【摘要】：隧道照明系統(tǒng)是公路隧道安全運營的基本保障,隧道照明系統(tǒng)的效果與節(jié)能之間存在著此消彼長的矛盾,解決這一矛盾的關(guān)鍵在于,對隧道內(nèi)每個燈具的照度進行合理優(yōu)化,使其既能達到隧道照明的亮度要求,行駛變得更加安全,還能使隧道照明系統(tǒng)更加節(jié)能。本文針對上述矛盾以及國內(nèi)公路隧道運營的現(xiàn)狀,運用最優(yōu)照度分配方案,即在保障隧道安全運營的前提下,使隧道內(nèi)路面各個點的照度既能達到原始設(shè)定值,又能使照明系統(tǒng)總能耗最小,此時各個燈具的照度分配即為最優(yōu)照度分配。結(jié)合國內(nèi)隧道照明最優(yōu)照度分配研究的現(xiàn)狀,提出將遺傳算法引入隧道照明優(yōu)化過程,應(yīng)用系統(tǒng)工程的概念來分析研究隧道照明比較經(jīng)濟的運行模式。其中,基于人工智能的遺傳算法為處理復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化問題建立了一個通用框架,對各種問題有很強的魯棒性。在滿足隧道照明需求的前提下,通過建立隧道照明模型以及對優(yōu)化模型的求解,對系統(tǒng)進行綜合性的分析比較,結(jié)合隧道實例進行仿真,全局搜索得出最優(yōu)運行參數(shù),最后與實際值進行比較。結(jié)果表明該照度分配方案既能滿足隧道照明安全運營的亮度需求,使總體照度分布達到最優(yōu)狀態(tài),不僅保證了系統(tǒng)能耗最低,更重要的是滿足隧道安全運營照明標準。本文通過對國內(nèi)外公路隧道照明節(jié)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進行研究和學(xué)習(xí),提出最優(yōu)照度分配方案,結(jié)合人工智能算法在解決非線性問題方面的優(yōu)勢,創(chuàng)新性的將遺傳算法引用到隧道內(nèi)燈具照度優(yōu)化問題中,并建模求解得到最優(yōu)照度分配參數(shù),使各區(qū)域的實際照度與設(shè)定值之間的誤差最小。這一技術(shù)是消除隧道亮暗交錯的關(guān)鍵,不僅使隧道照明亮度更加符合駕駛員對隧道的適應(yīng)曲線,行駛變得更加安全,同時在一定程度上降低了隧道照明耗能,也為隧道照明系統(tǒng)設(shè)計、建設(shè)和運營管理提供了一種新的思路。
【圖文】：

第二章 公路隧道的視覺特征分析析總結(jié)并對世人提出，直到 1900 年左右，人們才較為準確地通過測量得到人眼的光譜光視效率函數(shù)[22]如圖 2.1 所示。

燈具類型 LED 燈 高壓鈉燈光效(lm/w) 100～110 90～120光學(xué)利用率 87～92% 75～85%顯色指數(shù)(K) 75～85 23～85平均壽命(h) 6000～10000 <5000啟動時間 瞬間啟動，無延時 延時 4～8min環(huán)保 無污染，低溫 含汞，高溫3.2.2 照明的能源供應(yīng)經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，，人們對太陽能發(fā)電技術(shù)的研究已比較成熟，太陽能光伏發(fā)電智能跟蹤系統(tǒng)的研究及應(yīng)用，使光電轉(zhuǎn)換效率在很大程度上得到了提高[26]。因此，將源源不斷的可再生綠色能源通過轉(zhuǎn)換并投入到隧道照明電力供應(yīng)系統(tǒng)中，存在著很大的優(yōu)勢及長遠的發(fā)展?jié)摿Γ鐖D 3.1 所示為太陽能風(fēng)光互補發(fā)電裝置。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP18;U453.7

【參考文獻】

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本文編號：2641888