公路隧道洞外亮度动态特征研究

隧道洞外亮度作为隧道照明系统的设计基准参数之一,不应仅考虑不利状态下的设计值,还应考虑实际运营时的动态值,而规范中提出的洞外亮度建议值和调光分级动态取值均未充分考虑光气候、洞口朝向等差异以及动态特征。针对当前洞外亮度设计取值误差大,实测洞外亮度滞后,动态取值困难等现实问题,文章提出了建构隧道洞外亮度理论模型的思路,并以此作为隧道洞外亮度动态特征研究的理论基础,从而为隧道照明设计提供更为详尽和可靠的基准数据,为隧道智慧照明的应用提供技术支撑,为实现隧道照明节能提供新途径。     

LED光源在隧道照明中的应用及节能分析

为了满足近几年来隧道建设的迅速发展,LED灯具逐步突显其在隧道照明中的应用优势。设计隧道为分段长隧道,结合其洞口形式、行车速度、洞口方向、连续隧道亮度折减等特点,确定隧道照明亮度设计标准后,应用LED灯对隧道进行照明设计,计算并图示分析了采用LED光源的灯具选择及布置方式。同时利用LED光源的特点,采用无级控制系统对隧道照明进行调光控制。在对LED灯与高压钠灯进行比较分析后可以看出,LED光源用于隧道照明虽然初始投资比较高,但是在运营维护频次及用电费用方面都低于传统高压钠灯。从长远角度来看,LED照明是一种非常节能的绿色照明,且在照明控制方式上能够实现无级控制,充分体现了LED照明的优点和应用于公路隧道的优势,为解决隧道照明提供了一种全新的思路。     

LED隧道无极调光控制技术

照明科技领域一直在朝着理想的境地一按需照明而努力,由于旧时的技术还没有做到可以随意控制光源的亮度。而设计时又必须放宽足够的一定量的设计冗余,因此公路隧道的照明经常存在过亮的现象,从而造成了巨大的资源浪费、浪费的能源量往往达到了50％-90％。随着科学技术的发展,LED照明技术也越来越成熟。无法控制照明亮度的现象已成为历史。本文结合一些隧道LED照明调光控制的实践,就这一问题进行探讨。     

基于光气候理论的隧道洞外景物亮度研究

隧道洞外景物亮度是隧道照明设计最重要的基准参数,合理的隧道洞外景物亮度值的选择既能保证隧道照明的安全性又能保证隧道照明的经济性。我国现行隧道照明设计标准中给出的隧道洞外景物亮度的标准值,是直接选用CIE隧道照明指南中给出的建议值。实际上,由于各个地区的光环境的差异以及隧道洞外景物的表面材料反射特征的差异,必然会导致隧道洞外景物亮度的差异。因此,本文在大量的调研基础上,结合已有的最新的光气候研究成果,提出了用光气候理论研究隧道洞外景物亮度新的理论和方法。     

一种高效低纹波调光LED驱动频闪的研究

随着LED照明行业及LED驱动电源技术的发展,具有调光功能的LED驱动电源在LED照明中的应用越来越多,对其调光性能的要求也越来越高.通过对一种高效低纹波调光LED驱动频闪实现方式进行研究,使其既满足LED低纹波电流的要求,又能使LED灯在调光过程中无闪烁、亮度变化均匀柔和,并且可适应不同的调光曲线要求.     

基于路面平均照度的隧道中间段照明节能优化

隧道照明能耗已成为高速公路运营的巨大负担,为了保障在行车安全的前提下有效地降低隧道照明能耗,通过对隧道中间段照明布灯参数优化及布灯方式对比来确定隧道最小亮度需求,采用调光控制方法对LED灯进行调节,利用DIALux对优化后的照明系统进行仿真模拟,实现照明节能。以张涿高速隧道为例,对参数优化后的两侧交错布灯方式与其他布灯参数优化的照明布灯方式进行比较。结果表明,参数优化改造后的照明系统与未优化前相比,提高了路面平均亮度,可节省能源约为15%,在不同路段的路面平均亮度满足路面最小亮度,路面照明亮度满足安全行车要求。     

新型隧道LED灯照明系统无级调光控制方式

针对近年来逐渐进入公路隧道照明的LED灯各种调光控制的调光范围、调光分级、电源效率、信号传输性能等影响因素进行对比分析的基础上,提出了采用DC0～5 V模拟电压信号传输的模拟信号控制电流平均值模式的亮度控制的新型隧道LED灯的调光控制方式,具有调光范围宽、电源效率高、信号传输性能好等特点.     

基于道路模拟的可调光道路照明的阈值增量

依据CIE 150号出版物中的阈值增量(TI)的计算公式,推导了在理想道路和调光情况下不同人眼适应亮度时TI和光输出变化之间的关系。通过更改路灯配光文件中光输出系数,来模拟可调光路灯在空间各方向上光强均匀变化,运用道路模拟软件计算道路照明的阈值增量,验证推算结果。理论推导和模拟结果表明,在理想条件下灯具调光对阈值增量的影响由于受人眼适应亮度高低而不同,并不随着路灯光输出的改变而单调地改变。     

基于DIALux软件的公路隧道照明定量化分析技术研究

隧道照明系统占隧道总电耗一半以上,隧道照明节能对公路建设可持续发展有重要意义。在设计阶段开展定量化分析实现精细化设计,是降低照明系统安装功率和运营期间能耗的基础。首先采用AutoCAD三维建模功能建立隧道整体模型,通过图形格式交换导入到DIALux软件中;然后,采用DIALux软件"户外场景"中的"街道评估"区模式,并通过"控制群"功能来设定各个回路的开启与关闭,进而对不同调光模式进行整体分析,获得了平均亮度、亮度纵向均匀度、亮度总均匀度等规范要求的指标。经过反复试算,可以得到优化的照明灯具配置。研究表明:通过AutoCAD与DIALux软件的联合使用,可以实现对各种工况的分析,从而提高隧道照明系统的定量化分析和精细化设计水平。     

