多功能燈桿在城市道路工程中的具體應用

王柏柱，鄭智偉，陳承超，劉永輝，宋利平

（中建二局第一建筑工程有限公司）

1 多功能燈桿概念

長期以來，城市路燈、通信桿、交通指示牌和電力桿等都普遍存在功能設計單一的問題，加之其往往由不同部門人員來管理、維護、修理，因此難免會導致城市出現桿塔林立、反復開挖路面等問題。多功能燈桿的建設和使用，是站在美化城市環境、整合城市基礎設施資源、節能環保等角度提出的一種全新城市基礎設施建設理念。在單個多功能燈桿上能夠搭載多種任務功能，不僅可以全面節省城市土地資源建設空間，還可以避免反復開挖城市道路、各類桿塔林立等亂象，從而使城市基礎設施建設更美觀、更有序。

在城市建設中，多功能燈桿將路燈燈桿作為載體，集中整合各種傳感器和智能設備，最終形成集移動通信、智能照明、交通管理、視頻監測、應急求助、充電樁等于一體的多功能城市基礎公用設施[1]，是當前智慧城市建設的重點內容之一。

2 城市多功能燈桿建設原則

多功能燈桿將城市路燈燈桿作為建設載體，集中城市環保、監控、市政、交通、電訊等功能，在設計時應遵循以下原則。

①公共性原則，即全部開放城市所有資源，進一步提升公共運行效率。

②安全性原則，即必須考慮多功能燈桿作為城市公共基礎設施的安全性，同時要綜合考慮多功能燈桿用電安全以及支付系統的安全穩定性。

③易管理和維護原則，即在多功能投入使用后，要充分考慮其在城市使用的頻繁性，并確保投入使用后，在管理與維護上的便利性。

④擴展和兼容性，即從城市可持續發展角度出發，要求多功能燈桿應具備可兼容和擴展性。

⑤經濟性，即在設計多功能燈桿過程中，充分考慮設計建設的性價比，并盡量節約經費，以確保其在運轉時能實現高效與節能。

3 多功能燈桿應用

3.1 智能照明控制

多功能燈桿智能照明控制的主要工作原理是在無線射頻技術和電力線載波通信技術的支持下，實現對路燈的智能化控制，如單個路燈的控制、對路燈分組控制、定時控制路燈、場景控制等。通過智能化控制路燈照明，除了可以實現城市路燈綠色照明要求外，還能使維護、管理更具便捷性，從而全面提升對路燈照明管理的成效與水平。

3.2 交通管理輔助

在多功能燈桿上安裝交通標牌、電子警察、交通信號燈以及電子車牌讀取等設備，能在進一步減少城市桿塔建設數量的同時，降低道路空間占用率，這尤其體現于路口的空間優化上。但必須注意的是，在布置多功能燈桿時，必須要將其交通崗管理輔助功能建立在綜合考量交通管理、城市道路照明等方面需求的前提下。

在交通管理方面，多功能燈桿可以顯著緩解城市道路的交通運輸壓力，并感應人和車之間距離，調整燈光照明。與此同時，多功能燈桿還能參照某個地區車流量來實現照明的分級處理工作，并根據不同照明模式幫助車輛行駛流暢。

以某個最新建設的城市道路為例，由于該城市整體道路通行量較低，因此應適當調低照明亮度，以節省能源。這是因為，對于人員較稀少地區來說，建立多功能照明燈桿可以實現“忽暗忽明”，從而有效節省電力資源。

不僅如此，多功能燈桿還可以根據車輛超出安全區域的情況，適當增加照明強度，從而進一步擴大照明范圍，并在車輛順利行駛出照明圈后，在數秒的時間內，將燈光照射強度恢復到原先的范圍值。這除了能夠使汽車駕駛、交通運輸變得更加安全順利外，還能幫助交警等管理人員提升交通管理的效果，大大緩解了交通堵塞現象，使整個城市道路都能處于一種較為穩定暢行的狀態中。

3.3 市政管理輔助

伴隨智慧城市建設理念的不斷興起，越來越多的城市基礎市政設施開始在管理方式上實現了智能化。當前，智慧城市道路建設主要為智慧垃圾桶、智慧井蓋、智慧養護以及智慧管網等。在此背景下，通過NB-IoT基站（基于蜂窩的窄帶物聯網）以及智能網關，可以將多功能燈桿作為物聯網設備的重要接入節點，使道路沿線逐漸實現泛在物聯。

在城市的市政管理工作中，基于對市政道路美觀特點的綜合考量，建設多功能燈桿可以滿足美觀性需求。例如，北京作為繁華的一線城市，其整體市政管理工作開展十分困難，而查閱相關新聞報道可以得知，北京在2020年7月份在20多條道路中使用了多功能燈桿，并與此同時對100多個電力箱進行了外觀的美化升級處理，從而進一步貼合了城市的發展理念。可以說，建立多功能燈桿十分有利于城市管理人員在管理城市道路時的規范化。

