浙西南山区高速公路隧道洞外亮度研究

在分析传统公路隧道洞外亮度L20(S)测算方法不足的基础上,介绍一种基于数码技术的公路隧道洞外亮度L20(S)测试方法,使得大规模、高效率地实测公路隧道洞外亮度L20(S)成为可能。采用上述方法和手段对金丽温、两龙高速公路隧道洞口光环境进行实测,提出浙西南山区高速公路隧道洞外亮度L20(S)建议值,可供高速公路隧道照明系统节能运营及改造设计时参考。基于环境景观理论,提出符合"环境友好型"山区高速公路隧道设计理念的接近段减光措施。研究成果具有较好的经济效益、社会效益和生态效益,可在实际工程中全面推广应用。     

福建公路隧道洞外亮度L20(S)研究

洞外亮度L20(S)是照明系统的设计基准之一,洞外亮度L20(S)的正确设定,对工程投资和营运电费都有极大的影响,不容忽视。总结了由重庆交通科研设计院2005年承担的《福建公路隧道洞口段照明参数研究》课题中对洞外亮度L20(S)研究的部分成果,供隧道设计人员参考。     

基于数码相机实测法的区域内高速公路隧道洞外亮度L20(S)取值方法研究

首先分析洞外亮度L20(S)取值对隧道照明系统建设及运营的意义,再对当前国内外通用的洞外亮度取值方法进行了比较,最终确定了数码相机实测法用于区域内隧道洞外亮度大规模实测的可行性;通过分析区域内隧道洞外亮度值取值特点,最终确定了区域内一组数码相机实测的洞外亮度值对该区域隧道洞外亮度值取值的指导意义,从而取得区域内洞外亮度取值方法。     

隧道入口段照明设计探讨

通过对隧道入口段照明设计的现状进行分析,提出通过隧道洞外亮度的实测,确定符合隧道洞外实际亮度的L20(S)以达到设计节能、提高照明效果、保证行车安全的效果,供设计人员参考。     

浙东地区公路隧道调光参数影响因素实测分析与调光控制探讨

为掌握公路隧道调光参数的变化特征,更好地解决调光控制与隧道照明需求匹配的问题,采用改进的环境简图法结合环形线圈车检器同步获取浙东沿海丘陵地区6条公路隧道的长序列洞外亮度L20(S)和交通流数据。实测结果表明： 1）对浙东地区,公路隧道春、夏、秋、冬季的L20(S)峰值比例约为0.95∶1∶0.95∶0.85,晴天、云天、阴天、重阴天的L20(S)比例约为1∶0.6∶0.18∶0.11; 2）L20(S)是影响浙东地区公路隧道照明需求的主要因素,其对调光控制节能的贡献超过95%,交通流对隧道照明需求的影响较为有限; 3）隧道越短,调光控制所取得的节能效果越显著,短隧道采用无级调光,照明能耗可降低50%以上。     

用环境简图法测试隧道洞外亮度L20(S)

根据隧道洞外亮度L20(s)的定义和环境简图计算隧道洞外亮度的原理，结合京珠高速公路粤境北段和南段隧道群的工程实际，在国内首次提出了采用照度——亮度仪测试隧道洞口环境反光物的亮度，按照环境简图计算公式进行数据处理的一种洞外亮度测试的方法。同时，通过大量的测试和数据分析，为工程设计提供了具体的指导意见和基础数据。     

基于照明优化的隧道洞外亮度L20（S）的定量研究

在比较现行公路隧道洞外亮度确定方法的基础上,定量分析洞外亮度取值对入口段加强照明灯具布置及能耗的影响。采用最优化方法,以能耗最低为目标,得出洞外亮度取值与入口加强照明的布灯间距存在高次多项关系,与能耗满足线性关系,从而为隧道照明节能设计及洞外减光设施的设计提供工程指导。     

基于L_(20)法的东西朝向隧道洞外亮度数值模拟研究

基于L_(20)法对重庆地区东西朝向隧道洞外亮度值进行了规律探究,采用DIALux4.13软件建模分析了典型季节和天气下东西向2个洞口的洞外亮度值的时变特性。结果表明:1)夏至日晴天的东洞口洞外亮度平均值高于西洞口; 2)冬至日阴天的东西洞口洞外亮度值几乎相同; 3)夏至日晴天洞外亮度最大值约为冬至日阴天洞外亮度最大值的8.5倍。     

公路隧道照明设计参数测试方法研究

公路隧道照明设计参数取值直接关系到隧道交通安全,也决定着照明和供配电工程的设置规模.研究隧道照明设计参数的目的在于确保隧道照明系统安全可靠、经济合理.对隧道洞外亮度及中间段亮度的测试方法进行研究,为工程设计提供指导.     

