0069] (2)视认距离与车辆运行速度
[0070] 记录目标物的摆放位置，利用机动车非接触速度仪标记驾驶员发现目标物的位置 与此时车辆的瞬时速度，在车辆经过目标物的瞬间再次记录车辆位置；两次记录的位置间 的距离为视认距离。
[0071] (3)取不同的隧道内路面亮度，要求驾驶员驾驶车辆以一定的速度从隧道外向隧 道内行驶，并在行驶过程中对前方目标物进行视认，以能否轻松快速的发现目标物为判别 标准，记录驾驶员对目标的视认情况。通过机动车非接触速度仪实时采集车辆的运行速度、 标记驾驶员视认目标物的位置以及目标物自身的位置，并采用眼动仪作为辅助记录设备。 通过成像式亮度计计采集对应的路面平均亮度值。照度计实时采集洞内色温、显指等光色 指标最终建立亮度差、视认距离与运行速度三者之间的关系模型，找到满足驾驶员安全行 驶时所需要的路面亮度差阈值。各类检测仪器采集数据等信息的时间精度和频率不一致， 需要对其进行规一化处理。如表4所示为各类检测仪器采集隧道夜间入口段照明环境质量 检测数据。
[0072] 表4隧道夜间入口段照明质量检测数据
[0073]
[0074] 通过以对视认距离、运行速度与亮度差之间的关系分析，得出视认距离与亮度差 计算通用模型，如公式3所示：
[0075]D=a?AL+67. 441 (3)
[0076]其中：
[0077]D--视认距离，单位：m，DG[67. 441，266. 3];
[0078] A L--夜间隧道洞内外亮度差，单位：cd/m2, A L G [0.000, 3. 395];
[0079]a一一不同色温、显色性组合所对应的不同系数。
[0080] 将设计速度为60km/h、80km/h、100km/h、120km/h时的停车视距代入公式3,计算 得夜间隧道入口段洞内外最小亮度差为表5所示。
[0081] 表5不同光源条件下驾驶员视认目标物所需亮度差阈值
[0083] 建议将隧道夜间入口段洞内外亮度差取值调节至高于如表5所示不同设计速度 下所需亮度差阈值以上以保证夜间隧道入口段行车的安全舒适性。
[0084] 3、隧道白天出口段检测
[0085] (1)视认试验过程中驾驶员视认目标物的距离主要受到运行速度与隧道内外路面 亮度的影响，需要采集视认距离、车辆运行速度与隧道内外亮度三类数据。记录目标物的摆 放位置，利用机动车非接触速度仪标记驾驶员发现目标物的位置与此时车辆的瞬时速度， 在车辆经过目标物的瞬间再次记录车辆位置；两次记录的位置间的距离为视认距离。
[0086] (2)隧道内路面亮度
[0087]由隧道外向隧道内，以隧道内不受洞外自然光源影响区域的平均路面亮度值作为 白天隧道出口段路面亮度的表征值。具体测量方法为：从隧道洞口处每间隔lm测量车行道 分界线上的路面亮度，寻找到亮度不再变化的均匀区域，测量此区域的平均亮度作为白天 出口段的路面亮度的表征值。
[0088] (3)隧道外路面亮度
[0089] 由隧道内向隧道外，以不受隧道内照明光源与隧道洞口结构物影响路段的起点处 的平均路面亮度值作为隧道洞外路面亮度的表征值。在表征洞外亮度值的点处测量其车行 道分界线、车行道边缘线以及车行道中间位置的照度，求得平均值，并换算为亮度值。
[0090] (4)取不同的隧道内路面亮度，要求驾驶员驾驶车辆以一定的速度从隧道外向隧 道内行驶，并在行驶过程中对前方目标物进行视认，以能否轻松快速的发现目标物为判别 标准，记录驾驶员对目标的视认情况。通过机动车非接触速度仪实时采集车辆的运行速度、 标记驾驶员视认目标物的位置以及目标物自身的位置，并采用眼动仪作为辅助记录设备。
[0091] (5)通过分析发现，驾驶员在隧道白天出口段对隧道内亮度要求较低，甚至在关闭 隧道出口段照明的情况下，驾驶员也可以轻松快速的视认目标物。主要对行车安全造成影 响的是隧道出口处的眩光现象，当自然光源直射隧道出口时，阳光直射到驾驶员的眼睛上， 使驾驶员产生不适，还可能引起厌恶、身体不适甚至丧失明视度。对于眩光现象，调节隧道 内的光源是无效的，可以通过减光防眩措施对隧道出口进行改造，应对眩光所带来的行车 安全隐患，降低驾驶员在白天隧道出口段的行车风险。
[0092] 4、隧道夜间出口段检测
[0093] (1)调整出口段亮度，用成像式亮度计采集夜间隧道出口段路面平均亮度，寻找隧 道出口段洞外路面亮度不受隧道出口段影响的A位置，并在A点放置20cmX20cmX20cm灰 色目标物，在隧道出口段内距离A点停车视距断面位置标记为B，如图3所示。
[0094] (2)驾驶员驾驶车辆由距离目标物L处开始起步，达到隧道限速后保持隧道限速 水平行驶，待发现并看到隧道内路面目标物及时告知副驾驶试验人员，并记录驾驶员在隧 道洞口暗适应断面的感受。通过机动车非接触速度仪记录驾驶员发现目标物时车辆的位 置、目标物的位置和运行速度，计算出视认距离。
[0095] (3)分光辐射照度计安装在试验车上方实时采集洞内外显色指数、色度、相关色温 等参数，眼动仪实时采集驾驶员动态视觉特征和视野范围。各类检测仪器采集数据等信息 的时间精度和频率不一致，需要对其进行规一化处理。如表6所示为各类检测仪器采集隧 道夜间出口段照明环境质量检测数据。
