公路隧道洞外亮度L_(20)(S)测试分析软件介绍

洞外亮度L20(S)是进行公路隧道照明系统设计的基准之一,洞外亮度L20(S)的合理设定,对于公路隧道照明系统的工程投资和运营开支都将产生较大影响。本文介绍了一种采用数码相机快速测试公路隧道洞外亮度的新颖技术,使得大规模、高效率地测试隧道洞外亮度L20(S)值成为可能,通过对已建成或在建公路隧道洞外亮度进行现场实测,得出较为准确的隧道洞外亮度L20(S)值,以减小洞外亮度设计值与实际值之间的误差。基于数码技术的隧道洞外亮度L20(S)测试方法具有很好的经济效益和社会效益,可在国内全面推广应用。     

隧道入口段照明设计探讨

通过对隧道入口段照明设计的现状进行分析,提出通过隧道洞外亮度的实测,确定符合隧道洞外实际亮度的L20(S)以达到设计节能、提高照明效果、保证行车安全的效果,供设计人员参考。     

福建公路隧道洞外亮度L20(S)研究

洞外亮度L20(S)是照明系统的设计基准之一,洞外亮度L20(S)的正确设定,对工程投资和营运电费都有极大的影响,不容忽视。总结了由重庆交通科研设计院2005年承担的《福建公路隧道洞口段照明参数研究》课题中对洞外亮度L20(S)研究的部分成果,供隧道设计人员参考。     

基于数码相机实测法的区域内高速公路隧道洞外亮度L20(S)取值方法研究

首先分析洞外亮度L20(S)取值对隧道照明系统建设及运营的意义,再对当前国内外通用的洞外亮度取值方法进行了比较,最终确定了数码相机实测法用于区域内隧道洞外亮度大规模实测的可行性;通过分析区域内隧道洞外亮度值取值特点,最终确定了区域内一组数码相机实测的洞外亮度值对该区域隧道洞外亮度值取值的指导意义,从而取得区域内洞外亮度取值方法。     

浙东地区公路隧道调光参数影响因素实测分析与调光控制探讨

为掌握公路隧道调光参数的变化特征,更好地解决调光控制与隧道照明需求匹配的问题,采用改进的环境简图法结合环形线圈车检器同步获取浙东沿海丘陵地区6条公路隧道的长序列洞外亮度L20(S)和交通流数据。实测结果表明： 1）对浙东地区,公路隧道春、夏、秋、冬季的L20(S)峰值比例约为0.95∶1∶0.95∶0.85,晴天、云天、阴天、重阴天的L20(S)比例约为1∶0.6∶0.18∶0.11; 2）L20(S)是影响浙东地区公路隧道照明需求的主要因素,其对调光控制节能的贡献超过95%,交通流对隧道照明需求的影响较为有限; 3）隧道越短,调光控制所取得的节能效果越显著,短隧道采用无级调光,照明能耗可降低50%以上。     

基于照明优化的隧道洞外亮度L20（S）的定量研究

在比较现行公路隧道洞外亮度确定方法的基础上,定量分析洞外亮度取值对入口段加强照明灯具布置及能耗的影响。采用最优化方法,以能耗最低为目标,得出洞外亮度取值与入口加强照明的布灯间距存在高次多项关系,与能耗满足线性关系,从而为隧道照明节能设计及洞外减光设施的设计提供工程指导。     

用环境简图法测试隧道洞外亮度L20(S)

根据隧道洞外亮度L20(s)的定义和环境简图计算隧道洞外亮度的原理，结合京珠高速公路粤境北段和南段隧道群的工程实际，在国内首次提出了采用照度——亮度仪测试隧道洞口环境反光物的亮度，按照环境简图计算公式进行数据处理的一种洞外亮度测试的方法。同时，通过大量的测试和数据分析，为工程设计提供了具体的指导意见和基础数据。     

基于眩光时变特性的东西朝向公路隧道接近段安全性分析

东西朝向公路隧道接近段由于朝向因素,隧道受到东升西落阳光的照射而使得隧道入口内外亮度差异增大,进而产生接近段眩光.为了分析东西朝向接近段眩光对行车安全所产生的影响和改善隧道接近段的行车视觉环境质量,基于洞外亮度L20(S)的20°视场内由于隧道内外景观引起的间接眩光和亮度差异进行分析,并得到接近段眩光时变特性及其对行车安全性的影响.研究结果表明:①东西朝向接近段眩光时变特性为先增后减,分别于上、下午达到极大值;其与隧道内外亮度差异比变化趋势一致;②当隧道内外亮度差超90%时,接近段易出现由于间接眩光所产生的不舒适乃至难以容忍的眩光,进而影响行车安全性.③可通过避免出现间接眩光、降低隧道内外亮度差和改变20°视场内景观构成来提高接近段行车安全性.      

