之内,正常温度变化可能在20摄氏度左右,极端情况下会超过30摄氏度,对光纤应力基准曲线必须进行修正。
由于光纤应力基准曲线需要在隧道内无车辆时进行采集,但对于正常通行的隧道,特别是隧道较长或白天车辆较多时段,不容易出现整条隧道内无车的时机 。
为解决上述问题,可以采用两种方法,第一种方法是对传导光纤分段设置,每段设置一个公路隧道灯光调节子系统,子系统的传导光纤长度设定一个较短距离如1公里或500米,在较短距离内,出现无车情况的概率较大;
针对出现整个隧道无车或整段传导光纤铺设范围内无车的情形,在步骤3中,比较相邻两个周期的第二反馈曲线,如果未出现尖峰脉冲,则认为隧道内车辆状况无变化,连续多个检测周期内车辆状况无变化,说明这些检测周期内隧道内无车辆;显然如果隧道内有车辆行驶,无论有多少车辆,不可能出现连续多个检测周期内第二反馈曲线完全一致的情况。
此时,取其中任意一条第二反馈曲线,或取多条第二反馈曲线,采用拟合方式形成一条拟合后曲线,对步骤1中的光纤应力基准曲线进行更新替换。
第一种方法基于较短的传导光纤长度,但现实中,单个传导光纤有效检测距离可高达100公里,人为分割不仅增加了激光脉冲发射器和反馈信号采集器等设备数量,而且不能利用隧道内用于通信的现有光纤,需要从新铺设多个短距离光纤,提高了建设成本。
第二种方法采用利用去除尖峰脉冲后的检测点对是对光纤应力基准曲线进行更新,具体为步骤3中检测得到的尖峰脉冲,以峰值点为中心设置影响范围,所述影响范围为检测周期内车辆对光纤施加应力的距离范围,例如检测周期为100毫秒,车辆隧道内限速为80公里,则在检测周期内,车辆行驶距离为2.22米,考虑车辆超速行驶等情况,预留适当余量,可设置影响范围为以峰值点为中心点8米范围内。
在检测周期内,去除所有影响范围后,剩余的点为不受影响点,将单次检测周期内得到的不受影响点进行保存;
下一检测周期内,按照相同方法得到的不受影响点与上一次检测得到的不受影响点不可能完全相同,并会得到部分与上一次检测中横坐标不同的不受影响点,系统根据不受影响点的横坐标,将两次检测的不受影响点进行拼接,对横坐标相同的不受影响点取纵坐标平均值进行合并,得到一条未完成的残缺的合并曲线。所谓残缺是该曲线中未出现原有光纤应力基准曲线的所有横坐标对应点,存在部分横坐标点缺失,这是由于车辆行驶较密集造成的。
第三个检测周期内继续检测得到不受影响点,与上一检测周期得到的残缺曲线进行拼接,对横坐标相同的不受影响点取纵坐标平均值进行合并,上一周期残缺曲线中横坐标不同的不受影响点直接拼接填充入残缺的合并曲线;得到新的合并曲线。
重复若干周期,直至拼接得到覆盖全部光纤长度范围内,即覆盖原有光纤应力基准曲线的全部横坐标的不受影响点,拼接形成完整的合并曲线,作为新的光纤应力基准曲线。
第二种方法不需要额外增加设备,响应速度快,一般最多十至二十个检测周期内即可得到新的光纤应力基准曲线,远高于现实中的温度变化速度,从而克服一天内温度变化造成的影响。
两种方法分别针对隧道出现尖峰脉冲和未出现尖峰脉冲的情况进行光纤应力基准曲线的更新,可以应对不同情况。显然出现尖峰脉冲的情况更为普遍,第二种方法更具有实用性。
车辆在临时停车前后,车速会迅速降低,停车情况下,车速会逐步降至零,由于车辆行驶状态下对传导光纤造成的应力与车速基本成正比,
为改善对于隧道内临时停车下的照明,本发明进行了如下处理。
设置较高的第一尖峰峰值阈值和较低的第二尖峰峰值阈值,其中第一尖峰峰值阈值表征车辆在正常行驶下的速度,第二尖峰峰值阈值表征车辆在明显低速行驶下的速度,例如隧道内车少时,正常行驶车辆时速通常高于40公里,而在车辆刹车停车前,车辆速度会迅速降低到5公里以下,第一尖峰峰值阈值和第二尖峰峰值阈值可根据车辆不同的行驶速度实测得到,一般可分别对应时速30公里和3-5公里的行驶速度。
