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摘要：随着高速公路隧道里程的延伸与隧道交通量的增加,由照明条件导致的隧道交通事故逐渐增多,良好的隧道安全照明已成为反映高速公路隧道安全运营的重要指标。如何确定满足交通安全需求的隧道照明亮度；如何实现隧道照明的智能控制；以及如何减少隧道照明的电能消耗,已成为交通行业亟待解决的关键问题。本文基于隧道交通安全照明,围绕隧道LED (Light Emitting Diode)照明智能控制与节能开展研究。具体工作如下：(1)基于《公路隧道通风照明设计规范》,提出了出口过渡段设计概念,并搭建了隧道实验环境模型。通过研究《公路隧道设计规范》,确定了隧道模型的具体尺寸；改进了隧道照明段组成,利用出口过渡段概念,修正了出口段的亮度；设计了改进后隧道各照明段的亮度与灯具布置间距等照明参数。(2)提出了基于车速与车流量的隧道LED照明智能调光优化补偿算法,确定了隧道LED照明智能控制策略。研究并建立了占空比与亮度的关系；研究了车速与车流量变化引起的隧道照明亮度变化关系,并对隧道照明亮度进行了补偿；推导了隧道白日与夜间的LED调光算法,确定了隧道LED照明的智能控制策略。(3)基于Zigbee无线通信技术研发了隧道LED照明智能控制系统。根据控制系统功能需求,确定了隧道LED照明智能控制系统结构；基于Zigbee无线通信研发了车载照度采集装置、调光控制系统；基于C#.NET研发了隧道LED照明管理系统；根据数据通信的需求与特点确定了Zigbee无线通信协议。(4)分析了隧道外亮度(L20(S))变化,隧道内车速(V)与车流量(N)不变；L20(S)与N变化,V不变；L20(S)与V变化,N不变；以及L20(S)、V与N均变化四种情况使用算法优化前后隧道的亮度与电能消耗,验证了调光算法的有效性。分析了车载照度采集装置与隧道模型设计亮度的误差。通过对四种情况下使用算法优化前后的亮度与电能消耗进行实验,结果表明：同时考虑隧道外亮度、隧道内车速与车流量变化的影响时,LED调光算法不仅能满足隧道安全照明需求,且能有效的节约节能,节能百分比达28.07%。