[0001] 本申请涉及灯光控制领域，尤其涉及无人值守停机坪灯光控制方法、系统、介质及产品。

[0002] 随着航空业的迅速发展，机场和航站楼的运营效率对于整个航空行业的顺畅运作显得愈加重要。特别是在夜间或低能见度的条件下，停机坪上的照明系统不仅关系到飞机的安全停靠和起飞，而且对于维护地面服务的效率和安全同样至关重要。

[0003] 在现有的技术中，停机坪的灯光控制通常采用固定的照明模式，无论是何种机型或航班，照明系统都按照统一的标准进行操作，包括基本的开/关控制，以及可能的亮度调整功能，依赖于人工操作或简单的自动化系统进行管理。例如，地面工作人员根据飞机到达与离开的时间手动调整灯光，或者使用基于时间的自动控制系统在预设时间内开启或关闭照明。

[0004] 然而，现有技术中的停机坪照明系统存在一些明显的缺陷。固定模式和亮度的灯光配置无法根据不同类型的飞机和具体的停靠需求进行调整，可能导致在某些情况下灯光过强或过弱，造成照明系统的适应性较低。

[0028] 本申请以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括复数表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，本申请中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个所列出项目的任何或所有可能组合。

[0029] 以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

[0030] 下面结合上述场景，对本实施提供的方法进行流程叙述。请参阅图1，为本申请实施例中无人值守停机坪灯光控制方法的一个流程示意图。

[0031] S101、获取停机坪内停靠飞机的基本信息，基本信息包括机型、航班号、停靠时长和停靠机位；控制系统需要获取停机坪内停靠飞机的基本信息，这些基本信息包括停靠飞机的机型、航班号、停靠时长和停靠机位，停靠时长是指停靠飞机将在停机坪停留的时间，停靠机位是指停靠飞机在停机坪中的具体停放位置。比如，控制系统可以连接停机坪的摄像头，并分析摄像头采集的监控视频画面。首先，控制系统使用图像处理方法(如Sobel边缘检测等)确定机身区域边界，提取出机身区域图像。然后，针对机身区域图像，控制系统可以使用图像分割算法分割出每个字符，再应用OCR等文字识别技术识别每个字符，得到机身编号的字符串。控制系统通过进行字符校验、过滤处理等操作步骤，纠正或补全OCR识别过程中的错误结果，最终获得整个准确的机身编号。控制系统根据机身编号查询数据库，确定该停靠飞机的机型，再通过机场的飞行计划获取该机型和航班号对应的起飞时间和降落时间，确定出停靠时长。同时控制系统也能确定停靠机位。举例来说，如果通过监控画面识别到机身编号是B‑3141，控制系统会先查询数据库，获知这是一架空客A350，然后再查当天的飞行计划，发现它执行的是CA345次航班，预计停靠在C区，降落时间为上午9:05，起飞时间在下午
5:00，那么就可以计算出它的停靠时长大约是8小时，停靠机位是C31。通过这种方式，控制系统可以自动获取停机坪内停靠飞机的基本信息。

[0032] 可选的，一般情况下，获取停机坪内停靠飞机的基本信息可以通过如下方式来实现：根据获取得到的停机坪的视频监控画面，识别在停靠机位的停靠飞机机身图像；将停靠飞机机身图像输入至预设的飞机识别模型中，确定停靠飞机的机型；根据停靠飞机和获取得到的机场飞行计划确定停靠飞机的航班号和停靠飞机在停机坪的停靠时长。

[0033] 控制系统与停机坪安装的高分辨率摄像头连接，获得停机坪的视频监控画面，识别在停靠机位的停靠飞机机身图像。视频监控画面确保了每架飞机的到达和离开都被记录。

