一种长隧道五段划分照明设置方法与流程

本发明属于公路隧道照明技术领域中的长隧道照明节能和长隧道照明环境下驾驶员视觉的变化的分析研究，特别涉及一种长隧道五段划分照明设置方法。

背景技术：

在公路交通隧道的机电系统中，照明负荷约占30％左右。随着建设的公路交通隧道里程增多，节能降耗已经成为降低隧道运营的重大研究课题。国家发改委明确提出交通运输以及绿色照明工程作为节能的重点之一。为了降低运营成本，有些公路交通隧道在实际运营中往往在基本照明段或者加强段采取隔灯、单边或者干脆不开，以达到节能的目的，这种不科学的方法，容易诱发驾驶员视觉疲劳，导致交通安全问题。

技术实现要素：

为了解决公路交通隧道存在的照明“安全”与照明“节能”的矛盾，本发明的目的在于，提出一种长隧道五段划分照明设置方法，该方法基于隧道环境亮度与人眼识别关系和洞口眩光影响等研究结果，将原来随隧道洞外亮度变化而设置的阶梯式多段式过渡，简化至现在的减光段和单一过渡段，且提出了兼具安全性、舒适性与经济性的亮度指标。有效地平衡了“安全”和“节能”的问题，不仅可以使驾驶员安全、舒适地行车，还达到节能减排的效果。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种长隧道五段划分照明设置方法，该方法将单向隧道或双向隧道分为五个照明区域，其中：

单向交通隧道的照明划分为入口减光段、入口过渡段、中间段、出口过渡段以及出口减光段；且入口减光段、入口过渡段、中间段、出口过渡段以及出口减光段的亮度值不小于0.2cd/m²；

双向交通隧道的照明划分为第一出入口减光段、第一出入口过渡段、中间段、第二出入口过渡段以及第二出入口减光段；且第一出入口减光段、第一出入口过渡段、中间段、第二出入口过渡段以及第二出入口减光段的亮度值不小于0.2cd/m²。

根据本发明，所述双向交通隧道不存在出口，双向交通隧道口处相关指标采用单向交通隧道入口的指标。

进一步地，所述单向交通隧道外的入口减光段或出口减光段的长度不小于相应设计车速的停车视距的一半，且不小于1.5s的车辆行驶距离；

所述双向交通隧道外的第一出入口减光段和第二出入口减光段的长度不小于相应设计车速的停车视距的一半，且不小于1.5s的车辆行驶距离。

所述单向交通隧道或双向交通隧道口的遮光设施应满足单向交通隧道或双向交通隧道外的照度不大于10000lx，且正常运行时所述的过渡段照度应不小于单向隧道或双向隧道外照度值的千分之一；同时防止单向隧道或双向隧道外的阳光突然直射而进入驾驶员人眼。

所述单向交通隧道或双向交通隧道内的夜间设置电光照明，照度应与相衔接的道路照明照度一致。

所述的单向交通隧道的入口过渡段或双向交通隧道的第一出入口过渡段、第二出入口过渡段的长度按相应设计车速的停车视距取值。

所述单向交通隧道或双向交通隧道的中间段的亮度按以下方式取值：

快速路和主干路：2.5cd/m²，次干路：1.5cd/m²，支路：1.0cd/m²，匝道：2.5cd/m²，联络车道：2.5cd/m²，分合流段：3.0cd/m²。

所述单向交通隧道的出口过渡段的长度按相应设计车速的停车视距取值；且亮度指标不低于5.0cd/m²。

所述单向交通隧道的入口过渡段、出口过渡段的亮度范围为5-20cd/m²；采用单一指标，入口过渡段的亮度指标不低于10.0cd/m²；

所述双向交通隧道的第一出入口过渡段、第二出入口过渡段的亮度范围为5cd/m²～20cd/m²；采用单一指标，第一出入口过渡段、第二出入口过渡段的亮度指标不低于10.0cd/m²。

本发明的长隧道五段划分照明设置方法，与现有技术相比，其有益效果为：

将照明的最低亮度指标和隧道洞口过渡段亮度范围指标兼顾了安全性、舒适性与经济性；洞口亮度指标和减光段长度指标能够有效地防止隧道洞口眩光对驾驶员产生影响，保证驾驶员安全性。

