LED交通灯作为智能交通系统中的光通信媒介具有广泛的应用前景。只有对LED交通灯的通信传播信道特征有充分了解才能确保所设计的可见光 通信系统具备令人满意的性能,而构建信道模型则是一种花费比较小且较为灵活的替代手段。采用微分元素表征方案构建直射链路和一次路 面反射链路的信道模型,分析了典型天气条件、接收机位置、传输距离和不同路面反射对通信系统传输特性的影响。仿真结果表明:信道 建模时应忽略沥青和积水路面漫反射对通信的影响,考虑冰和积雪路面漫反射对信号接收的影响;汽车距离光源表面越近,接收信号越强; 同时验证了接收机安装在汽车顶部接收信号的效果最佳。

对于道路照明，人眼观察到的是路面的亮度而并非路面照度。理想的路面照明应能达到照度和亮度的双重均匀性。从发光二极管(LED)道路照明中路面亮度与照度的关系出发，提出了一种基于路面反射特性同时实现路面照度与亮度均匀性的设计方法。首先根据国际照明委员会(CIE)标准给出的简化亮度系数表计算路面上所有点的亮度系数；然后利用最小二乘法对路面照度和亮度同时进行分析，得到路面最优照度分布；最后采用分离变量与最小能量块迭代结合的方法对光源以及接收面进行网格划分，根据目标照度分布进行三维自由曲面光学系统设计，得到实现路面照度均匀与亮度均匀的光学透镜。将此设计应用于双车道的C1路面，实现了路面93.47%的照度均匀度，各车道观察到的路面总亮度均匀度为86.94%和89.26%。