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解讀國內高速路燈的創新蛻變
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解讀國內高速路燈的創新蛻變
 
中照網  1周前
近日,全國高速公路建設又傳來喜訊,連接首都北京和河北雄安新區的京雄高速公路河北段正式通車,成為了京冀地區經濟快速聯動的又一大動脈。在這個長達75公里的高速路段上,全線設置的3700余根智慧路燈(桿)尤其引人矚目。
 
                                                                                                       新開通的京雄高速公路河北段  圖片來源:三思LED
 
以往,在社會大眾眼中,路燈在普通的地方公路上普遍存在,但在穿州過省的高速公路上,路燈的存在感并不強。可近年來,隨著照明智能化技術的日趨成熟與普及與智慧城市建設的熱切需求,由普通路燈升級而成的智慧路燈逐漸在高速公路的應用中有了一席之地。
 
那么,在過往的高速公路照明中,路燈的存在感為何如此之低?在當前的社會大環境中,智慧路燈在高速公路的應用現狀與前景又如何?針對這一系列疑問,中國照明網一一去探討與解讀。
 
 
傳統路燈
 
 
功能短板明顯,應用需求受限
 
 
 
對于大部分習慣了穿梭于夜間明亮的城市道路的司乘人員來說,在入夜的高速公路里駕乘車輛明顯會感覺到在一片黑暗中前行,車燈只照亮車前不大的區域,只能依靠道路標志和路面上的反光材料辨別路況。似乎,在高速公路上大規模安裝路燈,更能為司乘人員帶來良好的視覺感受。
                                                     沒有安裝路燈的高速公路  圖片來源:南國早報
 
然而,權威專家給出了相反的說法。2019年初,交通運輸部公路科學研究院道路交通安全研究中心高級工程師陳宏云曾向央視財經頻道《是真的嗎》介紹到,路燈照明實際上很難做到完全均勻,如果在高速公路上設置路燈,在長時間高速行駛狀態下,其不均勻的燈光對駕駛人的視覺與心理都會造成一定程度的不良影響。
 
除了功能性照明缺陷造成的視覺障礙,建造與維護成本成為了以往路燈在高速公路上難以得到大范圍應用的另一因素。截至2020年底,我國高速公路通車歷程達到了16.10萬公里,如果全路段都安裝路燈,采購、安裝、用電等成本都是一筆相當大的費用。另一方面,高速公路都是大部分路段都是在人煙稀少的鄉間和山野間穿行,道路設施管線被盜會時有發生,管理難度大,如果大面積安裝路燈,管理成本也是一筆相當大的費用。
 
正因如此,雖然全國高速公路建設如火如荼中,可路燈多年來卻難以在高速公路基建中找到大范圍“容身”之由。突破此應用之困,需要超乎想象的科技力量。
 
智慧路燈
 
 
照明隨心所欲,運維毫無死角
 
 
 
最近幾年,隨著照明科技智能化普及和智慧城市建設熱潮的到來,智慧路燈在道路照明中逐漸取代傳統路燈,并開始在多個應用領域發揮能動性的作用,包括傳統路燈應用“瓶頸”的高速公路照明領域。憑借著其智能照明+跨界式的功能性特點,智慧路燈讓以往傳統路燈在高速公路上無法實現的應用短板成為了現實。
 
燈光舒適性是傳統路燈無法在高速公路大范圍應用的最大短板,智慧路燈通過在光源極具靈活性光學設計的基礎上,采用LoRa物聯網技術,接入無線通訊網絡,實現對每一盞路燈進行遠程調光,在保證照明需求的基礎上,根據不同時間、不同路段以及不同車流量等預設路燈運行方案。
                                                京雄高速上的智慧路燈(桿)  圖片來源:三思LED
 
在京雄高速公路河北段,由上海三思等企業供應的智慧路燈(桿)通過傳感器技術,自動識別環境光照度、車流量等數據,從而判斷照明模式,并根據天氣和車流量狀況進行自動調節亮度與色溫,以保障行車安全。
                                                                             大興機場高速上的智慧路燈
 
在北京大興機場高速,智慧路燈通過可對每一盞路燈進行單獨無極調光,在保證照明需求的前提下,可根據不同路段、不同時段、不同車流量設定路燈運行方案,靈活應對突發天氣、季節更替等原因造成的照明需求變化,將色溫和亮度調節到接近自然光數值,從而帶給司乘人員良好的視覺感受。
                                                                                                                原佛山一環高速改造路段上安全、舒適的照明環境
 
