【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及照明系统，具体地说是一种公路智慧节能照明控制系统及控制装置。
技术介绍
1、城市交叉路口的面积很大，传统的柱灯照明效果不佳，而高杆灯由于影响交通，也不宜采用，导致交叉路口的照明成为死角；为了改善交叉路口的照明，常用方法是在交叉路口四周增加投光灯；但在实际应用中，由于缺少专业的照明技术人员等原因，许多工程没有进行严格的设计与计算，路面照度不均，眩光问题严重，且后期对于照明问题进行改善费时费力，不利于建立绿色节能的公路照明系统。
2、中国专利申请号为：202211740037.9，一种使用随机森林模型评估照明对交叉口安全影响的方法，包括：1、设计实验步骤；2、处理数据；3、分析变量及数据；4、建立模型及确定评价指标；5、训练模型及分析结果；上述专利技术以交叉口入口车道行驶前后的速度差作为计算驾驶员速度变化的依据，并采用随机森林方法建立由车速变化的输出变量和照明等交通特性的输入变量组成的回归模型；上述专利技术可以分析各特征变量对于驾驶员通过交叉路口车辆速度的影响，以及在不同场景下计算出满足驾驶员安全驾驶的照明度值；但上述专利技术仅对交叉路口的照明度进行分析，而交叉路口的炫光极易干扰驾驶员的视觉，甚至引发疲惫、偏头痛、心率过速等病患，对驾驶安全造成严重影响。度差作为计算驾驶员速度变化的依据，并采用随机森林方法建立由车速变化的输出变量和照明等交通特性的输入变量组成的回归模型；上述专利技术可以分析各特征变量对于驾驶员通过交叉路口车辆速度的影响，以及在不同场景下计算出满足驾驶员安全驾驶的照明度值；但上述专利技术仅对交
3、综上，因此本专利技术提供了一种公路智慧节能照明控制系统及控制装置，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种公路智慧节能照明控制系统及控制装置，通过分析交叉路口的照度和炫光问题，并根据分析结果优化布局设计，以解决现有技术中缺少对交叉路口炫光进行分析的问题。
2、本专利技术具体的技术方案如下：
3、一种公路智慧节能照明控制系统，包括上位机、云服务器和照明设备，所述上位机包括路面信息模块、规划设计模块、光照范围模块、照度分析模块、炫光分析模块、布局优化模块、成本优化模块、调光控制模块；
4、所述路面信息模块用于从云服务器中下载交叉路口的路面信息，包括交叉路口的长度、宽度、坡度、交通状况、行车线和人行道，并生成交叉路口的三维图像；
5、所述规划设计模块基于路面信息模块的三维图像，生成照明设备的布局设计，包括照明设备的位置和角度；
6、所述光照范围模块用于模拟照明设备的光照范围；
7、所述照度分析模块基于光照范围模块的光照范围，对交叉路口的照度进行分析；
8、所述炫光分析模块根据照度分析模块的分析结果，对交叉路口的炫光进行分析；
9、所述布局优化模块基于照度分析模块和炫光分析模块的分析结果，对规划设计模块的布局设计进行优化处理，生成布局方案，并由工程师人工录入现场测量数据，并对布局方案进行更新，在路面信息模块的三维图像中生成实施布局；
10、所述成本优化模块根据布局优化模块的实施布局，控制照明设备的能源消耗和使用时段；
11、所述调光控制模块用于与照明设备远程通信，调整照明设备的角度。
12、优选的一种技术方案，所述云服务器中路面信息的储存形式是卫星遥感影像和点云数据，所述路面信息模块使用点云配准算法，将点云数据和卫星遥感影像进行配准；所述路面信息模块使用立体视觉算法，基于配准后的点云数据，计算三维场景的几何和外观信息，生成三维图像。
13、优选的一种技术方案，所述规划设计模块使用卷积神经网络算法对三维图像中的交叉路口进行分类，所述交叉路口的类型包括十字路口、t型路口、环形路口，所述规划设计模块根据交叉路口的类型确定照明设备的布局设计，所述布局设计包括单侧布置、双侧交错布置和双侧对称布置；其中，照明设备的安装高度为h，间距为s，路面有效宽度为w，单侧布置中h≥w，s≤3h，双侧交错布置中h≥0.7w，s≤3h，双侧对称布置中h≥0.5w，s≤3h。
