自然光对公路短隧道照明环境的影响研究

随着高速公路不断向山区延伸,修建的短隧道越来越多,但国内对短隧道自然光环境指标的量化研究却较少,导致其照明系统设计标准不统一,存在过渡设计或者亮度不足的情况。建立短隧道自然光照明环境模型,分析自然光影响下不同长度短隧道内的照明环境,为短隧道照明规范编制和照明系统设计提供借鉴。     

循隆高速公路照明节能方案研究

本文基于国道310线循化至隆务峡段公路穿越公伯峡水库路段隧道运营电费可观的现状,对于原有隧道加强照明采用高压钠灯、基本照明采用LED灯并配置回路控制方案进行节能优化,应用LED变色温隧道照明技术,降低甚至消除"白洞"效应与"黑洞"效应对驾驶员行车的影响的,并根据隧道洞外自然光实时调控隧道内人造光源,在提高行车安全的前提下达到节能效果。     

隧道太阳光与传统灯具协同照明方法和设备研究

隧道照明的电费和维护费用在隧道运营成本中占比很大。为了最大程度地节约隧道照明用电，降低隧道运营成本，通过调研现有的隧道照明技术的方法，分析总结了现有照明系统的节能技术及其不足。针对现有照明节能技术的不足，提出了将自然光与传统灯具相结合，协同为隧道提供照明的方法，并设计了太阳光与传统灯具协同照明的设备。通过采光器和导光管把太阳光引入隧道照明，结合智能控制系统和传统灯具，在保证照明安全的前提下，达到了节约电能和降低隧道运营成本的目的。     

LED与高压钠灯组合使用在隧道照明中的应用

针对传统隧道照明采用高压钠灯费用高以及单一光源对隧道入口段的影响,将LED和高压钠灯组合使用,以发挥两种光源的优点。通过工程实例,研究了LED作为基本照明,高压钠灯作为加强照明,以及高压钠灯作为基本照明,LED作为加强照明时,两种光源组合下的节能状况。发现隧道长度对光源组合形式的节能性能有影响,可以作为选择光源组合形式的依据。研究结果表明,对于中、短隧道,照明负荷主要集中在加强段,降低加强段的负荷对于节能有非常明显的作用。随着隧道长度的增加,基本段照明负荷将会大于加强段照明,主要考虑基本段照明对隧道节能的影响。     

隧道照明节能技术方案设计及应用效益评价研究

设计了4种应用不同照明节能技术的隧道照明系统方案,并从社会效益和经济效益等方面进行了深入比较与分析研究。结果表明：与隧道传统高压钠灯照明方案相比,其他3种方案均能实现不同程度的显著节能减排效应,尤其是隧道自然光-LED灯无级调光照明方案,其年节电率超过80％。另外从经济效益上考虑,该方案由于投资回报期较短,仅为3～4年,长期投资回报额高,因此具有较高的市场应用潜力和工程推广价值。     

高速公路隧道入口段照明动态阈值区间研究

为满足隧道智能调光技术的发展要求,提高隧道入口段驾驶员安全舒适性,利用眼动仪进行实车试验,研究公路隧道入口段驾驶员视觉特性.采用瞳孔面积变化率和反应时间表征驾驶员行车舒适性及安全性,建立与亮度折减系数、车速2项指标的回归模型,并以此基于确定高速公路隧道入口段照明动态阈值区间.以张承高速(张家口—承德)小三岔口隧道为例计算隧道入口段照明动态阈值,求解得到满足小三岔口隧道行车安全舒适性的亮度折减系数区间为[0.033,0.050],对调光方案进行节能计算,方案实施后预计隧道半幅在24 h内约节能20%.该模型可保证各时段隧道入口段照明环境满足驾驶员视觉需求.      

隧道照明节能与控制

通过分析当前隧道照明运营模式中照明节能、隧道监控以及行车安全的矛盾,提出了隧道照明分布式控制的节能方案,达到隧道节能照明的目的。     

山岭隧道洞口遮阳棚及其照明设置方法研究

隧道照明入口段的长度和亮度直接影响隧道的交通安全，但同时也是隧道照明系统的能耗大户，如何在保证运营安全并营造高速公路隧道良好的驾驶视觉环境的前提下节省能耗是目前隧道照明系统建设运营的重点研究方向。通过探讨与研究公路隧道进口处的减光设计，提出了一种结合智能调光技术的隧道遮阳棚设计，将遮阳棚作为隧道照明入口段，降低了隧道入口处加强照明的能耗。同时运用基于无线物联网技术的智能照明调光技术，解决了在雨雪或者遮阳棚表面附着污物的特殊环境下遮阳棚段路面亮度不足的问题。此外基于无线物联网技术的智能照明调光技术还为解决目前照明区段的分界处亮度突变以及有线调光信号会被湮灭的问题提供了方案。该隧道遮阳棚设计方案在满足隧道行车安全的设计要求下，可降低隧道照明入口段能耗，为今后公路隧道的节能减排提供参考。     

智慧公路隧道照明变色温智能控制技术设计研究

结合甘肃省平凉至绵阳国家高速公路(G8513)平凉(华亭)至天水段项目隧道照明工程设计,通过隧道照明光环境安全与节能要求,重点研究隧道变色温智能照明控制技术在隧道照明工程中的设计要点与需求,在满足司乘人员视认安全、舒适和行驶稳定过渡需求的条件下,实现对隧道各段高精度、高效率调光。     

