本发明涉及城市轨道交通照明系统的控制，具体涉及一种地铁站台照明节能控制方法及系统。
背景技术：
1、地铁车站完全封闭，光环境几乎完全依靠人工照明，因此照明系统需长时间、高强度运行，能源消耗极大。研究表明，地铁实际照明负荷占地铁车站设备总负荷的20％～30％。与此同时，地铁车站的照明环境也是影响乘客体验的重要因素之一。传统的地铁站台照明系统存在控制方式简单的问题，不仅造成能耗的严重浪费，也无法为乘客提供舒适的照明环境。而流行的地铁站台照明控制策略研究大多仅从节能的角度出发，既没有充分考虑乘客心理因素，也没有充分考虑地铁站台空间特征。
技术实现思路
1、发明目的：本发明的目的是提供一种充分考虑地铁站台空间特征和乘客心理，在满足节能性要求的同时，提高乘客舒适性的地铁站台照明节能控制方法及系统。
2、技术方案：本发明所述的地铁站台照明节能控制方法，包括：
3、(1)根据地铁站台区域功能和乘客分布情况，将地铁站台区域划分为候车区、走行区和楼梯区三类子区域，确定各子区域第一平均照度上、下限值；
4、(2)根据客流特征和地铁运行时段划分早高峰模式、晚高峰模式和平峰模式，分析各模式下乘客的心理需求，结合不同子区域照度对乘客心理的影响，在各子区域第一平均照度上、下限值的基础上，确定不同模式下各子区域第二平均照度上、下限值；
5、(3)根据乘客密度及不同模式下各子区域第二平均照度上、下限值，确定不同模式下各子区域所需照度值；
6、(4)根据照度叠加原理和灯具调光原理，将地铁站台区域所有灯具进行分组并进行dialux仿真，计算得到每个灯组对各子区域的照度贡献系数；
7、(5)以所有灯具调光系数和最小为目标函数，以步骤(3)计算得到的各子区域所需照度值为约束条件，以灯组调光系数为决策变量，构建照明节能控制方程；采用单纯形法求解照明节能控制方程，获得各灯具的调光系数。
8、进一步地，步骤(1)中，候车区第一平均照度上限值为300lx，候车区第一平均照度下限值为150lx；走行区第一平均照度上限值为250lx，走行区第一平均照度下限值为150lx；楼梯区第一平均照度上限值为250lx，楼梯区第一平均照度下限值为150lx。
9、进一步地，步骤(2)中，早高峰模式采用高照度模式：候车区第二平均照度上限值为350lx，候车区第二平均照度下限值为250lx；走行区第二平均照度上限值为250lx，走行区第二平均照度下限值为200lx；楼梯区第二平均照度上限值为300lx，楼梯区第二平均照度下限值为250lx。
10、进一步地，步骤(2)中，晚高峰模式采用中等照度模式：候车区第二平均照度上限值为300lx，候车区第二平均照度下限值为200lx；走行区第二平均照度上限值为250lx，走行区第二平均照度下限值为150lx；楼梯区第二平均照度上限值为250lx，楼梯区第二平均照度下限值为200lx。
11、进一步地，步骤(2)中，平峰模式采用低照度模式：候车区第二平均照度上限值为250lx，候车区第二平均照度下限值为150lx；走行区第二平均照度上限值为200lx，走行区第二平均照度下限值为150lx；楼梯区第二平均照度上限值为200lx，楼梯区第二平均照度下限值为150lx。
12、进一步地，步骤(2)中，早高峰模式对应于6:00～9:00时段，晚高峰模式对应于17:00～20:00时段，平峰模式对应于9:00～17:00及20:00～23:30时段。
13、进一步地，步骤(3)中，各子区域所需照度值与乘客密度的关系函数为：
14、
15、其中，e表示某子区域所需照度值；emin表示该子区域第二平均照度下限值；emax表示该子区域第二平均照度上限值；d表示该子区域的乘客密度；表示服务水平为a级时的乘客密度；表示服务水平为f级时的乘客密度。
16、进一步地，步骤(5)包括：
17、假设将地铁站台区域按照区域类型划分为k个子区域，将所有灯具划分为m个灯组，每个灯组包含若干相同的led灯具，具有统一的调光系数；
18、根据照度叠加原理，子区域i的照度计算公式表示为：
19、ei＝β0αi0+β1αi1+…+βjαij
