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摘要：随着中国公路建设快速发展，道路总里程的增加，公路隧道建设的规模和数量也在不断增长。同时高速公路隧道的建设费用昂贵，而且运营费用较高，特别是在运营过程中能耗巨大，隧道照明和隧道通风是运营过程中能耗最高的两部分，并且隧道照明占总能耗的百分比相当大。本文主要就公路隧道照明的控制方式以及调光方式，公路隧道照明技术应用存在的问题，做了介绍以及探讨。
关键词：公路隧道照明控制技术
在经济和社会不断发展的今天,隧道给公路交通带来了极大的便利,为了提供一个良好的视觉环境以确保驾驶员的行车安全,隧道照明设施起着至关重要的作用。由于汽车驾驶员在进!出隧道时存在的视觉适应问题,保障白天和夜间行驶车辆能够以设计的行车速度安全地接近!穿过隧道,是隧道照明设计时必须考虑的问题。隧道照明是隧道内能耗最高的用电设施,在确保行车安全的前提下,对隧道照明系统进行优化设计,最大程度的降低隧道照明的能耗,节约运营成本,具有重要的现实意义。现有的隧道照明控制系统，大部分采用的是开关量调光，即设置多组照明回路，通过控制每组照明回路的开关来实现隧道照明控制。
1.公路隧道照明控制技术应用存在的问题
公路隧道照明控制技术在实际工程应用中还存在很多问题，提出了现有的隧道照明模式存在相当大的电能浪费，各段的长度和亮度是从全年行车安全要求出发，对洞内最大亮度设计时以全年洞外最大亮度和最高行车时速来确定隧道内各段的灯具功率和灯具分布密度，因布线回路的限制，只能做到2、3级人工或自动控制，对于天气、车速、车流量等参数在设计阶段给予最大值考虑，各段照明也始终处于最大值状态。总的来说照明控制技术存在如下问题：
1)照明控制仍然采用人工方式
高速公路中短隧道照明大多采用传统的人工控制方式，多年来没有进行改造，大部分隧道照明并不能进行远程的人工控制，对于某些隧道的照明控制，隧道工作管理人员需要在现场人工控制。高速公路中如果有大量的短隧道，对于隧道管理工作人员来说，如果进行现场人工控制，则每天的工作量相当大。这样的控制方式，非常的不科学，不但浪费了人力和物力，而且运营效率非常比较低。
2)照明大部分时间用时序控制
有很多隧道照明采用的是时序控制，时序控制往往是按照时间段进行控制，不同的时间洞外的光强不同，即时序控制基本上只是考虑了洞外亮度对隧道照明的影响，但同时也忽略了很多因素，例如交通量、车速对隧道照明亮度的要求，造成了“过渡照明”或者“照明不足”。
3)照明控制方案存在电能浪费
我国隧道照明主要采用的是分级调光控制法，分级调光控制在一定程度上受照明布线回路所限，通常只能实现3～6级照明控制等级，大部分分分级控制无法结合照明参数(洞外亮度L20(S)、交通量、平均车速等)从宏观上对整个隧道照明系统进行动态自适应控制，造成了“过度照明”、“无效照明”等现象。所以，目前这种传统设计方案相当不合理，存在严重的电能浪费问题。此外，在分级调光控制法下，隔盏/单侧关灯这种控制方式必然会产生路面亮度不均匀、“斑马纹”、眩光、闪烁等有害现象，给驾驶员的行车安全带来了严重的隐患。
4)照明控制节能理念存在误区公路隧道照明控制节能并不是不考虑任何因素一味的追求节能，其必须要有相应的条件，即在满足行车安全性和舒适性的基础上进行节能。对于某些公路隧道，为了追求利益，实现节能，隧道照明采用了远程人工控制方式，在一定程度上增加了隧道照明控制的随意性、主观性。
