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一种高速公路隧道节能照明系统方案及控制系统设计

2015-12-14 10:12
Minor昔年
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  高速公路隧道照明系统设计方案

  2.1 高速公路隧道照明系统的特点

  高速公路大体上是半封闭空间,空间内部由特殊管状结构构成。这种设计容易造成隧道内外交通环境差别过大,导致车辆通过隧道时产生明暗交替,影响行车视觉。所以,以隧道通行安全性与运行环境舒适性为前提,高速公路隧道设计过程中需要综合考虑影响照明质量的因素,例如闪烁现象、亮度均匀、视觉特效、路面亮度等。根据国际照明委员会规定,高速公路隧道在设计过程中需要考虑到驾驶员的暗适应、明适应能力。因此可以将隧道照明分为五个部分:接近段、入口段、过渡段、中间段、出口段。如图2所示:

一种高速公路隧道节能照明系统方案及控制系统设计

  图2 隧道分段图

  2.2 高速公路隧道照明系统节能设计要求

  2.2.1 接近段设计。接近段作为接近隧道洞口的一段道路,主要起到对驾驶员视觉初步调解作用。接近段空间亮度接近洞外亮度,所以不需要设置照明。一般情况下,接近段路基两侧会种植大量树木或设置百叶天棚、断墙洞口等减光措施。该设计目的在于减弱“黑洞”效应,节省能源。

  2.2.2 入口段设计。高速公路隧道洞口第一段路便是入口段,该路段光照设计目的在于消除“黑洞”效应对驾驶员的影响,避免交通事故的发生,并起到一定优化节能作用。根据《公路隧道通风照明设计规范》规定K值计算法计算亮度,即:Lth=L20(S)·K

  2.2.3 过渡段设计。车辆经过入口段后,隧道照明亮度便会渐渐降至中间段照明水平,这个过程中照明由亮变暗的区域被称为过渡段。过渡段照明设计目的在于帮助驾驶员适应较低亮度,克服“适应滞后”效应。

  根据《公路隧道通风照明设计规范》规定,过渡段共有TR1、TR2、TR3三段,过渡段长度根据隧道设计最高时速,并依照CIE适应曲线函数进行计算,即:

  Ltr=Lth*(1.9+t)1.4

  2.2.4 中间段设计。高速公路隧道最长的一段道路即为中间段,驾驶员经过之前三段道路后已经完全适应隧道内照明程度,所以中间段照明为基本照明。《公路隧道通风照明设计规范》规定高速公路隧道中间段最低亮度要求为2.5cd/m2。一般情况下,中间段照明亮度设计按表1设计取值即可。

  2.2.5 出口段设计。出口段作为高速公路隧道最后一段道路,通过该路段适应时间较短,所以在出口段照明设计上应以消除“白洞”效应为主。根据《公路隧道通风照明设计规范》相关规定,出口段亮度应为中间段照明亮度5倍,长度取值60m。

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