主輔路并行的立體交通道路照明測試分析

雷 源，王立雄

(1.天津大學建筑學院，天津 300072;2.天津市建筑物理環境與生態技術重點實驗室，天津 300072）

0 引言

主輔路并行的城市立體交通道路具有顯著的通行優越性，但針對立體交通道路照明的相應研究較少。考慮到北京城市建設水平較高，立體交通道路案例種類較多。本文以一些北京地區典型路段為例，涵蓋各種典型主輔路并行的立體交通道路形式，分析國內主輔路并行的立體交通道路現狀存在的問題，從而為日后的立體交通道路照明提供研究與設計依據。

課題研究采用數據測試、圖像采集測試與主觀評價結合進行的方法進行。

1 現場測試

數據測試采用規范中四點測量法，對立體交通道路中主輔道路進行網格劃分與測量，分別進行照度均勻度的計算與評價。從而較為準確地了解不同道路斷面下道路照明對不同車道所產生的影響與干擾。在測量的過程中道路車流量較大，因此在考慮安全以及相關因素后，對原有布點方式進行了適當簡化。數據測試包括中關村深槽路段、航天橋立交橋等路段中路面照度存在明顯缺陷的區域，下文以中關村北四環深槽路段為例進行分析。

1.1 道路現狀

該路段位于北京北四環，聯通中關村一橋與中關村二橋，屬于城市干道。主路槽深5 m，雙向八車道，兩側輔路各有四條機動車道及一條人行道。道路兩側輔路邊緣安置有雙頭路燈，間距40 m，燈桿高度約為12 m，主路方向懸臂出挑2 m，輔路方向懸臂出挑1.5 m(見圖 1、圖2）。

圖1 北京北四環深槽道路剖面

1.2 測試結果

道路照度測試結果見表1所示:

主路車道(下層車道）平均照度Eav下=25.2 lx;

主路車道(下層車道）照度均勻度UE下=0.46;

輔路車道(上層車道）平均照度Eav上=18.7 lx;

輔路車道(上層車道）照度均勻度UE上=0.46。

圖2 北京北四環深槽道路照片

表1 北京北四環深槽道路照度測試值(單位:lx）

可以看出，主路車道的照度均勻度相對較好，各點照度間沒有明顯的突變。輔路車道照度均勻度略差，路面有較為明顯的光斑與“斑馬現象”。這是由于主路路面距光源較遠(下層車道），輔路車道路面距光源較近(下層車道）造成的。下沉式主路對輔路照明有一定的干擾。

2 圖像采集與主觀評價

圖像采集測試與主觀評價結合:SM光環境測試系統是采用圖像處理技術進行動光環境測試的系統，本研究通過該系統對路面與環境亮度數據進行收集，輔助主觀評價法對被調研路段的整體光環境進行評估;主觀評價主要使用傾向性評價、語義差別量表法，考察駕駛員與行人對這些立體交通路段的路面亮度及均勻度、眩光、環境比等技術指標的主觀感受，并通過數據的歸納統計，從而得到該環境視覺心理滿意度的定量分析結果。

2.1 評價對象

主要以調查文件的形式對北京地區的各種形式立體交通路段進行主觀評價方面的研究，調查問卷的問題涵蓋對立體交通道路中各部分，包括上下層車道、人行道、綠化帶、橋下空間的亮度、環境能見度、眩光、舒適性等方面的主觀感受。通過SM系統的亮度測量對調查文件的準確性進行輔證，從而綜合反映被測路段的實際光環境質量。

被調查區域包括:北四環深槽道路、阜成門立交橋、公主墳立交橋、航天橋立交橋(見表2）。

2.2 調查問卷

調查問卷包含以下八個問題:

(1）您認為該路段路面亮度是否舒適?

表2 主觀評價路段與其道路斷面類型

(2）您認為該路段路面的亮度是否均勻?

(3）您認為該路段在眩光方面是否舒適?

