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电子设计工程
Electronic Design Engineering
第 27卷
Vol.27
第 23期
No.23
2019年 12月
Dec. 2019
收稿日期:2019-04-01 稿件编号:201904008
基金项目:西安市科技计划项目(XY20161701)
作者简介:李 斌(1994—),男,陕西兴平人,硕士研究生。研究方向:智能检测与控制。
近年来,我国公路建设的规模和数量均发展迅
速,公路隧道也表现出明显的增长。复杂的交通环
境给公路隧道安全行车带来很大的威胁,尤其在进
出隧道易受环境亮度变化的影响。隧道照明是影响
道路交通安全的关键因素,在现有的隧道照明中,只
是增大照明亮度,来增加隧道内的亮度,这样设计满
足一 定的 安全行驶,但无 形中 增加了能源消耗
[1~3]
。
因此,设计合适的隧道照明控制系统可以避免隧道
入口和出口处的“黑洞效应”与“白洞效应”,确保安
基于改进遗传算法优化神经网络的隧道照明控制系
统研究
李 斌,胡 芳,张 朋,董 威,邵 强
(长安大学 电子与控制工程学院,陕西 西安 710064)
摘要:针对传统的公路隧道照明中存在的节能效果和调光准确效果均不足,给出了一种基于改进
遗传算法优化神经网络的隧道照明控制方案,在实现准确调光的同时,改善了隧道照明控制系统
的照明节能效果。通过传感器实时采集隧道外部部环境的亮度、行驶车辆的车流量和车速信息,
实时准确调节隧道的照明亮度。采用电力线载波通信技术实现照明灯具的控制,减少系统布线难
度。仿真结果表明,改进遗传算法优化神经网络算法的均方误差较神经网络算法提高了 29.1%,算
法仿真时间减少了 63.7%,有效的提高了照明调光准确性。最后通过实验证明在隧道照明中使用
该算法实现节能效果。
关键词:公路隧道;电力线载波;照明系统;节能
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1674-6236(2019)23-0017-05
DOI:10.14022/j.issn1674-6236.2019.23.004
Research on highway tunnel lighting control system based on improved genetic
algorithm optimized neural network
LI Bin,HU Fang,ZHANG Peng,DONG Wei,SHAO Qiang
(School of Electronic & Control Engineering,Chang’an University,Xi’an 710064,China)
Abstract: Aiming at the lack of energy saving effect and dimming accuracy in traditional highway tunnel
illumination,a tunnel lighting control scheme based on improved genetic algorithm to optimize neural
network is presented,which improves tunnel lighting control while achieving accurate dimming. The lighting
energy saving effect of the system. Through the sensor,the brightness of the environment outside the
tunnel,the traffic volume of the traveling vehicle and the vehicle speed information are collected in real time,
and the illumination brightness of the tunnel is accurately adjusted in real time. Power line carrier
communication technology is used to realize the control of lighting fixtures,which reduces the difficulty of
system wiring. The simulation results show that the mean square error of the improved genetic algorithm
optimization neural network algorithm is 29.1% higher than the neural network algorithm,and the simulation
time is reduced by 63.7% ,which effectively improves the illumination dimming accuracy. Finally,it is
proved by experiments that the algorithm is used in tunnel illumination to achieve energy saving effect.
Key words: highway tunnel;power line carrier;lighting system;energy saving
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