遮阳棚在公路隧道洞口减光中的应用

针对公路隧道洞口减光问题,根据隧道所处地质和地形环境、隧道洞门形式以及地理位置等,在隧道洞口设置不同构件的遮阳棚,形成平滑的亮度过渡带,防止洞内外亮度突变,从而有效地改善了隧道行车环境,确保行车安全和节能降耗,符合高速公路隧道安全、节能、环保的发展理念,在公路隧道设计中具有较好的推广意义。     

公路隧道照明优化设计与计算方法研究

JTG/T D70/2-01—2014《公路隧道照明设计细则》列表数据有限,无法满足公路隧道照明按需控制连续参数取值需求,为解决上述问题,采用MATLAB曲线拟合工具,拟合了隧道入口段折减系数、中间段亮度和照明停车视距计算公式,最大拟合误差分别为-1.43%、-1.7%和8.48%。仿真分析了不同设计时速下隧道车流量、洞外亮度和隧道坡度变化对隧道照明功率变化的影响,提出了隧道照明节能优化措施。结果表明,设计车速超过60 km/h后,车流量和洞外亮度变化引起的照明功率变化开始快速增加。公式化的隧道照明设计方法可为不同工况的隧道照明功率优化计算提供设计参考。     

基于发光反光高性能涂料的隧道照明安全与节能技术应用研究

为解决公路隧道照明节能压力和品质提升之间的矛盾问题，采用新型发光反光高性能涂料用于隧道涂装。通过模拟分析不同涂装方案对路面亮度、亮度均匀度及目标物亮度的增益作用得到适用于工程的应用方案。依托工程应用效果表明，采用发光反光高性能涂料涂装后，隧道行车安全性和舒适性程度更高，所用方案可降低隧道照明年运营能耗在20%以上。本技术对提升隧道照明安全和节能水平、推动隧道提质升级具有促进作用。     

长昆客专湖南段隧道洞口设计研究

长昆客运专线湖南段经过湘中低山丘陵区、湘中中低山区及云贵高原东缘高山区,项目桥隧工程多,工程设计难度大、施工风险高。为解决项目在复杂山区困难条件下的桥隧相连、大量隧道洞口偏压高陡,部分隧道洞口段穿越岩堆或顺层等不良地质等造成的诸多设计施工难题,针对高速铁路隧道工程的特点,通过研究复杂条件下桥隧相连工程的相对关系,将复杂山区的桥隧相连工程划分为隧桥串接、隧桥对接和隧桥毗连（短路基）3种衔接方式分别系统处理,首次开发并应用高速铁路分离式隧桥串接洞门,用于解决桥隧相连情况下的隧桥串接洞门设计; 通过研究偏压、高陡洞口地形、地质,对困难条件下的隧道洞口提出采取“耳墙+护拱+反压回填”暗挖进洞技术、锚固桩正面防护技术及基底桩基托板技术等工程方案解决了进洞困难、洞口不良地质、隧底软硬不均或部分悬空、安全施工等难题。     

基于太阳光照明的隧道按需照明节能控制技术研究

针对隧道加强照明高能耗问题，结合太阳光直接照明的优势，提出太阳光和LED相结合的按需照明智能控制方法。根据实时洞外亮度和交通量确定的照明需求和洞内反馈亮度，由亮度需求差进行LED照明控制调节，最大化利用太阳光实现智能按需照明节能效果。根据试验测试结果，在满足规范要求和安全前提下，可达到50%以上的节能效果。通过对该技术的研究和应用，以期提升隧道照明节能技术水平，推动隧道提质升级，实现公路交通绿色低碳目标。     

公路隧道施工成洞段LED照明优化设计研究

为合理选取与布置公路隧道施工成洞段LED照明灯具，采用DIALux照明模拟软件得到泛光灯、球泡灯与灯带3种常用灯具照明效果与各影响因素之间的关系，并依托重庆红岩村桥隧项目进行相关应用验证。结果表明： 1）相同布灯情况下，利用系数由高到低依次为泛光灯、灯带、球泡灯，而路面照明均匀性由好到差依次为灯带、球泡灯、泛光灯； 2）球泡灯、泛光灯利用系数受布灯间距影响很小； 3）断面大小对利用系数影响同样较小，而反射系数越高则路面照明效果越好； 4）成洞段照明建议以球泡灯和泛光灯为主，且应结合利用系数、光效、布置间距、价格等因素综合选取布置。     

