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1、X高速公路隧道安全与节能的光环境研究与应用青州需送公路集团有F艮公司北京工业大学黄州宏优达交通建设技术总询有限公司C仁光施竟课题组一合肥港轩光电子有限公司 浙江生峙展明有限公司 武汉广女交通科技股份有限公司汇报人：管桂平2016年4月汇报大纲课题姐一、隧道光环境现状全国隧道数量和通车里程年份年份黄.一、与AT三汉逡我国公路隧道建设总数和通车里程数呈逐年上升趋势近5年来，增长速度尤其快速兴瑞覆课题姐一、隧道光环境现状2012年全国交通事故状况对比公路 隧道（起/km）（人/km）（人/km）（万元/km）隧道内发生事故、死亡人数和造成的直接财产损失占很大比例课题姐一、隧道光环境现状贵州省隧道现状
2、贵州高原和山地占全省面积87% ,隧道越来越长,隧道平均密度越来越高截止2013年底隧道数已达800多处，隧道长度近800km ,其中高速公路隧道672km在全国隧道总数、隧道长度排名第五贵州高速集团建成隧道总长度514km ,占全省76.5% ,全省规划建设完成长度1420km一、隧道光环境现状贵州省隧道现状20.00% n15.00%10.00% -5.00% -0.00%18.2%10.5%镇胜高速贵都高速隧道事故所占比例隧道里程所占比例3901起交通事故中,隧道内发生事故304起,占总事故数7.8%镇胜高速4.5年时间内每公里隧道事故数达10起,平均每年每公里隧道发生2起贵都高速工5年
3、时间内每公里隧道事故数达7起，平均每年每公里隧道发生2起一、隧道光环境现状贵州省隧道现状入口段及出 口段,3%出口段, 18%中间段, 22%入口段, 57%隧道运行不安全时段调查统计隧道照明危险位置调查统计隧道出入口路段危险状况远高于其它路段正午与夜间隧道内外光环境差异大，危险性较高一、隧道光环境现状隧道各段照明能耗高贵州高速公路集团 有限公司建成通车 隧道514km ,每年 隧道照明电费5000 万元:隧道运行耗电成本高，灯具不节能，控制系统落后隧道光环境运行安全与耗电的矛盾日益凸显课题姐一汇报大纲课题姐车辆13%触觉味觉嗅觉美国交通事故成因分布比例驾驶员各种感觉器官交通信息量分布比例二、
4、视认理论与安全舒适性理论L行车安全视认需求理论驾驶技制知识近广与全态度驾驶经验安全设施车辆信息道路信息感受系统视觉听觉触觉信息输入-信息感知阶段中枢神经系统信息融合信息处理分析用断到驶预期生心理反应判断决策阶段反应操作阶段加速车辆行驶减速跟驰换道:驾驶认知过程二、视认理论与安全舒适性理论L行车安全视认需求理论隧道光环境设置：需满足驾驶员行车安全视距内视认路面障碍物需求隧道洞内外过渡需满足视觉机理及视认需求解膜隧道出入口需满足驾驶安全、舒适视认及行车稳定需求二、视认理论与安全舒适性理论2 .视觉安全舒适性理论爱没紫fc亲人眼光谱光视效率明视觉：在光亮环境中，人眼对波长黄绿光最敏感暗视觉：在暗环境
5、中，人眼对波长 蓝绿 光最为敏感中间视觉：介于上述两种环境亮度之间视觉状 态，隧道中间段亮度水平相当于中间视觉条件司辰视觉：光生物效应对波长490nm的光一敏感，富含蓝光的照明可提高驾驶员视敏度二、视认理论,安全g适性理论 2 .视觉安全舒适性理论空间适应 时间适应驾驶员行车视认时眼睛对不同光源特性（色温、显指和光强等）路面照明视觉感受不同白天：晴天隧道内接近自然光色温的光源驾驶员适应快,i觉舒适雾天/阴天低色温光源特性易于驾驶员视认 夜间：低色温光源驾驶员适应性较好，感觉较舒适课题姐汇报大纲课题姐三、隧道光环境特性L自然光光源特性自然光色温基本范围4500K7000K ,显色指数100课题姐
6、三、隧道光环境特性L自然光光源特性晨,暮色温偏低，大约为5000K其他时段色温相对偏高，变化范围不大 一天之中色温从低到高再低变晴天e 、7:3011:009:0013:0015:00谭麴坦三、隧道光环境特性L自然光光源特性阴天自然光各时段的色温变化范围不大大约在60007000K阴天课题姐一三、隧道光环境特性2.隧道运行光环境特性白天夜间“黑洞”效应白洞”课题姐汇报大纲课题姐四、光环境需求L视觉功效位制色温，各种态度和泉色也敷水色温5000K显色指数亮度 1 5cd/m2 一亮度 2.0cd/m2亮度 2 5csm2亮度 3.0cd/m2 f .亮度 3 5csm2亮度 4.0cd/m2 4
7、亮度 4.5cd/m2 -V-亮度 5 0csm2四、光环境需求L视觉功效E栓制壳度，各种色温和昊色指数水平视认EEW2亮度1.5cd/m29%OOOOOOOOOO 3040505765S3MSS 色色色色色X尊士色碧3000色;800色力508色石5700色温6500tet: 兴瑞覆课题姐：低色温3000K , 4000K两组光源对目标物视认时间相对较短,视觉功效较好白天入口段夜间入口段夜间出口段中间段隧道入口段洞外色温小于6000K,洞外亮度较高隧道入口段洞外色温大于6000K.洞外亮度较低0.0270 :0.0260 0.02500.02400.02300.02200.02100.020
8、00.0190 -357339944487500954435628色温(K)隧道内采用接近洞外色温的光源有利于驾驶员视认 隧道内采用较低色温的光源有利于驾驶员视认兴瑞覆课题姐白天入口段夜间入口段夜间出口段中间段亮度折减系数与视认距离的关系模型色温5700（显色指数70色温5000K显色指数700aoi Q02 0 030 05 0 06 0 07 0 08 0 09 Q1% O 01 O 02折成黑数0 030D40 050 060070 080 09折收系数5 0 5 0 52 2 11215D =/ ”丫 “Q + 27.6+ （-70衣+36）K入口段亮度折减系数；D视认距离（m）兴瑞覆
9、课题姐模型应用范围：KGO. 007, 0. 061白天人。段亮度折成未数阀值洞外色温低于6000K (7-交通量光源满足不同设计速度的亮度折减系数阈值色温(K)显色指数60km/h80km/h100km/h规范值0.0150.0250.0353500700.0390.0530.071单向交通NW350veh/ (h-ln)40001700.038|0.0520.070双向交通NW180veh/ (h-ln)4500700.0370.0510.0685000I 701|0.035|0.0470.0635700700.0330.0450.060规范值0.0220.0350.0453500700.
10、0570.0740.090单向交通NN1200veh/ (h ln)40001700.055|0.0720.089双向交通NN650veh/ (h-ln)4500700.0540.0710.0875000H0.0510.0650.0806000700.0480.0630.076不同色温下亮度折减系数应不同洞外色温高于6000K (交通量光源满足不同设计速度的亮度折减系数阈值色温(K)显色指数60km/h80km/h100km/h规范值0.0150.0250.0353500700.0170.0250.037单向交通N350veh/ (hIn)4000|700.017|0.0260.038双向交通N0180veh/ (hIn)4500700.020