公路隧道照明优化设计与计算方法研究

JTG/T D70/2-01—2014《公路隧道照明设计细则》列表数据有限,无法满足公路隧道照明按需控制连续参数取值需求,为解决上述问题,采用MATLAB曲线拟合工具,拟合了隧道入口段折减系数、中间段亮度和照明停车视距计算公式,最大拟合误差分别为-1.43%、-1.7%和8.48%。仿真分析了不同设计时速下隧道车流量、洞外亮度和隧道坡度变化对隧道照明功率变化的影响,提出了隧道照明节能优化措施。结果表明,设计车速超过60 km/h后,车流量和洞外亮度变化引起的照明功率变化开始快速增加。公式化的隧道照明设计方法可为不同工况的隧道照明功率优化计算提供设计参考。     

公路隧道照明调光过程中的危险因素分析及安全性指标

公路隧道入口照明的连续性调光,是确保在安全前提下实现按需照明的关键。针对公路隧道加强照明调光方式中频繁出现亮度跳变和亮度过低的问题,利用杭州彩虹快速路特长隧道LED智能化精细调光照明系统记录下的洞外亮度变化曲线,换算出理论调光曲线,并与实际调光曲线进行图形化对比研究,揭示导致亮度频繁跳变和亮度低于标准要求的形成原因,提出通过增加调光亮度等级和减小调光间隔时间进行改善。得出如下结论： 1）调光的亮度等级越高,调光的间隔时间越短,从而使隧道入口段出现亮度跳变的幅度越小,行车越安全; 2） 照明调光系统的精细化程度和调光操作的间隔时间,是体现系统安全性的重要指标。     

基于眩光时变特性的东西朝向公路隧道接近段安全性分析

东西朝向公路隧道接近段由于朝向因素,隧道受到东升西落阳光的照射而使得隧道入口内外亮度差异增大,进而产生接近段眩光.为了分析东西朝向接近段眩光对行车安全所产生的影响和改善隧道接近段的行车视觉环境质量,基于洞外亮度L20(S)的20°视场内由于隧道内外景观引起的间接眩光和亮度差异进行分析,并得到接近段眩光时变特性及其对行车安全性的影响.研究结果表明:①东西朝向接近段眩光时变特性为先增后减,分别于上、下午达到极大值;其与隧道内外亮度差异比变化趋势一致;②当隧道内外亮度差超90%时,接近段易出现由于间接眩光所产生的不舒适乃至难以容忍的眩光,进而影响行车安全性.③可通过避免出现间接眩光、降低隧道内外亮度差和改变20°视场内景观构成来提高接近段行车安全性.      

山区公路隧道照明能耗特征及影响因素实例统计分析

为解决隧道运营中照明能耗较大的问题，详细调研了广西地区20条公路隧道的能耗状况，研究了公路隧道照明能耗特征及其影响因素，并将影响因素分为不可调控因素及可调控因素，采用统计分析的方法量化研究各因素的影响程度。结果表明：1) 3年间全年单位长度耗电量分布区间118.30 kWh/m～1 229.10 kWh/m,能耗消耗情况差异较大；2)短隧道在近3年单位长度耗电量降幅最大，说明短隧道的节能潜力较高；3)通过影响因素强弱对比分析，照明控制方式和洞外亮度对能耗影响程度较大。该结果可供后续开展公路隧道照明的节能降耗工作参考。     

公路隧道照明调光与行车安全分析

公路隧道入口加强段调光的精细化程度对行车安全与节能有重要影响。分析公路隧道入口加强照明调光精细化程度对行车安全的影响,利用云南楚大高速公路九顶山特长隧道及西宁南绕城高速公路隧道群LED智能化精细调光照明系统记录的洞外亮度变化曲线,换算出理论调光曲线,并与实际调光曲线进行图形化对比研究,揭示出导致亮度频繁跳变和亮度低于标准要求的形成原因,并提出通过增加调光亮度等级和减小调光间隔时间对不良调光方式进行改善。     