[0034] 构建一个基于深度学习的飞机识别模型的步骤如下：首先，控制系统采集各种飞机的机身图像和机身图像对应的机型，控制系统将各种飞机的机身图像和机身图像对应的机型存入数据集D中，每条数据格式为(机身图像，机型)。其中，各种飞机的机身图像为模型训练的输入特征，机身图像对应的机型为模型训练的输出特征。然后，控制系统构建基于LSTM的循环神经网络，包含输入层、2个LSTM隐藏层、全连接层和输出层。输入层输入各种飞机的机身图像，隐藏层节点数设置为64，全连接层节点数设置为32。输出层表示机身图像对应的机型。接着，控制系统采用Adam优化器，学习率设置为0.001，训练批大小为32，也可以根据实际情况进行设定，在此不作限定。将数据集D中的80％数据分为训练集，20％分为验证集，训练100个epoch，保存验证集准确率最高的模型，也可以根据实际情况进行设定，在此不作限定。Epoch是训练数据集完整地通过神经网络一次的过程。在机器学习和深度学习中，epoch是用来衡量整个训练集被重复学习的次数的单位。具体来说，当神经网络完成了一次前向计算和反向传播的过程，即所有数据都已经被网络处理过一次，这就完成了一个epoch。控制系统使用二分类交叉熵作为损失函数，采用Early Stopping防止过拟合，当损失函数的值超过预设函数阈值时，确定完成模型训练，得到飞机识别模型。Early Stopping是深度学习和机器学习中一种防止模型过拟合的技术，它通过监控模型在验证集上的性能来决定何时停止训练。

[0035] 最后，控制系统将验证集中的输入特征输入到飞机识别模型，然后得到飞机识别模型的预测输出，将飞机识别模型的预测输出与验证集中的实际输出特征进行对比，使用一些性能指标如准确率、精确率、召回率、F1分数、均方误差(MSE)等来评估飞机识别模型的性能。根据飞机识别模型在验证集上的表现，调整飞机识别模型的参数，包括调整学习率、改变模型复杂度(如增加或减少神经网络的层数或节点数)、修改正则化强度等。这个过程可能需要多次迭代，每次都基于前一次的学习成果来调整，以此优化飞机识别模型。

[0036] 控制系统将停靠飞机机身图像输入到飞机识别模型中，获取停靠飞机的机型。由此，控制系统可以根据停靠飞机和获取得到的机场飞行计划确定停靠飞机的航班号和停靠飞机在停机坪的停靠时长。

[0037] S102、基于预设的灯光照明参数表，根据机型和航班号确定灯光照明参数，灯光照明参数包括灯光亮度以及照明模式；控制系统会基于预设的灯光照明参数表，根据机型和航班号确定该停靠飞机所对应的灯光照明参数，灯光照明参数主要包括灯光亮度以及照明模式。以下列举一个灯光照明参数表：
机型 航班号 灯光亮度 照明模式 特殊说明
A350 CA345 低 呼吸模式 适用于大多数国内外航班
A350 CA761 高 常亮模式 提供豪华照明体验
Boeing 737 A213 中 呼吸模式 适用于短途经济航班
Boeing 737 CA298 高 常亮模式 高标准照明设置
Boeing 777 A210 中 呼吸模式 适用于大部分长途国际航班
Boeing 777 A245 高 常亮模式 确保最大可见度和安全
…… …… …… …… ……
表1
在获取到步骤S101例子中的A350和CA345后，控制系统查询到对应的是“呼吸模式”。灯光照明参数表中也会列出不同模式下的具体参数值，包括亮度、色温等，在此不作限定，控制系统可以直接调用，也可以基于航空公司或特殊飞机额外获取定制参数。

[0038] S103、在确定照明模式为呼吸模式时，根据灯光亮度的最大值、最小值以及呼吸模式的灯光呼吸变化间隔确定灯光光度变化曲线，灯光呼吸变化间隔表示完成一个完整呼吸周期所需要的时间，一个完成呼吸周期为从灯光亮度的最大值到灯光亮度的最小值再到灯光亮度的最大值；呼吸模式通常指的是灯光亮度周期性地从低到高再到低的变化，这种效果类似于生物的呼吸，因此得名。呼吸模式模式常用于提高场合的氛围或作为动态的视觉引导。灯光呼吸变化间隔指的是完成一个完整呼吸周期(从最低亮度到最高亮度，再回到最低亮度)所需的总时间。这个灯光呼吸变化间隔可以根据需要进行设置，例如，较慢的呼吸间隔可能用于创造放松的环境，而较快的间隔可能用于引起注意。灯光光度变化曲线描述了灯光亮度如何随时间变化。常见的设计是使用平滑的周期函数，如正弦波或余弦波。