复杂艰险山区公路隧道运营安全风险归类及特征分析

基于对西南复杂山区52座典型在役长大公路隧道运营10余年来逾2 500件安全风险案例的调研,以及西部高烈度地震区、高山峡谷区的国省干线运营隧道震害、崩塌泥石流等灾害的调查分析,结合境内外公路隧道安全风险相关文献,对复杂山区公路隧道运营安全风险的典型风险事件和风险致因进行细致梳理、辨识归类和分析。分析得到:建立了公路隧道安全典型风险辨识框架体系;交通事故是山区公路隧道中发生频率最高的一类风险事件,其时间分布上具有明显的季节特征,空间分布上隧道洞口影响段事故高于隧道中间段;交通环境是引发公路隧道火灾的最主要的因素,需特别重视交通事故和易燃易爆品运输两大不利因素的叠加效应;复杂山区特殊的自然环境和地质灾害是导致公路隧道结构性损伤不可避免的因素,但施工过程中的种种不规范行为的人为因素却是运营期隧道各种病害的重要诱因;公路隧道运营安全风险因素贯穿隧道勘察、设计、施工及运营的全过程,加强隧道全寿命周期的风险辨识、防控十分必要,才能全方位、彻底有效地提高隧道运营安全性。     

基于麦克风阵列车辆检测的公路隧道照明控制方法及系统研究

针对雷达、视频、感应线圈等车辆感知装置难以同时满足低成本、高精度、易安装维护的问题,提出基于麦克风阵列车辆检测 的公路隧道照明节能方法及系统研究,实现精准照明节能。 具体方案包括: 1)采用成本较低、非地埋的基于麦克风阵列车辆检测 装置替代已有接触式感知技术; 2)在音频装置中,通过改进的MVDR算法对麦克风阵列拾取到的信号进行降噪去混响,并融合基 于卷积神经网络交通事件识别方法,实现隧道内精细、分段车辆感知; 3)提出基于环境传感的多信息协同控制方法,根据环境与隧 道内车辆行驶信息,进行无级调光控制器多信息联动,智能调节隧道内灯照明亮度与时长。 试验分析表明,提出的基于麦克风阵列 音频车检技术单独事件检测精度高于98%,混合事件检测精度高于95%。 工程实践表明,与常规LED无级调光隧道节能技术相 比,该技术使隧道综合能耗降低约20%,极大地降低了安装维护成本,具有很好的应用价值。     

基于驾驶工作负荷的高海拔地区隧道照明亮度分析

为研究高海拔地区与平原区驾驶员驾驶工作负荷差异特性以得到适用于高海拔地区的隧道照明亮度需求，以及客观量化高海拔地区公路隧道照明设计与管理标准提供理论、方法与技术依据，基于驾驶员驾驶工作负荷理论，从驾驶视认安全、稳定和舒适性的角度，分别在道路运行条件相似的江西宜安Ⅱ级公路和青藏公路高原青藏段（公路－Ⅱ级）设计实车试验进行定量研究。1）运用CART分类方法分析实地驾驶试验数据，发现海拔高度与驾驶员正常行驶的驾驶工作负荷之间呈正相关关系： 平原区驾驶员驾驶需求最低、驾驶工作负荷度最小，海拔高度3 200～3 300 m驾驶工作负荷度居中，海拔高度4 300～4 400 m驾驶工作负荷度最大。2）通过分析得到高海拔地区驾驶员驾驶工作负荷可根据海拔高度进行修正，得到修正系数和驾驶工作负荷度阈限。3）提出高海拔地区隧道照明视认需求相对于平原区的修正系数，海拔高度3 200～3 300 m时为1.2，海拔高度4 300～4 400 m时为1.8。4）得到不同海拔高度公路隧道各个特征段照明亮度设计标准。     

基于双向反射分布函数的公路隧道照明计算方法及节能措施

隧道内壁作为隧道光照环境的重要组成部分，现有的照明计算方法在解决隧道内壁反光增效时，漫反射系数无法准确描述侧壁材料的反射特性，计算结果和实测值之间有较大偏差，不利于隧道照明安全与节能。为解决上述问题，提出一种改进的照明计算方法，借助离散元思想，将隧道侧壁离散为若干个反射单元，引入侧壁的双向反射分布函数，借此计算侧壁反射增光作用对路面的影响。研究发现： 相比隧道照明相关规范中的计算方法，改进方法的计算结果与实测值差距更小，仅有3.5%； 对不同材料用作隧道侧壁材料时的辅助照明效果，从路面、墙面的照度、均匀度等方面进行评价可知，相比于隧道专用腻子材料，隧道侧壁采用蓄能反光发光材料更有助于照明节能。     

浅谈公路隧道照明系统设计

结合具体公路隧道项目,详细介绍公路隧道照明系统的设计方法,通过设计步骤和设计注意问题分析,对公路隧道照明系统设计进行梳理,可为类似项目设计提供参考和借鉴.