公路隧道的营运照明

第二十一章公路隧道的营运照明1、概述2、照明质量3、亮度曲线的组成4、减光建筑与植被的减光作用5、照明设计第一节概述1、目的把必要的视觉信息传递给司机，提高驾驶的安全性和增加舒适感2、隧道照明与道路照明的异同昼间照明（更加复杂），亮度水平3、隧道照明设计的主要困难隧道入口及其相邻区段需要考虑人的视觉适应过程第一节概述4、照明设计应考虑的问题1）隧道附近的环境2）隧道状况3）交通状况4）附属设备状况5）维护管理状况第一节概述5、汽车司机从明亮的环境接近、进入、通过、驶出隧道过程中所产生的视觉问题1）进入隧道前的视觉问题（白天）：“黑洞效应”（长隧道），“黑框效应”（短隧道），亮度差异过分悬殊2）进入隧道后立即出现的视觉问题（白天）：暗适应，“适应的滞后现象”第一节概述3）隧道内部的视觉问题(白天，夜间）：废气形成的烟雾，降低了隧道的能见度4）隧道出口的视觉问题：白天，长隧道，接近出口，“亮洞”，眩光，舒适性；夜间，黑洞，看不清外部道路的线形以及路上的障碍物，行车不安全第二节道路照明质量1、司机的视觉2、影响视觉的主要因素3、道路照明的质量光的度量1、光通量：单位时间内光辐射能量的大小，光源发出光的量。单位：lm（流明），1流明是发光强度为1cd（坎德拉）的均匀点光源在1sr（球面度）内发出的光通量。在照明工程中，光通量是说明光源发光能力的基本量。例如一只220V、40W的白炽灯的光通量为350lm，而一只220V、40W的荧光灯的光通量为2100lm，为白炽灯的6倍。光的度量2、发光强度（光强）由于辐射发光体在空间发出的光通量不均匀，大小也不相等，为了表示辐射体在不同方向上光通量的分布特征，需引入光通量的（空间）角密度的概念。S为点状发光体，它向各个方向辐射光通，若在某方向上取微小立体角dω，在此立体角内所发出的光通量为dφ，则两者的比值即为该方向上的光强。光的度量2、发光强度（光强）光强的单位是坎德拉（cd），国际单位制中基本单位之一。光强用于说明光源和灯具所发出的光通量在空间各个方向或在选定方向上的分布密度。例如一只220V、40W的白炽灯的光通量为350lm，它的的平均光强为28cd，若在该灯泡上面装一盏白色搪瓷平板灯罩，则灯的正下方的发光强度能提高到70～80cd。如果配上一个聚焦合适的镜面反射罩，则灯正下方的光强可达数百cd。光的度量3、照度照度是用来表示被照面上光的强弱，以被照场所光通的面积密度来表示。取微小面积dA，入射的光通为dφ，则照度为两者的比值。平均照度照度的单位为勒克斯（lx），1lx表示在1m2的面积上均匀分布1lm光通量的照度值，或者是一个光强为1cd的均匀发光的点光源，以它为中心，在半径为1m的球表面上，各点所形成的照度值。光的度量3、照度1lx的照度是比较小的，在此照度下仅能大致地辨认周围物体。例如，晴朗的满月夜地面照度约为0.21lx，白天采光良好的室内照度为100～500lx，晴天室外太阳散射光（非直射）下的地面照度约为1000lx，中午太阳光照射下的地面照度可达100000lx。光的度量4、光出射度（面发光度）具有一定面积的发光体，其表面上不同点的发光强弱可能是不一致的。为表示这个辐射光通量的密度，可在表面任取一微小的单元面积dA，如果它发出的光通量为dφ，则该单元面积的平均光出射度为两者的比值。光出射度就是单位面积发出的光通量，单位为辐射勒克斯（lx）。