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隧道绿色照明节能控制技术与评价体系

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完成单位:长安大学,陕西交通控股集团有限公司

登记编号:CAPE-CXCG-2026-J-2-***

登记年份:2026

发布时间:2026-07-16

成果主要完成人

王海英,陈一馨,张英治,曹学鹏,陈佩,王鹏,彭洪伟,顾国宝

项目概况

传统隧道照明系统普遍采用分级手动或简单时序控制,存在调光响应滞后、“过度照明”严重、评价体系缺失等问题,这与国家“双碳”目标和绿色公路建设要求存在显著差距。本成果以“节能、安全、智慧”为导向,提出了基于模糊 PID 算法的隧道绿色照明节能控制技术,并建立了涵盖节能率等指标的多维评价体系,形成了从算法研发、硬件控制到评价管理的闭环解决方案。 首先研发了环境自适应智能调光技术。通过在隧道关键区段布设高精度亮度检测器与交通检测器,实现多源信息融合感知;利用 PLC 控制系统实时调节灯具功率,构建“感知—决策—执行”闭环控制机制,确保照明亮度平滑过渡,有效消除“黑洞效应”与“白洞效应”,实现由“定时控制”向“环境驱动”的智慧化转型。 其次,引入模糊 PID 智能控制算法。通过建立模糊推理规则库,实时整定 PID参数,使调光系统实现快速、稳定的亮度跟踪响应,显著降低超调量,避免因调光频繁波动导致的视觉疲劳,在保障行车安全前提下实现深度节能。 再者,构建了全寿命周期绿色照明评价体系。将节能率、照明均匀度、视觉舒适度等纳入统一评价维度,形成涵盖技术指标与经济指标的多维度评价指标库,结合全寿命周期分析,为隧道照明设备精细化管理决策提供科学依据。 此外打造了数字化智慧监控平台。通过将照明系统纳入工业互联网体系,实现每盏灯具运行状态的实时监测与异常预警;同时,基于运行时间与调光频次构建预测性维护机制,科学预判灯具衰减趋势,延长设备使用寿命。 隧道照明控制算法和评价体系适用于各种隧道的智能化升级改造,在实际应用中显著降低运营电力成本,提升了隧道综合节能率和行车视觉安全性、舒适度,积极响应了交通运输领域“双碳”战略。 本成果实现了照明系统的环境自适应、控制精准化与运维智能化,其成功应用不仅为隧道运营企业带来了直接经济效益与生态效益,更为我国公路基础设施的绿色化转型升级提供了可复制、可推广的示范经验