附图说明

图1是本发明的单向隧道照明五段区域亮度划分图。

图2是本发明的双向隧道照明五段区域亮度划分图。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式

本实施例给出一种针对单向交通或双向交通长隧道的五段划分照明设置方法，该方法将单向交通长隧道或双向交通长隧道分为五个照明区域，其中：

单向交通长隧道照明划分为入口减光段、入口过渡段、中间段、出口过渡段以及出口减光段；且入口减光段、入口过渡段、中间段、出口过渡段以及出口减光段的亮度值不小于0.2cd/m²；

双向交通长隧道照明划分为第一出入口减光段、第一出入口过渡段、中间段、第二出入口过渡段以及第二出入口减光段，且第一出入口减光段、第一出入口过渡段、中间段、第二出入口过渡段以及第二出入口减光段的亮度值不小于0.2cd/m²。

其中，双向交通长隧道不存在出口，双向交通长隧道出口外的减光段与双向交通长隧道出入口过渡段照明采用单向交通隧道入口的指标。

单向交通长隧道洞外的入口减光段或出口减光段的长度不小于相应设计车速的停车视距的一半，且不小于1.5s的车辆行驶距离。

双向交通长隧道外的第一出入口减光段和第二出入口减光段的长度不小于相应设计车速的停车视距的一半，且不小于1.5s的车辆行驶距离。

单向交通隧道或双向交通隧道口的遮光设施应满足单向交通隧道或双向交通隧道外的照度不大于10000lx，且正常运行时所述的过渡段照度应不小于单向隧道或双向隧道外照度值的千分之一；同时防止单向隧道或双向隧道外的阳光突然直射而进入驾驶员人眼。

单向交通长隧道的入口过渡段或双向交通长隧道的第一出入口过渡段、第二出入口过渡段的长度按相应设计车速的停车视距取值。

所述单向交通隧道的出口过渡段的长度按相应设计车速的停车视距取值；且亮度指标不低于5.0cd/m²。

所述单向交通隧道的入口过渡段、出口过渡段的亮度范围为5-20cd/m²；采用单一指标，入口过渡段的亮度指标不低于10.0cd/m²；

所述双向交通隧道的第一出入口过渡段、第二出入口过渡段的亮度范围为5cd/m²～20cd/m²；采用单一指标，第一出入口过渡段、第二出入口过渡段的亮度指标不低于10.0cd/m²。

单向交通长隧道或双向交通长隧道的中间段的照明设计在城市道路设计标准的基础上取值，中间段亮度设计按表2取值。

表2：中间段亮度表

本实施例给出的长隧道五段划分方式是由长隧道的光环境与驾驶员视觉特性确定的。

实施例中的部分隧道照明亮度指标是通过搭建的模拟隧道光环境驾驶员视觉特性实验平台，研究在不同亮度和对比度下人眼正确识别障碍物的反应时间、人眼识别率和正确识别人数占比的实验结果对比拟合提出的。

单向长隧道或双向长隧道外的入出口减光段长度根据驾驶员安全反应时间确定；单向长隧道或双向长隧道外的照度指标根据不同亮度下，人眼识别障碍物不受影响的视觉试验确定即由在不同亮度下，人眼正确识别率与正确识别人数占比对比结果分析取得；对比度由人眼生理视觉功能因素确定。

单向交通长隧道的出、入口过渡段或双向交通长隧道的第一、第二出入口过渡段亮度指标根据隧道入口环境亮度与人眼反应时间的幂指数关系确定。

幂指数关系为t＝exp(5.3602l^-0.1532)，

其中，t为反应时间，ms；

l为环境亮度，cd/m²；

相关系数为0.9525，适用区间为(0.2～20cd/m²)。

出入口过渡段亮度范围根据正确识别人数占比、人眼识别率与光环境亮度的相对关系确定。出入口过渡段亮度指标根据人眼明暗适应在过渡段亮度范围的取值。

单向长隧道或双向长隧道最低亮度指标由反应时间与环境亮度的函数关系确定。

函数关系式为t＝52.208l^-1.2

其中，t为反应时间，ms；

l为环境亮度，cd/m²；

相关系数为0.9429，适用区间为(0.1～1cd/m²)。

本实施例给出的单向交通或双向交通长隧道的五段划分照明设置方法，结合隧道环境亮度与人眼识别关系、洞口眩光影响等研究成果，在现有的公路隧道照明设计标准基础上提出，将原来随洞外亮度变化而设置的阶梯式多段式过渡，简化至现在的减光段和单一过渡段，且提出了兼具安全性、舒适性与经济性的亮度指标。可大大优化照明设计，达到节能减排，且符合隧道照明特点。