基于车辆感知和模糊PID的隧道照明控制系统*

杜冠峰,秦会斌

(杭州电子科技大学 新型电子器件与应用研究所,浙江 杭州 310018)

0 引 言

随着我国交通系统的快速发展，隧道的数量也成比例的增长。隧道照明作为公路隧道的重要组成部分，为隧道通行提供安全保障。但由于隧道照明系统的不合理设计使得高速公路隧道存在严重的过度照明现象，增加了隧道的运营成本[1]。同时由于驾驶员驶入隧道和驶出隧道时，隧道内外的亮度差过大时会造成“黑洞效应”和“白洞效应”[2]，降低驾驶员的可见度，造成交通事故，如何同时保证驾驶员的安全和隧道照明的运营成本成为了公路交通的一个重要研究方向。

为减少隧道照明的电能损耗，张伟刚等人[3]设计了一种照明节能模糊控制系统，该系统对采集到的亮度、车速以及车流量等数据进行模糊处理后，自适应调节隧道入口与出口处的亮度，虽然节能效果显著，但隧道内部的实际亮度无法达到《公路隧道照明设计细则》[4]所规定的安全亮度；Qin L等人[5]设计了一种基于交通量的隧道照明控制系统，该系统在在白天采用比例—积分—微分(proportional-integral-differential,PID)调光控制，在夜间采用“车进灯亮，车走灯暗”的控制方法，该控制方法能满足安全驾驶的需求，缺点是在白天仍是全时段开启照明，在车流量较小的隧道节能效果还有待提高。

本文研究设计了一种基于车辆感知和模糊PID的隧道照明控制系统，通过车辆检测控制隧道照明的开关，通过亮度探头实时采集隧道内外的亮度，并依据《公路隧道照明设计细则》[4]使用模糊PID调节发光二极管(LED)灯使隧道内亮度达到安全驾驶的需求。……