公路隧道入口照明状态对交通安全的影响

为明确公路隧道入口照明状态对交通安全的影响机理,建立隧道入口照明与交通安全的定量关系,以亮度指标为基础构建了隧道入口亮度过渡技术指标,以隧道入口前200 m处与隧道过渡段起点的断面速度差为交通流表征指标,用来间接反映交通安全状态.基于国内10个公路隧道的实测数据,建立了入口亮度过渡技术指标与断面速度差的关系模型.以断面车速差为依据,将隧道入口照明状态对交通安全的影响划分为三个等级,并确定了各等级所对应的亮度过渡技术指标阈值.结果表明：隧道入口照明状态与交通安全紧密相关,所构建的模型可以很好地评价隧道照明状态对交通安全的影响,成功地建立了公路隧道照明检测数据与交通安全的关系,可为公路隧道照明的养护和管理提供科学依据.     

基于双山隧道的入口段亮度计算方法对比研究

针对国内现行规范JTG/T D70/2—01—2014《公路隧道照明设计细则》与国际照明委员会CIE对于隧道入口段亮度计算方法的差异,推导了20°视野的等效光幕亮度计算方法。以重庆双山隧道为例,计算了不同天空环境下20°和56.8°视野的察觉对比度法入口段亮度,与规范设计值进行比较。研究结果表明:察觉对比度法考虑的视野范围更大,并且更多的考虑了周围景物环境、大气以及汽车挡风玻璃的综合作用对驾驶员视觉特性等生物因素的影响,计算结果较规范值偏大;采用逆光照明的察觉对比度法计算结果比采用对称照明时小52%左右,采用逆光照明能更好的减小隧道照明能耗;天空环境对隧道入口段亮度影响显著,入口段照明需根据天空类型进行分级。     

基于DIALux的公路隧道入口段侧壁 反光材料布设方法研究

结合国际照明协会推荐的一般天空亮度模型,基于DIALux照明计算软件对公路隧道入口段照明环境进行室内仿真,模拟了在全晴天、全阴天两种天空类型下,3种不同反射率(0.75、0.80、0.85)的反光材料,在4种布设高度(2.0、2.5、3.0、3.5 m)和两种布灯方式(中间及交错布灯)情况下洞口照明工况,研究反光材料在公路隧道入口段侧壁对隧道内路面平均亮度和亮度均匀度的影响,并选取实际能效值,表征反光材料布设方法对公路隧道照明节能效果的影响。结果表明:公路隧道入口段路面照度指标随侧壁反光材料反射率和布设高度的提高而增大;交错布灯对应的路面平均照度值远高于中间布灯所对应的路面平均照度值;洞外自然光的亮度越大,侧壁反光材料对洞口照明质量的提升效果越明显;反光材料布设在隧道侧壁的单位长度能效比受洞外亮度影响较大。     

基于人眼适应曲线的公路隧道加强照明研究

为优化公路隧道内照明方案，从人眼适应曲线的角度对高速公路隧道加强照明的设置进行研究，对隧道照明规范进行分析，从照明视觉舒适性的角度入手，通过灯具布设对照明的影响仿真分析，提出更加契合人眼对亮度适应过程的照明设置模式，在节约电力资源消耗的同时，提高营运管理水平及司乘人员的安全性、舒适性。     

公路隧道智能调光控制影响因素分析

为研究不同因素对隧道入口段和中间段照明亮度智能调光控制的影响,利用BP神经网络建立网络模型进行分析。分析计算结果得出：隧道内车速超过60 km/h应采用智能调光控制;交通量对隧道各照明段的影响相对较小,随交通量增加大体呈线性增加;随洞外亮度增加入口段亮度大体呈线性增加,且增幅较大,说明洞外亮度对入口段亮度影响较大。     

公路隧道入口和过渡段照明布灯参数优化研究

为了得到高速公路隧道入口段和过渡段两侧对称布灯方式下的最优布灯参数,以总功耗最小为目标,以路面照度满足照明要求为约束条件,建立隧道入口段和过渡段两侧对称布灯方式下的参数优化模型。以九景高速公路雁列山隧道为例,通过优化模型求出布灯优化参数以及总功率,与该隧道的实际布灯情况进行了比较。结果表明,采用优化布灯参数的LED隧道灯照明系统,装灯总功率比该隧道的电磁感应灯方案的装灯总功率减少69.59%。利用DIALux软件对雁列山隧道的优化布灯参数进行仿真实验,验证优化模型的正确性。优化亮度适应曲线与理论亮度适应曲线的比较表明,优化的布灯方案同样能较好地满足视觉适应要求。     