设置空间距离门槛S和个数门槛N,当发现检测得到的第二反馈曲线中在横坐标小于空间距离门槛S的范围内,连续出现多个尖峰脉冲峰值介于第一尖峰峰值阈值和第二尖峰峰值阈值,直至低于第二尖峰峰值阈值,数量大于个数门槛N,则判定车辆进入刹车状态并停车,从最后一个低于高于第二尖峰峰值阈值处的P点,可认为车辆停止在P点附近,可以维持上一周期的照明设置,即开启P点处设定范围内的隧道照明装置,对停车车辆所处区域进行照明,并可以同时开启P点处后方一定距离的隧道照明装置,为后方来车提供照明。
同时设置空间距离门槛S和个数门槛N,可以更加全面的甄别出车辆的刹车是停车前状态,而不是车辆正常行驶状态下的突发减速后继续加速行驶。
当车辆重新启动时,再次检测第二反馈曲线中在横坐标小于空间距离门槛S的范围内,当连续出现多个尖峰脉冲峰值介于第一尖峰峰值阈值和第二尖峰峰值阈值,且数量大于个数门槛N,并直至高于第一尖峰峰值阈值,此时认为车辆启动离开,恢复P点的正常调控。
同时,在判定车辆停车和车辆启动过程中,设置停车时间阈值TA,一般为5秒以上,避免对车辆的刹车减速再加速过程造成认为是停车的误判。
采用以上方法,可以监控车辆在隧道内部的停车状态并提供照明,对于单向单车道的隧道,由于无法超车,刹车车辆可能受到后方来车的影响,但后方来车即使被前车压低速度,当刹车车辆时速低于第二尖峰峰值阈值时,已接近停车,时间极短,不会影响刹车判断,而刹车车辆停车后,后方车辆迅速超车,由于停车时间阈值的存在,不会被判定为停车后的车辆启动。
对于单向双车道的隧道,刹车车辆车速降低,后方车辆都会迅速超车,不会与刹车车辆长时间并排行驶,只有刹车车辆会造成低于第二尖峰阈值的情况存在,对于停车位置也不会造成误判。
采用本发明所述公路隧道灯光调节方法及调节系统,具有如下技术优越性:
一.通过利用布里渊效应对车辆在隧道内行驶位置进行监控并调节隧道内照明,无须采用摄像头或雷达波发射接收装置,布设成本低,感知速度快,节约了隧道内照明电能。
二.可利用隧道内现有通信光纤既作为传输器件又作为传感器,设备改造简单,建设成本小。
本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
前文所述的为本发明的各个优选实施例,各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提,各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用,所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程,并非用以限制本发明的专利保护范围,本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准,凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种公路隧道灯光调节方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1.生成光纤应力基准曲线,所述光纤应力基准曲线为隧道中没有行驶中车辆时,在传导光纤内传输激光脉冲信号并采集传导光纤的反馈信号得到第一反馈曲线;步骤2.持续周期性的向传导光纤内发射与步骤1所述激光脉冲信号相同的激光脉冲信号,并采集传导光纤的反馈信号得到第二反馈曲线;步骤3.对每个检测周期,比对第二反馈曲线和光纤应力基准曲线,发现出现尖峰脉冲时,则认为尖峰脉冲的峰值点对应的光纤位置有车辆,并对该点进行照明控制;
