基于等效光幕亮度的隧道照明研究.pdf

1、在地形復(fù)雜區(qū)域的采用隧道公路方式可縮短距離,提高交通效率,保護(hù)生態(tài)。隨著公路隧道里程的日益增加,巨大的隧道照明能耗為題也日益突出。隧道入口段是整條隧道的起點(diǎn),入口段照明參數(shù)是隧道過(guò)渡段照明的計(jì)算基礎(chǔ),因此研究入口段照明對(duì)隧道照明安全與節(jié)能都有非常重要的意義。
　　 在本文研究中,主要完成以下工作:
　　 ①針對(duì)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》中計(jì)算隧道入口段亮度的K值法的理論缺失,在詳細(xì)研究、分析比較幾種計(jì)算入口

2、段亮度的方法后,提出應(yīng)該將CIE2004最新視覺(jué)理論,以及考慮了駕駛員的生理和心理效應(yīng)的基于等效光幕亮度理論的最小察覺(jué)對(duì)比度理念,引入公路隧道照明設(shè)計(jì)中,以便精確地計(jì)算隧道入口段亮度,從而奠定各個(gè)隧道的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)值。并設(shè)計(jì)出方便實(shí)用、計(jì)算精度較高的自動(dòng)讀解洞口照片完成計(jì)算的“等效光幕亮度計(jì)算程序”。
　　 研究了等效光幕亮度和小目標(biāo)可見(jiàn)度的關(guān)系,通過(guò)詳細(xì)的公式推導(dǎo)與證明,提出了對(duì)CIE在隧道照明入口段計(jì)算公式的修改意見(jiàn),為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

3、進(jìn)一步改進(jìn)提供參考。
　　 ②針對(duì)CIE已經(jīng)提出了隧道照明分析要考慮隧道壁面光反射對(duì)照明的影響,但是我國(guó)目前現(xiàn)行國(guó)標(biāo)是直接沿用戶外道路照明設(shè)計(jì)理論,只計(jì)算了光源的直接照射效果,沒(méi)有考慮隧道墻面、路面,以及頂棚的光反射帶來(lái)的亮度增強(qiáng),這就沒(méi)有真實(shí)反映隧道內(nèi)部路面亮度實(shí)際情況,這對(duì)隧道照明節(jié)能產(chǎn)生了不利的影響。
　　 隧道中間段是相對(duì)最長(zhǎng),所需照明也最多,處理好中間段節(jié)能效果最有價(jià)值。針對(duì)各地24條隧道照明情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)研的

4、測(cè)量數(shù)據(jù),結(jié)合1:1隧道模型實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)室的隧道照明模型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行分析并得出結(jié)論:隧道照明反射增量作用主要與隧道墻面光反射比、墻面光反射比、路面光反射比以及光源的直射光通在路面、墻面和頂棚的分配比直接相關(guān)。
　　 應(yīng)用先進(jìn)的蟻群算法,設(shè)計(jì)出隧道照明反射增量系數(shù)計(jì)算程序,可以快速準(zhǔn)確求出照明反射增量系數(shù)。據(jù)此可以有依據(jù)地對(duì)照明設(shè)計(jì)值進(jìn)行折減,減少不必要的過(guò)高照明消耗,達(dá)到科學(xué)的節(jié)能目的。
　　 ③系統(tǒng)分析了隧道內(nèi)部光的

5、多次反射條件下,隧道照明設(shè)計(jì)的各個(gè)相關(guān)參數(shù)對(duì)基于最小察覺(jué)對(duì)比法計(jì)算式中的道路照明質(zhì)量系數(shù)qc值的影響。
　　 將隧道壁面視為具沿隧道軸向連續(xù)的表面,墻面和拱部的反射特性不變；沿隧道軸向壁面分割的微小樣條為連續(xù)的漫反射光帶,研究分析了隧道照明內(nèi)部的光能輻射傳導(dǎo),在考慮隧道內(nèi)部各表面光多次反射條件下,建立隧道內(nèi)部的參考小目標(biāo)中心點(diǎn)垂直面照度Ev以及路面路面照度Er的計(jì)算模型,并加以程序?qū)崿F(xiàn)。
　　 通過(guò)該程序,通過(guò)變換隧道設(shè)

6、計(jì)參數(shù)的不同取值,分別有針對(duì)性的研究這些設(shè)計(jì)參數(shù)的變化對(duì)qc影響,聯(lián)系這些照明設(shè)計(jì)參數(shù)在實(shí)際工程中可能的取值加以分析研究,從而確定基于等效光幕亮度下的隧道照明參數(shù)的最佳(或較好)組合,達(dá)到指導(dǎo)隧道實(shí)際照明工程項(xiàng)目的目的。
　　 ④根據(jù)CIE以及我國(guó)隧道照明設(shè)計(jì)規(guī)范,選擇適用的JAVA語(yǔ)言,設(shè)計(jì)編制出界面友好,使用方便的隧道照明輔助設(shè)計(jì)軟件--“基于等效光幕亮度與察覺(jué)對(duì)比法的隧道照明計(jì)算”程序。并以重慶真武山隧道為例,詳細(xì)應(yīng)用本文