隧道照明智能调光控制方案的探讨

阐述了隧道照明分区段设置,详细分析了隧道控制照明系统中各种调光控制方案的优缺点,提出了一种适用隧道照明的智能调光控制方案,对整个隧道的基本照明进行实时调光控制,并配合交通诱导和车道控制进行灯光引导,为隧道提供安全、可靠、合理、节能的照明环境。     

国内外公路隧道照明标准中亮度水平对比研究

本文根据对国内外现行公路隧道照明标准的研究,分析了影响公路隧道白天亮度水平的因素,并根据各标准规定对某一假定环境不同车速条件下的隧道进行亮度水平模拟。从各照明段长度和照明段亮度两方面,对比分析了不同车速条件下各标准中隧道亮度水平的差异及原因,从而为确定科学合理的隧道亮度水平提供参考依据。     

基于小目标视看距离的隧道照明安全性研究

隧道作为公路交通系统中不可缺少的一部分,由于其半封闭的管状空间特征,内部无法接受到自然光照。因此,为了保证驾驶员的视觉功效与安全性,需要对隧道空间内部进行全天候的人工照明。而以安全性为首要目标、兼顾节能性的隧道照明,需要提供适宜的道路表面亮度、色温等照明指标,从而在合理的照明能耗下使驾驶员达到保障驾驶安全所需的视看距离,即能够在发现障碍物后拥有充足的反应时间以避免交通事故的发生。本文在足尺隧道实验场地中,以小物体90%发现率所对应的视看距离作为最长可视距离评价指标,通过人因实验,探索不同道路表面亮度、色温的照明条件组合对隧道空间内驾驶员视看距离的影响。结果表明,道路表面亮度对最长可视距离影响显著,色温造成的影响则与道路表面亮度、驾驶员年龄等因素有关。     

光源色温对隧道及道路照明视觉功效影响的研究

根据国外相关研究成果和中间视觉理论,采用自行研制的反应时间测量系统和PR-650光谱扫描仪,分别对同类型不同色温的光源进行了反应时间和光谱能量分布测试。获得了在中间视觉条件下反应时间与背景亮度之间的函数表达式,以及反应时间随背景亮度、视标对比度和视标偏心角改变的变化规律。结果表明,在所研究的背景亮度范围内,用高色温的紧凑型荧光灯照明能缩短反应时间,从而增快对瞬态事件的反应速度;反之,用低色温的紧凑型荧光灯照明则会延长反应时间,导致大脑反应迟钝。本研究成果提供了光源色温影响视觉功效的实验依据,为制定更加科学和合理的隧道及道路照明设计标准打下了基础。     

照明眩光及眩光后视觉恢复特性

眩光是影响视觉的一种重要因素，它和光源的位置，亮度有。CIE从视觉状态出发将眩光定义为不舒适眩光（Discomfort glare)和失能眩光（Disability glare).本文根据CIE的划分标准对眩光进行讨论并利用计算机进行人眼的眩光后视觉恢复特性测试,取得了良好的结果.     

公路隧道基本段照明亮度对隧道能见度的影响研究

对能见度公式进行研究并用Matlab软件编写隧道内对比度传输系数程序,探讨隧道内照明亮度对隧道能见度的影响.说明隧道内能见度情况与隧道纵向的前后亮度对比有关;无论隧道内污染物浓度场是何种形式,要使隧道能见度良好,都需使得隧道内亮度从入口至出口逐渐增大,亮度增大的速率越大,能见度越好.并对传统隧道照明曲线进行改进.     

眩光持续时间的主观反应的测试

同一眩光指数的眩光由于作用于人眼的时间不同,刺激程度也不一样,本实验设定不同的灯具亮度和背景亮度,也就是在不同眩光指数下,通过改变眩光持续时间来测试人对眩光的主观感受,得出其变化趋势并进行分析和说明,同时结合体育照明,对结果进行了讨论.     

用数码相机研究隧道洞外景物亮度

隧道洞外景物亮度是隧道照明设计中确定入口段和过渡段亮度的基准参考值,为了更准确地确定这一基准参考值,本文建议用数码相机研究隧道洞外景物亮度。根据数码相机成像原理和数字图像的色度学原理,用实验测试数据拟合出一定曝光条件下相机的光学特征表达式。根据这一光学特征表达式,从数码相机拍摄的数字图像,计算出实际的隧道口景物亮度值。实测值和计算值比较,这一方法具有较高的精确度,能满足工程设计的需要。     

公路隧道洞外亮度的确定方法对此分析

通过对比分析现行的公路隧道洞外亮度确定方法,认为用环境简图法确定洞外亮度L20既简单易行又能保证精度,由于等效光幕亮度Lseq能更好地反映汽车驾驶员感受到的洞外亮度,该指标将逐渐被广泛采用。在用环境简图法确定L20的过程中和Lseq的计算过程中都需要洞外景物亮度,考虑到洞外景物亮度的测量比较麻烦,提出选一典型地区测量其洞外景物亮度,国内其他地区的洞外景物亮度根据当地的光气候数据计算得到。     

图书馆照明的调光设计

合理地节约用电已经成为节约能耗的主要内容.在满足照明质量的前提下,合理地对图书馆内照明进行调光,可节省大量的电能.分析了图书馆照明调光的各个环节,给出了图书馆照明常用光源的特点和照明质量的基本要求,描述了调光原理、调光方式以及采用调光设计所带来的优越性.