光出射度和照度具有相同的量纲，其区别在于光出射度表示发光体发出的光通量表面密度，而照度则表示被照物体所接受的光通量表面密度。光的度量5、亮度光射出度只表示单位面积上发出光通量的多少，没有考虑光辐射的方向，不能表征发光面在不同方向上的光学特征。亮度就表示垂直于视线方向上的单位投影面积的发光强度。亮度是一个具有方向性的物理量，当人眼从不同的方向观察同一对象时，能感觉到在不同观察方向上，对象的亮暗程度是不相同的。决定亮暗程度的并不是对象在发光面上的发光强度，而是亮度。单位为尼特第二节道路照明质量质量的评价：获得的视觉信息良好的必要的视觉条件照明设施（物理过程）、正确发挥视觉生理和心理过程的作用（生理、心理过程）司机的视觉1、视野2、可见光：肉眼能感觉到的光3、人的视觉：“亮度适应”，“暗适应”，“亮适应”4、司机的注视范围：视觉亮度，第二节道路照明质量质量的评价：获得的视觉信息良好的必要的视觉条件照明设施（物理过程）、正确发挥视觉生理和心理过程的作用（生理、心理过程）司机的视觉1、视野：人眼的视野较广，大约100度范围，上约50、下约75度2、可见光：肉眼能感觉到的光3、人的视觉：视网膜上分布着两种感光细胞，锥状体和杆状体细胞，根据光强度不同进行工作。“亮度适应”，（眼睛对于外界的亮度变化，能适当地调节锥状体和杆状体细胞使之具有合适的感度）“暗适应”（杆状体细胞），“亮适应”（锥状体细胞）司机的视觉4、司机的注视范围：国际照明委员会（CIE）建议：司机观察路面的平均视点高度为1.5m，大体相当于汽车司机的人眼高度，若向前注视的视角约为1°则注视的范围约为正前方60~160m左右，在此范围内的路面亮度分布状况，对司机视觉直接起作用。

司机的视觉5、司机的看视条件●路面平均亮度，对隧道来说还有作为背景的墙面亮度；

●路面亮度均匀度

●物体的亮度；●物体与背景的亮度对比；●观察物体时的有效时间；●眩光程度等。

司机似的视删觉此外维，还罩与物档体的软形状商，轮泼廓的护清晰临度、星在视昨野中串的位杏置，本以及烫是否戏出现随在预学料的梁位置赠上，薯或是库突然做出现伸在非严预料污位置府上等毁有关地，视觉外是以不生理什量度等量的证，受懒观察匆者的辈精神骂、视志力、平身体略状况斑的影忍响。还培受气匪象（拴如雾递等）缴和空庄气混足浊程类度的舰影响甲。影响薄视觉爸的主仇要因新素1、慨适宜华的亮序度1）佩亮度2）排适宜弓的亮复度是顶物体进在视风网膜迷上成眠像引旧起视影觉的夏基本姨条件爷。视拾觉与柳亮度嗽的对锣数成拼正比眯关系仍，“舟最低泼亮度差阈”松，视真觉上寻限，棕眩光影响冶视觉猪的主炎要因剩素2、唱对象浊的大食小“对础象”蹈的定跃义就使是能金够看迟到的虹事物功或者锹事物贷的一仗部分临。能袍否看系清对酿象，缓除了本依赖贿于照邻明条阻件外猛，还爽决定逐于对烧象的蹦大小唤。影响价视觉禁的主边要因佳素3、写对象船和背削景的竞亮度诱对比1）皆定义后（表咸达式沿）在观裁察方构向上醋，若流对象鸡的表世面亮秧度为紫L0，背拣景亮压度为灭Lb，则伏对象远与背真景的仓亮度短对比轻C可丽用下贸式表效示C值掀表示未对象邻与背尽景亮骗度差新别的绝大小庄，C煎值越持大，姑可以芹识别碑得越忽清楚变。C预值小椅到某离一值赞以下仔时就诸不能肿识别弄对象则了。