城市路灯照明中的多杆合一及智慧路灯系统

1 多杆合一建设的必要性

营造温馨典雅的购物环境，城市道路（包括人行道）的夜景及路灯照明设计的合理布置显得非常重要。通过对上海淮海路沿线道路的现场调研，发现淮海中路以重庆南路为分割，东侧道路更多以庭院灯，景观灯花坛布置为主；而西侧布置有流媒体广告大屏幕，道路两侧路口照明灯杆分布有 4~8 个小型投光灯，在节假日为道路营造气氛，但已长时间不使用，多数处于损坏状态[1]。淮海路全路段路灯照明灯杆为东段照明灯杆总数为 42 个，西段道路照明灯杆 82 个”[1]。虽然两端道路的照明灯具均选用了金卤灯，但现有道路照明存在冷、暖色差的问题，一侧以白光为主，一侧以暖色黄光为主，并且周边商业投光灯对道路照明产生了不利的影响，具体情况如图 1 所示。

另外，比较常见的情况是城市道路中的部分交通标志牌设置重复过多，信息过载，设置位置凌乱且部分为无效标牌，容易误导驾驶员。各职能部门采用不同的行业设计标准，造成设置的标示牌布置混乱、形式不统一。在道路设计的过程中，设计人员往往没有仔细考虑到行道树生长茂盛对道路照明的影响会进一步加剧这些问题。以淮海路现状为例，道路路灯设置混乱、标注牌设置混乱已经成为影响城市品味、品质的重要问题（见图 2）。

       基于道路沿线各类杆件、交通标志牌、道路指示牌等布置混乱的现状，很多地方提出了多杆合一的设计理念，它使得各类杆件、标志牌等能够尽量整合在同一根杆件上，从而释放人行道空间、美化道路环境、突显街道特色、唤醒街道活力。 

2 道路多杆合一的设计多杆合一的设计理念问世很久，如东京的表参道（见图 3）及巴黎的香榭丽舍大道等很早以前就融入多杆合一的设计。

虽然我国在城市道路设计中多杆合一设计理念还处于起步阶段，但是也有了一些具体的成果，如杭州西湖大道在 G20 之前的综合改造；南京市北京西路的多杆合一改造；深圳的侨香路多杆合一改造。

道路多杆合一的设计准则：设计中现状道路既有路灯杆与小型(一般为柱式支撑)交通设施杆件应整合；既有路灯杆与大型交通设施杆件路灯与交通设施杆应尽量整合。目前我国对道路设计中多杆合一设计的规范及规定比较少，在此参考《杭州市城市道路杆件与标识整合设计导则（试行）》[2]中的一些规定（见表 1）进行设计。

相信在同类型项目日渐增多的情况下，各地会抓紧编制相应的规范和规定，以便于项目展开。考虑到道路交通标志物的辨识度，对于小型指路、旅游区、注意行人、施工标志、禁止左转等设置位置相对灵活的标志应该合杆。对于小型人行横道、单行路、停车让行、禁止驶入、线形诱导等设置位置相对固定的标志应尽量与路灯杆合杆。设计排列路灯杆位置时应使路灯杆尽量位于此类相对位置较固定的交通标志牌附近以便于合杆。同样，对于普通人行和车行信号灯应与路口的路灯杆合杆。对于可变信息标志及违法监测、交通监视、小型信号灯、视频安防监控等设置位置相对固定的设备在协调各职能部门后尽量合杆。设计人员在设计排列路灯杆位置时，应使路灯杆能位于此类相对位置较固定的设备附近，以便于合杆。

以上海市淮海路的设计方案为例。道路现状的交通标志牌包含警告标志、禁令标志、指示标志、旅游景点标志，道路施工安全标志以及对主标志的作用时间、车辆种类、区域或距离等作辅助说明的标志均整合至新设立的路灯灯杆上（见图 4、图 5、 图 6）。此类标志与路灯杆组合设计达到减少淮海路杆件总数量、整理道路环境布局、释放人行空间的目的。

由图 5、图 6 可知，道路多杆合一方案中除了可以整合道路标志物、优化道路环境、释放人行道空间外，还可以整合广告、增加节庆灯饰、花饰等。多杆合一对节日气氛的营造、对城市格调品味的提升是有实际意义的。 

3 智慧型路灯的选用智慧型灯杆有利于促进建立智慧城区、多媒体信息发布、视频监控、节约能耗等。

      上海市推进智慧城市建设“十三五”规划[3]中要求“推进以泛在、融合、智敏为特征的智慧城区建设”，智慧数字城区依托于 Wifi、蓝牙及网络功能，而此类功能均可借助智慧型路灯相应的模块达成。建智慧型路灯的同时敷设 4G 以及光纤数据专网，建立基于微基站的数据通信专网，从而为周边的数据通信设备提供网络服务（如专网无线接入、临时的光纤接入、公用 WIFI 热点接入、物联网覆盖以及蓝牙 Beacon 信标覆盖等模块化应用服务等），以此支撑智慧社区、智慧城市的业务应用。多媒体信息发布功能也可依托于智慧型路灯设备以及 LED/LCD 信息发布屏实现。在智能路灯杆及控制系统中预留相关的数据通信、控制以及电源接口，实现对 LED/LCD 的驱动，同时智能路灯控制单元可以通过 4G 或者光纤链路实现信息发布数据的下载和确认。信息发布功能除了可以发布动态视频图像，文字信息以及图片以外，还可以发布预定义的模板信息，从而配合各类活动、宣传片以及应急预案的信息发布需求，并可以通过远程数据链路增加、更新、删除信息发布模板，实现对信息发布

的集中管理和控制功能。

       智慧型灯杆提供视频监控设备安装位置、供 电、数据通道。终端预留网络接口以及电源接口实现视频传输的接入，并且在传输链路上提供逻辑上独立的数据通道，对不同的业务视频进行数据隔离，从而满足数据上传要求。智慧型路灯整合了能耗监测，很多产品甚至可以提供对单灯能耗的监测。通过能耗采集数据接口以及能耗转换板，可以对新建的灯具系统以及原有的灯具系统进行能耗数据采集、本地预处理、数据上传和数据统计分析。通过能耗监测模块，既可以对实时的能耗、电压电流情况进行采集和展示，并对异常供电区域及节点产生数据报警，还可以对历史数据进行大数据分析，结合区域、时间等要素寻找能耗、开灯预案的关联特性，为细化管理提供数据支撑。多杆合一设计中智慧型路灯还可以增加更多其他功能。

       人流密度分析：通过相应视频信号分析人流情况，系统与景观灯光联动，特殊情况下通过开关灯，引导人流疏散。广播系统：通过相应接口可以实现广播系统的数据以及电源接入，从而实现网络广播的数据互联互通，并通过数据接口实现同外部系统的广播数据对接，便于对特定区域进行广播。公共交通设施功能：相应接口与互联公交站台、出租车扬招点信息联通，并为公共交通标志标牌预留安装位置，进一步减少公交站台及出租车候车点的设置投资。 

4 结语

      在现有的设计依据前提下进行城市道路整治、改造应该有前瞻性、先进性，并且应深入、仔细地进行调研。在条件允许的前提下，尽量考虑智慧城市、城区的发展要求，避免选用陈旧落后，甚至与城市格局格格不入的设施。从实际项目的经验来看，多杆合一及智慧路灯系统很好地解决了城市智能化设施的设置问题。