另外，多功能燈桿還能根據不同城市的不同道路建設風格與特點，選擇跟城市道路風格相匹配的燈桿，讓經過的車輛和人群獲得良好的視覺體驗。因此，在城市道路的建設過程中應科學合理地建設多功能燈桿，使城市道路的建設逐步向智能化的方向發展，全面提升城市的現代化、信息化、智能化水平。

3.4 治安監控

治安監控作為建設平安城市中不可缺少的一部分，現階段往往都是通過生物技術（如人臉識別技術、跟蹤技術等）來全面提升城市治安水平。對此，多功能燈桿可以協助設置電子圍欄，以實現城市便捷地區的安全管控。總而言之，多功能燈桿集成效用為城市的治安工作提供了保障。

①多功能燈桿的治安監控功能主要是指在多功能燈桿內部設置電氣參數監測裝置，能根據燈芯和焊盤溫度對其進行智能檢測，并通過最終檢測結果判斷路燈故障，以實現路燈照明范圍內的長時間監控。此外，在該功能下，若發生不法事件，還可對不法分子起到一定的震懾作用。

②監控經過路燈和路燈照明范圍以內區域。相較于傳統的人工巡查，多功能燈桿不管在成本投入還是工作效率上，都得到了全方位的提升與優化，有效節約了成本和提高了效率。

3.5 無線通信

正在建設基站的5G技術，通過宏基站加上微基站的組網方式，能夠在多功能燈桿上集成5G微基站。在滿足5G網絡建設覆蓋區域范圍的基礎上，進一步實現運用社會資源建設共享基站的建設概念。當前，在一些人員較為密集的寫字樓、商圈以及公共服務區，多功能燈桿還可以提供高速WiFi，讓大眾全方位共享經優化后的無線城市建設成果。

3.6 環境監測

多功能燈桿可以采集和發布當前城市的氣象參數和環境參數，使人們的交通出行更便捷、更可靠。除此之外，多功能燈桿還是市政環境監測實現網格化建設的重點內容，能夠服務城市在生態環境上的治理。

3.7 便民互動，信息發布

為了進一步實現城市的信息化建設，更好地服務智慧城市建設，建設多功能燈桿還附加了智能化公交查詢、地鐵查詢、地理位置查詢、出行線路查詢、發車服務等內容，且在界面上播放新聞和廣播，提供智能對講服務。此外，多功能燈桿上的信息交互屏還可以為廣大市民提供出行所需要的商圈、旅游、酒店等信息。

3.8 應急求助

在城市的道路沿線設置一鍵呼叫對講機，為城市居民提供隨時隨地、較為便捷的報警裝置以及醫療幫助。城市的應急服務水平除了與人們的人身安全有重要關系之外，對城市的長遠發展也有著密切關系。例如，某個城市的犯罪率非常高，民眾對城市的滿意程度較低，則會導致外來人口逐漸喪失在該城市的旅游熱情和創業、居住熱情等，阻礙城市的經濟發展。因此，在城市道路建設中安裝多功能燈桿有利于幫助外來人口解決遇到的困難問題，提升城市好感度。

另外，提升安裝多功能燈桿的數量能夠抑制城市的犯罪率，在城市居民碰見危險事件時，通過多功能燈桿向相關人員尋求幫助，撥打城市緊急救援熱線，縮短出警時間，避免因長時間得不到救助而增加人們的生命危險。在道路建設過程中安裝多功能燈桿，可進一步提升警務人員、消防人員的工作質量和出警效率，通過應急定位系統快速鎖定發生安全事故的地點，精準識別各類危險事故，如火災、傷人事件的發生位置。

3.9 新能源汽車充電

通過建設多功能燈桿，給城市提供新能源汽車充電服務，解決了新能源汽車充電服務不夠完善的問題。這主要是因為，多功能燈桿可以為新能源汽車與各種園區以及停車道實行連接，全面突出車主使用的綜合化服務特點，將汽車交給第三方管理，實現汽車停車、充電、防盜等綜合性服務效果，降低停車道這類公共設施的重復建設數量以及在停車位收費人員上的成本投入。

4 結語

多功能燈桿在功能設置上具有一體化特點，加強對該類燈桿的運用能使城市更加美觀，加強對各類資源的利用效率，降低在城市基礎設施上的重復建設投資。伴隨智慧城市建設管理模式的逐漸創新，多功能燈桿在城市道路建設中將會得到越來越廣泛的運用，從而全面提升城市的建設水平以及人們的生活體驗。