20、其中，ei是子区域i的照度值；β0表示地铁站台区域外灯具的调光系数，取值为1；αi0是地铁站台区域外灯具对区域i提供的照度值；βj是灯组j的调光系数，j≥1；αij是灯组j在满负载条件下为子区域i提供的照度值；
21、灯具的功耗可近似与调光系数成正比，因此使整个照明系统的功耗最小化相当于使所有led灯具调光系数和最小化，由此目标函数表示为：
22、
23、其中，nj是灯组j内的灯具数量；
24、结合站台区域照度需求可得约束条件表示为：
25、
26、其中，e’是站台各子区域的期望照度值，为{e’a,…,e’i,…,e’k}，e’i表示第i个子区域的期望照度值，期望照度值e’大于等于步骤(3)确定的照度值e；
27、β是各灯组的调光系数，即{β0,…,βj,…,βm}，取值区间为0％～100％；α是灯组j在满负载条件下为子区域提供的照度值，即αij表示灯组j在满负载条件下为子区域i提供的照度值。
28、进一步地，α通过dialux软件仿真获得。
29、本发明所述的地铁站台照明节能控制系统，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时，实现所述的地铁站台照明节能控制方法的步骤。
30、有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下显著优点：本发明充分考虑了站台区域功能需求和乘客心理需求，明确了地铁站台的照明需求，能够在满足乘客心理需求的基础上，有效降低地铁站台照明系统能耗，保证乘客体验。
1.一种地铁站台照明节能控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的地铁站台照明节能控制方法，其特征在于，步骤(1)中，候车区第一平均照度上限值为300lx，候车区第一平均照度下限值为150lx；走行区第一平均照度上限值为250lx，走行区第一平均照度下限值为150lx；楼梯区第一平均照度上限值为250lx，楼梯区第一平均照度下限值为150lx。
3.根据权利要求2所述的地铁站台照明节能控制方法，其特征在于，步骤(2)中，早高峰模式采用高照度模式：候车区第二平均照度上限值为350lx，候车区第二平均照度下限值为250lx；走行区第二平均照度上限值为250lx，走行区第二平均照度下限值为200lx；楼梯区第二平均照度上限值为300lx，楼梯区第二平均照度下限值为250lx。
4.根据权利要求2所述的地铁站台照明节能控制方法，其特征在于，步骤(2)中，晚高峰模式采用中等照度模式：候车区第二平均照度上限值为300lx，候车区第二平均照度下限值为200lx；走行区第二平均照度上限值为250lx，走行区第二平均照度下限值为150lx；楼梯区第二平均照度上限值为250lx，楼梯区第二平均照度下限值为200lx。
5.根据权利要求2所述的地铁站台照明节能控制方法，其特征在于，步骤(2)中，平峰模式采用低照度模式：候车区第二平均照度上限值为250lx，候车区第二平均照度下限值为150lx；走行区第二平均照度上限值为200lx，走行区第二平均照度下限值为150lx；楼梯区第二平均照度上限值为200lx，楼梯区第二平均照度下限值为150lx。
6.根据权利要求1所述的地铁站台照明节能控制方法，其特征在于，步骤(2)中，早高峰模式对应于6:00～9:00时段，晚高峰模式对应于17:00～20:00时段，平峰模式对应于9:00～17:00及20:00～23:30时段。
7.根据权利要求1所述的地铁站台照明节能控制方法，其特征在于，步骤(3)中，各子区域所需照度值与乘客密度的关系函数为：
8.根据权利要求1所述的地铁站台照明节能控制方法，其特征在于，步骤(5)包括：
9.根据权利要求8所述的地铁站台照明节能控制方法，其特征在于，α通过dialux软件仿真获得。
10.一种地铁站台照明节能控制系统，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，其特征在于，当计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至9中任一项所述的地铁站台照明节能控制方法的步骤。
