智慧路灯在城市道路照明中的应用

王云

山东省青岛莱西市亮化管理处 山东青岛 266600

1 我国路灯照明存在的问题

1.1 重形象、轻科学规划

路灯是城市的形象标志之一，当前很多城市在路灯照明系统工程建设都过于追求城市形象和亮度，对路灯系统的科学分析论证不足，缺乏统一规划设计，整个城市路灯系统分散另算，没有主次之分。这种规划方式不仅浪费了能源，还达不到良好的照明效果。

1.2 重景观、轻功能照明

通过对多个路灯照明工程进行分析发现，在城市照明系统中，夜景照明实际占整个城市照明系统的比例较大，功能性照明所占的比重较小，比如道路、桥梁、隧道等，属于功能性照明，对人们的日常生活和生产活动影响较大。而景观照明和功能照明系统之间的比例分配不当，也反映出城市照明工程重景观、轻功能照明的问题。

1.3 照明亮度超标

照明亮度是反映照明系统水平的一个重要参数指标，照明亮度控制在合适的范围之内，可以实现资源的充分利用，还能产生良好的照明效果。但是有的城市过于追求城市形象，盲目追求照明亮度，导致照明亮度平均值高于国家规定的平均标准，造成电能资源浪费，而且还会产生照明眩光、光污染等问题，照明系统的负面效应比较突出。

2 智慧路灯技术原理

智能路灯管理系统软件渠道是智能路灯的中心，是路灯监控、调度、运维数据管理的中心渠道。该系统能够经过地图对路灯进行快速定位和管理，包括设置单个路灯或一组路灯的调度策略，查询路灯的状况和历史，实时改动路灯的运转状况，供给各种路灯报表。该渠道实现了监控管理、数据计算、信息查询、参数装备和用户管理等功能在路灯系统中，能够对每个集中器和每个节点操控器进行操控。操作界面能实时显现集中器和单灯的状况，实现单点操控、群控和播送操控的操控策略；系统供给地理信息系统（GIS）定位，对每个路灯进行定位并在地图上显现，在地图上开关路灯，极大地便利了路灯的管理；它能主动检测是否有车辆经过路段，并依据状况主动调理路灯的照明亮度。它能够调理光线、经纬度（日落时刻）。计算进站车辆数量和节能率，达到节能作用；

当路灯或路灯系统产生故障时，系统会立即主动报警。业务系统依据报警信息类型，经过短信、邮件等方法提示业务系统；用户无需到现场即可了解路灯的耗电量和功率因数，包括实时耗电量数据查询和历史耗电量数据查询，并可在系统中添加、修正和删去电能表；用户能够经过操作电脑、手机和平板电脑上的客户端软件来管理照明。移动操控终端具有单灯操控和故障定位功能，便利维修人员维修路灯和进行移动管理。

3 智慧路灯的设置方位及子系统装备

3.1 智慧路灯的设置方位

为了与智能路灯比较事故路段和故障路段的交通状况，在上述路段调整仿真模型的驾驶员决议计划形式，智能路灯装置LED开释屏，以便驾驶员了解前方的路况，提前做出决议计划。

调整决议计划形式后，经过比照装置LED开释屏前后的排队长度和拥堵状况，能够得出以上路段装置智能路灯后交通环境杰出的结论。依据仿真结果，主张在上述区域设置智能路灯，以改善高速公路的交通环境。为降低本工程建设本钱，主张在其他路段选用普通路灯替代智能路灯进行功能照明。

3.2 智能路灯子系统装备

（1）无线Wi-Fi子系统便利百姓，无需考虑路段交通状况。主张依据实践交通流量，将其设置在行人密集区，如接近商业区或大型平交道口的智能路灯。

（2）充电桩子系统是一个便利的子设备，不需求考虑路段的交通状况。主张依据需求设置在泊车不影响交通的区域，如地上辅路泊车位邻近的智能路灯。

（3）安全监控子系统是道路信息采集的首要手法。主张依据模仿结果在高速公路上事故多发、拥堵多发的方位设置智能路灯，以便第一时刻获取道路信息。

（4）环境监测子系统首要用于搜集周边气候信息。

（5）紧迫报警子系统首要用于手动报警，主张在事故多发、拥堵多发、行人密集区设置智能路灯作为辅佐信息采集手法。

（6）Led显现屏是信息发布的首要设备。一般能显现前方路况、事故状况及产生事故时的相应预案。主张将智能路灯设置在事故多发、拥堵的方位，并在事故多发方位前方设置泊车视距。事件播送是信息发布的辅佐设备，主张设置方位与LED发布屏相同。泊车视距是驾驶员发现障碍物时需求停车的最短间隔，其计算公式为:

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

式中：S1为驾驶员反应时间内的行驶距离；S2为制动开始至车辆完全停止的行驶距离（制动距离）；S0为安全距离（5-10m）；t为驾驶员反应时间，一般为2.5s；φ2为路面与路面之间的纵向摩擦系数轮胎；U1是行驶速度，通常是道路设计速度。

3.3 采用自动控制系统，智能控制

目前在选择照明控制系统时，应选择性价比合理的照明控制系统。可以引进国外先进技术，在城市路灯中采用多种城市路灯控制系统。然而，在不同地区城市照明的背景下，应根据城市照明的基本需求，选择更合适的照明控制系统。合理规划路灯的开关时间，并根据不同地区的位置和季节变化自动调整。智能控制可以更好地控制城市道路照明，主要利用计算机和无线网络，合理控制路灯，实现远程监控。目前，集中控制系统和分散控制系统得到了广泛的应用。路灯集中控制系统有自动和手动两种形式。手动模式适用于路灯的安装和维护。自动控制主要控制路灯各回路开关，采用微机与时间控制相结合的方法，路灯管理采用统一模式。另外，在车灯内部，可以安装固定的调节器来调节车灯，在一定程度上减少了用电。分布式路灯控制系统可以在该系统上增加一个远程单灯智能控制系统，该系统可以兼容多种光源，起到重要的控制和调节作用。

4 结语

根据仿真结果，设计规划单位可以合理规划智能路灯的位置和子系统配置，可以有效降低智能路灯工程的建设成本，提高智能路灯的使用效率，促进城市快速路智能交通的发展。