专利名称：高速公路长隧道出口段昼间照明优化方法
技术领域：
本发明涉及交通安全领域，具体涉及一种高速公路长隧道出口段昼间照明优化方法
背景技术：
随着我国公路建设逐渐向西部推进，越来越多的公路隧道被建成和投入运营。隧道作为道路上的特殊构造物，具有环境封闭、内外差异大的特点，尤其是照明环境差异极其明显。受结构、环境特点限制，隧道成为道路上事故高发的黑点或段。一旦发生道路交通事故，又存在救援困难、交通组织复杂、损失较重的问题，对道路的运行效益具有极大影响。在人、车、路和环境的系统中，驾驶人是影响交通安全的决定性因素。而驾驶是以视觉为引导的，相关信息循环加工、产生决策的过程。在上述过程中，视知觉是决定性因素。受人眼生理功能限制，在环境照度发生变化时，会产生明、暗适应问题，造成视觉认知功能短时障碍，严重影响行车安全。为提高隧道内外环境一致性，减少上述问题的发生，隧道环境中往往要设置照明设施，以改善视场环境。在我国的隧道通风照明标准中，较为详细地给出隧道照明相关参数和设计方法，但存在诸多问题未能全面考虑，致使存在很大安全隐患。在实际隧道照明中，考虑设施施工技术和运营管理的简易性，照度实际值与标准又存在差异，与驾驶人需求相去甚远，进一步加重环境突变带来的安全隐患。与此同时，隧道照明不仅需要配置较多机电设施，而且运营中耗费大量电能，造成运营成本居高不下。针对隧道照明问题，国内外开展了诸多研究并取得一些成果，但均未能明确解决上述问题。赵炜华，刘浩学等，利用眼动仪研究驾驶人在隧道行车过程中视觉特征参数变化规律，并建立模型进行分析。同济大学利用瞳孔面积变化进行隧道行车安全水平评价，并提出了很多结论。但从研究内容和方法来看，将瞳孔面积变化完全归因于驾驶人心理紧张程度，而未考虑环境照度和暗适应时间的影响。张亚林对高速公路短隧道照明问题进行研究，但短隧道所产生的暗适应问题并不明显。同样，涂耕等研究了短隧道照明参数，但并未涉及长隧道条件下相关数值。近两年的隧道照明问题研究，则更多的集中于LED的使用问题。国外对于隧道照明的研究，多从驾驶人视觉变化以及明暗适应与交通安全关系角度开展，提出昼间隧道入口段照度值。国外隧道照明标准中所提出的各参数，则主要是基于CIE曲线所定制。但由于行车速度和交通条件不同，加上国内外驾驶人生理和心理差异，其相关参数的计算方法与国内需求存在较大区别。但由于行车速度和交通条件差异，其各段长度计算方法与国内需求存在较大差异。虽然上述研究取得了一些成果，但均未能明确解决上述相关问题。因此，基于现有隧道照明研究和实践中的问题，从驾驶人视觉认知和变化规律入手，以隧道环境照度为研究对象，提出了一种高速公路长隧道出口段昼间照明优化方法。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高速公路长隧道出口段昼间照明优化方法。
为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案:—种高速公路长隧道出口段昼间照明优化方法，该方法包括以下步骤:步骤一，获取隧道照明参数、视觉适应时间、驾驶人瞳孔面积数据；步骤二，根据步骤一采集的隧道照明参数、视觉适应时间、驾驶人瞳孔面积数据分别建立驾驶人瞳孔面积与照度模型，照度与隧道纵深模型和驾驶人视觉适应模型；其中驾驶人瞳孔面积与照度模型为:取驾驶人瞳孔面积为Q、隧道环境照度为1，对昼间高速公路隧道出口段数据样本建立111(0/1)与111(1)的关系图并进行回归分析，驾驶人瞳孔面积与环境照度存在如式(I)
的关系:
权利要求
1.一种高速公路长隧道出口段昼间照明优化方法，其特征在于:该方法包括下列步骤: 步骤一，获取隧道照明参数、视觉适应时间、驾驶人瞳孔面积数据； 步骤二，根据步骤一采集的隧道照明参数、视觉适应时间、驾驶人瞳孔面积数据分别建立驾驶人瞳孔面积与照度模型，照度与隧道纵深模型和驾驶人视觉适应模型； 其中驾驶人瞳孔面积与照度模型为: 取驾驶人瞳孔面积为Q、隧道环境照度为1，对昼间高速公路隧道出口段数据样本建立ln(Q/l)与In(I)的关系图并进行回归分析，驾驶人瞳孔面积与环境照度存在如式(I)的关系:
全文摘要
本发明公开了一种高速公路长隧道出口段昼间照明优化方法，该方法采集隧道照明参数、视觉适应时间、驾驶人通孔面积数据，建立驾驶人瞳孔面积与照度模型，照度与隧道纵深模型和驾驶人视觉适应模型；利用软件做出驾驶人瞳孔面积、视觉适应时间、相应环境照度之间的三维曲面，根据曲面所得参数建立函数模型并根据计算最终求得隧道出口距离、车速与隧道优化照度之间的关系。本方法不仅能消除夜间隧道环境行车时，因照度差异造成的暗适应问题，减少视觉障碍诱发的交通事故，同时能大幅度降低隧道照明设施电能消耗。
文档编号G06F17/50GK103218484SQ201310113650
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者刘浩学, 赵炜华, 谢陈江, 林淼 申请人:长安大学