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1、交通工程设施设计,交通安全设施设计 (防眩设施),眩光 由光源或反光面射来极高亮度,或视野中心与背景间较大的亮度差引起的一种不良的照明现象 。 在视野范围内,由于亮度的分布或范围不适宜,在空间或时间上存在极端的亮度对比。,眩光对人们的影响,眩 光,眩光产生美丽的极光,眩光造成视力下降,眩光可以成为武器,“眩”丽的钻石,眩光造成的车祸,眩光的评测标准,眩光的分类,影响道路交通的眩光源:前照灯、太阳光、道路照明、广告或标志照明、路面反光镜或其他物体表面的反射光。,如何避免眩光的产生,防眩网,红外线前照灯:红外线照射到汽车前方的物体上,CCD红外线照相机摄取这些被照明物体的图像,通过图像处理系统,将
2、它们在显示器上显示出来。,道路照明,相向行驶车辆 车前灯对驾驶员 的干扰,立面图,平面图,车辆行驶中眩光的产生,隔离带,夜间迎面行驶的车辆, 如果隔离带宽度不够,前 照大灯将给对方造成眩光。,我国交通部公路所进行的防眩实验表明:当相会两车横向距离达14m以上时,相会两车的灯光不会使驾驶员眩目。,夜间行车,在相向行驶的车前照灯强光照射下,将给驾驶员带来强烈的不适,是造成夜间行车交通事故的主要因素之一。 ,眩光强弱的影响因素,光源的强弱; 光源表面积的大小; 光源的背景亮度; 光源与视线的相对位置; 视野内光束发散度的分布; 眼睛对环境的适应性。 防眩设施设计与设置,就是根据具体环境造成 眩光的强
3、弱因素,考虑采用合理、实用、经济的方 式,尽量消除和减轻其对驾驶员的影响。,护栏、隔离、防眩 三种设施集于一体,防眩设施的功能要求,有效减少对向车前灯的眩目 对驾驶员有积极的心理影响 经济、美观、易施工、易维修 对不同方向的风力影响小,通视效果好 受车辆冲击时不构成威胁,中央分隔带,横向通视区,遮光区,对向行车视点连线,防眩板宽度b,防眩板间距L,防眩设施部分遮光原理图,一、防眩设施,防眩设施是在夜间行车时,为防止司机受到对向车辆前照灯眩目而在道路上设置的构造物。 多用在高速、一级公路、快速道路的中央分隔带上。 包括防眩板、防眩网、植树防眩三种形式。 可提高行车的舒适性,保证行车安全。,二、防
4、眩设施的设置,1、设置的依据 夜间相对白天事故较高的路段; 夜间交通量大,且大型车辆多的路段; 不寻常夜间事故多发路段; 中央隔离带窄(小于3米)的路段; 平曲线半径小于设计标准的路段; 夜间事故较集中的凹形纵曲线路段; (主观)对眩光的评价因素。,背景越暗,眩 光越为强烈。,2、防眩设施设置一般原则,防眩设施一般指用于高等级公路,即原则上 是指在高速公路、一级公路等车辆行驶速度较高、 夜间交通量大的道路设置。 设置条件 服务区、停车区、互通立交等区域前后2km; 无照明的桥、高架桥、相关匝道等路段; 长直线(见有关标准)路段; 道路线形变化较频繁的路段; 人为评价因素;,无需设置的条件,中央
5、分离带大于9米; 相向行车道高差大于2米; 安装有符合要求的连续照明系统。 由于连续照明系统形成较为明亮的背景,很 大程度减弱了眩光的影响。 组合式防眩设施 防眩设施设置位置在道路中 央,一般与护栏、隔离体系配 合使用,以节约宝贵的空间、 财力等资源。,因上下、左右距离的增加,迎面车辆相互干扰减弱。,防眩 设施,防眩设施设置要求,防眩设施设置应符合一定要求,否则难于达 到预期的效果,且带来其他负面影响。 连续性要求 若应设置的路段存在防眩设施间断,则该间 断的区域内将是严重的事故隐患; 多样性要求 设施结构、形式、颜色应多样化,克服行车 的单调性(通常以5km为变化周期); 合理性要求 防眩设
6、施与环境的协调、气候的适应等。,1、防眩板的外型 主要类型:直板型、椭圆型、反S型 2、防眩板的材质 主要有:钢板、工程塑料、SMC模压玻璃钢,由于防眩板设在高速公路中央分隔带内,会受到各种气候、自然条件的侵害。在抗老化、抗腐蚀、抗震动、耐温性等方面要求极为严格。,三、防眩板防眩设计要素,(1)遮光角:(平直线),三、防眩板防眩设计要素,直线段遮光角,直线段遮光角,平曲线路段遮光角,一般地,照射到外侧车道上驾驶员眼睛的光量与平曲线的曲度成正比。为了在弯道上获得和直线路段一样的遮光效果,应增大弯道上防眩设施的遮光角。,遮光角取值标准,根据遮挡光线的效果、经济性和横向通视的要求: 直线段宜采用8
7、平、竖曲线路段宜采用8- 15 采用植树防眩时以10为宜,影响因素 大车高度增加,小车高度减小 双向超车道行车眩光最严重,但概率较小 双向分别为主车道、超车道行车,眩光影响较大,概率较大 考虑路段上小车小车会车、大车小车会车概率比例,2、平曲线防眩高度,3、板宽,4、防眩板结构设置,防眩板的结构设计,防眩板设计要素,六车道一级公路 采用的绿色防眩板,冬季积雪地区眩光 的影响更为突出。等 间距连续板状结构防 眩设施,适合大风、积 雪环境。,积雪地区高速公路防眩设施,中央护栏,具有防大风功能的防眩板 (外形带曲面),曲面外形的防风效果,路侧护栏,布置,车道,车道,片 状 防 眩 板 及 其 应 用
