影响道路照明质量的要素(终稿)

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1、影响道路照明质量的要素作者：孙卫平道路照明的主要作用是保障夜间交通安全，为道路使用者提供舒适、可靠的视觉环境。在夜间道路使用者中，由于机动车速度快，发生事故的后果严重，所以需要首先保证机动车驾驶员的视觉作业需求。而道路照明的质量与驾驶员视觉可靠性之间存在密切关系，如果视觉可靠性得到改善，必然减少事故发生。因此，评价道路照明质量的优劣，首先要从影响驾驶员视觉可靠性的基本因素和要求出发。视觉可靠性包含两个方面：视功能和视觉舒适。视功能是指驾驶员在他的视野中看清物体及其变化的功能，即视觉的生理作用是否处于正常状态。视觉舒适是指在道路照明产生的视觉环境中，驾驶员在心理上是否感到舒适。直接影响驾驶员视

2、觉可靠性的基本因素有如下几条：l路面或道路附近的物体亮度；l道路背景的普遍亮度；l辨认物体和细部的尺寸；l物体与背景之间的亮度对比；l车道路面与观察到的环境之间的亮度对比；l观察物体的有效时间；l眩光程度等。根据上述因素，下面分几个方面讨论驾驶员的视觉可靠性与道路照明参数之间的各种关系，从而确定影响道路照明质量的因素和要求。一、建立照明参数的基础——亮度一个物体之所以能被看见，引起视觉反应。是由于其表面发射的光线进入了观察者的眼睛，进入的光线越多，视觉知觉就越强。道路表面上的照度，是作为观察对象的道路表面单位面积上接收的光线数量，它不能直接给出观察者视觉知觉的强弱。只有道路表面的亮度的高低，

3、才能直接正比于观察者视觉知觉的强弱。实际的道路表面是一种介于漫反射和定向反射之间的表面，这类表面上某一点的亮度，是该点照度和光线入射角、表面反射特性以及观察方位角的函数。所以路面上即使是照度相同的不同点，由于相对于观察者位置的不同，其亮度也不同。因此，对于使用者来说，道路表面的明暗不直接决定于照度，而决定于亮度。道路表面的照度只反映了路面接受光通量的情况，并不反映路面对这些光线的反射情况，因此它不是一个直接反映道路照明质量的量。而直接影响驾驶员视功能的是在他视野范围内存在的各种亮度图案。由此可见，只有基于亮度概念上建立的各种照明参数，才能很好的满足视觉可靠性的要求。国际上自1940年开始以亮

4、度来评价道路照明系统，70年代又增加了可见度、识别几率等视功能指标来综合评价，以求更客观更完整准确的反映道路照明的质量。一、视功能1、照明水平：要能看见并分辨一个物体就，就需要物体与背景间存在一定的亮度区别。在一般的道路上，照明水平较低，所以颜色的视觉较贫乏。而对于驾驶员来说，所必须获取的视觉信息是能在背景（路面）上发觉障碍物的存在，不必区分是什么颜色。同时由于人眼对物体与背景间的亮度差别，比颜色差别更容易区别。所以引出了亮度对比度这一概念，其定义为：C=LO-LbLb式中：C—亮度对比度Lb—背景亮度Lo—物体亮度如果物体比背景暗，这个对比度可称之为负对比度，反之则称为正对比度，道路照明一

5、般产生负对比度。因为在明亮背景上的一个黑影，比暗背景上的一个明亮物体更容易被发现，驾驶员只要能看到障碍物的轮廓并判断其方向就行了，并不需要了解细节。路面上一个物体的亮度Lo与它表面漫反射率RO和它垂直面上的照度Ev的乘积成正比。在亮度为Lb的道路上，一个为Lo的物体在视觉上可能出现下列三种情况：A、LoLb，可以看到明亮的影子。显然，第二种情况应该避免。道路照明通常以满足LoLb则Ev值必然高，Ev值高就很容易引起眩光。由此可见，增加背景亮度或减少垂直面照度，能提高亮度对比度。从而影响视功

6、能。在控制垂直照度的条件下，路面的平均亮度Lav就可以作为评价道路照明质量的一个重要参数。2、均匀度：为满足驾驶员的视功能需求，不仅要有一定的路面平均亮度，而且要求路面亮度分布要有一定的均匀度。这就是影响照明质量的第二个参数——亮度总均匀度Uo，其定义为：Uo=LminLav式中：Uo—亮度总均匀度Lmin—路面最小亮度Lav—路面平均亮度在一般情况下，最差的对比度往往出现在路面亮度低的区域，以致不易识别出在这些区域里的障碍物。同时，当驾驶员观察道路较暗的部分时，较亮的部分作为眩光源也会对视功能产生影响。因此需要确定路面最小亮度和平均亮度之间的比值，即亮度总均匀度Uo，这对视觉可靠性来说同样

7、是十分重要的参数。1、眩光：眩光作用会导致识别能力下降，这是由于光在人眼里发生散射所造成的。在没有眩光时，位于驾驶员视野正方向上景物的影像，清楚的聚焦在眼睛的视网膜上，这时的视觉灵敏度与景物的亮度成正比。若在偏离视野正方向的位置上有一眩光源，这个眩光源的光线也会进入眼睛，但这部分光线不会被聚焦，会在眼睛里部分的散射。这部分散射光落到视网膜上，就好像在原来清晰的影像上叠加了一层光亮的幕。这层幕的亮度称为等效光幕