[0039] 可选的，一般情况下，在确定照明模式为呼吸模式时，根据灯光亮度的最大值、最小值以及呼吸模式的灯光呼吸变化间隔确定灯光光度变化曲线可以通过如下方式来实现：当照明模式为呼吸模式时，将灯光亮度的最大值、灯光亮度的最小值以及呼吸模式的灯光呼吸变化间隔输入至预设函数，得到灯光光度变化公式，预设函数为：
公式中，I(t)表示任意时刻t的灯光亮度，Imin表示灯光亮度的最小值，
Imax表示灯光亮度的最大值，T表示灯光呼吸变化间隔，t表示时刻；根据灯光光度变化公式绘制灯光光度变化曲线。

[0040] 当确定为呼吸模式时，控制系统需要根据灯光亮度的最大值、最小值和呼吸模式的灯光呼吸变化间隔确定出灯光光度变化曲线。比如，灯光照明参数表中呼吸模式的灯光亮度的最大值是80％，最小值是20％，灯光呼吸变化间隔为60秒，那么控制系统就把这些数据代入预设函数，计算灯光光度变化公式，根据灯光光度变化公式确定灯光光度变化曲线，按照这个灯光光度变化曲线来控制灯光的明暗呼吸变化。控制系统也可以设置多种不同的参数来生成不同的呼吸模式的灯光光度变化曲线。

[0041] S104、根据停靠机位和灯光照明参数确定目标灯光组，并控制目标灯光组基于灯光光度变化曲线对停靠飞机进行照明；控制系统需要根据停靠飞机的停靠机位和确定的灯光照明参数来选择目标灯光
组，并控制这些目标灯光组进行照明。例如，停机坪可以划分为不同的停靠机位，每个停靠机位对应一组灯光，控制系统就可以根据停靠飞机的停靠机位确定对应的灯光组作为目标灯光组，并且控制目标灯光组按照灯光光度变化曲线进行呼吸模式的照明。这里的目标灯光组可以包含多盏灯，控制系统可以对它们进行同步控制，也可以分别控制每盏灯的光强变化。对于有多个飞机停靠的情况，控制系统可以智能规划灯光组，使每架飞机都有对应的灯光照明。

[0042] S105、当停靠飞机在停靠时长内驶离停机坪时，关闭目标灯光组。

[0043] 控制系统会实时监测停靠飞机的状态，通过持续分析监控视频或者雷达数据判断停靠飞机是否在停靠时长内驶离停机坪。一旦检测到停靠飞机已经开始滑行离开，控制系统会判断它已经结束了停靠，需要关闭对应的目标灯光组。控制系统可以设置一个缓冲时间，比如停靠飞机滑行后2分钟内目标灯光组必须关闭。对于未在停靠时长内离开的停靠飞机，控制系统会查询停靠飞机未驶离停机坪的原因，根据该原因确定是否继续保持照明。比如，如果停靠飞机的停靠时长是8小时，但实际离开时间到10小时时才开始滑行，那么控制系统根据实际情况(仍需照明)继续对它进行灯光照明，直到检测到它开始滑行后再关闭灯光。

[0044] 下面对本实施提供的方法进行进一步的更具体的流程叙述。请参阅图2，为本申请实施例中无人值守停机坪灯光控制方法的另一个流程示意图。

[0045] S201、获取停机坪内停靠飞机的基本信息，基本信息包括机型、航班号、停靠时长和停靠机位；具体的，可参见步骤S101，在此不再赘述。

[0046] S202、基于预设的灯光照明参数表，根据机型和航班号确定灯光照明参数，灯光照明参数包括灯光亮度以及照明模式；具体的，可参见步骤S102，在此不再赘述。

[0047] S203、在确定照明模式为呼吸模式时，根据灯光亮度的最大值、最小值以及呼吸模式的灯光呼吸变化间隔确定灯光光度变化曲线，灯光呼吸变化间隔表示完成一个完整呼吸周期所需要的时间，一个完成呼吸周期为从灯光亮度的最大值到灯光亮度的最小值再到灯光亮度的最大值；具体的，可参见步骤S103，在此不再赘述。

[0048] S204、根据停靠机位和灯光照明参数确定目标灯光组，并控制目标灯光组基于灯光光度变化曲线对停靠飞机进行照明；具体的，可参见步骤S104，在此不再赘述。

