摘要：智慧城市是城市建设的新型城市建设风向标，智慧路灯以其“智慧”这一概念差别与普通路灯，以智能综合管理为主，多系统深度集成相结合的模式构成。根据现阶段城市管理的特点，分析归纳智慧路灯在实现道路精细化管理中，城市照明管理、节能控制及多功能化等在城市管理中的应用。以深圳市光明新区马拉松山湖绿道工程建设为实践案例，分析智慧路灯是如何在实践运用智能综合管理及多系统深度集成相结合模式。最后阐述智慧路灯在今后建设城市道路智慧化的发展趋势。
关键词：智慧照明，绿色照明，智慧管理，精细化管理，智慧城市
1、智慧路灯的研究背景
智慧路灯这一产品的产生主要依托于中国智慧城市的建设，是智慧城市建设的智慧道路的主要组成部分，是城市道路精细化管理及推动绿色照明的主要体现。
1.1现状城市道路管理的问题日益突出
习近平总书记两会期间参加上海代表团审议时指出，要坚持以人为本的城市发展发展理念，提高城市管理效率，让城市管理的精细化水平得到极大的提升，城市管理应该像“绣花”一样精细。强化智能化管理，提高城市管理标准，更多运用互联网、大数据等信息技术手段，提高城市科学化、精细化、智能化管理水平。目前，城市道路管理存在着多头管理、条块分割、执法疲软、监督乏力等问题突出导致道路两侧杆件林立，路面重复开挖，各类检测装置设备重复占用公共空间，布置凌乱，建设与运维成本高，影响城市道路景观。功能上，各部门信息无法整合，存在信息孤岛。缺乏统一部署和有效融合。
1.2道路照明管理及绿色照明工作问题突出
随着社会信息化程度的不断提升，道路照明管理信息化程度也不断提高，相关的瓶颈也逐渐显现出来。一个是信息化管理过程中，随着技术的不管更新，相应的数据信息也会越来越多，体积越来越大。例如：设备的基本信息、设备的照片、设备的图纸、设备运行中的实时数据、工作日志、视频信息等等。另一个是随着数据信息的不断增长，在面对这些大量的数据信息时，管理者需要从这些庞大的数据信息中提取有效的信息并做出有效准确的决策，往往效率不高。造成有效信息提取效率不高的原因主要是因为信息系统的分割化，信息系统与日常管理系统的联系不足，信息处理能力程度较弱，有效信息主要还是依靠人的操作、以及数据不一致导致。
在推动绿色照明建设方面，节能高效、低碳环保的绿色照明是城市照明发展的必然趋势，符合智慧城市发展主题，在《"十三五”城市绿色照明规划纲要》中明确提出：应在贯彻实施“十二五”期间提出的城市绿色照明规划纲要的前提下，认真贯彻执行“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，遵循“安全、舒适、节能、环保、经济”的绿色照明原则，并以节能减排为主要核心，以绿色照明系统的升级改造为主要侧重点，以建设智慧城市为契机，加速形成引领城市照明科学发展的体制机制，着力转变城市照明管理发展方式，着力提升城市照明质量，创新城市照明管理精细化的城市照明目标。
绿色照明不能仅仅是依靠照明设备的发展及技术水平等硬节能方面，更应注重提升道路的管理模式，让道路照明具有智慧控制的能力，减少道路照明所不必要的能源损耗，进而到达照明管理等软节能。使得道路照明更绿色，获得更好的经济效益跟社会效益，符合发展城市绿色照明总体目标。
1.3智慧路灯的提出
要使得城市道路实现精细化管理，不管是道路照明硬节能，还是软节能，都需要在道路路灯照明管理系统在数据收集、信息处理、自动精准化决策能力上具有更高智慧。而这需要管理系统具有智慧的“头脑”，能够灵活的联动各个系统，对道路设备运行状况、环境条件状况等做出实时准确的判断，让设备之间互感互知、设备与道路环境之间建立感知联系、设备与管理控制系统深度联动，让管理系统具有更为强大的计算处理能力，进而让这个智慧的“头脑”做出准确的决策。
