基于視疲勞抑制和視敏度提高的隧道照明光源優(yōu)化研究.pdf

1、近些年來(lái)，不斷發(fā)展的經(jīng)濟(jì)對(duì)交通網(wǎng)密集度和道路安全建設(shè)提出了更高的要求。公路隧道作為道路交通中很重要的一部分，人們對(duì)其建設(shè)與運(yùn)營(yíng)的關(guān)注度也日益提升。由于隧道的特殊結(jié)構(gòu)，在隧道的出入口分別有“白洞效應(yīng)”和“黑洞效應(yīng)”，此外，在道路照明過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)“頻閃效應(yīng)”和“斑馬效應(yīng)”等，嚴(yán)重影響駕駛員的安全駕駛。同時(shí)，數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，疲勞駕駛已經(jīng)成為造成交通事故的最大元兇之一，且人感受到的外界信息有80％以上是來(lái)自于視覺(jué)。基于以上方面考慮，本文對(duì)在隧道

2、照明環(huán)境下，照明光源對(duì)人眼視疲勞和視敏度的影響進(jìn)行了模擬研究，開展了以下工作:
　　首先，本文對(duì)常用照明光源的發(fā)光機(jī)理及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了整合分析，通過(guò)分析可得在照明效果方面LED燈具有極大的優(yōu)勢(shì)。所以，本課題選用了隧道照明常用的高壓鈉燈和高、中、低三種色溫的LED燈進(jìn)行照明效果研究;由于隧道的照明環(huán)境亮度是處于中間視覺(jué)的狀態(tài)下，所以本課題在照明效果評(píng)價(jià)方法中選用了視覺(jué)功效法進(jìn)行研究。
　　然后，提出人眼光生物效應(yīng)作為實(shí)驗(yàn)的理論基

3、礎(chǔ)，分析了人眼光生物效應(yīng)的機(jī)理。研究表明，人眼存在著除明視覺(jué)和暗視覺(jué)以外的第三種視覺(jué)效應(yīng)——司辰視覺(jué)。司辰視覺(jué)是特指可見(jiàn)光線通過(guò)人眼視網(wǎng)膜感光細(xì)胞而進(jìn)一步對(duì)人體產(chǎn)生相關(guān)的生物效應(yīng)，如控制人的生理參數(shù)、影響人的生理節(jié)律等的現(xiàn)象。研究表明，司辰視覺(jué)的光視效率函數(shù)的波峰處于短波區(qū)，對(duì)460nm左右的光線最為敏感。
　　最后，本文從安全性的角度，從現(xiàn)有的照明條件及技術(shù)出發(fā)，通過(guò)暗室內(nèi)模擬隧道交通環(huán)境，分別選用高壓鈉燈和高（色溫4765K）

4、、中（色溫4054K）、低（色溫3177K）三種色溫的白光LED通過(guò)控制變量的方法分組實(shí)驗(yàn)，探究不同光源照射下人眼視疲勞和視敏度的情況。結(jié)果顯示，高色溫LED燈具在以上兩個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出了更高的閃光融合頻率指數(shù)和更低的瞳孔直徑指數(shù)，根據(jù)閃光融合頻率指數(shù)與視疲勞的反比關(guān)系以及孔瞳孔直徑指數(shù)與視敏度的反比關(guān)系，高色溫LED燈具表現(xiàn)出了更為優(yōu)良的照明性能，即在同等亮度下不僅可以減輕人眼的疲勞度，而且可以提高駕駛員的視敏度。同時(shí)，本文運(yùn)用等