14、优选的一种技术方案，所述云服务器中存储有照明设备的几何模型，所述光照范围模块根据规划设计模块的布局设计，将云服务器中的几何模型移动到三维图像中的指定点位；
15、所述光照范围模块使用放射状光照算法，从照明设备向外辐射光线，根据光线传播距离来模拟光照范围。
16、优选的一种技术方案，所述照度分析模块基于路面信息模块的路面信息，将交叉路口按照主干路、次干路和支路分为三级；
17、所述主干路对应的平均照度为20lx，所述次杆路对应的平均照度为15lx，所述支路对应的平均照度为8lx；所述照度分析模块使用网格采样法，将交叉路口划分成小网格，针对每个网格计算其内部的平均照度值；
18、所述照度分析模块使用数值积分法，对交叉路口内的光照强度进行全局的积分计算，求得整体的照度分布情况，并确定交叉路口内的最大和最小照度数值；
19、优选的一种技术方案，所述炫光分析模块计算统一瞳孔亮度指数和统一可见辐射亮度指数，并判断高炫光强度的位置；
20、瞳孔亮度指数用于评估炫光对视觉系统的影响程度，其值越大表示炫光对视觉系统的影响越大；
21、可见辐射亮度指数用于评估炫光对人眼的视觉舒适度的影响程度，其值越大表示炫光对人眼的视觉舒适度的影响越大。
22、优选的一种技术方案，所述布局优化模块使用神经网络算法对照度分析和炫光分析结果进行学习和训练，并寻找最佳的布局设计；
23、其中神经网络算法使用均方误差公式衡量模型预测输出与实际输出之间的差距，均方误差的计算方法是将每个样本的预测输出和实际输出之差的平方求和，然后除以样本数量，得到平均值作为最终的均方误差；在神经网络算法中，优化算法会尝试最小化均方误差，通过调整神经网络的参数来使均方误差尽可能减小，从而提高模型的预测精度。
24、优选的一种技术方案，所述成本优化模块收集照明设备的能源消耗数据，包括不同时间段的用电量和功率需求，并收集照明设备的电费数据，分析能源消耗和费用的变化规律和趋势，建立成本模型，将能源消耗和费用与照明设备的使用时段和布局设计相对应，使用线性规划算法迭代计算，找到最优的照明设备能源消耗和使用时段。
25、优选的一种技术方案，所述调光控制模块使用无线通信技术进行数据传输，向照明设备发送控制指令。
26、优选的一种技术方案，包括柱体，所述柱体的侧面设置有转动盘，所述转动盘的转动轴上固定连接有连接柱，所述连接柱远离转动盘的一端设置有转动柱，所述转动柱远离连接柱的一端设置有照明板，所述照明板的内部设置有灯泡。
27、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
28、1.本专利技术通过规划设本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种公路智慧节能照明控制系统，其特征在于，包括上位机、云服务器和照明设备，所述上位机包括：
2.如权利要求1所述一种公路智慧节能照明控制系统，其特征在于，所述上位机还包括：
3.如权利要求2所述一种公路智慧节能照明控制系统，其特征在于，所述云服务器中存储有照明设备的几何模型，所述光照范围模块根据规划设计模块的布局设计，将云服务器中的几何模型移动到三维图像中的指定点位；所述光照范围模块使用放射状光照算法，从照明设备向外辐射光线，根据光线传播距离来模拟光照范围。
4.如权利要求2所述一种公路智慧节能照明控制系统，其特征在于，所述照度分析模块基于路面信息模块的路面信息，将交叉路口按照主干路、次干路和支路分为三级；所述照度分析模块使用网格采样法，将交叉路口划分成小网格，针对每个网格计算其内部的平均照度值；所述照度分析模块使用数值积分法，对交叉路口内的光照强度进行全局的积分计算，求得整体的照度分布情况，并确定交叉路口内的最大和最小照度数值。
5.如权利要求4所述一种公路智慧节能照明控制系统，其特征在于，所述数值积分法公式如下：
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