高速公路隧道按需照明的節(jié)能控制研究

陳麗

摘要：隧道設(shè)計是高速公路建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，保障隧道內(nèi)照明系統(tǒng)設(shè)計的科學性，能夠有效地降低交通事故的發(fā)生率，保障高速公路的行駛暢通。而做好照明系統(tǒng)的節(jié)能控制，能夠避免能源浪費和無效照明，對于促進高速公路建設(shè)具有十分重要的現(xiàn)實意義。本文從分析隧道照明節(jié)能控制入手，結(jié)合高速公路隧道照明節(jié)能控制系統(tǒng)存在的問題，提出了節(jié)能措施。

關(guān)鍵詞：高速公路;隧道照明;按需照明;節(jié)能控制

引言：

在高速公路建設(shè)發(fā)展的過程當中，很多路段存在隧道，隧道建設(shè)是高速公路建設(shè)不可缺少的一環(huán)，為了給駕駛員提供更好的行駛環(huán)境，減少隧道內(nèi)交通事故的發(fā)生率，做好高速公路隧道照明建設(shè)具有十分重要的現(xiàn)實意義。想要提高隧道內(nèi)照明系統(tǒng)建設(shè)的科學性，就應(yīng)當根據(jù)隧道的實際環(huán)境，路況環(huán)境，光照環(huán)境，因地制宜的設(shè)置照明系統(tǒng)，合理選擇燈具以及控制方式，加強照明系統(tǒng)的節(jié)能控制，實現(xiàn)綠色照明可持續(xù)發(fā)展。

一、隧道照明節(jié)能控制

（一）高速公路隧道按需照明節(jié)能控制要素

隨著交通建設(shè)的不斷發(fā)展，我國高速公路的數(shù)量逐漸增多，特別是道路建設(shè)技術(shù)的不斷發(fā)展，高速公路縮短了路程，同時出現(xiàn)了許多高速公路隧道，所以隧道照明在交通道路建設(shè)當中所占有作用十分重要。我國隧道照明系統(tǒng)的發(fā)展時間較短，因此與國外高速公路隧道照明系統(tǒng)發(fā)展相比，經(jīng)驗尚淺，但是隨著隧道照明的應(yīng)用的逐漸普遍，以及環(huán)境生態(tài)發(fā)展理念的不斷提升，隧道照明節(jié)能控制越來越受到重視。在高速公路隧道照明節(jié)能控制當中，人眼的適應(yīng)曲線是隧道照明節(jié)能控制的關(guān)鍵要素，所謂的人眼適應(yīng)曲線是指人眼在光線變化時會為了適應(yīng)光線的明暗變化，保障視覺的清晰度而進行的光亮調(diào)節(jié)，人眼的這種控制能力是通過人眼結(jié)構(gòu)以及人體神經(jīng)系統(tǒng)來實現(xiàn)的，瞳孔的放大和縮小，可以調(diào)節(jié)人眼光亮，讓人眼獲取最佳光線和最清晰的視覺信息[1]。通常人們在高速公路行駛時突然進入隧道，會由于光線減弱，人眼瞳孔放大調(diào)節(jié)光亮，而駛出隧道時，瞳孔也會做出相應(yīng)調(diào)整，適應(yīng)光線變換，這一過程被稱為暗適應(yīng)和亮適應(yīng)，在駛?cè)敫咚俟匪淼赖倪^程當中，光線前后差別越大人眼，所需要的適應(yīng)時間也就越長，所以隧道照明節(jié)能控制系統(tǒng)的關(guān)鍵因素是人眼適應(yīng)曲線[2]。

（二）高速公路隧道照明節(jié)能控制原理

高速公路隧道照明的最基本要求就是要保障駕駛員進出隧道要獲得最舒適的光線變化，以此來縮小光線明暗適應(yīng)的時間，保障駕駛安全，所以高速公路隧道照明節(jié)能控制系統(tǒng)應(yīng)當堅持優(yōu)化計算照明需求和有效控制照明輸出的原則。優(yōu)化計算照明需求要根據(jù)隧道照明系統(tǒng)的光照需求來進行科學合理的計算，高速公路隧道照明需求是呈現(xiàn)出一種曲線變化的，這種曲線變化是兩端向中間逐漸減少。而有效照明輸出需要在確定駕駛員進入隧道不同階段所需求的光照亮后確定整個照明節(jié)能系統(tǒng)的光照輸出，根據(jù)駕駛員不同光照的需求量，確定人眼的光照需求，進行動態(tài)調(diào)光處理，保障隧道內(nèi)的光照度[3]。