5)照明控制研究脱离工程实际由于自动控制技术本身涉及很深的理论基础，但同时自动控制技术又是一门应用性很强的实践技术，对于隧道照明控制，必须将理论研究与实践相结合，这样有助于增加理论研究的适用性，同时满足隧道营运管理部门的实际需求。
2论文主要内容
本系统的框架图如下图1所示。
3公路隧道照明控制方式
隧道照明控制方式分为三种，人工控制，分时段控制和自动控制。
(1)人工控制方式人工控制方式是指通过人工的方式根据现场的环境主观的对照明回路的开关进行控制，具有很强的主观性。
(2)自动控制方式自动控制方式，是指计算机接收数据采集器采集的交通参数(光强，交通流，车速)进行数据处理，并发送相应的控制命令，执行单元执行控制命令，实现对照明回路的控制。该控制过程真正做到了控制自动化，不需要人参与。在自动控制方式下，隧道照明控制系统根据实时采集的洞外亮度20L(S)、交通量、平均车速等照明控制参数，并对这些交通参数进行数据处理，发出相应的控制命令自动调控隧道内照明亮度。当然，为了应对某些突发事件，或者为了使控制的效果更为理想，公路隧道管理人员也可根据现场的情况或者实际运营情况，将自动控制方式切换至人工控制方式，改为手动操作。国外早在上世纪80年代就已经开始采用这种控制方式，香港海底隧道也较早采用。目前国内多数公路隧道都采用了自动控制为主、人工控制为辅的照明控制方式，如珠海板樟山隧道、广州珠江隧道、厦门海沧隧道、陕西秦岭终南山隧道等。
(3)智能控制方式智能控制方式，是指在自动控制方式的基础上，应用人工智能、专家系统、模糊控制、神经网络、遗传算法等智能控制技术，按公路隧道照明亮度规范进行动态调光，以达到安全、舒适、高效、经济的照明效果，实现“按需照明”。文献[8]提出了子回路细分精细调光控制方案，即在逻辑开关法的基础上对照明回路进行更细的回路划分，采用模糊离散化控制规则作为隧道照明调光控制算法。主要提出了闭环隧道照明控制模型，并结合模糊预测对隧道照明进行了仿真。
4公路隧道照明调光方法
公路隧道照明控制方法分为分级调光控制和无级调光控制2种。分级调光主要是对照明灯具进行开关量进行调节，调整范围大。无级调光主要是对照明灯具的功率进行调节(模拟量调节)，调节更精确。
(1)分级调光法
如图3所示，照明灯具划分为基本照明灯具(A群)和加强照明灯具(B群)，基本照明灯具被布置于整个隧道，基本照明一般分为2级回路，即A群基本段白天兼夜间灯构成的照明回路和基本段白天灯构成的照明回路。加强照明不同于基本照明，加强照明灯具被布置于隧道的入口段，过渡段和出口段，每一段布置加强照明灯具的灯间距不同。入口段，过渡段，出口段的亮度值就相当于基本照明和加强照明的总和。不同的隧道，加强照明布置的回路级数也就不同。以图3为例，加强照明分为3级回路，即B群入口段白天加强灯甲，B群入口段白天加强灯乙，B群入口段白天加强灯丙。通过开通或关闭相应的照明回路，就能实现隧道内不同的亮度等级之间的相互转换，这种通过开或关闭相应的照明回路就是分级调光控制的基本原理。
显然，分级调光控制对照明灯具的布置要求很高，即分级调光的先决条件就是照明灯具的合理布置。
(2)无级调光控制法
无级调光控制是指根据照明控制参数的变化而连续调节灯具的使用功率，从而实现不同亮度等级的转变，实现隧道照明亮度的平滑调控，可细分为大范围无级调光和小范围无级调光。
参考文献
[1]王少飞，邓欣，吴小丽.公路隧道照明控制技术综述[J].公路交通技术，20102(2)：1-2
[2]韩直，夏隽.公路隧道照明模糊控制研究[J].公路交通技术，2009(2)：140-142.