高速公路长隧道夜间中间段最佳照度研究

夜间高速公路隧道中间段合适的照度值,不仅影响交通安全而且关系到电能消耗量,但一直以来没有明确结论.在对我国高速公路隧道夜间照明现状调查分析基础上,从驾驶人视觉障碍产生机理入手,结合心理学相关理论,利用模糊数学方法建立相关模型,研究夜间高速公路隧道中间段最佳照度值.结果表明:现有隧道照明标准和运营实践中,夜间隧道环境照度值过高,应控制在9 Lx以下为宜.夜间隧道环境照度,在入口段逐渐增加至9 Lx,中间段保持为9 Lx,在出口段逐渐降低至0 Lx.该参数的确定可在提高隧道夜间交通安全水平同时,大大减少照明能耗.     

公路隧道路面工作环境调研与分析

通过对隧道内温度、湿度、噪声、照度、水等环境因素的调查和分析，为隧道路面的结构和材料设计提供依据。     

基于模糊神经网络的新奥法隧道施工风险评价

为解决新奥法公路隧道施工风险控制评价的问题,以新奥法施工过程为依据,构建了新奥法公路隧道施工风险评价指标体系;通过模糊评价法与神经网络相结合的方法,将模糊综合评价向量作为神经网络训练数据,构建了基于模糊神经网络的公路隧道施工风险评价模型,并运用该模型在具体施工案例上进行风险评价。结果表明,该模型对于新奥法公路隧道施工风险评价具有较高的准确性。     

公路隧道出入口驾驶员视觉负荷评价与建模

公路隧道出入口段行车时驾驶员的视觉负荷变化较大，为进一步量化该路段视觉负荷的变化规律，选取10名驾驶员在秦岭终南山公路隧道柞水—西安段进行实驾试验，采集驾驶员在昼间晴朗天气下通过隧道出入口路段的照度、车速、瞳孔面积等数据。通过分析驾驶员在隧道出入口段的瞳孔面积变化特征，参照峰均比(PAR)、频段比(LF/HF)等物理学、医学参数，提出“瞳孔面积相对变化强度”(RCPA)的概念，将其作为视觉负荷的评价指标，划分出该指标取值与视觉舒适度的关系，并建立RCPA与速度、照度的数学模型。结果表明： 1）RCPA可以较好地体现出隧道出入口段视觉负荷渐变累积和急剧震荡的规律； 2）在即将驶入洞口和刚刚驶离洞口时的瞬时视觉负荷最大，超过了生理极限； 3）RCPA与速度、照度的定量关系可为隧道出入口制定安全速度阈值、改善照明环境提供参考依据。     

隧道上方基坑工程施工技术研究

随着城市建设的发展,许多工程的施工受城市其他构筑物的影响也越来越多,而对构筑物保护要求也越来越高。该文以上海某工程为实例,结合有限元分析法,探索了隧道上方工程施工的方法。施工监测的结果表明该工程所采用的施工工艺较好地控制了下伏隧道的位移,达到了设计和有关规范的要求。     

高速公路隧道照明节能控制潜力浅析

通过隧道照明系统设计和控制模式的案例分析,提出了基于隧道洞外照度、行车速度、交通量及照明供电电压等因素的隧道照明节能控制方案,对现行高速公路隧道照明控制现状及其节能潜力进行浅析。分析发现,行车速度、交通量是隧道照明设计中两个极为重要的参数,直接影响隧道内照明度;通过安装变功率镇流器、照度仪、车辆检测器、车速检测器等技术手段,有效地调控隧道照明设施,解决了现行隧道照明设计中的缺陷。另外,从实际测试数据,可得同样的灯具及变功率镇流器,电压升高,功率消耗相差很大。     

某地铁上下线平行隧道施工关键技术研究

该文以某地铁线路为研究对象,针对该线路存在上下平行式隧道,通过建立隧道的有限元模型,对隧道开挖后围岩周边的应力分布、应变特征及位移情况进行了分析,对可能产生环境影响的拱顶沉降进行了全面监控。数值分析表明:先行隧道采用全断面法可以控制围岩变形并使围岩变形处在允许范围内,综合考虑施工便利性、投资等多种因素,先行隧道采用全断面法施工。从监测结果可知:该断面在开挖后的沉降和水平变形速率始终平稳、正常,沉降残差均未超过2mm,且随时间下降,趋势平缓,说明了围岩已基本稳定,隧道施工过程安全。     

基于照度的高速公路隧道入口安全评价研究

隧道出入口过渡段的"明暗适应"过程是产生道路行车安全问题的一个重要因素。文中基于隧道入口照度对车辆行车速度的影响,建立隧道入口照明过渡技术指标对速度的关系模型,进而通过运行速度差的道路安全评价中介指标,建立了评价隧道入口段道路行车安全性的隧道入口照度安全评价标准,为提高隧道入口的安全性提供了技术保证。     

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。     

城市隧道驾驶员生理特征差异性研究

隧道出入口处驾驶人生理特征变化与交通安全关系紧密,为掌握该路段驾驶人生理特征变化规律,提高隧道口行车的安全性,通过实车实验采集进、出隧道前后的照度、实时车速以及驾驶人心率、瞳孔大小等参数,运用数理统计对比分析了驾驶人在隧道入口和出口段行驶时的心率、瞳孔大小2个方面生理特征的变化规律及差异性.对心率与照度、车速进行了偏相关分析,并建立了入口段心率与照度、车速间的多元线性回归模型以探索外部因素的对心率的影响程度.结果表明,驾驶人心率在进隧道前后存在显著差异,出隧道前后不存在显著差异;瞳孔大小在进、出隧道前后2个阶段均存在显著差异,进行显著性检验的值均接近于0;隧道入口段心率与照度、车速的偏相关系数分别为-0.65和-0.74;入口段仅考虑车速与照度2个因素时所建立的回归模型拟合度为0.66.      