[0096] 表6隧道夜间出口段检测数据
[0098] 当车速为60km/h时，洞内外亮度差与视认距离呈抛物线曲线，函数方程为
[0099]D= -13. 04AL2+25. 094AL+121. 35 (4)
[0100] D--视认距尚，单位：m，DG[67. 3，130. 0];
[0101] AL--夜间隧道出口段洞内外壳度差，单位：cd/m2,ALG[0. 5, 3. 1];
[0102] 计算得出亮度差在0~3.lcd/m2范围内能够满足驾驶员动态视认需求，可以保证 行车安全。
[0103] 当车速为80km/h、100km/h时，亮度差在0~3. 2cd/m2范围内均不能满足驾驶员动 态视认安全停车视距需求，因此要求隧道出口外能够提供与隧道出口段相同的亮度水平， 确保驾驶员夜间驶出隧道出口时行车安全。
[0104] 5、隧道中间段检测
[0105] (1)被试车辆安装机动车非接触速度仪和分光辐射照度计及成像式亮度计，驾驶 员佩戴动态眼动仪。
[0106] (2)目标物放置于隧道中间段，在距目标物一个停车视距处的检修道上做标记，标 记的位置也应处于隧道中间段。
[0107] (3)被试驾驶员在隧道外由静止按照较舒适的加速度加速行驶到规定的设计速 度，然后以设计速度匀速向隧道行驶。
[0108] (4)被试驾驶员驶入中间段后，若发现目标物，则需要告知副驾驶位置的试验人 员，随即试验人员使用机动车非接触速度仪打点，以记录被试驾驶员在中间段发现目标物 时的视认距离。
[0109] (5)分光辐射照度计安装在试验车上方实时采集洞内外显色指数、色度、相关色温 等参数，成像式亮度计采集隧道中间段平均亮度。
[0110] 各类检测仪器采集数据等信息的时间精度和频率不一致，需要对其进行规一化处 理。如表7所示为各类检测仪器采集隧道中间段照明环境质量检测数据。
[0111] 表7隧道中间段照明质量检测数据
[0113] 对视认距离与中间段亮度、车辆运行速度关系进行定性与定量分析，最终得到视 认距离与中间段亮度的计算模型：
[0114] 〇 =e(5.575Kl.683/L) (5)
[0115] 其中：
[0116] L一一中间段平均亮度；
[0117] D--视认距离（m)
[0118] 将设计速度为60km/h、80km/h、100km/h、120km/h时的停车视距代入公式5,计算 得隧道中间段洞内最小亮阈值为表8所示。
[0119] 表8中间段亮度阈值
[0120]
[012ll~~建议将隧道中间段不同设计速度下平均亮度取值调节至高于表8所示中间段不 同设计速度下亮度阈值以保证隧道中间段行车的安全舒适性。
[0122] 以上示例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本 说明书参照上述的示例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当 理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方 案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种隧道运行照明质量成套检测系统，其特征在于：以检测车辆为载体，检测系统 由机动车非接触速度仪、分光福射照度计、成像式亮度计及动态眼动仪与车载计算机组成； 机动车非接触式速度仪与车载电源相连接，传感器贴于车门，镜头垂直对准路面，距路面 50cm，实时监测测试主机，记录驾驶员发现目标物时车辆的位置、目标物的位置和运行速 度，并计算它们之间的距离，以此作为视认距离，实时记录车辆的运行状态，并通过制动踏 板开关对实验过程中的视认事件进行打点标记；分光辐射照度计安装在试验车上方实时采 集洞内外显色指数、色度、色温参数；系统以停车视距为标准安全距离，在隧道入口前距地 面1.5m高度处架设成像式亮度计，采集在隧道内入口段路面不受洞外光线影响亮度均匀 的位置的亮度，得到入口段路面平均亮度，并记录；系统通过动态眼动仪实时采集动态视觉 特征和视野范围信息，记录隧道路段、交通、环境信息。
【专利摘要】本实用新型提供一种驾驶员行驶在隧道白天入口段、夜间入口段、夜间出口段及隧道中间段在不同照明光源环境下照明光源质量值的成套检测系统，主要涉及公路隧道照明工程领域。采集车辆行驶过程中要求驾驶员对隧道内目标物进行视认，通过各类照明质量检测仪器进行统一性检测，检测驾驶员行驶在隧道不同照明光源环境下照明光源质量值，得到完整的隧道运行照明质量评价指标值检测数据。检测系统由机动车非接触速度仪、分光辐射照度计、成像式亮度计及动态眼动仪组成，并与计算机相连，机动车非接触式速度仪与车载电源相连接，通过成像亮度计采集隧道内外亮度信息，利用分光辐射照度计测量隧道内外色温与显色性。
【IPC分类】G01M11/02
【公开号】CN204630714
【申请号】CN201420585074
【发明人】胡江碧, 张晓芹, 李晓宇, 张元峰, 马文倩, 郭达, 王猛
【申请人】北京工业大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年10月10日