影响丝式视觉密的主利要因万素4、辣颜色轮对比研的影岔响1）飘背景果与对阅象之真间应抵该存甚在颜纺色对拢比（恨颜色扫上的琴差别拉）2）绸亮度浩对比者是识句别对锄象的积主要漠因素回，颜樱色对尘比则负为辅痛助因乘素5、庙环境多亮度揭的影牧响1）嘱照明扛对象冠以及颜所在夹的环孤境或加对象识的背棚景2）岂原因影响体视觉惜的主涌要因左素对背蔑景亮等度的箱要求县是足昌以识乏别背炎景。形隧道张内背手景主诉要是裙路面皮和墙蔬面，梅顶棚暮也可抽以是嘴背景腔。足索够亮振的背类景，槽才能储衬托丹出对润象的孝轮廓俘和相转对位某置，互使司猴机作万出准辅确的枣判断端，保梢证行就车安布全。影响藏视觉砍的主蕉要因灭素6、昌空气币对能描见度桌的影所响●悔空气掠对光祥通的鼓衰减炼作用磁和光柴幕发光阵（或枝反光袍）物器体的滥光通珍，必恩须经办过空制气才轻能到张达人关的眼灾睛。据在传忙播的先过程难中受植到吸狗收作袜用和集散射达作用猎造成稼光通此衰减咐。空弱气的末散射硬是造姜成定吵向传恒播的摩光通吓衰减盼的最亲主要蒙原因缩慧。●泼空气蔑的散乓射作出用散射庸是指搏空气叔组成绑成份葱把原雕来向污一个奏方向陶传播牌的光伪变成册向各武个方赏向传足播，冻使原领来光黑线减惜弱的夸现象候。●喂透过肉率影响它视觉真的主教要因槐素7、脸观察另时间家的长称短观察浊尺寸树大的厅物体虚只需非很短乎的时问间，汽同一增物体础，照歉度越舞高（歼背景润亮度假越大核），垮识别均时间节越短折。道路枯照明运的质超量1、膀路面命平均摊亮度申（Lav）：眯背景壤：路略面（腹主要搅）、得墙面江，障停碍物库，亮同度对冈比度路面惰（背势景）升亮度钱越高灰，眼酱睛的旋对比集灵敏黑度越香好（使亮度养对比罗阈ε习越小寄）。然Du举nb词ar亡实验仓表明从：平适均亮太度升赌高时资，察忍觉障阵碍物列所必辣要的须亮度硬对比必C变元小。除即，场障碍税物变划得更辅容易她看清吉楚，泪见图富。国戚外一字些国笼家的缺路面斗平均薪亮度道一般哀取l～身2c魂d／识m2。察觉蜡障碍川物的吃平均性亮度夏La至v和穗亮度躬对比姻C的筝关系道路热照明姿的质份量2、痰路面制亮度太均匀尾度：保证蒙亮度践均匀衡度是诊为了给司渐机提贫供良致好的唉能见功度和立视觉也上的蓄舒适异性。如亏果亮圣度高焰，则怜均匀葱度要盆求可眯以不滩很严崖格。在干燥岂路面霞和湿虫路面寄的路周面亮扛度有谢很大剃变化丝式，均袜匀度俭也相馆应有炼很大敞变化耻。严彻格的百均匀涛度要思求，捧一般启限于德干燥猪路面歪和路较面平拜均亮求度较探低的辰情况味。道路招照明滨的质迅量⑴各总均顶匀度丙（U0）为了沾使路远面上笨所有利区域扶都有羡足够戒的亮皱度和粪对比谣度，亏提供巴令人柏满意凤的能秀见度胆，需模要规牢定路按面最皱小亮膀度和孕平均驼亮度宅比值质的范晓围。式中臭:L焦av伏——组距车叔道边伯缘1出/4换宽度逗处(挽左或卧右)很测得核的路洲面平鞭均亮仿度；Lm矛in攻——讲距车坟道边命缘1沙/4虾宽度右处(再左或否右)竖测得轨的路益面最这低亮割度。道路润照明腐的质络量对于妈隧道续总均向匀度那包括裁路面坏和两轻侧2饭m高截范围回内的寇墙面卡，昼爷间U0≥0选.7粗；夜厨间U0≥0体.5硬。对繁于露绣天道吐路一浮般不再低于驳0.显4。道路箩照明凑的质烫量2）强纵向炼均匀在度：为了判提供违视觉落舒适在性，酿要求逐沿各芝车道暴线中欢心线恐有一筒定的陷纵向宴均匀广度。习纵向循均匀耽度是迫沿中系心线慈的局圈部亮稠度的稀最小脏值和过最大旗值之停比。式中太：L医ma泼x—款从车畅道线享中心洲线测跳得的尊最大胃亮度璃；Lm罢in郑—从冠车道拾线中对心线构测得耗的最肝小亮掩度。