在高速公路隧道運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用中，隧道照明耗電占去了相當(dāng)大的一部分，若不解決高速公路隧道運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)節(jié)能問(wèn)題，將給管理部門(mén)帶來(lái)沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

　　國(guó)內(nèi)目前對(duì)高速公路隧道照明設(shè)備的控制方式主要有三種：

　　手動(dòng)控制模式、分時(shí)段進(jìn)行的時(shí)序控制模式和有級(jí)控制模式。

　　在高速公路隧道照明方案設(shè)計(jì)中，最常用的方案是采用有級(jí)控制模式，即根據(jù)氣候條件、隧道外的照度及交通流量進(jìn)行控制分級(jí)。其工作原理是：通過(guò)隧道內(nèi)外設(shè)置的照度檢測(cè)儀，檢測(cè)隧道入口處內(nèi)外的光強(qiáng)度，并輔以車(chē)流量等其他信息。分級(jí)控制整個(gè)隧道內(nèi)各段的燈光照明強(qiáng)度，使駕駛員能盡快適應(yīng)隧道內(nèi)外的光強(qiáng)變化，消除因光強(qiáng)所引起的視覺(jué)障礙，減少事故的發(fā)生。但高速公路隧道照明系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中一般采用時(shí)序控制方式工作，即在規(guī)定的時(shí)間，由工作人員手動(dòng)開(kāi)關(guān)隧道燈。部分運(yùn)營(yíng)者考慮到白天電能浪費(fèi)嚴(yán)重，只開(kāi)全日燈，這種方式表面上有一定節(jié)能效果，但當(dāng)洞外亮度較小時(shí)，即使全日燈的亮度也遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)亮度，而且當(dāng)隧道車(chē)流量較小時(shí)(如隧道剛通車(chē)或在某個(gè)低流量時(shí)段)，燈光照度也沒(méi)必要那么強(qiáng)。

　　目前，高速公路隧道照明設(shè)計(jì)者依據(jù)規(guī)范，通常把隧道分為入口段、過(guò)渡段、中間段和出口段等四個(gè)段，以全年洞外最大亮度和最大行車(chē)時(shí)速來(lái)確定隧道內(nèi)各段的燈具功率和燈具分布密度。能夠?qū)崿F(xiàn)照明自動(dòng)控制的非常有限，通常因線路布線回路的限制，只能做到2級(jí)(照明在白天使用)、3級(jí)(通常在晚上使用)人工或自動(dòng)控制。對(duì)于如天氣、車(chē)速、車(chē)流量等參數(shù)只能在設(shè)計(jì)階段給予以最大值考慮，最終各段照明長(zhǎng)度和照度也始終處于最大值狀態(tài)，無(wú)法從宏觀上對(duì)整個(gè)隧道照明進(jìn)行自適應(yīng)方式調(diào)制。因此，目前這種傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與使用的高速公路隧道照明系統(tǒng)存在著大量電能浪費(fèi)問(wèn)題。

　　一般的高速公路隧道照明供電控制模式是按照白天和夜間兩級(jí)模式予以供電控制，而這種控制模式存在嚴(yán)重的電能浪費(fèi)現(xiàn)象。我們可以根據(jù)工程的實(shí)際情況予以討論，建立更為科學(xué)合理的多級(jí)照明控制方式，比如說(shuō)可以采用白天、傍晚、夜間的三級(jí)控制模式，分別采用1、1/2、1/3的照明方式，既滿足不同時(shí)段交通量的使用要求，又達(dá)到節(jié)電的效果，從而降低公路隧道的運(yùn)營(yíng)成本。

　　目前的高速公路隧道照明系統(tǒng)可通過(guò)自適應(yīng)模糊控制技術(shù)，實(shí)施優(yōu)化各段照明，以達(dá)到進(jìn)一步節(jié)電節(jié)能的目的。要實(shí)現(xiàn)高速公路隧道照明系統(tǒng)的節(jié)能，可考慮對(duì)每盞高壓燈完成開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)的改造，并通過(guò)洞口的亮度檢測(cè)器獲取的參數(shù)，進(jìn)行自動(dòng)化控制。為了減少燈具的改造費(fèi)用，可以在不更換燈具的情況下，每盞燈上增加實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的遙控開(kāi)關(guān)控制即可，或者改進(jìn)舊的電志式鎮(zhèn)流器。為此，目前可采用自動(dòng)化控制方面先進(jìn)的CAN(Controller Area Network控制器局域網(wǎng))網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成。CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是德國(guó)BOSCH公司專(zhuān)門(mén)為汽車(chē)自動(dòng)控制開(kāi)發(fā)的，總線結(jié)構(gòu)參照了ISO/OSI參考模型。其成本低，實(shí)時(shí)處理能力強(qiáng)。在惡劣的強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下能可靠工作，通信介質(zhì)可以是雙流線，同軸電纜或光導(dǎo)纖維。介于CAN網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量受物理線路性的限制，在CAN網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量分配通常是一根電纜接100多個(gè)以?xún)?nèi)的線端，其傳輸距離超過(guò)5公里，是普通485總線傳輸距離的5倍以上。