[0049] S205、监测目标灯光组的运行状态；控制系统需要实时监测目标灯光组的工作状态，以便及时发现故障。例如控制系统通过设置的传感器来检测目标灯光组的电流、电压、温度等参数，当监测数据异常时，即可判断为目标灯光组故障。控制系统也可以通过摄像头监控目标灯光组的亮灭状态，如果发现目标灯光组中有灯光无法点亮或出现频闪即判断为目标灯光组故障。控制系统会连续不间断地对目标灯光组进行全方位监测，以保证能够快速发现故障。

[0050] S206、当目标灯光组存在故障时，确定备用灯光组；一旦检测到目标灯光组出现故障，控制系统会启动备用方案，确定其他可用的灯光组作为备用灯光组来临时替代存在故障的目标灯光组。例如，控制系统可以选择停靠机位邻近区域的备用灯光组作为替补。控制系统也可以针对不同的停靠机位预设多个备用灯光组，当检测到目标灯光组故障后，控制系统会快速决策选定最佳的备用灯光组。

[0051] S207、控制备用灯光组对停靠飞机进行照明。

[0052] 控制系统启动所确定的备用灯光组对停靠飞机进行照明。备用灯光组的控制参数与目标灯光组保持一致，以保证停靠飞机持续得到需要的照明，不会因故障而出现黑暗。从备用灯光组接替工作对停靠飞机和工作人员都是无感知的。控制系统会实时监控备用灯光组的工作状态，确保故障切换过程平稳，避免出现故障扩散的情况。

[0053] S208、当停靠飞机在停机坪的停靠时间超过停靠时长时，将目标灯光组切换至节能模式。

[0054] 如果控制系统检测到停靠飞机实际的停靠时间已经超过了停靠时长，控制系统会将对应目标灯光组的模式切换为节能模式，以减少不必要的能源浪费。例如灯光亮度可以调低，或者进入间歇性工作模式。当停靠飞机完成起飞后再关闭目标灯光组，这样可以在满足照明需求的同时提高能效。控制系统可以设置不同的节能模式，根据超时时间的长短采用不同的节能策略。

[0055] S209、当停靠飞机在停靠时长内驶离停机坪时，关闭目标灯光组。

[0056] 具体的，可参见步骤S105，在此不再赘述。

[0057] S210、根据停靠飞机的驶离路线信息确定驶离路线上的多个路段，驶离路线信息包括驶离路线和驶离速度；在停靠飞机驶离停机坪时，控制系统需要根据其驶离路线信息确定驶离路线以及驶离路线上的多个路段，以便于确定导航灯光组的控制策略。例如，控制系统可以将整个驶离路线分割成多个路段，每个路段配置独立的灯光组。比如从机位驶离到出口可以分为机位区、滑行道、出口区三个路段。控制系统会接收到飞行员提交的驶离计划，包括驶离路线以及预计的驶离速度。根据这些信息，控制系统可以计算出每个路段对应的长度，从而规划导航灯光组的设置。

[0058] S211、基于驶离速度以及每个路段的长度，确定多个路段分别对应的不同的导航灯光组以及多个导航灯光组的点亮时间和点亮顺序；首先，根据步骤S210确定的多个路段，确定多个路段分别对应的不同的导航灯光组。控制系统会根据每个路段的长度和停靠飞机的驶离速度，进一步计算每个导航灯光组需要点亮的时间和顺序。比如，假设机位区的长度为2000米、滑行道为1000米、出口区为
2500米，在机位区的驶离速度为10米/秒、滑行道的驶离速度为20米/秒、出口区的驶离速度为10米/秒，在机位区的导航灯光组为A组、在滑行道的导航灯光组为B组、在出口区的导航灯光组为C组，那么在停靠飞机刚开始驶离的时候，控制系统控制A组点亮，在停靠飞机驶离停机坪100秒时，控制系统控制B组点亮，在停靠飞机驶离停机坪200秒时，控制系统控制C组点亮。控制系统可以精确计算出每个路段与导航灯光组的匹配关系，以进行顺次点亮导航灯光组。

[0059] S212、根据多个导航灯光组的点亮时间和点亮顺序依次控制多个导航灯光组点亮，以指引停靠飞机按照驶离路线驶离。

[0060] 控制系统根据步骤S211中计划好的多个导航灯光组的点亮时间和点亮顺序对导航灯光组进行控制，使其精确点亮以指引停靠飞机驶离。控制系统会同步接受雷达和摄像头的数据，实时跟踪停靠飞机的运动，进行闭环反馈控制，以保证灯光点亮的时间和位置精度，为停靠飞机提供清晰、顺畅的导航指引。

