近二十年來(lái),我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,對(duì)交通運(yùn)輸領(lǐng)域的相關(guān)需求日益增加,城市道路建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期,城市道路總量保持著高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。伴隨著城市道路的增多,道路照明所帶來(lái)的能源消耗也不斷增加。城市道路的車流量、人流量較多,為了保障夜間出行的道路安全,降低交通事故的發(fā)生概率,市政部門不得不在整個(gè)夜晚以最大亮度點(diǎn)亮城市路燈。而一味地追求照明亮度,將會(huì)導(dǎo)致能源的過(guò)度消耗,增加城市運(yùn)營(yíng)成本。為了響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排、和諧發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的號(hào)召,市政建設(shè)部門提出了智慧城市的建設(shè)規(guī)劃概念。平衡城市道路照明效果和城市運(yùn)營(yíng)成本之間的關(guān)系,成為城市道路智能照明控制系統(tǒng)所研究的重點(diǎn)。因此,設(shè)計(jì)一個(gè)高效、“聰明”的智能路燈控制系統(tǒng)是智慧城市建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容。本文研究了近幾十年來(lái)城市道路照明控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合當(dāng)前已有的道路路燈控制系統(tǒng),指出傳統(tǒng)道路路燈的控制策略中所存在的不足。通過(guò)闡述智能道路路燈控制系統(tǒng)的控制原理、體系架構(gòu)和城市照明標(biāo)準(zhǔn),并提煉出智能化、人性化、節(jié)能化的路燈控制系統(tǒng)體系架構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)的要點(diǎn)。研究智能控制領(lǐng)域的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和分析目前基于分布式的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能路燈節(jié)能控制系統(tǒng),本論文提出一種基于集中式的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能路燈節(jié)能控制系統(tǒng)的改進(jìn)方案。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制系統(tǒng)具有并行處理、自學(xué)習(xí)、自組織以及非線性映射等優(yōu)點(diǎn)。由于路燈控制系統(tǒng)是一個(gè)多變量和復(fù)雜的非線性控制系統(tǒng),因此把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到城市路燈控制系統(tǒng)中,可以達(dá)到控制系統(tǒng)的智能化、節(jié)能化的需求。研究路燈控制系統(tǒng)架構(gòu)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法可以為本文設(shè)計(jì)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能路燈控制系統(tǒng)提供架構(gòu)和理論基礎(chǔ)。根據(jù)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的標(biāo)準(zhǔn)中的要求,收集城市道路的車流量、車速與路燈照明亮度作為樣本數(shù)據(jù),采用PyTorch神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)架構(gòu)來(lái)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用ReLU作為激活函數(shù)可以很好地完成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練。在運(yùn)行對(duì)比中,基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的路燈控制系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)路燈控制系統(tǒng)節(jié)能43.9%,集中式的控制方法比分布式的控制方案在建設(shè)成本上明顯降低,大大提高了系統(tǒng)智能化、節(jié)能化的性能指標(biāo)。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理時(shí),采用多傳感融合算法,提高了系統(tǒng)的可靠性。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU113.666;TP273;TP183
【部分圖文】：

第二章 智能路燈節(jié)能控制系統(tǒng)以及周圍的環(huán)境信息如光照強(qiáng)度、人流量、車流量、PM2.5 濃度等，然后把信息送到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，最后根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理的結(jié)果，智能地調(diào)節(jié)此時(shí)的開關(guān)和光照亮度，從而在不影響基本照明的前提下，盡最大可能地降低路耗的控制系統(tǒng)[10]。.3 智能路燈控制系統(tǒng)架構(gòu)為了獲得準(zhǔn)確可靠的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入?yún)?shù)以及實(shí)現(xiàn)本論文單燈控制的目標(biāo)，對(duì)路燈控制系統(tǒng)架構(gòu)有一個(gè)深入的了解。本論文從路燈的環(huán)境參數(shù)和控制信流向來(lái)對(duì)智能路燈控制系統(tǒng)進(jìn)行分層，并逐一介紹。智能路燈控制系統(tǒng)主要件設(shè)施層、感知層、控制層、傳輸層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層五個(gè)層構(gòu)成。智能路制系統(tǒng)架構(gòu)如下圖 2-1 所示：

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文：這個(gè)層相當(dāng)于我們的身體的軀干，是支撐人行系統(tǒng)中主要指的是路燈的燈桿、燈具、燈源的選度，如下圖 2-2 路燈戶外安裝示意圖所示。根據(jù)不合適的燈桿、燈具、燈源。因?yàn)椴煌穆窡�，如燈，它們的控制調(diào)節(jié)電路是不一樣的。加上路燈的硬就比較難也不會(huì)輕易去移動(dòng)。因此需要根據(jù)實(shí)際，人車流的情況來(lái)決定路燈放置的疏密程度，以氣和晴天天氣的占比來(lái)決定是否在路燈上添加太，既可以保證道路的基本照明，又可以節(jié)省路燈可以為智慧城市的路燈量身定制一套可靠的、人性[11]。

圖 2-3 太陽(yáng)能路燈：這個(gè)層相當(dāng)于我們的五官和皮膚，能夠?qū)ΜF(xiàn)實(shí)物理世如，可以通過(guò)光照傳感器讀取光照強(qiáng)度來(lái)判斷目前是白流傳感器和電壓傳感器來(lái)讀取路燈的電力狀態(tài)信息來(lái)判息，以及判斷是否已經(jīng)發(fā)生的故障；可以通過(guò)車流量傳斷目前是否屬于出行的高峰期，可以通過(guò) PM2.5 濃度來(lái)和能見度大小。并通過(guò)數(shù)據(jù)總線傳遞給控制層。因?yàn)檫@節(jié)能控制的主要因素。只有完整地采集這些信息，才能。：這個(gè)層相當(dāng)于我們大腦的神經(jīng)元，能夠感知其他神經(jīng)元處理，把處理后的信息經(jīng)過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳遞給中樞神經(jīng)大。在智能路燈控制系統(tǒng)中，控制層是通過(guò)收集感知層中然后對(duì)傳感器采集的信息進(jìn)行基本的處理，同時(shí)判斷數(shù)異常、路燈燒壞等情況，控制層立刻關(guān)閉路燈，并且通
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2855281