纵坡对城市下穿隧道入口段照明设计的影响

随着城镇化进程的不断推进,城市规模越来越大,城市下穿隧道的数量也随之不断增加,城市下穿隧道照明设计的重要性日益凸显。基于城市下穿隧道纵坡与公路隧道纵坡之间的差异,详细分析其对隧道入口段照明设计的适应距离、入口段TH_1和TH_2长度、视线天空面积百分比的影响,进而提出了城市下穿隧道的洞外亮度建议值。     

基于连廊的隧道照明节能研究

通过建立自然光光照模型,得出自然光情况下光线的分布情况,在此基础上,将隧道入口段的加强照明换成连廊下的自然光照明,通过分析在连廊情况下的光照情况,建立连廊下隧道入口段的光照模型。以潮惠高速公路银山隧道段的设计模型为例,对入口段采用连廊自然光照明的模型进行验证。研究表明:将隧道入口段的加强照明换成连廊下的自然光照明,可以很好的满足隧道入口前半段的照明需求。相比加强照明,大大降低了隧道入口处的照明耗电量,在同等条件下,入口段采用连廊自然光的照明方式较传统照明方式,降低隧道能耗比达16.69%。     

基于光环境室内仿真和视觉功效实验的公路隧道照明评价方法研究

随着我国公路隧道里程急剧增加,运营过程中照明能耗大、质量低、交通事故频发等问题日趋突出。笔者结合当前公路隧道照明设计和运营现状,从驾驶员视觉"静态空间视野感知"和"动态视亮度适应"这2个角度开展公路隧道光环境室内仿真,以基于反应时间的视觉功效定量表征公路隧道照明光环境参量如相对光谱能量分布、环境相对色温等对被测样本视觉状态的影响。实验结果表明:在公路隧道(尤其是长、特长隧道)中间段,被测人员的视觉功效随视野感知域内光环境相对光谱能量分布SPD1、SPD2、SPD3依次升高,随环境相对色温的升高而升高,亮度梯度降低时刻视觉目标所对应的视觉功效显著低于其它目标对应的视觉功效,动态暗适应下短暂的适应时间有助于提升被测样本在亮度梯度降低过程中的视觉功效;动态暗适应下驾驶员视觉系统光谱灵敏度最大值逐渐向短波方向过渡。     

基于DeviceNet现场总线的公路隧道照明工程控制系统研究

隧道照明系统在达到基本的照明指标后,应尽量实现系统的环保、高效和节能。根据人眼明适应和暗适应的数据拟合函数,推出了隧道各区段亮度计算公式,同时还对基于De-viceNet总线的隧道照明控制系统进行了系统分析,整个控制系统使得隧道内外亮度变化平稳,给驾驶员以安全感和舒适感,同时可以改变传统照明系统电能损耗较大的缺点。     

高速公路隧道照明综合节能技术的研究和应用

隧道洞口前端采用透光棚,可以取消或降低隧道的加强照明;通过提高隧道路面照明的总均匀度,可以降低照明平均亮度;开发出隧道照明控制软件,可以实现＂按需照明＂。通过以上隧道照明综合节能技术的运用,可以取得较好的节能效果。     

基于明色铺装对隧道照明质量的研究

利用雨花石和钢化废玻璃两种明色材料,拟定10种铺装方案对隧道铺装路用性能和照明节能性能进行研究.结果表明:在沥青混合料中嵌入明色材料后,虽混合料水稳定性略有下降,飞散质量损失较普通AC-13要多,但仍能满足规范要求,并且抗滑性却略有提升.此外,利用自主研发的隧道模拟装置,通过亮度指标、路面反射系数对这10种铺装方案进行评价分析,发现嵌入钢化废玻璃使隧道路面的平均亮度提高13％～20％,浅色雨花石可提高7％～17％,反射系数随明色材料掺入的粒径和掺入量的增多而增加.利用小目标可见度和反应时间的室内模型试验研究明色铺装对隧道照明质量的影响,发现用明色材料替换4.75粒径档次铺装方案,既能有效提高路面平均亮度的同时也保证了路面总均匀度,同时能提高隧道照明质量和隧道行车安全.     

