高速公路中短隧道照明研究

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1、湖南大学硕士学位论文高速公路中短隧道照明研究姓名：张亚林申请学位级别：硕士专业：建筑与土木工程指导教师：王昌衡;黄仁基20080501工程硕上学位论文theOryaboutthetunnellightingsystem．KeyWords：Tunnelillumination；HighVoltagesodiumlamp；Illumination；Bri曲tness；IlluminationcontrolⅣ工程硕十学位论文1．1引言第1章绪论公路隧道具有缩短公路里程、提高运输效益、节省用地、利用地下空间和

2、保持生态环境等优点。近年来，“逢山绕行”、“大填大挖”的旧观念正被“多打隧道、多架桥、少修盘山道”注重环境保护的新理念所替代，我国山区高速公路隧道的修建量越来越多，如福建已建成的福宁高速、京福高速，在建的泉三高速，即将开工建设的百色至隆林高速公路含有多座隧道，有的路段隧道总长已占到路线长度的10％～30％。隧道照明与交通安全、公路建设与维护的运营成本都有直接密切的关系。随着高速公路的飞速发展，公路隧道的建设规模日益扩大，从驾驶员心理生理特性出发来考察隧道的照明质量问题越来越显重要【11。隧道照明设计是

3、从驾驶员的视觉特性出发，满足驾驶员交通安全的视觉信息采集的需要，提高驾驶上的安全性和增加舒适感为前提，进而降低运营成本。现行的《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026．1．1999)针对高速公路、一、二级公路新建隧道和改建隧道的设计提供了一定的依据，但是由于我国幅员辽阔，各地的地理、地貌和气候条件非常复杂，对高速公路隧道照明研究比较滞后，所以，在公路隧道照明的工程实践中，暴露出一些问题。客观要求我们依据交通心理学的理论，在深层次上对驾驶员在隧道内行车的视觉特性和洞内自然光的分布规律进行研究。1．2国

4、外研究现状公路隧道照明质量的好坏与隧道灯具有着直接关系。为了满足公路隧道运行的要求，隧道灯具需要适应公路隧道的使用特点，而且要求节约能源、提高照明效果，保证行车安全舒适。为此，国外曾对隧道照明的进行了大量的研究，根据隧道内的驾驶员驾驶行为特性和亮度变化CIE(国际照明委员会)规定了一系列数值计算准则，德国标准也规定了具体的壁面计算方法，日本给出了灯具维护系数等121。另外，隧道内的照明与灯具有很大的关系131，欧美等发达国家都非常重视隧道灯具的研究，对灯具结构、外观质量、功能和轻量化作了大量工作，也对

5、灯具的外壳材料、反射器材料、密封材料、光具的光学特性，对灯具和隧道的匹配，逆光照明技术，光辐射危害，光源选择及照明设备的维护等方面都做了一定的研究，取得了一定的成果。高速公路中短隧道照明研究此外，美国和日本在公路隧道照明与驾驶员心理和驾驶行为的研究方面已取得突破性进展等，这些对我们以后的研究有着很好的借鉴作用。1．3国内研究现状由于我国高速公路起步较晚，在很长一段时间内，我国公路隧道照明设计的具体设计规范是处于空缺状态。直到2000年1月，中华人民共和国交通部才正式颁布了《公路隧道照明设计规范》，并于

6、当年6月1日开始实施，该规范具体规定了高速公路、一级、二级公路新建隧道和改建隧道的照明设计准则。这对于指导公路隧道照明设计有十分重要的作用。长期以来我国对公路隧道照明问题的研究比较少，研究领域主要集中在隧道照明设施身、设计以及反光材料的性能方面。而在系统的研究隧道照明与公路的设计标准、交通流量、交通状况、交通安全、地理条件、建设维护费用之间的综合关系还几乎是空白。就《公路隧道照明设计规范》而言，该照明设计规范和实际应用之间还存在许多问题：没有很好的解决公路隧道的照明系统与功能要求，没有考虑隧道地理位置

7、、洞口朝向、设计交通量等因素的综合影响，没有对单向交通和双向交通加以区分，以及不同地理地貌条件、气候因素、公路设计标准、公路建设、维护与运营费用、交通安全诸因素之间的关系。我国在隧道照明研究中，关于公路隧道照明标准对驾驶员的视觉生理反应、驾驶行为、驾驶心理的影响研究甚少。我国对隧道照明设施的管理和养护缺少研究，而且在实际运营中多有违背规范之处。例如《公路隧道照明设计规范》规定长度在100m以上的隧道都要设置照明【41，但在实际过程中，有的500～600m的隧道都不设置照明，有的长隧道虽然设置了照明系统

8、，却仅仅开一半灯具，有的只开四分之一，甚至有的干脆不开。这些无疑对公路安全顺畅的运行又造成了严重威胁【5】。总之，由于美国、欧洲、日本高等级公路的设计标准、交通流量、交通结构以及公路运营机制与我国的实际情况有着较大差别，很多结论需要进一步验证，国内的规范不是很完善的情况下，进行驾驶员的视觉特性和自然光的规律进行研究，对隧道照明进行理论与实践的研究有十分重要的意义。1．4本文有关的基本概念(1)光通量：指单位时间内光辐射能量的大小，说明光源发光能力的基本量