隧道照明控制策略及技术经济分析

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1、隧道照明控制策略及技术经济分析隧道照明控制策略及技术经济分析摘要：本文结合粤湘高速公路博罗至深圳段项目石鼓隧道具体运营环境，根据光强检测器数据，分别实现隧道照明的手动控制、分段时序控制和自动控制，解决不同气候、时间状态下隧道的照明控制，并针对照明光源的经济技术比较分析，降低隧道运营成本。关键词：高速公路隧道照明系统行车安全监控系统1•隧道照明控制策略1・1手动照明控制策略手动控制方式开启或关闭照明回路主要是根据隧道的具体运营情况和天气状况，rti监控人员对隧道的具体状况进行大体的分析和判断，并做出相应的应急措施的

2、一种控制方式。因无法对隧道内外的光强值进行准确的判断，一般情况下，只有当自动控制和分段时序控制均失效时，才会采取手动控制的方式进行隧道的照明控制。1・2分段时序照明控制策略分段时序控制方式是根据季节的不同和一天中不同的时段来改变照明回路运行状态的方式，并对隧道内发生事故或火灾的情况做出相应的应对措施，虽然对一天内不同照明回路的工作状况做了更细致的分工，但由于无法考虑到不同天气状况带来的影响，不能对隧道内外的光强值进行准确的判断和分析，缺乏准确性和精确性。1.3自动照明控制策略1.3.1照明冋路平均亮度计算根据《公

3、路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999),分别计算亮度值如下表1,通过对亮度值的分析，分别对隧道不同路段采用相应的照明控制策略。1.3.2引入段照明控制在隧道照明中，引入段是进入洞口的第一段，驾驶员在接近、进入和通过隧道的过程中，由于亮度的差别和人眼的视觉问题，此区段的事故发生概率是最大的,其次则是隧道的出口段，因此引入段和出口段的照明控制对整个隧道的运营起到了举足轻重的作用。因此，隧道引入段的照明控制又是整个隧道照明控制的重中之重。1.3.3过渡段照明控制系统根据所计算的平均亮度理论值，设定照明器

4、的优先级由高到低的次序。当区段亮度小于亮度标准时，按优先级次序由高到底逐一开启照明回路，直至过渡段平均亮度满足其标准亮度要求。当关闭过渡段某些照明回路虽然仍能满足该区段亮度标准，但这些回路的启停，同时也直接影响引入段的亮度，而引入段作为隧道照明控制的重要部分，安全起见，首先考虑满足引入段的亮度需求。1.3.4基本段照明控制在隧道道路照明区段中，基木段照明的基本任务是保证停车视距。基本段的照明水平与空气透过率、行车速度以及交通量等因素有关。基本段亮度取Lin二4・5cd/。基本段内不涉及加强照明，只有基木照明。因此

5、根据基本段的照明回路覆盖情况，基本段的照明回路应覆盖基本段的绝大部分和出口段以及引入段、过渡段照明。1.3.5出口段照明控制在单向交通的隧道中，有吋需要对出口段作适当的处理，以便缓和“口洞现象”带来的不利影响。在单向交通隧道中，应设置出口段照明；出口段照明长度宜取60m,亮度宜取中间段（基本段）亮度的5倍。即200cd/m2$（Lout=5XLin）^100cd/m2o根据之前计算的平均亮度理论值，与其亮度标准进行比较，设定照明器的优先级次序，当洞内亮度小于亮度标准时，按优先级由高到低的次序逐一开启照明回路，直至

6、出口段平均亮度满足其标准亮度要求。2.石鼓隧道照明控制方案技术经济比较分析2・1隧道照明技术指标结合隧道的交通特点，本项目对隧道按80km/h进行限速，并据此配置隧道照明方案，如表2,以降低一次投资和运营成木。同吋，考虑本路段交通量的发展情况，采用“分期实施”的原则进行设计，近期适当降低照度标准，远期待交通量发展到一定规模后，通过更换光源功率等方式来提高照度水平，以满足安全行车和节能要求（如表2）。2.2石鼓隧道照明灯具选型隧道照明能耗是隧道运营的主要成本，降低能耗、节能减排是目前全国在建高速公路隧道项目首先需要

7、考虑的问题。石鼓隧道拟采用半导体（LED）照明设计，为降低隧道建成通车后的运营成木打下了良好的基础。2・3石鼓隧道照明灯具使用成本对比采用LED照明后，隧道洞内照明供配电系统的负荷为249.36KW，跟原钠灯设计的负荷523.75KW相对比，下降了52.39%。由于灯具功耗的下降,电缆投资成本可节省约73万。采用LED灯相比原初步设计的高压钠灯方案，一次投资约为原來的2倍，增加约550万元。但采用LED灯相比高压钠灯方案，在使用期50000小吋内，设电能为1元/度，则采用LED灯方案节约能耗约920万元。大大降低

8、了隧道运营成本，具有良好的社会经济效益。通过对高速公路隧道照明控制策略必要性的分析讨论，结合粤湘高速公路石鼓隧道照明系统经济方案分析比选，提出了适用于石鼓隧道照明的手动控制、分段时序控制以及自动控制方案，以解决不同气候、时间状态下隧道的照明控制,确保隧道运营安全，降低隧道运营成本。参考文献：[1]交通部部颁标准•公路隧道交通工程设计规范(JTGD70-2004)[S].人