还包括步骤4;设置第一尖峰峰值阈值和低于第一尖峰峰值阈值的第二尖峰峰值阈值,设置空间距离门槛S和个数门槛N,刹车检测过程为:当发现检测得到的第二反馈曲线中在横坐标小于空间距离门槛S的范围内,连续出现多个尖峰脉冲峰值介于第一尖峰峰值阈值和第二尖峰峰值阈值,直至低于第二尖峰峰值阈值,数量大于个数门槛N,则判定车辆进入刹车状态并停车,最后一个高于第二尖峰峰值阈值处的P点定义为刹车点,进行P点处照明控制;刹车后的启动检测过程为:检测第二反馈曲线中以P点为起点,横坐标小于空间距离门槛S的范围内,当连续出现多个尖峰脉冲峰值介于第一尖峰峰值阈值和第二尖峰峰值阈值,数量大于个数门槛N,直至高于第一尖峰峰值阈值,则恢复P点的正常照明控制;其中,还设置有停车时间阈值,只有刹车检测过程结束到刹车后的启动时间超过停车时间阈值,才认为是刹车后的启动过程。
2.如权利要求1所述的公路隧道灯光调节方法,其特征在于,所述步骤3中比对第二反馈曲线和光纤应力基准曲线的具体方法为:设定第一尖峰阈值,根据两条曲线的横坐标,逐点比对相同横坐标的纵坐标差值,纵坐标差值超过尖峰阈值的,则认为该点出现尖峰脉冲。
3.如权利要求1所述的公路隧道灯光调节方法,其特征在于,所述步骤3中比对第二反馈曲线和光纤应力基准曲线的具体方法为:设置第二尖峰阈值,并设置横坐标数量阈值,从检测到纵坐标高于第二尖峰阈值的某个点开始,后续连续检测到的各点纵坐标均高于第二尖峰阈值的数量大于横坐标数量阈值,则认为出现尖峰脉冲。
4.如权利要求1所述的公路隧道灯光调节方法,其特征在于,所述步骤3中,还包括以下步骤:比较相邻两个检测周期的第二反馈曲线,如果未出现尖峰脉冲,则认为隧道内车辆状况无变化,如连续N个检测周期内车辆状况无变化,则取其中任意一条第二反馈曲线;或取多条第二反馈曲线,采用拟合方式形成一条拟合后曲线,对步骤1中的光纤应力基准曲线进行更新替换,N为设定的反馈替换周期数。
5.如权利要求1所述的公路隧道灯光调节方法,其特征在于,所述步骤3中还包括以下步骤:步骤31.检测得到尖峰脉冲时,以峰值点为中心设置影响范围,所述影响范围为检测周期内车辆对光纤施加应力的距离范围;在该检测周期内,去除所有影响范围后,剩余的点为不受影响点,将单次检测周期内得到的不受影响点进行保存;步骤32.下一检测周期内,按照相同方法得到不受影响点,根据不受影响点的横坐标,与上一次检测得到的不受影响点进行拼接,对横坐标相同的不受影响点取纵坐标平均值进行合并,得到合并曲线;步骤33.重复步骤32,直到合并曲线包含原有光纤应力基准曲线的全部横坐标,将包含全部横坐标的合并曲线作为新的光纤应力基准曲线替换步骤1中旧的光纤应力基准曲线。
6.如权利要求1所述的公路隧道灯光调节方法,其特征在于,所述照明控制具体为:开启或调亮朝向隧道出口设定距离内的隧道照明装置;关闭或调暗其他隧道照明装置。
7.一种公路隧道灯光调节系统,其特征在于,用于执行如权利要求1至6任意一项所述调节方法,包括贯穿整个隧道的传导光纤,所述传导光纤位于隧道入口的端部设置有激光脉冲发射器和反馈信号采集器;所述激光脉冲发射器包括激光发射器,与激光发射器连接的激光脉冲生成器,以及与激光脉冲生成器连接的激光脉冲放大器;所述反馈信号采集器包括光纤环形器,所述光纤环形器输入端与激光脉冲放大器输出端连接,第二端口与传导光纤连接,第三端口连接信号采集器,信号采集器与信号处理器连接,信号处理器与分段照明控制器连接,所述分段照明控制器用于控制隧道内的照明装置;所述信号处理器的功能为:比较信号采集器从光纤环形器第三端口接收到的传导光纤反馈曲线与预先存储的光纤应力基准曲线,发现尖峰脉冲则打开尖峰脉冲峰值点对应处照明范围内的照明装置,关闭其他照明装置;所述光纤应力基准曲线为隧道内无车辆时信号采集器采集得到的光纤反馈曲线。
8.如权利要求7所述的公路隧道灯光调节系统,其特征在于,所述激光脉冲生成器为电光调制器或声光调制器,激光脉冲放大器为掺铒光纤放大器。
9.如权利要求7所述的公路隧道灯光调节系统,其特征在于,所述传导光纤分为连续分布的多段,每段起点设置有所述激光脉冲发射器和反馈信号采集器。
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