[0061] S213、获取多名乘客对目标灯光组的灯光效果评分；控制系统需要收集多名乘客对目标灯光组的灯光效果评分，以便分析用户体验。
具体来说，控制系统可以设置网络表单或与航空公司App结合，在结束飞行航班后向乘客发送邀请参与评价的通知。表单可以设计成简单的界面，对停机坪中灯光环境的色调、亮度、舒适度等方面进行评分。控制系统会自动收集整理所有乘客对目标灯光组的灯光效果评分，也可以添加让乘客直接输入意见的选项，还可以仅统计已经触发作出灯光效果评分的乘客数据，避免无效的默认高分。

[0062] S214、将灯光效果评分的平均值和目标灯光组的灯光照明参数存储至预设的灯光照明数据库中；控制系统收到乘客对目标灯光组的灯光效果评分后，需要进行统计分析。控制系统可以计算出乘客对所有灯光指标评价的平均值，也可以区分不同指标的分值情况，如色调满意度的平均值、亮度舒适度的平均值等。控制系统将这些评价信息与目标灯光组的灯光照明参数成对记录，然后一并存储至预设的灯光照明数据库中，有助于后续对灯光设置进行改进。

[0063] S215、当灯光效果评分的平均值低于预设数值时，确定目标灯光组的照明调整方案。

[0064] 如果灯光效果评分的平均值低于预设数值时，如乘客对所有灯光指标评价的平均值低于预设数值，或者单个灯光指标中的平均值低于预设数值，控制系统可以自主启动针对性的优化方案。例如色调评分过低则调整色温参数；亮度不足则在灯光照明参数表中扩大亮度范围，等等。所有优化会通过更新灯光照明参数表的方式体现，无需人工参与，实现自动迭代。

[0065] 下面从硬件处理的角度对本发明申请实施例中的控制系统进行描述，请参阅图3，为本申请实施例中控制系统的一种实体装置结构示意图。

[0066] 需要说明的是，图3示出的控制系统的结构仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

[0067] 如图3所示，控制系统包括中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)301，其可以根据存储在只读存储器(Read‑Only Memory，ROM)302中的程序或者从存储部分308加载到随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)303中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中所述的方法。在RAM 303中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 301、ROM 302以及RAM 303通过总线304彼此相连。输入/输出(Input/Output，I/O)接口305也连接至总线304。

[0068] 以下部件连接至I/O接口305：包括音频输入装置、按钮开关等的输入部分306；包括液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)以及音频输出装置、指示灯等的输出部分307；包括硬盘等的存储部分308；以及包括诸如LAN(Local Area Network，局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分309。通信部分309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器310也根据需要连接至I/O接口305。可拆卸介质311，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器310上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分308。

[0069] 特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分309从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质311被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)301执行时，执行本发明中限定的各种功能。

[0070] 需要说明的是，计算机可读存储介质的具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read‑Only Memory，CD‑ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

[0071] 附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。

[0072] 具体的，本实施例的控制系统包括处理器和存储器，存储器上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述实施例提供的无人值守停机坪灯光控制方法。

[0073] 作为另一方面，本发明还提供了一种计算机可读的存储介质，该存储介质可以是上述实施例中描述的控制系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该控制系统中。上述存储介质承载有一个或者多个计算机程序，当上述一个或者多个计算机程序被一个该控制系统的处理器执行时，使得该控制系统实现上述实施例中提供的无人值守停机坪灯光控制方法。

[0074] 以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

[0075] 上述实施例中所用，根据上下文，术语“当…时”可以被解释为意思是“如果…”或“在…后”或“响应于确定…”或“响应于检测到…”。类似地，根据上下文，短语“在确定…时”或“如果检测到(所陈述的条件或事件)”可以被解释为意思是“如果确定…”或“响应于确定…”或“在检测到(所陈述的条件或事件)时”或“响应于检测到(所陈述的条件或事件)”。

[0076] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，该流程可以由计算机程序来指令相关的硬件完成，该程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。而前述的存储介质包括：ROM或随机存储记忆体RAM、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的介质。