公路隧道入口段和过渡段照明布灯参数优化研究

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文公路隧道入口段和过渡段照明布灯参数优化研究学位申请人：肖宇学科专业：机械工程指导教师：杨超教授答辩日期：独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学

2、或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定，本论文无保密内容。本人签名____________导师签名__________日期___________摘要公路隧道入口段和过渡段照明布灯参数优化研究摘要我国

3、高速公路隧道里程逐年递增，隧道照明的巨额费用给隧道运营管理部门造成了沉重的经济负担。隧道入口段和过渡段的长度与中间段相比更短，但其亮度要求远高于中间段，灯具的布置密度也远高于中间段，其照明用电量在隧道总耗电量中占很大一部分。因此，降低隧道入口段和过渡段的照明能耗也能很大程度上降低隧道照明的总能耗。本文将通过建立入口段和过渡段的布灯参数优化模型来进行节能研究，以期降低隧道照明能耗。依据公路隧道照明设计细则，本文以灯具安装高度、灯具横向间距、灯具安装仰角和单灯功率为优化参数，以总功耗最小为目标，以路面照度满足照明要求为约束条件，分别建立了隧道入口段和过渡段两侧对称布灯方式下的参数优

4、化模型。以江西九景雁列山公路隧道入口段和过渡段为研究对象，选用雷士照明LED灯具，利用遗传算法对所建优化模型进行求解，得到优化后的灯具布置参数以及路面计算区域内各计算点的照度值，与照明设计细则要求的照度值进行比较的结果表明灯具光衰30%以后路面照度依然满足照明要求。与该隧道改造后的布灯方案相比，优化布灯方案节能效果显著。根据该隧道的实际轮廓，利用照明设计软件Dialux建立了隧道仿真模型，按照优化布灯参数在其中布灯并进行仿真，得出隧道路面各点照度的仿真计算值，其与各对应点照度的优化计算值之间的误差很小，且都能满足照明要求，证明了优化模型的正确性。将优化亮度值进行拟合，所得拟合亮

5、度适应曲线与理论亮度适应曲线很接近，拟合效果良好。根据CIE标准规定的亮度适应曲线，得出了隧道入口段和过渡段整个区间中各点的实际亮度需求函数。分析了在交通设计量较大和较小两种情况下，不同洞外亮度对洞内亮度适应曲线的影响，发现洞外亮度与中间段亮度的差值大小决定了适应时间和适应距离的大小，为实际隧道入口段和过渡段的节能改造提供了依据。关键词：隧道照明，优化模型，布灯参数，仿真试验，节能，入口段，过渡段IAbstractSTUDYONLUMINAIREINSTALLATIONPARAMETERSOPTIMIZATIONOFTHRESHOLDZONEANDTRANSITIONZONEO

6、FHIGHWAYTUNNELABSTRACTHighwaytunnelmileageincreasesyearbyyearinChina,hugecostsoftunnellightingimposeaheavyeconomicburdentotunneloperationandmanagementdepartment.Thelengthofthresholdzoneandtransitionzoneoftunnelisshorterthanthatofinteriorzone,butitsbrightnessrequirementismuchhigherthanthatofi

7、nteriorzone,thearrangementdensityofthelampsisalsomuchhigherthanthatofinteriorzone,itslightingpowerconsumptionmakesupahugepartoftotalpowerconsumptionoftunnel.Consequently,totalpowerconsumptionoftunnellightingcanbereducedtoagreatextentbycuttingdownli