基于太阳光照明的隧道按需照明节能控制技术研究

针对隧道加强照明高能耗问题，结合太阳光直接照明的优势，提出太阳光和LED相结合的按需照明智能控制方法。根据实时洞外亮度和交通量确定的照明需求和洞内反馈亮度，由亮度需求差进行LED照明控制调节，最大化利用太阳光实现智能按需照明节能效果。根据试验测试结果，在满足规范要求和安全前提下，可达到50%以上的节能效果。通过对该技术的研究和应用，以期提升隧道照明节能技术水平，推动隧道提质升级，实现公路交通绿色低碳目标。     

基于LoRa物联网的公路隧道按需照明控制系统

为解决公路隧道节能低碳、减少电力资源浪费的问题,针对公路隧道典型场景,以圭噶拉隧道为依托工程,设计了基于LoRa物联网的公路隧道按需照明控制系统。通过对物联网主流通信技术的分析比选,选择了适用于隧道典型场景的低功耗广域物联网技术,并以该技术为基础搭建了按需照明的调光系统。系统通过现场布设的各类传感器采集隧道洞外实时亮度、灯具亮度、交通量等数据,通过LoRa物联网将采集数据上传至主控器,主控器结合照明设计细则的亮度计算方法实时控制隧道内照明亮度,实现精细平滑调光。该系统还增加了车辆感应联动设施,通过检测车辆信息实现车来灯亮、车走灯熄的功能,最大程度地实现节能减排的目标。     

太阳光光纤照明在公路隧道中的应用研究

采集太阳光照明系统已是各国竞相研究的热点。介绍太阳光光纤照明系统研究进展,结合太阳光光纤照明与隧道照明的特点,分析太阳光光纤照明系统应用于隧道照明的可行性。指出将太阳光光纤照明与隧道照明相结合,降低隧道出、入口段加强照明能耗是可行的,并可解决隧道洞口视觉问题,实现隧道洞口亮度与洞外环境亮度同步变化。     

基于模糊神经网络的公路隧道照明控制系统研究

针对目前隧道照明中存在的能源浪费问题,提出一种基于模糊神经网络算法的隧道照明控制策略,进一步降低隧道照明控制系统的能耗。具体是将实时采集的隧道口洞外亮度、过往的车流量及车速作为照明控制系统的输入量,隧道各照明段的回路调光值作为照明控制系统的输出量,搭建1个3输入-单输出的控制模型,重点对模型的建立和算法的机理及训练进行分析。最后通过仿真实验验证该算法在隧道照明中的节能效果,为现阶段隧道照明控制的相关研究提供一定的参考。     

DIALux软件在隧道照明调光设计中的应用

隧道照明应为驾驶员提供足够的视觉信息。隧道内亮度应与实时车流量、实时洞外亮度的变化相适应。因此,隧道运营中照明调光极为重要。DIALux软件可以实现空间环境下的灯具选择、布设以及照明模拟。介绍隧道照明的视觉特点,阐述隧道内的照明强度分配,并利用DIALux软件对隧道照明进行仿真模拟。建立隧道模型,按设计要求布置灯具并设置各种场景模式,模拟分级调光隧道内亮度情况。通过报表输出,得出隧道照明所需的一些重要信息,为最优隧道照明设计方案选择提供依据。     

基于亮度优化的绿色隧道照明模糊PID控制算法

为解决隧道内部照明过度造成的能源浪费问题，设计了一种基于亮度折减系数K优化的隧道照明模糊PID控制算法。首先，利用Matlab软件对《公路隧道照明细则》中提出的亮度折减系数K采用线性拟合法进行优化计算，分别得到大车流量和小车流量基于实时车速的K值；接着，利用线性内插取值法计算实时车流量下K的优化取值，得到隧道内部各段实时车流量和车速下的按需照明亮度值；然后，将按需照明亮度偏差值及偏差值变化率作为输入变量，设计自适应模糊PID控制器对灯具进行调光控制，以实现隧道按需照明节能控制模式；最后，通过模拟仿真试验和现场试验证明： 基于亮度折减系数K优化后的隧道内部照明在满足照明需求的情况下，相较于传统的基于细则设定照明亮度值的控制模式，可使隧道照明耗电量降低约21.2%。