公路隧道照明方案問題分析(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上公路隧道照明方案問題分析 公路隧道照明方案問題分析 公路隧道照明方案問題分析 劉志崗 （邢臺(tái)市公路管理處，河北 邢臺(tái) ） 摘要：隧道照明是公路建設(shè)中的一個(gè)重要部分，直接涉及到交通安全。通過從駕駛者的視覺和心理著手，分析駕駛者對(duì)隧道照明的實(shí)際需求和變化規(guī)律，研究在不同環(huán)境下隧道內(nèi)行車時(shí)遇到的問題，力求設(shè)計(jì)出更完善的照明設(shè)置方案。 關(guān)鍵詞：隧道照明；針對(duì)性；適合照度 0 引言 隨著我國公路建設(shè)逐漸向西部山區(qū)及高原地區(qū)推進(jìn)，公路隧道也隨之增多，其具有相對(duì)封閉、內(nèi)外差異大的特殊性，受這些自身結(jié)構(gòu)和環(huán)境特點(diǎn)的影響，公路隧道成為事故的高發(fā)地段。目前我國的隧道通風(fēng)照明標(biāo)準(zhǔn)中，雖然在

2、一定程度上考慮到駕駛者的視覺特性，制定出隧道照明參數(shù)和設(shè)計(jì)方法，但有些針對(duì)性的細(xì)節(jié)問題未能考慮，致使存在很大的安全隱患123。從現(xiàn)有的規(guī)范來說，應(yīng)當(dāng)更進(jìn)一步的細(xì)化，針對(duì)不同情況進(jìn)行特殊分析。 駕駛是一個(gè)以視覺引導(dǎo)為前提的，相關(guān)信息循環(huán)加工隨之產(chǎn)生決策的過程。在上述過程中，視覺占據(jù)決定性因素。受人眼生理功能限制，在環(huán)境照度發(fā)生變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生明暗適應(yīng)問題，造成視覺認(rèn)知功能短時(shí)障礙，嚴(yán)重影響行車安全456。以現(xiàn)有隧道照明實(shí)踐問題和研究結(jié)果為基礎(chǔ)，由隧道分段環(huán)境照度和晝夜變化入手，分析隧道照明問題并提出思路。 1 現(xiàn)狀 1.1 為節(jié)約費(fèi)用隨意縮減光源 現(xiàn)行照明標(biāo)準(zhǔn)在定制時(shí)，沒有考慮到投入使用后的能耗問

3、題。在工程建設(shè)初期，隧道照明方案基本都采用雙側(cè)設(shè)計(jì)，但投入實(shí)際運(yùn)營后為降低照明費(fèi)用，多會(huì)采取關(guān)閉部分或一側(cè)光源的做法。甚至在一些交通量不大的路段，直接將光源取締。這樣肆意的改動(dòng)照明方案，容易引起交通事故。 1.2 未分段分析實(shí)際需求 據(jù)調(diào)查，從施工過程的便捷性考慮，照度往往不會(huì)依照規(guī)范制定的入口段階梯下降、出口段階梯增加的條款來設(shè)置光源，而是照度無變化或是變化較小，并且存在著過渡段照度突變等問題。對(duì)于長度不同的隧道，也沒有考慮車速與環(huán)境改變的相關(guān)性，不斷增加的光照度，易導(dǎo)致超速事故的發(fā)生。 1.3 晝夜照明方案相同 在我國現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)中，照明方案晝夜相同，從未提到有關(guān)夜間照明的問題，晝夜照明存在

4、的差異沒有人考慮。 2 隧道照度變化研究 制定隧道照明首先要考慮到其視覺環(huán)境的特殊性，為了更優(yōu)化隧道照明設(shè)計(jì)方案，最重要的是了解基本的視覺問題。國際照明委員會(huì)制定了從隧道口開始，將入口段照明分為閾值段和過渡段。設(shè)置閾值段的目的是消除“黑洞”現(xiàn)象，讓駕駛者能在入口處辨別出障礙物。而為了避免閾值段的強(qiáng)照明與中段基本照明之間的突變而設(shè)置了過渡照明段，此段照明水平應(yīng)逐漸降低。 白天隧道內(nèi)外的亮度對(duì)比度相當(dāng)強(qiáng)烈，如果加上隧道較長，駕駛者在剛駛?cè)胨淼罆r(shí)看到的是一個(gè)黑色的洞，這就是黑洞現(xiàn)象。對(duì)于長度比較短的隧道，在駕駛者面前出現(xiàn)的就是一個(gè)黑方框。從開敞的亮空間進(jìn)入一個(gè)封閉的黑暗空間，人的視覺需要有一定的時(shí)間

5、適應(yīng)，隧道內(nèi)部的情況需要適應(yīng)后才能看清，這種現(xiàn)象稱之為適應(yīng)滯后現(xiàn)象。特別值得注意的是在隧道的中間段，聚集了汽車排出的尾氣，容易形成煙霧，這些煙霧會(huì)吸收、散射汽車前照燈光后形成光幕。這種光幕降低了與前方障礙物之間的亮度對(duì)比度，最終影響到障礙物的能見度，及其不利于駕駛者的視力辨別。在隧道的出口處，駕駛者往往會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的眩光，同樣容易看不清路況而發(fā)生事故。因此合理的隧道照明方案應(yīng)該分為入口段、中段、出口段三個(gè)分段來進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中最為重要的是入口段的照明設(shè)計(jì)，方案首先應(yīng)該考慮與外界相仿的亮度逐漸降低。具體來說，隧道各段的照明亮度要根據(jù)不同情況來進(jìn)行針對(duì)性分析。 3 針對(duì)性分段、晝夜照明方案 3.1 入