8、,中央护栏,例:东北地区沈大高速防眩设施 由于冬、夏反差大,植物生长、护理困难; 冬季大风、积雪时间长,一般采用不易积雪的防 眩板结构。,右为三波波形护栏横梁;左图为平板式防眩板。多采用工程塑料制造。,广东省部分高速公路防眩设施概况,(1)广佛、广深高速公路 中央分隔带宽3.0m,全线有树丛、花卉,以 植物防眩为主外,其中广佛路雅摇和湖州大桥分 隔带中采用了栅状钢板防眩措施。 (2)梅观高速公路 全长约20公里,全线在中央分隔带上的砼护 栏上采用防眩板,通车四年来效果良好。 (3)广州环城高速公路 北段分段采用砼防眩板,竖立 在中央分隔带砼护栏上。,(4)佛开高速公路,全长80公里,中央分隔带
9、宽2.0m,设波形梁 护栏,其中间栽有树木防眩。沿线大、中桥桥长 范围需要防眩地段均设置有扩张金属防眩网。 (5)惠盐高速公路 深圳段37.5公里,连续采用热浸镀锌钢板制 成,在广东高速公路栅状防眩设施中独树一帜。 (6)深汕高速公路 设施建设同佛开高速公路类似。,五、绿化带防眩,1、功能及特点 防眩效果好,美观、环保、诱导、占地宽、 对植物生长要求高。 2、栽植类型 密集型植树 绿化防眩通常采用连续密集植树的形式。 间隔型植树 现在欧洲、日本也大量采用随即间距(平均5 6米)间隔植树,接近自然,有较好的综合效果。 3、防眩带高度 为保证一定的左向的通视,防眩带树木高度不 宜过高,一般在1.2
10、1.4米。,应用实例,例:海南岛高速公路防眩设施 海南岛是我国南部岛屿,气候温湿,一天内 温差较大,特别适合热带植物生长。 海南岛所有高等级公路特色: 全岛不设收费站 采用中央连续型植物带隔离、防眩 该地区地域相对开阔,气候环境适宜,土地 肥沃,茂密的、多品种的热带植物和灌木成为海 南高速一道靓丽的风景线。,南方城市典型的植物防眩体系,城市车速限制较严,隔离带较宽时一般不设 置中央护栏,而直接用植物取代。即防眩、防撞 (间距)、隔离。,照明问题: 同样因南方植 物生长迅速,严 重影响照明设施 的设计效果。,棕榈与灌木组成的高低配合连续型防眩带。,六、防眩网防眩,三种常见防眩设施类型性能对比,工
11、程建成后不同时期投资终值比较,进行防眩设施型式选择时,主要应注意以下几点: 防眩设施的型式选择应结合当地公路的平纵线形设计、车辆构成、自然环境等因素经综合论证后确定。 中央分隔带宽度大于或等于2m、地形富有变化、植树易于成活的地区,宜结合公路景观设计而采用植树防眩的型式。 分隔带宽度大于或等于2m的路段、桥梁、通道和明涵等构造物路段宜采用防眩板的型式。 在设置缆索护栏的路段,最好是采用植树防眩。,七、防眩设施设计应注意问题,不应减少车辆的停车视距; 所用材料不得反光; 应考虑设施的连续性、避免在两段防眩设施中间留有短距离间隙; 长距离设置防眩设施时,防眩设施的形式或颜色宜有一定的变化; 应注意
12、与公路周围景观的协调;与各种护栏配合设置时,应针对不同地区,结合防风、防雪、防眩的综合要求,考虑组合结构的合理性。,1、设计内容(以防眩板为例) 安装方式:独立式/组合式; 遮光性能指标; 力学性能、材料等。,复习:防眩设施设计内容及步骤,2、设计步骤 根据中央分隔带护栏的形式选择安装方式; 根据中央分隔带的宽度确定板宽; 确定/选择遮光角/间距; 确定安装高度(验算停车视距、竖曲线部分调整),思考题,1、什么是眩光?为什么眩光是高等级速公路 夜间行车的主要隐患之一? 2、防眩设施有哪几种类型?防眩设施的高度 参数主要取决与哪些因素?,人眼,人的眼睛近似球形,位于眼眶内。正常成年人其前后径平均
13、为24mm,垂直径平均23mm。最前端突出于眶外12-14mm,受眼睑保护。眼球包括眼球壁、眼内腔和内容物、神经、血管等组织。,人眼的水平视场角约170 ,垂直视场角约为60,分辨率约1 。,当照度太强、太弱时或当背景亮度太强时,人眼分辨率降低。 当视觉目标运动速度加快时,人眼分辨率降低。 人眼对彩色细节的分辨率比对亮度细节的分辨率要差,如果黑白分辨率为1,则黑红为0.4,绿蓝为0.19。 灯具发光部分对眼睛所形成的立体角为0.1sr0.0003sr的情况才有眩光产生。,人眼中的锥状细胞和棒状细胞都能感受颜色 ,棒状细胞一般被认为只能分辨黑白 。 普通人的视网膜拥有500万个锥形细胞,是用来感受视觉色彩的。 在眼睛里面有一亿个棒状细胞,是用来感受单色对比度、明暗的。 在光线好的情况下,只要两个细线分开的距离不少于0.6弧度(0.01度),我们眼睛可以把它们分辨出来。就是说等效像素大小是0.3弧度。保守估计眼睛的水平可视角度是120度,垂直可视角度是60度,换算下来等于5.76亿像素的图像数据,