(4）您認為該路段橋洞/橋下廊道的亮度是否滿足您的行車需要?

(5）該路段的照明能否滿足預先看見路邊準備穿越道路的行人或其他物體?

(6）您認為其他道路的路燈是否對您的行車產生了影響?

(7）您在行車時周邊可直接看見的光源是否會對注意力或視線產生干擾?

(8）您認為該路段路燈的布置是否會影響您判斷前方道路行進方向?

這八個問題中，問題1和問題2是關于道路亮度方面的;問題3和問題7是關于眩光方面的;問題4和問題5是關于“灰空間”的處理上的;問題6是關于不同道路間光干擾問題的;問題8是關于誘導性的。每項問題的選擇答案采用A到E五級劃分表示由差到優的主觀感覺。

2.3 評價結果

以上四個路段主觀問卷調研評價結果如下:

圖3 北四環深槽路段主觀評價結果

圖4 阜成門立交橋主觀評價結果

圖5 公主墳立橋主觀評價結果

圖6 航天橋主觀評價結果

四個路段SM系統獲得的環境亮度如下:

圖7 北四環深槽路段主、輔路亮度分布

圖8 阜成門立交橋輔路與綠化帶亮度分布

圖9 公主墳立交橋主輔路路亮度分布

圖10 航天橋主路與輔路亮度對比

2.4 分析與結論

通過駕駛員與行人對幾個被調研路段所分別提出的關鍵問題，可以發現以下問題:

(1）對于道路寬度較大的立體交通道路而言，由于高差的存在，僅布置兩排路燈難以實現路燈光線對整個道路的有效覆蓋，應根據高差存在的數量與復雜程度適當增加布燈點位。

(2）對于交接區域為坡狀綠化帶的立體交通路段，綠化帶區域的環境比往往容易被忽視。綠化帶中原本為方便行人而設計的樓梯、步道由于所處環境亮度較低，反而成為了道路交通安全的隱患之一。在立體交通道路照明的設計中，應在綠化帶邊緣進行補償照明，或通過對綠化帶進行景觀照明設計提高綠化帶周邊區域的亮度，以滿足道路標準中的環境比指標。

(3）對于存在橋下“灰空間”的立體交通路段，應在橋下廊道或橋洞中放置光源進行補償照明，同時在橋洞口放置標識性光源進行提示。

(4）對于交接區域為混凝土墻壁等形式的上下層道路投影相切的路段，由于高差位置缺乏隔離帶等緩沖區域，上下層道路路燈間對路面亮度的相互干擾是主要問題。在照明設計時應采用適當提高路面亮度或調整干擾光線等方式來減小干擾。

3 小結

本次調研發現，以被調研路段為代表的國內一些主輔路并行的立體交通道路存在一定的光環境缺陷。這些問題的產生，一方面基于立體交通自身的空間特點與周邊環境特性，另一方面與國內照明研究在立體交通道路照明方面研究的關注度不高，基礎資料匱乏有關。

開展立體交通的道路照明研究，一方面可為日后立體交通道路照明設計提供建設性的設計依據，進一步擴充道路照明的研究范疇，同時也能基于道路照明的角度，對立體交通道路的設計、建設提供策略，實現市政道路設計與照明設計之間的雙向對接，避免道路照明中照明質量問題的出現。

［1］國家經貿委/UNDP/GEF中國綠色照明工程項目辦公室中國建筑科學研究院.綠色照明工程實施手冊［M］.北京:中國建筑工業出版，2003

［2］肖輝乾，趙建平.城市照明若干問題的思考［J］.照明，2008(4）

［3］畢倩，魏文信.城市道路照明評價［J］.科技信息，2009(27）

［4］劉磊實.城市道路照明設計中失能眩光的計算與控制［J］.照明工程學報，2008(3）

［5］CIE No.30.2，道路照明的亮度和照度的計算和測量，1982