智慧路灯以智能综合管理为主，多系统深度集成相结合的模式构成，结合人工智能、互联网+、云计算等新一代信息技术的发展，对城市道路路灯照明管理系统进行全面智能化升级，通过人工智能、云计算、互联网+等方式实现了路灯集中管控、集中运维信息化、照明感知智能化。除照明系统这一基础系统外，还集成搭载智慧子系统，包括环境监测、WiFi热点覆盖、视频监控、求助报警、信息发布屏、公共广播、智慧井盖监测等，形成多杆合一式的道路设施设备高度集约化管理、多维感知式对道路全时空范围智能检测、互联互加式对设施与车辆行人、环境与车辆行人互联无缝交互、集成管控式在线预测推演与主动反馈及多维信息服务与引导等等。让智慧路灯成为道路管理体系中名副其实的“道路管家”。
2、智慧路灯的理论基础
2.1 智慧路灯的基本要求
智慧路灯与普路灯的差别在于智慧，而智慧是一个科学管理决策过程，需要通过“获取信息—分析处理信息—做出决策—后期反馈”这么一个过程。通过这个过程，使得智慧路灯能做出更加高的科学决策能力，这是智慧路灯所应具备的基本要求。而要达到这个基本要求，则需要在获取信息、处理信息上具备更加科学的计算规则，为管理者收集更加有效的信息。通过增加系统与系统间的联动，加强各个子系统间的联系，提高各个子系统间的信息转化率，为做出更加准确科学的决策，得出反馈性建议及增加可靠性保障。
2.2 智慧路灯在提高道路管理精细化上的运作机制
智慧路灯实现 “管家”职能的关键在于智慧管理，这需要从两个方面进行解释：
一、路灯照明的智能综合管理，智慧路灯通过对环境的多维感知，科学化的做出相应的智能灯光控制，在传统三遥监控的基础上，增加单灯控制、视频监控、GPS定位、内部巡查、故障远程报警反馈，策略设置功能、电量数据巡查、保护功能、电缆防盗功能、移动终端控制功能等等多种管理监控手段于一体，实现对路灯的精细化管理，以达到绿色照明的要求。
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二、多系统深度集成，实现1+1远大于2的作用。智慧路灯共同杆，在多杆合一的基础上，以灯杆为基础，集成高清摄像头、车路通信设备、可变信息屏、环境监测、WiFi热点覆盖、视频监控、求助报警、公共广播、智慧井盖监测、预留未来新增设备挂载借口等，实现多元信息集中到统一平台中，设备与数据高度共享，设备高度集约化管理，提升了道路管理职能的信息共享化，实现了道路管理的精细化。
3、智慧路灯在城市道路精细化管理的应用模式
根据城市道路精细化管理的特点，智慧路灯在城市道路精细化管理中的运用可归纳为以下几个模式：
3.1 智慧照明模式
在城市道路精细化管理中，道路照明的管理尤为重要。在不同的道路中，不同位置、不同时间，需要的照明要求就会不一样。对于照明管理工作来说，不同环境，不同片区、不同的电压需求就不有所不同。要达到绿色照明的要求，则需通过智慧化的管理、智慧化的控制来解决，智慧路灯通过自身的电气数据信息管理，结合日常管理的需求及能源损耗的控制需求，分析数据信息，自动调整开关逻辑，通过智慧化控制，达到软节能效果，进而实现绿色照明的目标。而在智能决策方面，利用GIS技术，在空间分析上的能力，实现对设施的各方面参数实时监测准确定位，对发生的突发事故进行自动评估，并给出科学合理的建议决策。
3.2 智慧监测模式
通过智慧路灯多功能多设备高度集成化管理的特点，通过各个子系统实时监测道路信息，比如：利用智慧路灯视频监控系统，实现路段全范围内实时监控，实现道路险情识别、设施损坏识别、交通事件监测、交通拥堵监测、远程指挥、视频取证等功能。利用信息发布系统实时发布交通信息、险情预报、公交信息及环境监测信息等等
