基于视觉特性的高速公路隧道照明光源亮度与能耗分析

【摘要】：随着我国山区高速公路的快速建设和发展,隧道在整个道路工程中占的比例越来越大。为了保证行车安全,隧道照明和供配电基本设施不可或缺,但其营运、管理费用极高。通过对隧道较多的广东、福建、浙江、重庆等地隧道管理部门的调查表明,隧道照明费用已成为公路隧道营运中的一笔沉重负担。在保障安全行车的前提下,如何提高隧道的营运效率、降低能源消耗,成为隧道建设和营运单位迫切需要解决的问题。 隧道照明光源类型繁多,不同光源具有不同的特性,发光效率、亮度以及人眼在不同光照下的反应也随之不同。发光亮度和视觉反应时间都将影响驾驶过程中的行车安全性,而发光效率对光源能耗有直接影响。 通过对高速公路隧道照明光源特性的研究,不仅可以为驾驶员提供更为舒适、安全的驾驶环境,而且对降低运营成本,减少能耗具有重要意义。本文从公路隧道的照明质量指标,视觉效应和照明标准三个方面,通过对高压钠灯,低压钠灯,紧凑型荧光灯,金属卤化物灯,LED灯,无极灯等照明光源在隧道各段的对比实验研究,分析各种光源在隧道内使用的适用性。实验显示驾驶员反应时间与背景亮度、背景光谱、视标对比度、视标偏心角和光源类型有关。当照明光源选用LED灯时,驾驶员反应时间最短,同时LED灯的光效和发光亮度以及亮度均匀度都优于其他光源。最终通过分别选取长,特长,中,短4个隧道对实际运用LED灯照明的进行用电对比,发现LED灯与传统灯源相比,具有较大的节能优势。