模糊控制理论在公路隧道照明系统中的应用

针对我国对隧道照明安全性、节能性的要求,设计一种基于模糊理论的隧道照明控制系统。系统以照明控制计算机为核心,通过DALL总线控制,结合无极灯电子镇流器,实现洞内亮度的连续调光。介绍控制系统的结构框架和组成功能,建立隧道照明的模糊控制算法模型。以隧道洞外亮度、车流量、车速信息为输入,以洞内所需亮度为输出,通过仿真实验对理论计算数据与仿真数据进行对比,同时利用设定的实验数据构建白天晴天时的洞外亮度模型,并得到洞内亮度变化曲线,分析控制系统的节能性。结果表明模糊控制系统应用于隧道照明是可行的,系统的适应性提高,具有显著的节能效果。     

高速公路隧道入口连续视觉参照设施设置研究

为保证驾驶人在隧道入口的视觉参照的连续性、准确性,提高隧道入口的行车安全,通过对隧道入口视觉参照系的特性进行研究分析,提出了一种能在隧道入口建立强视觉参照系的视觉参照柱.在统计分析隧道横断面尺寸、驾驶人进入隧道时由于侧墙效应引起驾驶人行车轨迹的偏移的基础上,结合驾驶人的心理、生理特性,提出了隧道入口路面宽度变化段的过渡段长度建议值,建立了在隧道洞口内外布设视觉参照柱的长度、间距计算模型.研究结果表明:在隧道洞口外视觉参照柱布设的长度宜为200 m,隧道洞口内布设长度宜为250 m,布设间距宜为22 m.     

特长高速公路隧道照明关键技术研究

特长高速公路隧道对照明技术的要求较高,尤其在入口段和过渡段,若照明设计方案不到位,极易导致驾驶员产生不适,严重影响行车安全。结合山西省某特长高速公路隧道的依托工程,深入分析高压钠灯与LED灯组合方案,并研究不同光源高度的布设方案,在此基础上提出隧道入口段和过渡段照明技术方案,从而为类似工程提供了技术支持。     

高速铁路隧道缓冲结构的气动作用分析

为了减轻高速列车进出隧道时引起的洞口压力波效应,常在隧道入口加建缓冲结构.采用计算流体力学数值分析的方法,仿真计算了高速铁路隧道入口缓冲结构参数对列车以350 km/h进入隧道时的气动作用,分析了过渡段长度、缓冲段长度、缓冲结构开孔率、缓冲结构入口形式对隧道口内气体压力的影响和缓冲结构对隧道内会车压力波的影响.计算结果表明:过渡段长度和缓冲结构入口形式对隧道内气动影响很小,其他参数一定时缓冲段长度存在一最优值;缓冲结构上开孔有助于减小气体压力升高率,缓冲结构的存在有助于降低隧道内会车压力波峰值.     

基于视觉需求的城市水下特长隧道光环境评价与优化综述

为提高城市水下特长隧道的行车安全和运输效率, 总结了城市水下特长隧道光环境典型问题与改善措施, 分别从舒适性、经济性、设置依据、安装形式等方面对洞口遮光设施、出入口加强照明、景观装饰、视线诱导系统4种隧道光环境改善措施进行了比较分析; 依据马斯洛需求层次理论对驾驶人视觉需求进行分层, 提出了包含事故分析、评价体系、优化思路、优化方法的城市水下特长隧道光环境评价体系与优化研究框架。分析结果表明: 城市水下特长隧道光环境主要有出入口的明暗适应、道路线形变化引起的视距不足、中部的视觉参照信息不足、隧道整体空间路权不清晰的问题; 设置视线诱导系统是一项低成本、有效的光环境优化方法, 能满足驾驶人在不同隧道路段上的视觉差异化需求; 驾驶人视觉需求由低到高可以分为功能性、安全性、舒适性、美观性, 并依次对应相应的基本型、安全型、舒适型、韵律型视觉参照系, 可构建以空间路权、人因与驾驶任务、差异化、韵律性为指标的评价体系来评价城市水下特长隧道光环境; 城市水下特长隧道光环境优化应将视线诱导和加强照明相结合, 主要通过视线诱导系统来重构视觉参照系, 隧道接近段、入口段、中间段普通区、出口段应以舒适型视觉参照系为优化目标, 中间段提醒区及唤醒区则应构建韵律型视觉参照系。      

中间视觉对隧道照明的影响

传统的隧道照明设计采用明视觉标准,但隧道内有些区段的照明属于中间视觉范畴。采用照明设计软件DIALux设计了隧道模型,建立了LED照明系统,对属于中间视觉范畴的隧道中间段的照明进行了仿真试验。试验结果表明,在路面亮度要求相同的情况下,采用明视觉标准计算的照度和照度均匀度,结果偏小,均小于采用中间视觉S模型的计算结果,造成能耗偏高和照明视觉上的差异,路面亮度越低,视觉差异越大。     

电力载波技术在公路隧道照明中的应用探讨

以现行公路隧道照明设计规范为指导,应用电力载波技术对采用LED灯具的隧道照明系统进行监测、控制。     

公路隧道太阳能LED照明系统研究现状分析

通过对国内外公路隧道太阳能LED照明系统研究现状的分析,提出了目前公路隧道太阳能LED照明系统中存在的问题,以便为相关研究提供参考。