　　在高速公路隧道照明的設(shè)計(jì)規(guī)劃中，就應(yīng)該考慮節(jié)能問(wèn)題。

　　在高速公路隧道照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，通常入口段和出口段燈具的密度和照度最大，中間段最小，而中間段燈具布設(shè)長(zhǎng)度一般最大，其他各段燈具的布設(shè)長(zhǎng)度根據(jù)隧道實(shí)際長(zhǎng)度和實(shí)際要求的不同而有所不同，根據(jù)《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》的設(shè)計(jì)要求，隧道照明的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮車(chē)流量、車(chē)速和內(nèi)外亮度三個(gè)因素。

　　比如入口段照明通常由基本照明和加強(qiáng)照明兩部分組成，前者的燈具布置同中間段照明相似，后者的加強(qiáng)照明采用功率較大的燈具。由于洞外日光的投射，可用其作為入口段加強(qiáng)照明的部分，參照設(shè)計(jì)規(guī)范，將離洞口10米以?xún)?nèi)的加強(qiáng)照明燈具予以省略。

　　在單向交通隧道中，出口段照明設(shè)計(jì)，其長(zhǎng)度可與入口段有所不同，相關(guān)資料證實(shí)，出口段長(zhǎng)度取60米是最合理的，可省去幾十米出口段高密度布置的燈具，由較為稀疏的燈具取代。出口段亮度也可有別于入口段，其亮度取中間段亮度的5倍即可。按照規(guī)范要求，隧道長(zhǎng)度超過(guò)lOO米就要設(shè)置照明設(shè)施，當(dāng)隧道里安裝照明燈具時(shí)，如按照全年最大照度設(shè)計(jì)，單從洞外亮度這一指標(biāo)分析，只要天氣不是晴天，洞內(nèi)亮度就是多余的，長(zhǎng)時(shí)間勢(shì)必造成電能的極大浪費(fèi)。所以要使隧道內(nèi)各段照明的長(zhǎng)度和照度能夠根據(jù)實(shí)際要求(如洞外亮度)不斷調(diào)整變化，動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)對(duì)各段燈具照明的自動(dòng)控制。

　　電器附件對(duì)照明節(jié)能也有影響，其中變壓器影響最大，更換掉大功率的電力變壓器，采用相對(duì)較小功率的油浸式電力變壓器，可以從根本上解決功率過(guò)大造成的電能浪費(fèi)問(wèn)題。因此，根據(jù)隧道結(jié)構(gòu)和隧道的建筑材料實(shí)際情況，在整個(gè)隧道照明的設(shè)計(jì)規(guī)劃中，就應(yīng)該考慮節(jié)能問(wèn)題。運(yùn)用優(yōu)化理論對(duì)隧道照明設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)對(duì)優(yōu)化方案進(jìn)行評(píng)估，在技術(shù)上采用新型的節(jié)能型燈具，例如電磁感應(yīng)燈、白光LED燈等;改進(jìn)供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，更合理地進(jìn)行設(shè)備選型，例如使用中壓供電模式，改變以往在長(zhǎng)隧道兩端洞口設(shè)置lO/O.4KV變電所的設(shè)計(jì)模式，采用lOKV中壓進(jìn)洞的供電方式;選取新型超低能耗的非晶合金變壓器;在供配電的設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)將各種負(fù)荷按照其運(yùn)行的時(shí)間規(guī)律來(lái)進(jìn)行分類(lèi)，并為不同的負(fù)荷單獨(dú)配備變壓器，同時(shí)對(duì)燈具的布設(shè)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

　　在管理上應(yīng)積極地跟蹤了解國(guó)內(nèi)外高速公路隧道管理的動(dòng)態(tài)，找出當(dāng)前管理上的不足，不斷引進(jìn)先進(jìn)的管理理念與管理方法。采用現(xiàn)代化的管理手段和智能化、科學(xué)化的管理方法，為提高高速公路隧道的管理水平和服務(wù)水平提供技術(shù)保障。同時(shí)在投資、收益和安全方面做好有機(jī)的結(jié)合。通過(guò)采用節(jié)能方案，在滿足高速公路隧道正常照度的前提下，提高電能的利用率，從而產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

　　一個(gè)完整的高速公路隧道機(jī)電系統(tǒng)對(duì)確保隧道良好的通行環(huán)境，及早發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)事故及災(zāi)害，提高隧道的運(yùn)營(yíng)管理水平，確保交通舒適與行車(chē)安全具有重要的作用。隨著新建的高速公路隧道配置的設(shè)備系統(tǒng)功能的完善，運(yùn)行的穩(wěn)定，高速公路隧道機(jī)電系統(tǒng)的構(gòu)成應(yīng)滿足操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、先進(jìn)可靠、可擴(kuò)展、易維護(hù)的原則，要提高高速公路隧道運(yùn)營(yíng)自動(dòng)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化水平，使隧道管理人員能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地了解隧道及機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況，以便更加科學(xué)、合理、有效地進(jìn)行高速公路隧道運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)管理服務(wù)。