基于反应时间的光源色温对隧道入口段交通安全的影响

隧道入口段照明是保障隧道交通安全采取的措施.驾驶人员察觉目标的反应时间以及察觉相对运动的周边视觉是衡量隧道照明效果的重要指标.基于反应时间试验,将5种色温的LED光源与传统隧道照明光源高压钠灯(HPS)、金卤灯(MH)相比较,分析了光源色温对反应时间和周边视觉的综合影响.研究结果表明:在公路隧道入口段照明水平下,高色温、光谱分布偏向蓝绿光的LED光源照明产生的反应时间最短,周边视觉功效最高.LED光源光效高,色温又可以人为调节,将其应用于隧道入口段的照明,可以在满足交通安全的前提下实现照明节能的要求.     

隧道连续照明效能分析研究

针对隧道内传统点式布设照明存在的视觉均匀度不佳和诱导性差等问题,提出一种连续照明的方法,并用Dialux光学分析软件对隧道连续照明进行数值仿真,分析其照明环境的舒适性和能耗性。基于仿真给出的配光曲线,研究得出:1)连续照明时,相比点式照明其路面亮度的总均匀度和纵向均匀度最高分别可提升45%和16.3%,且连续照明光环境视觉诱导性好;2)连续照明GR眩光方面无明显突出特点,且能满足规范要求;3)路面相同亮度等级下,连续照明比点式照明需求的光通量要高、比点式照明中的对称型配光和偏光型配光分别高出2%和14.7%,照明节能效果不明显。     

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。     

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。     

基于双向反射分布函数的公路隧道照明计算方法及节能措施

隧道内壁作为隧道光照环境的重要组成部分，现有的照明计算方法在解决隧道内壁反光增效时，漫反射系数无法准确描述侧壁材料的反射特性，计算结果和实测值之间有较大偏差，不利于隧道照明安全与节能。为解决上述问题，提出一种改进的照明计算方法，借助离散元思想，将隧道侧壁离散为若干个反射单元，引入侧壁的双向反射分布函数，借此计算侧壁反射增光作用对路面的影响。研究发现： 相比隧道照明相关规范中的计算方法，改进方法的计算结果与实测值差距更小，仅有3.5%； 对不同材料用作隧道侧壁材料时的辅助照明效果，从路面、墙面的照度、均匀度等方面进行评价可知，相比于隧道专用腻子材料，隧道侧壁采用蓄能反光发光材料更有助于照明节能。     

基于发光反光高性能涂料的隧道照明安全与节能技术应用研究

为解决公路隧道照明节能压力和品质提升之间的矛盾问题，采用新型发光反光高性能涂料用于隧道涂装。通过模拟分析不同涂装方案对路面亮度、亮度均匀度及目标物亮度的增益作用得到适用于工程的应用方案。依托工程应用效果表明，采用发光反光高性能涂料涂装后，隧道行车安全性和舒适性程度更高，所用方案可降低隧道照明年运营能耗在20%以上。本技术对提升隧道照明安全和节能水平、推动隧道提质升级具有促进作用。     

公路隧道景观照明设计

为解决公路隧道景观照明建设中过于强调景观性所带来的安全性、经济性等一系列争议和问题,首先,介绍公路隧道景观照明及国内外研究现状。其次,分析景观照明发展现状、趋势和主要问题,认为缺少科学合理的设计流程是目前部分项目出现较多问题的主要原因之一。然后,借鉴城市景观照明设计的思路和流程体系,将公路隧道的特殊性融入城市景观照明的设计流程和分析步骤,提出公路隧道景观照明设计体系,并在设计流程的介绍中从景观照明和交通工程等不同角度对目前公路隧道景观照明常见问题进行解构和分析,并给出具体的解决思路和建议。最后,提出尊重现实需求,理性看待公路隧道景观照明,以科学、合理的规划设计体制流程规范并引导行业良性发展的态度。     

舒家湾隧道照明智能控制系统方案分析

隧道照明控制方案基于洞内外光强差,以解决黑洞效应和白洞效应.大部分照明回路处于常亮状态,无车和小车流量状态都是7x24 h运行,存在照明电能浪费.本方案以“安全第一、按需照明”为设计思想,采用先进的控制技术和通讯技术,提供可分段控制、自动适应不同交通量、依据洞外亮度自动调整洞内亮度、洞内无车自动调整至国标要求的最低亮度的隧道LED照明节能解决方案.     

基于太阳能的公路隧道照明方法

为了解决传统隧道照明方法运营成本高和能耗高的问题,首先,采用遮光棚和太阳能LED照明对传统隧道照明方法进行优化设计;然后,结合视觉适应性对遮光棚的段落划分和透光率进行探讨,并结合遮光棚的经济性提出了遮光棚长度计算方法;最后,介绍了太阳能LED照明、蓄电池容量和太阳能电池方阵功率的计算方法。     

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%。     

浅谈公路隧道照明系统设计

结合具体公路隧道项目,详细介绍公路隧道照明系统的设计方法,通过设计步骤和设计注意问题分析,对公路隧道照明系统设计进行梳理,可为类似项目设计提供参考和借鉴.