隧道馅纵向忠均匀神度包忍括路奸面两猎侧2元m高利范围舟的墙涂面，就昼间阀Ul≥0焰.8匹；夜迫间Ul≥0哑.6食。露粉天道誓路依局道路墨等级占不同耀，不赏低于挺0.捡7或安0.嚼5。道路阶照明骨的质侦量3、枝眩光穗限制胆：失桐能眩抵光、锻不舒叙适眩舌光⑴聋失能伙眩光眩光某导致蚀的识蚂别能息力的所下降测，是誉由光在眼宝睛里央发生吴散射忍过程千造成伞的。表危示对届照明拖设施胸造成污的能见撇度损嘴失方面怀的评斩价，成用被乎试对俘象物汗体的煮亮度趋对比心的阈报值增教量（圣TI陆）表页示，克是典擦型的蜻司机宣视觉绍作业窝。失能尸眩光是生气理上敌的过舌程，妄是表微示由生追理眩悲光导狗致辨专认能救力降饭低的介一种沈度量。来料自眩伤光光撑源的煌光在言视网厘膜方塘向上泰的散样射会杏引起捕光幕仙（等碎效光礼幕）月作用涨，在时视网格膜方饱向上警的散抱射程饶度越舌大，纯光幕示作用御越大笛。在袋眩光乱条件揉下的颗总视计感，垃必须殖把光携幕亮逢度叠挑加在地无眩届光时程景物忙成像衔亮度斗上。暑等效门光幕静亮度佣可按糖以下斑经验且公式扩计算刺：道路掉照明触的质勺量3、饺眩光随限制兴：失赤能眩睛光、晴不舒亿适眩征光⑴随失能羊眩光眩光寸导致晋的识艇别能急力的势下降放，是现由光在眼嘴睛里饼发生铺散射爪过程携造成览的。表查示对捎照明帮设施椒造成偶的能见宴度损漂失方面园的评躬价，慕用被遥试对铃象物爪体的证亮度络对比浅的阈秤值增荒量（骄TI继）表装示，乱是典益型的叨司机评视觉虎作业亭。失能搭眩光是生笑理上首的过刺程，庙是表此示由生虫理眩沟光导优致辨梢认能私力降先低的微一种塘度量。⑵肾不舒猪适眩蜡光眩光表造成百的不脉舒适抢感，疗目前遗还没铸有专钓门的失测量瓦仪器蔬，是劣用眩观光控暮制等计级（叶G）律表示你所感僵到的顿不舒乒适程膏度的骑主观您评价少。表贷示在语眩光鼠感觉波中的屿动态苹驾驶召条件梯下，辆对道砍路照古明设珠施的众评价拣,心理育上的稳过程。道路样照明完的质筑量4、羡诱导怒性：为了章保证齿交通注安全芳，道建路的斧走向如，道书路的棍界限圣，道腊路交狠叉点卵以及溪特殊什地点查都应轰该清仆晰可译见，要求敏有良诵好的蜜诱导怠性。诱防导性足一般挡来自臭两个前方面玩：即视见例诱导崇性和劣光学涂诱导奏性。诱爹导性屡通过丧各种智诱导辩标志绪和照盲明设援施获沫得，夏与照来明设怜施等齿一起智，共狠属交临通安裳全设盐施范粱围。道路细照明著的质挣量⑴凭视见查诱导盘性●蕉道路席视线诱导跃标志，是辛沿行卧车带岩标明羡道路服边缘粘和线显形的一种毒设施，以赴便昼胖夜诱梨导司遭机的末视线秋，并贤根据明需要旋设在搞某一麦路段晒上，敏如路抚面中自心线税、路范线或址两侧节路面捞标志阳、道废路护押栏与真护桩宾、积沟雪地另区设耐置雪曲标杆遇等。●如隧道胀内墙铃面也维可以刻起诱驳导作赢用，灶但隧棉道内落的诱狱导作象用首概先要许求有恒足够粉的照骄明，花使诱尸导标韵志成私为可搅以视启见的轻。道路镰照明辽的质堪量⑵佳光学赛诱导偷性●郑在道鲜路照躁明设佩施中舟，排列再成行足的照币明器可以李指示雪出道证路走占向、望弯道煌、交鸦叉和守各种堂特殊铅场合甩，再拌配合起其它隔视线凑诱导子标志初，能弦在远距企离上钩使司黑机明贝显地愿注意盼到有驳危险拆性的夺地段。●资照明雕器在排列饮、光窝色、魂光强以及硬设置职的方位跪和间送隔的变买化，者会有于效地只起到找光学顿诱导和作用鉴。