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现今,我国的高速公路建设事业正处在快速发展的阶段,公路隧道作为高速公路的一个重要组成部分,在国家建设中也受到了高度重视。传统的隧道照明控制系统存在通讯稳定度差、智能化程度低、隧道内照度分布不均、维护费用高等问题,使得隧道照明系统的管理和维护面临很大困难。因此,为了改变目前公路隧道照明控制系统有线传输带来的能源浪费,本文分析和研究了现有ZigBee路由算法和隧道照明控制方式,主要研究工作可概括如下:1.提出一种基于分层的ZigBee混合路由改进算法(LBZIR: Layer Based ZigBee Improved Routing algorithm)。该算法以增强ZigBee网络的覆盖范围和最大限度延长ZigBee网络寿命为目标。LBZIR算法的思想是采用分层的结构,首先按一定规则将网络内的所有节点分成若干逻辑簇,第一层网络由协调器和各簇簇首节点组成,采用AODVjr算法进行节点间的数据传输;其次,每个逻辑簇组成第二层网络,通过采用基于邻居表的跳数最优的Cluster-Tree算法来优化簇内路由,降低网络平均跳数,同时减轻较低深度节点的负荷。最后使用OMNET++网络仿真软件对本文提出的改进算法进行多方面仿真与对比实验,结果显示ZigBee网络采用分层的结构,不仅可以减少路由请求广播带来的冗余信息,提升ZigBee网络性能,还可以降低相应的网络开销,增加网络的可扩展性。2.将LBZIR算法应用于公路隧道照明控制系统中。公路隧道照明控制系统主要包括三个组成部分:远程控制中心、无线控制器和无线传感器节点。本文从公路隧道照明的实际需求出发,阐述远程控制系统的设计和实现。远程控制中心指具有人机交互界面功能的管理软件,用来向各个隧道发送控制命令和监控隧道的照明情况。首先根据项目需求分析,设计了公路隧道照明控制系统的整体架构;其次,详细阐述了上位机软件的功能模块、业务流程和数据库的设计;最后给出了系统实现模块的部分界面截图以及对系统的测试,实现公路隧道照明控制系统的智能化和信息化。