公路隧道照明控制技術綜述

孫爾鵬

摘 要：只有保證城市交通安全、順暢，才能促進地方經(jīng)濟的快速發(fā)展。在城市交通中，公路隧道是事故多發(fā)區(qū)。公路隧道一般處于山區(qū)，隧道是通過山路的主要途徑。在公路隧道的使用中，最重要的是保證隧道內(nèi)的照明。因此，闡述了公路隧道照明控制技術的應用現(xiàn)狀和存在的問題。

關鍵詞：公路隧道；照明控制技術；照明控制系統(tǒng)；人為控制

中圖分類號：U453.7 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.095

公路隧道最突出的特點是需要穿過山體或其他地勢較高的地質(zhì)結構，基本上只在隧道洞口有光線，進而對隧道內(nèi)的采光布置有較高的要求。因此，應保證公路隧道照明符合使用要求，且盡量節(jié)省能源的消耗。

1 公路隧道照明的要求

公路隧道的特殊性決定了其照明要求比其他道路的照明要求更高，主要表現(xiàn)在以下2方面。

1.1 黑洞和白洞效應方面的要求

黑洞效應是指駕駛人員在進入隧洞前，在隧道外觀察到的隧道為黑色的洞口，從明亮的環(huán)境中進入黑暗的隧道后，駕駛員的眼睛會不適應；白洞效應恰恰相反，是指從駕出隧道后進入明亮的環(huán)境時，駕駛員的視線會被強烈的光線影響。黑洞效應和白洞效應會使駕駛員的眼睛產(chǎn)生一定的錯覺，進而使駕駛人員無法準確判斷周邊路況。因此，隧道中的照明設備應能有效消除黑洞效應和白洞效應，減輕光線變化對駕駛人員眼睛的影響，使其在進入黑暗或明亮環(huán)境的過程是循序漸進的。

1.2 能源節(jié)約方面的要求

與普通道路的路燈相比，公路隧道內(nèi)的照明是全天候的，會消耗更多的能源。因此，隧道照明在滿足使用要求的同時，也要達到節(jié)約能源的目的，盡量使用耗能較低的照明設施、采用先進的照明控制方法。

2 公路隧道照明控制技術的應用

現(xiàn)階段，我國的公路照明技術獲得了較大的發(fā)展，主要在照明的控制方式和控制系統(tǒng)方面獲得了改善。

2.1 隧道照明控制方式

2.1.1 人為控制

人為控制是隧道照明系統(tǒng)最傳統(tǒng)的控制方式，即根據(jù)道路的車流量、天氣狀況、車輛行駛狀況等得到相應的數(shù)據(jù)模型，并分析這些數(shù)據(jù)模型，人為地在適當?shù)臅r間段控制照明電路。人為控制一般適用于路程較短、車輛行駛有規(guī)律的小型公路隧道，具有簡便、易操作的特點，但會消耗大量的人力，主要分為遠程控制和現(xiàn)場控制。

2.1.2 自動控制

自動控制系統(tǒng)與人為控制系統(tǒng)的工作原理基本相同，即根據(jù)隧道特點控制照明設備的啟閉；不同之處在于自動控制采用的是計算機系統(tǒng)，可事先設定電路，進而使電路在指定時間自動斷開或連接，減少了人力的使用，一般情況下比人為控制更具優(yōu)越性。

2.1.3 智能控制

所謂“智能控制”，是指照明設備可根據(jù)光線、車輛、車速等的情況探測隧道內(nèi)的環(huán)境，當探測到有車輛通過且照明情況較差時，會自動連接電路；當沒有車輛通過或光照條件足以滿足行駛需求時，會自動關閉照明設備，以減少電能消耗。智能控制系統(tǒng)是目前較為先進的照明控制系統(tǒng)之一，結合了自動控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和人工智能技術等，不僅能控制照明設備的啟閉，還可以控制燈光的強弱，使之與自然光線充分配合，且能消除黑洞效應和白洞效應。因此，相關單位應在條件允許的情況下采取該控制方式。

2.2 隧道照明控制系統(tǒng)

2.2.1 集中控制系統(tǒng)

采用集中控制系統(tǒng)可集中控制整個隧道中的所有照明設施，并由單個控制開關控制。該控制系統(tǒng)是我國最常用的控制系統(tǒng)之一，主要優(yōu)點為操控方便，但無法充分滿足隧道使用的客觀要求，比如該系統(tǒng)隧道口、隧道中部的部分照明設備的使用頻率和使用時間段是不同的，無法分批管理設備。

2.2.2 分散控制系統(tǒng)

采用分散控制系統(tǒng)可分別控制隧道中的照明設備，但采用該系統(tǒng)時需要根據(jù)天氣情況等控制照明設備。

2.2.3 總線控制系統(tǒng)

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是目前最先進的照明設備控制系統(tǒng)之一，是傳統(tǒng)控制系統(tǒng)與數(shù)字化結合的產(chǎn)物。通過計算機和收集裝置對現(xiàn)場狀況的檢測、計算、分析，可智能控制照明設備，既不需要耗費較多的人力、物力，也可以很好地結合環(huán)境，創(chuàng)造更完善的照明條件。但是這種控制系統(tǒng)對相關工人人員的技術水平要求較高。

3 公路隧道照明控制存在的問題

3.1 耗費大量人力

雖然目前的照明設備控制系統(tǒng)和照明設備都有了較大的進步，但在隧道中使用人力控制照明設備的情況仍較多，這不利于照明科技的發(fā)展。

3.2 能源耗費嚴重

目前，節(jié)能觀念并未深入人心，很多隧道照明控制系統(tǒng)仍然存在嚴重浪費電能的現(xiàn)象，很多不必開啟照明設備的時間段仍開啟照明設備，造成了嚴重的能源浪費。

3.3 脫離實際

目前，我國升級了很多隧道內(nèi)的照明控制系統(tǒng)，采用了較為先進的照明技術，但相關部門未考察實際情況，而是千篇一律地采用已有的照明技術。采用這種未考慮實際情況的改進方法難以達到使用要求，無法完美地解決隧道自身存在的問題。

4 結束語

我國目前的隧道照明控制系統(tǒng)比傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)有了很大的進步，但并未解決隧道照明存在的所有問題。因此，隧道照明控制技術的研發(fā)任重而道遠，在節(jié)能照明設備、控制系統(tǒng)等方面都有待進一步提升。

〔編輯：張思楠〕