单灯多显示智能铁路信号机光学系统的仿真测试与研究

杜跃飞，贺清

(兰州交通大学 自动化与电气工程学院，甘肃 兰州730070)

铁路信号控制系统中，各种色灯信号机是保证列车行车安全，提高行车效率的重要组成部分，设计与开发适合我国国情的城市智能化交通信号控制系统，是21世纪我国交通工作者研究的热点[1]。信号机从1956年56型单灯信号机的出现到现在广泛应用的LED信号机已经发展了70多年。从用白炽灯从电能中产生最大效率的白光，到如何用半导体实现将电子转换为光子的高效能一直是一项长期的探索的课题[2−3]。LED具有高光效、长寿命、少污染、光色好、价格低、节能等优点，诸多优势使其在各个行业迅速发展。EDRINE等[4]将LED描述为一种新型辐射探测器，用于诊断放射学和辐射防护领域防护领域的X射线剂量测量。在轨道交通领域，LED色灯信号机主要涉及到散热、光色、光强、阵列排布、透镜设计等要素，已有部分学者对相关领域做了研究，SPAGNOLO等[5]提出使用相变材料PCM用于交通运输中LED黄色信号灯，利用PCM相变材料来满足大范围温度变化的色度要求的研究。HU等[6]利用LED的色彩调节能力，使用了将设备稳定的控制信号转换为色度坐标的模型评估基于RGB和HSB的对色混合系统。梁静等[7]针对LED现有典型色差公式的色差预测性能进行了研究评价，为颜色视觉辨别特性及色差评价方法的探索积累初始数据。VARMA等[8]提出一种新型LED阵列分配方案，用于随机LED阵列获得均匀的辐照度。MORENO等[9]研究了由多个LED组成的光源稀释对光照均匀性的影响，并推导出不同结构LED阵列的最大稀释度的解 析 表 达 式。……