目前,高速公路隧道普遍采用24小时全天常明灯照明模式,这种照明方式电能消耗极大,已成为运营管理部门的一项沉重负担,同时也对国家节能减排战略实施带来消极影响,不利于绿美中国建设目标的实现。另外由于进出隧道时外界与隧道内光线差异显著,驾驶者往往会经历“白洞黑洞”效应,短暂致盲。车辆进入隧道瞬间,由于光线骤变,驾驶人本能踩下刹车,而后车同样处于致盲状态,若前车急刹或有其他反应,极易引发追尾事故,增加严重交通风险,甚至酿成重大事故。
基于此,艾琛玫同学带领的“隧光智核”团队研发出基于物联网架构的隧道灯光智能化调节数字孪生系统,该系统包括智能光环境识别传感系统、隧道内车辆跟踪系统、AI调光系统和基于物联网平台一体化隧道数字孪生系统,支持全隧道照明链AI自动化调光功能、发电储能、灾害预警、车流监控等功能。通过对隧道内灯光的控制改善视盲现象,解决无车辆通过隧道时灯光常亮和亮度不匹配所导致的能源过度消耗问题,提高能源利用率。
本项目已在三条试验隧道进行试应用,试验结果表明,本项目运行稳定可靠。其核心的“光影追踪”功能实现了平滑的“光随车动”照明,有效缓解了驾驶员进出隧道时的“黑白洞效应”,显著提升了行车的安全与视觉舒适度。系统通过融合多源感知数据,能实时、智能地调节灯光亮度、色温及投射角度,对车流量和环境光线变化响应迅速、调节精准。其配套的数字化孪生平台,也为隧道的实时监控与能耗精细化管理提供了有力支持。
经综合评定,设定相关对照情况下,该系统在全面提升行车安全体验的同时,实现了约30%的显著节能效益,各项指标均符合预期。
目前产品已经申请了4发明专利、7实用新型、2外观专利、4软著、1作品登记。并获得2025年(第二十届)海峡两岸暨港澳地区大学生计算机创新作品赛全国总决赛一等奖。
未来,这群深耕隧道灯光智能化改造领域的年轻人,将继续用青年大学生的专业素养和创新思维传递对科技赋能交通的追求,展现大学生坚定科技自信、助力绿色发展的使命担当,为智慧交通建设、节能减排目标落地贡献自己的青春力量。