6、口段 白天，隧道內(nèi)外環(huán)境照度反差極大，不可避免造成駕駛者暗適應(yīng)問題。如果駕駛者在隧道入口段無法看清前方信息，就容易引發(fā)事故。在現(xiàn)有規(guī)范中，提出了接近段的照度過渡區(qū)間，但照度降低量很小，駕駛者初駛?cè)胨淼揽诘陌颠m應(yīng)問題依然嚴(yán)重。入口段即使設(shè)有加強(qiáng)照明，受隧道外自然光照度、時(shí)間、天氣、地理環(huán)境以及洞口朝向等諸多因素影響，在進(jìn)入下一段行車時(shí)仍遭遇嚴(yán)重的暗適應(yīng)問題。為保證視力環(huán)境的平順過渡，可采用提高照度的方法7。 夜間環(huán)境隧道內(nèi)照度較高，又會(huì)造成駕駛者強(qiáng)烈的明適應(yīng)問題。夜晚在照度較高的隧道內(nèi)行車的時(shí)候，要實(shí)現(xiàn)順暢的過渡，應(yīng)科學(xué)的逐漸加強(qiáng)環(huán)境照度。但通過調(diào)查實(shí)際情況，都是基本遵循晝夜相同的照明設(shè)計(jì)。夜間

7、，入口段仍然采用白天相同的加強(qiáng)照明方案，加劇了環(huán)境的突變，明適應(yīng)問題更加的突出，遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離駕駛者的實(shí)際需求，同時(shí)還增加了不必要的電能浪費(fèi)，造成不必要的損失。更值得注意的是，明、暗適應(yīng)過程過于頻繁，也易引起駕駛疲勞。尤其是在隧道群出現(xiàn)的環(huán)境段，上述問題顯而易見。 3.2 中段 隧道中段照明的根本就是保證駕駛者最大程度地看清道路信息，考慮到白天隧道內(nèi)外環(huán)境的一致性，此段照度越高越滿足駕駛者需要。 到了夜間，則中段照度越低越能滿足駕駛者需求。因?yàn)楫?dāng)隧道環(huán)境內(nèi)照度提高后，駕駛者行車速度也會(huì)相應(yīng)提高，同時(shí)駕駛者視力所接受到光源，是經(jīng)過各種表面反射后的生態(tài)光。相對(duì)封閉的隧道環(huán)境，反而會(huì)增多反射面積，使汽車前

8、照燈能效增加，進(jìn)一步優(yōu)化了視力環(huán)境。 3.3 出口段 白天，因明適應(yīng)時(shí)間短于暗適應(yīng)時(shí)間，現(xiàn)行的照明方案基本能滿足需求，但值得注意的是要加強(qiáng)緩和照明。一般情況下駕駛者在出口段都會(huì)提高車速，因此緩和照明段應(yīng)在原有的基礎(chǔ)上適當(dāng)加長距離，以保證良好的順勢(shì)過渡。 夜晚，駕駛者駛離隧道之前又將面臨暗適應(yīng)問題。在現(xiàn)有出口加強(qiáng)照明的情況下，暗適應(yīng)問題尤為嚴(yán)重。駕駛者根本無法看清楚前方的道路信息，這成為很多隧道出口處夜間易發(fā)生交通事故的重要誘因。由此可見，夜間隧道出口段設(shè)置大量密集的光源，既浪費(fèi)能源又影響了行車安全，應(yīng)該在夜間關(guān)閉部分光源以保障駕駛者的行車舒適性。 4 結(jié)語 隧道照明的目的就是改善駕駛者的視場環(huán)

9、境，在不同條件下，駕駛者對(duì)照明需求的差異很大。我國隧道照明規(guī)范中還存在諸多空白，應(yīng)以駕駛者實(shí)際需求為指導(dǎo)，依據(jù)駕駛者視覺特性和心理反應(yīng)制訂有針對(duì)性的照明方案。 提倡把隧道分為入口、中段、出口三段，并結(jié)合晝夜不同情況進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)。在隧道入口處，白天應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)光照度，夜間與之相比適當(dāng)?shù)臏p弱光照度，以保證駕駛者逐漸適應(yīng)隧道內(nèi)環(huán)境；在隧道中段，應(yīng)結(jié)合隧道內(nèi)外環(huán)境的一致性，白天采用較高的照度方案，夜間則應(yīng)在保障駕駛者看清道路信息的基本要求下，盡可能的降低照度；在出口段的照明設(shè)計(jì)上，白天在現(xiàn)有方案的基礎(chǔ)上加強(qiáng)緩和照明路段長度，夜晚則應(yīng)逐漸降低照度，以保證駕駛者更好的順勢(shì)過渡。依據(jù)上述原則，可在隧道照明方

10、案制定初期，設(shè)計(jì)兩套線路，日后晝夜定時(shí)開關(guān)，以滿足不同條件下駕駛者對(duì)隧道內(nèi)外光照度的需求，從而降低隧道事故的發(fā)生率，同時(shí)又可以節(jié)能減排。 參考文獻(xiàn)： 1交通部重慶公路科學(xué)研究院.JTJ 026.1-1999 公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范S.北京：人民交通出版社，2000. 2王輝，劉浩學(xué)，趙煒華，等.公路隧道環(huán)境中交通事故特征分析J.公路，2009（11）：144-147. 3劉浩學(xué)，趙煒華.高速公路隧道環(huán)境中駕駛行為特征及安全保障技術(shù)研究R.2010. 4MW艾森克，MT基恩.認(rèn)識(shí)心理學(xué)M.高定國譯.上海：華東師范大學(xué)出版社，2008. 5 劉浩學(xué)，劉柏.交通心理學(xué)M.西安：陜西省科學(xué)技術(shù)出版社，1992. 6周東明