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。     

彩色灯光视觉调节对长隧道驾驶催眠缓解作用的试验

驾驶人在长隧道中间段驾驶中容易出现“隧道催眠”现象,为了缓解这一特殊视觉心理问题,在分析隧道催眠现象产生原因和长隧道中间段照明环境改善措施的基础上,提出了以特殊颜色灯光带作为视觉滤波带的隧道中间段照明设置形式。根据不同颜色光源下的视觉功能试验,选定不影响视觉功能但具有较强视觉刺激作用的红色光源作为视觉滤波带光源颜色。利用DIALux仿真软件建立设置了红光特殊照明以及普通照明2种场景下的隧道模型,并对有关照明指标进行计算。结果表明红光特殊照明对隧道照明参数无不利影响。通过红光特殊照明及普通照明隧道路段驾驶模拟试验,采集驾驶人动态视觉特征,包括眨眼频率及瞳孔直径,结果表明通过红色特殊灯光区域时,驾驶人的眨眼频率明显高于其他路段,瞳孔面积也存在较明显的先增大再减小的过程,说明红光段对驾驶人具有明显的视觉刺激作用。为评估红色特殊灯光区域对视觉安全性的影响,引入“瞳孔面积最大瞬态速度值”作为红光段视觉负荷评价指标,结果表明红色特殊灯光带引起的视觉负荷在驾驶视觉舒适范围内,其视觉刺激作用能够满足驾驶视觉安全要求。综上可以说明,红色特殊色彩灯光带能够在保证视觉舒适性的同时给驾驶人提供视觉刺激,起到视觉警示作用,缓解隧道催眠现象。     

隧道光导照明技术试验研究

光导照明技术应用于隧道照明目前是国际研究前沿。对长江路隧道应用光导照明技术可行性进行现场实验研究。实验分3个阶段,对不同天气情况下,不同时段的室内外路面照度值、地面总均匀度、车道纵向均匀度和室内外照度比值等进行了大量的跟踪测试,并对两家厂家产品的性能作了对比,最终证明了长江路光导照明系统设计方案和光导照明技术应用于隧道照明的可行性。     

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。     

LED隧道照明试验研究

论述进行LED隧道照明试验的必要性,分析LED隧道照明灯的光衰减、总均匀度、纵向均匀度、墙面照度和用电量随时间的变化,对光衰减、均匀度、墙面照明和用电量问题进行讨论,得到光衰减、均匀度、横向光束角和灯的结构4个方面的结论,建议墙面照明要求采用英国标准。在LED隧道照明灯的开发中,应对灯的结构、散热和配光进行更深入的研究。     

公路隧道施工成洞段LED照明优化设计研究

为合理选取与布置公路隧道施工成洞段LED照明灯具,采用DIALux照明模拟软件得到泛光灯、球泡灯与灯带3种常用灯具照明效果与各影响因素之间的关系,并依托重庆红岩村桥隧项目进行相关应用验证。结果表明： 1）相同布灯情况下,利用系数由高到低依次为泛光灯、灯带、球泡灯,而路面照明均匀性由好到差依次为灯带、球泡灯、泛光灯; 2）球泡灯、泛光灯利用系数受布灯间距影响很小; 3）断面大小对利用系数影响同样较小,而反射系数越高则路面照明效果越好; 4）成洞段照明建议以球泡灯和泛光灯为主,且应结合利用系数、光效、布置间距、价格等因素综合选取布置。     

低交通量下“与车随行”隧道照明节能控制技术应用研究

针对公路隧道照明安全与节能之间的矛盾，特别是低交通量下“无车照明”的能耗浪费现象，采用微波车检实时探测交通流技术，提出一种在低交通量下实施“车来灯亮、车走灯暗”的“与车随行”智能控制技术。根据安全视距和人眼视觉反应驰豫时间要求，确定该控制技术下“车来灯亮”以及无来车时“车走灯暗”亮度水平和间隔时间规定。由该技术制定的应用方案用于实际工程，不仅可保证隧道照明安全性，更可在现有规范基础上进一步降低隧道照明能耗，实现低交通量下实时动态的智慧节能照明控制。根据实际工程照明效果测试，所采用的方案可降低隧道照明年运营费用达72%。该技术对提升隧道照明安全和节能水平，推动隧道提质升级和公路交通绿色低碳水平具有积极的促进作用。     

基于麦克风阵列车辆检测的公路隧道照明控制方法及系统研究

针对雷达、视频、感应线圈等车辆感知装置难以同时满足低成本、高精度、易安装维护的问题,提出基于麦克风阵列车辆检测 的公路隧道照明节能方法及系统研究,实现精准照明节能。 具体方案包括: 1)采用成本较低、非地埋的基于麦克风阵列车辆检测 装置替代已有接触式感知技术; 2)在音频装置中,通过改进的MVDR算法对麦克风阵列拾取到的信号进行降噪去混响,并融合基 于卷积神经网络交通事件识别方法,实现隧道内精细、分段车辆感知; 3)提出基于环境传感的多信息协同控制方法,根据环境与隧 道内车辆行驶信息,进行无级调光控制器多信息联动,智能调节隧道内灯照明亮度与时长。 试验分析表明,提出的基于麦克风阵列 音频车检技术单独事件检测精度高于98%,混合事件检测精度高于95%。 工程实践表明,与常规LED无级调光隧道节能技术相 比,该技术使隧道综合能耗降低约20%,极大地降低了安装维护成本,具有很好的应用价值。