在原廣東佛山一環高速公路改造路段,中筑天佑等建設、施工參與方根據該高速路段主道+輔導雙向同行的特點,運用截光型、半截光型LED燈和5G燈桿等智慧路燈(桿),為主輔道車輛駕乘人員均提供安全、舒適、科技感十足的照明環境。
 
……
 
在“車來燈亮、車走燈滅”式按需照明的基礎上,智慧路燈在高速公路運營的能耗中將扮演中一個重要的角色。
                                                                                  花莞高速上的實現高效節能減排的智慧路燈
 
在廣東花莞高速公路廣州增城區寧西街段,裝有路燈智慧照明系統的智慧路燈于該路段得到應用。根據測算,該路段將實現年節約耗能約13972千瓦時、減少碳排放量約13930千克的節能減排目標。
 
北京大興機場高速公路的智慧路燈自去年2019年7月投用以來,至2020年6月已累計節約用電約40萬度,綜合節能率達30%。
 
……
 
在節能減耗的帶動下,參與高速公路智慧路燈建設的產品供應廠家、工程公司也能從EMC、BOT、PPP等不同的合作模式中獲得收益,形成了業主方、參與方乃至用戶多方合作共贏的應用格局。
 
通過燈桿上搭載的監控與感應設備,高速公路上的智慧路燈不僅提升了自身的運維管理效率,降低運維管理成本,還為車輛的通行、道路的疏導與維護等方面帶來更多跨界式應用解決方案。
                                                     廣深沿江高速上的多功能智能桿
 
在廣東廣深沿江高速公路,93根多功能智能桿在智慧照明的基礎上,分別搭載交通監控、應急廣播、氣象監測等智能硬件,融合5G、邊緣計算、云邊端等新基建屬性的智慧高速示范應用,創新5G全息動態數字公路實踐,實現全要素路網監測、精細化道路養護及運維、全流程應急指揮優化、實時交通在線仿真、全通道全路網協同誘導管控及智慧信息服務等場景化功能。
 
北京大興機場高速公路的智慧路燈通過其監控系統中的GIS地圖技術,實時在線了解全部路燈運行狀態,實現路燈自動巡檢和故障自動報警,指導運維人員進行主動運維和定向維修,改變了以往主要依靠人工巡檢、熱線報修的低效運維方式。
 
京雄高速河北段的智慧路燈(桿)則整合了能見度檢測儀、邊緣計算設備、智慧專用攝像機、路面狀態檢測器等新型智能設備,并利用北斗高精度定位、高精度數字地圖、可變信息標志和車路通信系統等手段,為道路運營、管理方提供車路通信、高精度導航和合流區預警等服務,實現該高速路段智能運維車路協同、路域經濟協同的創新管理模式。
 
……
 
憑借著源于照明又超越照明的多功能應用特點,智慧路燈打破了傳統路燈與高速公路應用環境與需求難以契合的局面,并為高速公路上的車輛行駛安全、各類基礎設施的運作與管理提供更多智能化、人性化的手段,讓社會大眾感受到了照明科技跨界創新的強大力量。
 
未來展望
 
 
 
 
從固定功能模式的短板,到多功能模式的全面開啟,當前高速公路上路燈應用模式的拓展不斷豐富著業態關注者的“小宇宙”。
 
早在2018年,國外設計師設計師Hyun Yeol Shin就設計出一種應用于高速公路上的智能感應路燈。該款路燈除了為當今智慧路燈車輛感應照明提供構思外,還利用燈桿上搭載的風能發電機持續不斷地為燈具運作提供可再生能源。這種能源應用模式一旦在國內高速公路路燈上得以應用,將為道路管理部門實現照明與更多電器設備零能耗提供可能。
                                                    激光投影功能智慧路燈  圖片來源:EXC愛克
 
今年4月,在湖北恩施巴東縣野三關滬蓉大道上,愛克萊特生產的激光投影功能智慧路燈正式“上崗”,為所在路段駕乘人員與行人營造如燈光秀般的多彩化、動態化視覺效果。假以時日,在高速公路隧道景觀照明應用推廣的帶動下,投影功能類智慧路燈憑借著緩解視覺疲勞的燈光效果,在高速公路橋梁、急彎、立交、出入口等特殊路段必將有其廣闊的應有空間。
 
……
 
從“棄兒”到“寵兒”,跨界式的創新科技不僅提升了路燈之于高速公路照明中應用地位,還優化了國內道路照明的特色基因。未來,照明產業界乃至社會大眾有理由相信,高速路燈的智慧化創新應用的不斷延伸,將開拓出一條有中華特色照明科技強國之路。


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