燈隨車動 小站巧節能

■ 文/供圖｜北京市首都公路發展集團有限公司京開高速公路管理分公司

團隊成員調研測試

北京市首都公路發展集團有限公司京開高速公路管理分公司（以下簡稱“京開分公司”）李永鳳創新工作室，成立于2019年6月，是京開分公司為落實北京市推進產業工人隊伍建設，大力弘揚新時代工匠精神，充分發揮示范引領作用而組建的團隊。成立之后，李永鳳創新工作室結合京開分公司在運營工作過程中積累的品牌文化建設成果，在高速公路運營思維轉變因素的驅動下，以減輕員工勞動強度、簡化現場操作、提升管理效益、節能降耗等為目的，開展多方面積極探索。

傳統的道路照明燈具通常是固定在一個位置，無法根據車輛的行駛軌跡和車速的變化而調整，這增加了不必要的能源消耗。李永鳳創新工作室根據收費現場實際通行的照明需求，借鑒智能照明控制系統的原理，提出了“燈隨車動 為你而亮——自主改造站區照明系統”，該系統通過安裝感應設備、設定感應時間，將夜間常亮的照明燈調整為“燈隨車動”的智能化控制模式。這樣一來，電能使用就能更好地控制在過車階段，避免無車時的電力浪費，從而實現在高速公路低交通流量下天棚燈按需開啟的目標。通過感應車輛的行駛軌跡和車速，自動調節道路照明燈的亮度，這樣不僅提高了照明效率，也提升了站區照明的舒適度和安全性，而且更加節能。

調研比選 紅外感應器更適合

在選擇收費站區天棚燈的感應器時，需要考慮多種關鍵因素：具備室外防水功能，由于天棚燈的功率較大且安裝在室外，因此感應器必須具備防水功能，以防止惡劣天氣條件對設備造成損害；具備靈敏的感應功能，以便在需要時及時開啟或關閉燈光；具有控制時間的功能，以確保車輛通過車道時天棚燈能夠自動調節燈光開啟時長；選擇耐用性高的產品，以便降低綜合成本，減少維護和更換的頻率。

基于以上因素，團隊成員比較了市面上常見的光電感應器、雷達感應器和紅外感應器3種感應器。其中，光電感應器可在室內、室外安裝且感應靈敏，但無延時功能，因此無法為車輛提供持續照明。雷達感應器檢測信號精準且可穿透感應，但僅適用于室內環境，此外，其感應距離不超過5米，因此不適合作為收費站區的感應設備。紅外感應器采用雙探頭設計，可負載500瓦以內的大功率電器，并具有防水功能，故可在室外穩定工作，其感應距離可達12米左右，完全符合收費站區通行環境的實際需求。因此，通過對比3種感應器的性能、功能和耐用性，紅外感應器更適合用于收費站區天棚燈。

不斷調試 尋求最優安裝方案

在設備安裝與調試過程中，李永鳳創新工作室進行了多項嚴格的測試和調整。首先，根據現場實際情況，自主制作了固定感應器支架，充分做好安裝前的各項準備工作。感應器安裝在站區前罩棚底梁附近，車道第一個天棚燈設置為常亮狀態，后兩個天棚燈則根據車輛軌跡自動開啟。

在調試階段，李永鳳創新工作室為確保“燈隨車動”模式能夠正常運行，調整了感應器信號距離，由原來的5米增加到8米，以增強感應信號的效果。將感應器安裝角度由原來的60度調整為45度，并對感應器落空距離由原來的4.5米調整為5.3米。同時，確定了感應器車道感應區間為4.2米，左右兩側感應范圍各6.5米，以確保通行車輛的感應率達到100%。

此外，為了確保站區天棚燈改造后不會影響收費現場的特情處理，調試感應器亮燈時長，將混合車道原來設定的40秒調整為60秒。當處理特情時長超過感應器設定時間時，可人工開啟臨道天棚燈增加車道照度。測試結果顯示，開啟臨道天棚燈后，該車道的照度達到40勒克斯，能夠滿足現場照明條件。

為了進一步驗證天棚燈改造前后站區和車道照明效果，對站區和車道照度進行了對比。改造前，站區天棚燈全部開啟時（36盞燈），站區照度為123勒克斯，車道照度為90勒克斯；改造后，無車輛通過時，站區照度為8勒克斯，車道照度為10勒克斯。通過實時測試收費現場站區和車道照度情況，了解到改造后的站區和車道照度滿足了綠通查驗、站區巡視及特情處理等情景的照明條件。

同時，為了確保駕駛員在駕駛過程中有良好的視覺體驗并確保安全駕駛，李永鳳創新工作室再次進行了實車測試。從實際的使用情況來看，改造后不會引起駕駛員的視覺不適感，不存在安全駕駛隱患。通過以上多輪測試，在安裝過程中，將收費現場交通流量、特情處置、設備使用、綠通查驗等情況與現場光線照度相結合，采取隔道安裝。這樣既能保證收費現場正常通行、設備正常運轉，又能保證出現特情時采用人工開啟臨道天棚燈的方式臨時增加車道照度以確保特情的及時處置。

推廣應用 節電71%

“燈隨車動”模式主要適用于安裝有LED照明燈、且夜間兩輛車通行時間間隔大于兩分鐘的收費廣場。

目前，該系統在京開分公司范圍內已推廣實施。從實際使用效果來看，該裝置總體運行穩定，可實現每日精準開關。

當“燈隨車動”模式被應用于高速公路收費站區照明時，實現了全自動化管理，極大提升了收費站區的照明智能化和綜合管理水平。同時，成功解決了收費站區照明過度投入、電能浪費等問題。以京開分公司管轄的京昆路為例，改造前，京昆路每日天棚照明用電量為334.8度，用電金額為284.58元，年用電量為12.22萬度，年用電金額為103871.7元。改造后，每日天棚照明用電量為97.95度，用電金額為83.27元，年用電量為35751.75度，年用電金額為30388.76元。經過計算，年節省用電量為86450.25度，年節省用電金額為73483元，可節省京昆路站區用電照明71%的用電量，有效降低電能的消耗。

“燈隨車動”模式的成功應用，不僅是智能交通技術應用的一次有效探索，也為其他領域提供了一種新的節能減排思路和方法，具有很大的現實意義和推廣價值。

創新照明系統正式投入使用