灯随车动 小站巧节能

■ 文/供图｜北京市首都公路发展集团有限公司京开高速公路管理分公司

团队成员调研测试

北京市首都公路发展集团有限公司京开高速公路管理分公司（以下简称“京开分公司”）李永凤创新工作室，成立于2019年6月，是京开分公司为落实北京市推进产业工人队伍建设，大力弘扬新时代工匠精神，充分发挥示范引领作用而组建的团队。成立之后，李永凤创新工作室结合京开分公司在运营工作过程中积累的品牌文化建设成果，在高速公路运营思维转变因素的驱动下，以减轻员工劳动强度、简化现场操作、提升管理效益、节能降耗等为目的，开展多方面积极探索。

传统的道路照明灯具通常是固定在一个位置，无法根据车辆的行驶轨迹和车速的变化而调整，这增加了不必要的能源消耗。李永凤创新工作室根据收费现场实际通行的照明需求，借鉴智能照明控制系统的原理，提出了“灯随车动 为你而亮——自主改造站区照明系统”，该系统通过安装感应设备、设定感应时间，将夜间常亮的照明灯调整为“灯随车动”的智能化控制模式。这样一来，电能使用就能更好地控制在过车阶段，避免无车时的电力浪费，从而实现在高速公路低交通流量下天棚灯按需开启的目标。通过感应车辆的行驶轨迹和车速，自动调节道路照明灯的亮度，这样不仅提高了照明效率，也提升了站区照明的舒适度和安全性，而且更加节能。

调研比选 红外感应器更适合

在选择收费站区天棚灯的感应器时，需要考虑多种关键因素：具备室外防水功能，由于天棚灯的功率较大且安装在室外，因此感应器必须具备防水功能，以防止恶劣天气条件对设备造成损害；具备灵敏的感应功能，以便在需要时及时开启或关闭灯光；具有控制时间的功能，以确保车辆通过车道时天棚灯能够自动调节灯光开启时长；选择耐用性高的产品，以便降低综合成本，减少维护和更换的频率。

基于以上因素，团队成员比较了市面上常见的光电感应器、雷达感应器和红外感应器3种感应器。其中，光电感应器可在室内、室外安装且感应灵敏，但无延时功能，因此无法为车辆提供持续照明。雷达感应器检测信号精准且可穿透感应，但仅适用于室内环境，此外，其感应距离不超过5米，因此不适合作为收费站区的感应设备。红外感应器采用双探头设计，可负载500瓦以内的大功率电器，并具有防水功能，故可在室外稳定工作，其感应距离可达12米左右，完全符合收费站区通行环境的实际需求。因此，通过对比3种感应器的性能、功能和耐用性，红外感应器更适合用于收费站区天棚灯。

不断调试 寻求最优安装方案

在设备安装与调试过程中，李永凤创新工作室进行了多项严格的测试和调整。首先，根据现场实际情况，自主制作了固定感应器支架，充分做好安装前的各项准备工作。感应器安装在站区前罩棚底梁附近，车道第一个天棚灯设置为常亮状态，后两个天棚灯则根据车辆轨迹自动开启。

在调试阶段，李永凤创新工作室为确保“灯随车动”模式能够正常运行，调整了感应器信号距离，由原来的5米增加到8米，以增强感应信号的效果。将感应器安装角度由原来的60度调整为45度，并对感应器落空距离由原来的4.5米调整为5.3米。同时，确定了感应器车道感应区间为4.2米，左右两侧感应范围各6.5米，以确保通行车辆的感应率达到100%。

此外，为了确保站区天棚灯改造后不会影响收费现场的特情处理，调试感应器亮灯时长，将混合车道原来设定的40秒调整为60秒。当处理特情时长超过感应器设定时间时，可人工开启临道天棚灯增加车道照度。测试结果显示，开启临道天棚灯后，该车道的照度达到40勒克斯，能够满足现场照明条件。

为了进一步验证天棚灯改造前后站区和车道照明效果，对站区和车道照度进行了对比。改造前，站区天棚灯全部开启时（36盏灯），站区照度为123勒克斯，车道照度为90勒克斯；改造后，无车辆通过时，站区照度为8勒克斯，车道照度为10勒克斯。通过实时测试收费现场站区和车道照度情况，了解到改造后的站区和车道照度满足了绿通查验、站区巡视及特情处理等情景的照明条件。

同时，为了确保驾驶员在驾驶过程中有良好的视觉体验并确保安全驾驶，李永凤创新工作室再次进行了实车测试。从实际的使用情况来看，改造后不会引起驾驶员的视觉不适感，不存在安全驾驶隐患。通过以上多轮测试，在安装过程中，将收费现场交通流量、特情处置、设备使用、绿通查验等情况与现场光线照度相结合，采取隔道安装。这样既能保证收费现场正常通行、设备正常运转，又能保证出现特情时采用人工开启临道天棚灯的方式临时增加车道照度以确保特情的及时处置。

推广应用 节电71%

“灯随车动”模式主要适用于安装有LED照明灯、且夜间两辆车通行时间间隔大于两分钟的收费广场。

目前，该系统在京开分公司范围内已推广实施。从实际使用效果来看，该装置总体运行稳定，可实现每日精准开关。

当“灯随车动”模式被应用于高速公路收费站区照明时，实现了全自动化管理，极大提升了收费站区的照明智能化和综合管理水平。同时，成功解决了收费站区照明过度投入、电能浪费等问题。以京开分公司管辖的京昆路为例，改造前，京昆路每日天棚照明用电量为334.8度，用电金额为284.58元，年用电量为12.22万度，年用电金额为103871.7元。改造后，每日天棚照明用电量为97.95度，用电金额为83.27元，年用电量为35751.75度，年用电金额为30388.76元。经过计算，年节省用电量为86450.25度，年节省用电金额为73483元，可节省京昆路站区用电照明71%的用电量，有效降低电能的消耗。

“灯随车动”模式的成功应用，不仅是智能交通技术应用的一次有效探索，也为其他领域提供了一种新的节能减排思路和方法，具有很大的现实意义和推广价值。

创新照明系统正式投入使用