智慧路燈在城市道路照明中的應用

王云

山東省青島萊西市亮化管理處 山東青島 266600

1 我國路燈照明存在的問題

1.1 重形象、輕科學規劃

路燈是城市的形象標志之一，當前很多城市在路燈照明系統工程建設都過于追求城市形象和亮度，對路燈系統的科學分析論證不足，缺乏統一規劃設計，整個城市路燈系統分散另算，沒有主次之分。這種規劃方式不僅浪費了能源，還達不到良好的照明效果。

1.2 重景觀、輕功能照明

通過對多個路燈照明工程進行分析發現，在城市照明系統中，夜景照明實際占整個城市照明系統的比例較大，功能性照明所占的比重較小，比如道路、橋梁、隧道等，屬于功能性照明，對人們的日常生活和生產活動影響較大。而景觀照明和功能照明系統之間的比例分配不當，也反映出城市照明工程重景觀、輕功能照明的問題。

1.3 照明亮度超標

照明亮度是反映照明系統水平的一個重要參數指標，照明亮度控制在合適的范圍之內，可以實現資源的充分利用，還能產生良好的照明效果。但是有的城市過于追求城市形象，盲目追求照明亮度，導致照明亮度平均值高于國家規定的平均標準，造成電能資源浪費，而且還會產生照明眩光、光污染等問題，照明系統的負面效應比較突出。

2 智慧路燈技術原理

智能路燈管理系統軟件渠道是智能路燈的中心，是路燈監控、調度、運維數據管理的中心渠道。該系統能夠經過地圖對路燈進行快速定位和管理，包括設置單個路燈或一組路燈的調度策略，查詢路燈的狀況和歷史，實時改動路燈的運轉狀況，供給各種路燈報表。該渠道實現了監控管理、數據計算、信息查詢、參數裝備和用戶管理等功能在路燈系統中，能夠對每個集中器和每個節點操控器進行操控。操作界面能實時顯現集中器和單燈的狀況，實現單點操控、群控和播送操控的操控策略；系統供給地理信息系統（GIS）定位，對每個路燈進行定位并在地圖上顯現，在地圖上開關路燈，極大地便利了路燈的管理；它能主動檢測是否有車輛經過路段，并依據狀況主動調理路燈的照明亮度。它能夠調理光線、經緯度（日落時刻）。計算進站車輛數量和節能率，達到節能作用；

當路燈或路燈系統產生故障時，系統會立即主動報警。業務系統依據報警信息類型，經過短信、郵件等方法提示業務系統；用戶無需到現場即可了解路燈的耗電量和功率因數，包括實時耗電量數據查詢和歷史耗電量數據查詢，并可在系統中添加、修正和刪去電能表；用戶能夠經過操作電腦、手機和平板電腦上的客戶端軟件來管理照明。移動操控終端具有單燈操控和故障定位功能，便利維修人員維修路燈和進行移動管理。

3 智慧路燈的設置方位及子系統裝備

3.1 智慧路燈的設置方位

為了與智能路燈比較事故路段和故障路段的交通狀況，在上述路段調整仿真模型的駕駛員決議計劃形式，智能路燈裝置LED開釋屏，以便駕駛員了解前方的路況，提前做出決議計劃。

調整決議計劃形式后，經過比照裝置LED開釋屏前后的排隊長度和擁堵狀況，能夠得出以上路段裝置智能路燈后交通環境杰出的結論。依據仿真結果，主張在上述區域設置智能路燈，以改善高速公路的交通環境。為降低本工程建設本錢，主張在其他路段選用普通路燈替代智能路燈進行功能照明。

3.2 智能路燈子系統裝備

（1）無線Wi-Fi子系統便利百姓，無需考慮路段交通狀況。主張依據實踐交通流量，將其設置在行人密集區，如接近商業區或大型平交道口的智能路燈。

（2）充電樁子系統是一個便利的子設備，不需求考慮路段的交通狀況。主張依據需求設置在泊車不影響交通的區域，如地上輔路泊車位鄰近的智能路燈。

（3）安全監控子系統是道路信息采集的首要手法。主張依據模仿結果在高速公路上事故多發、擁堵多發的方位設置智能路燈，以便第一時刻獲取道路信息。

（4）環境監測子系統首要用于搜集周邊氣候信息。

（5）緊迫報警子系統首要用于手動報警，主張在事故多發、擁堵多發、行人密集區設置智能路燈作為輔佐信息采集手法。

（6）Led顯現屏是信息發布的首要設備。一般能顯現前方路況、事故狀況及產生事故時的相應預案。主張將智能路燈設置在事故多發、擁堵的方位，并在事故多發方位前方設置泊車視距。事件播送是信息發布的輔佐設備，主張設置方位與LED發布屏相同。泊車視距是駕駛員發現障礙物時需求停車的最短間隔，其計算公式為:

St=S1+S2+S0=（u1×t/3.6）+u12/（254×φ2）+S0

式中：S1為駕駛員反應時間內的行駛距離；S2為制動開始至車輛完全停止的行駛距離（制動距離）；S0為安全距離（5-10m）；t為駕駛員反應時間，一般為2.5s；φ2為路面與路面之間的縱向摩擦系數輪胎；U1是行駛速度，通常是道路設計速度。

3.3 采用自動控制系統，智能控制

目前在選擇照明控制系統時，應選擇性價比合理的照明控制系統。可以引進國外先進技術，在城市路燈中采用多種城市路燈控制系統。然而，在不同地區城市照明的背景下，應根據城市照明的基本需求，選擇更合適的照明控制系統。合理規劃路燈的開關時間，并根據不同地區的位置和季節變化自動調整。智能控制可以更好地控制城市道路照明，主要利用計算機和無線網絡，合理控制路燈，實現遠程監控。目前，集中控制系統和分散控制系統得到了廣泛的應用。路燈集中控制系統有自動和手動兩種形式。手動模式適用于路燈的安裝和維護。自動控制主要控制路燈各回路開關，采用微機與時間控制相結合的方法，路燈管理采用統一模式。另外，在車燈內部，可以安裝固定的調節器來調節車燈，在一定程度上減少了用電。分布式路燈控制系統可以在該系統上增加一個遠程單燈智能控制系統，該系統可以兼容多種光源，起到重要的控制和調節作用。

4 結語

根據仿真結果，設計規劃單位可以合理規劃智能路燈的位置和子系統配置，可以有效降低智能路燈工程的建設成本，提高智能路燈的使用效率，促進城市快速路智能交通的發展。