道路纹照明情的质们量●哥在同腹一区瞒段内廉注意承保持召照明责的一倚致性崇（照胆明系叠列及用光色威等）扔，以缠及在不同冠区段，尤往其不自同等赵级的惧道路冷，采筋用不秘同类案型的年光源旁、不同凭的格策调等，滥都会毛有效歌地起尤到光位学诱桥导作弦用。●嚷在规有模大塞、线工形复听杂、碗多层滑次的僻立体亡交叉剧场合失不宜泊大量浩装设能路灯失，这候种场机合宜肆采用高杆晴照明，在肾照亮拼道路助的同碗时也滨照亮填环境铲，可羽以获怖得与筋白天厌相似盗的良眯好诱嘱导性虎。第三宣节茶亮度项曲线霞的组可成1、什照明酿区段蜘的划遇分2、步亮度乓曲线猪的组礼成第三理节耗亮度笋曲线浩的组尸成基本势要求认：视瘦觉信舟息的执不间稍断性脊和照牲明的术经济如性，愈前者欠要求偷有较饼高的妨亮度昌，后当者要礼求有政较低却的亮谁度，用照明强设计贯者应讲把他情们统耐一起调来。解决籍方法暗：提高海洞内陪亮度定水平相：亮搞度是瓦基础晒，不旬经济猎，没挪充分斯利用蛋人的游视觉园适应届规律考虑债视觉络适应侵规律含，把始亮度李维持越在一居个实垂际情抵况容怎许的宁最低垮极限拥水平圾上。刻接近龄段，贝入口仔段、赠过渡阻段、湖中间瓦段、织出口杀段照明勤区段偏的划唱分1、住接近旨段：工洞口厨前，闭从注距视点再到适栽应点虽之间服的一隶段道鼓路。尾车速基，洞看外亮撤度2、舌入口杠段：俯进入退洞口妻的第五一段鹅。入涝口段资在洞篇口处戚的最骡高亮削度应胸该怎何么取丹值3、拳过渡崭段：构介于稀入口屑段与颠中间辰段之店间。格其任资务是壤从入逢口段畜高亮煎度到漆中间乌段低淋亮度渐的剧膏烈变础化给搅司机喇造成冒的不胁适应援现象赚，使屡之有怜充分贱的适垦应时装间根据理适应秩时间重与设享计车而速，逆可以趟求出毯过渡品段所昼需长寺度，达以渐绳变的雄加强作照明灶来实公现这苍种过构渡照明足区段姨的划诸分4、充中间砌段：均基本汉任务证是保员证停铜车视妖距，之中间百段的瞧亮度己水平蹄与空祸气透牵过率池（即劲通风探条件桃）、蹈行车延速度德以及逼交通弯量等资因素陵有关好。5、赚出口励段：因单向繁交通榜：缓喊和白刮洞现进象带炉来的启不利掠影响南；对静向交青通：萌入口教和出冶口亮度升曲线协的组填成1、岔亮度端曲线认：沿道粪路轴工线，璃由入她口洞罩外的泽接近谣段经渐入口姜段、触过渡酬段、筋中间慨段直型至出何口段何，司机赛在白迷天所羞需要忆的路艘面亮岁度变杜化曲炊线，扣称为赤亮度狭曲线，见晒图，声其中腾的亮逆度包灶括自然护光在路倒面反草射引望起的胞亮度捐和人工掘照明在路蛋面反养射引铅起的圣亮度永，是症综合掘的亮旨度。2、姿综合警亮度遗：自迈然光喂，人号工照经明3、满人工巷亮度续曲线寻:人工催照明在路悼面反损射引跳起的技亮度旬是因伙自然福光不侮足或设根本牛影响地不到绪而需缩慧用人违工照滤明加基以弥片补的鼠亮度裕，人亮工亮失度沿测路轴尸的变并化曲什线称绸为人蛛工亮裁度曲溜线。亮度拜曲线碍的组定成亮度猫曲线嫁的组鸽成由于货目前哭人们掩对视呈觉适裙应能浙力的距估算汇不一厨致，没所以壤在入顷口（气包括文入口烤段和泰过渡讲段）发亮度易曲线锈的划还法上记相差告甚远非。我部国的档《公完路隧暑道通评风照禽明设规计规汉范》侄对各苗区段位的长搞度与勿亮度被作了罪具体舟规定巴。第四笼节减节光建俱筑与赔植被团的减熟光作翁用1、轿设置社减光叛建筑吵的原脉因：轰洞外萍亮度巡寿随季制节、掌时间判而变跑化，胡并且称因隧肿道所罢处环俩境和舅所在哲地区市而不赶同2、楚目的强：把醋洞外叠亮度死减少请到较窑低程溜度，满使司刘机进远入洞宏内时除感觉昼到的收亮度轨变化楚较为配缓和跨。3、们遮阳达