3.3 综合管理模式
城市道路管理存在着多头管理、条块分割、执法疲软、监督乏力等问题突出导致道路两侧杆件林立，路面重复开挖，各类检测装置设备重复占用公共空间，布置凌乱，建设与运维成本高，影响城市道路景观。功能上，各部门信息无法整合，存在信息孤岛。缺乏统一部署和有效融合。智慧路灯系统作为一个互联网+平台，可以实现1+1远大于2的效果，通过深度集成各种传感器和智慧子系统物联网，使得道路管理系统成为为智慧城市收集各种有价值数据的主要途径，这些数据可综合管理系统接入相关部门的管理系统、例如：交通系统、警务监管系统和政府管理系统等等进行多维交互，能有效的服务各个职能部门，使得城市各个系统相互融合交汇，数据共享。智慧路灯通过“多杆合一”实现多元信息集中到统一平台中，设备与数据高度共享，设备高度集约化管理，提升了道路管理职能的信息共享化，实现了道路管理的精细化。
4、深圳市光明新区马拉松山湖绿道工程智慧路灯的建设实践
深圳市光明新区为积极响应深圳市创建绿色城市、智慧城市的号召下，以松山湖马拉松赛事为契机，提出“智慧马拉松”这一理念。对工程建设中，马拉赛事道路提出绿色化、智慧化精细管理设计的要求。智慧路灯的引入，恰恰满足了这一要求。
4.1 马拉松绿道中智慧路灯的感知层
智慧路灯作为一个可以深度集成化的系统，其集成了各种传感器，可以收集各种数据资料，比如视频监控系统，建设固定与移动相结合的视频监控系统，在马拉松赛事中，可以既监控各个赛道的状况，预防突发事件及快速处理突发事件，实时反馈。也可以用于赛事的实况转播，配合信息发布系统，让赛事参与者及时了解赛事状况。环境监测系统则可以实时监控采集现场环境质量，采集数据，实时发布环境数据以及配合信息发布系统发布天气信息等等，实现对路面监控、位置定位、环境监测、语音播报等等信息的实时监控，实现操作的多维控制、数据的多维监测，进而达到多维感知。
4.2 马拉松绿道中智慧路灯中的精细化综合管理
智慧路灯是高度集成的形式，其深度集成了各个子系统，各个子系统相互联系相互作用，共同组建成综合管理系统平台，以对马拉松赛道进行全方位的管理。综合管理平台利用GIS技术，构建照明设施管理平台，建设赛事道路照明管理的各项信息的综合展示，实时对照明设施进行全方位的监控，通过自动检测、自动查询、自动控制等多手段展示信息的方式，提高了照明管理系统的问题分析能力及处理能力。通过系统的实时监控，实现对道照明运维工作的精细化管理。而智慧路灯各个系统的相互结合，管理的有机统一，实现了对马拉松绿道管理的精细化。
5、结语
在深圳市光明新区马拉松山湖绿道工程的建设中，智慧路灯的在城市道路中精细化管理智慧理念的得到了较好的实践，尤其是多系统深度集成方面以及多维感知层方面发挥了较好的作用。但是城市道路的精细化管理不是一朝一夕就可以建成的。现阶段信息化建设还需加强，智慧路灯对道路管理的作用还待进一步的实践拓展。
随着物联网发展的兴起，使得城市道路的精细化管理成为可能。建立智慧城市，提升社会治理能力，已迫在眉睫，刻不容缓。路灯作为城市基础建设的重要组成部分，并入平台化的统一化管控，与智慧城市的大平台进行融合和对接，形成高效统一的智慧城市一体化解决方案，是实现城市道路精细化管理的必由之路，也是城市科学管理的必由之路。
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论文作者:张勇辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/28
标签：智慧论文; 路灯论文; 道路论文; 精细化论文; 城市论文; 信息论文; 城市道路论文; 《基层建设》2019年第1期论文;