（三）高速公路隧道照明節(jié)能控制要點分析

高速公路隧道照明系統(tǒng)的設(shè)置的最終目的就是保障駕駛員能夠獲得足夠的光線，提高駕駛過程當中的安全性，所以在進行照明節(jié)能控制設(shè)計時，應(yīng)當要做好隧道內(nèi)外照明的過渡和銜接，為駕駛員營造良好的行駛和視覺環(huán)境，在通過隧道時能夠更好的適應(yīng)隧道內(nèi)外的照明環(huán)境，保障高速公路的通車速度和行駛流量，再隧道入口段照明時，應(yīng)當考慮到白天駕駛員進入隧道時，隧道內(nèi)外的光照亮度差距很大，所以駕駛員在進入隧道時人眼會形成視覺滯后，隧道口的光源照明應(yīng)當較為緩和，為駕駛員提供更好的視覺環(huán)境，過度照明段應(yīng)當不斷提高照明亮度，基本照明段是隧道照明最長的部分，應(yīng)當根據(jù)隧道建設(shè)的實際情況，進行選擇，如果隧道較長，汽車尾氣消散較慢，隧道內(nèi)會形成一定煙霧煙霧，不僅會吸收光線，而且會導致光線散射，降低光照度和可見度，應(yīng)當充分考慮到隧道的實際情況，選擇適合的燈具，確定合理的亮度。

二、高速公路隧道照明節(jié)能控制中存在的問題

雖然我國在高速公路建設(shè)上逐漸重視起隧道照明系統(tǒng)設(shè)計，但是在實際運營的過程當中還存在一些問題需要解決，例如，在高速公路隧道內(nèi)對照明度值的要求有所不同，所以也應(yīng)當根據(jù)隧道的走向，墻壁的反射情況，高速公路路面情況等進行照明系統(tǒng)設(shè)計。隧道內(nèi)照明系統(tǒng)設(shè)計具有一定的復雜性，現(xiàn)階段在照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計過程當中，存在投資成本較大，運營費用較高，而且后期維護復雜，成本高的問題，現(xiàn)階段所采取的隧道內(nèi)照明節(jié)能方式有分級控制模式，分時控制模式以及手動控制模式三種，分級控制模式是隧道內(nèi)照明系統(tǒng)設(shè)計最常見的節(jié)能控制模式，可以根據(jù)車流量，氣候，天氣，光照度進行分級控制，以保障視覺效果，降低安全事故，但是仍然存在較大的能量浪費，制約了節(jié)能設(shè)計的發(fā)展[4]。

三、高速公路隧道照明節(jié)能措施

為了保障高速公路隧道內(nèi)照明設(shè)計的可靠性和有效性，同時也要考慮到節(jié)能效果，所以在選擇光源燈具時應(yīng)當選擇綠色光源，照明燈具要具有高效性和節(jié)能性，除此之外，光源也充分考慮光衰減等因素，選擇成本合理，壽命較長，光色適中的隧道光源，可以選用緊湊的熒光燈或高壓泵燈，高壓鈉燈等，就目前的高速公路隧道內(nèi)照明節(jié)能設(shè)計來看，最常用的是高壓鈉燈，這是由于高壓鈉燈節(jié)能性好，使用壽命長，除了應(yīng)用廣泛的高壓鈉燈以外，led燈也是高速公路，隧道照明節(jié)能建設(shè)中常用的燈具，Led光源也具有壽命長，能耗低的優(yōu)點，而且應(yīng)用于隧道照明系統(tǒng)張中，具有光效高，耐振動，無輻射的環(huán)保優(yōu)勢，并且隨著led技術(shù)的不斷創(chuàng)新，led燈具的穩(wěn)定性和光照強度也隨之提高，所以在高速公路隧道照明節(jié)能建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。

結(jié)語：

在大力建設(shè)高速公路隧道的過程當中，應(yīng)當注重隧道內(nèi)照明系統(tǒng)的重要性，為駕駛員提供更好的行駛環(huán)境，避免交通事故的產(chǎn)生，同時也應(yīng)當兼顧環(huán)保效益，不斷加強節(jié)能設(shè)置，減少高速公路照明能耗損失。

參考文獻：

[1]邵宇. 高速公路隧道按需照明的節(jié)能控制系統(tǒng)研究[J]. 光源與照明，2020（10）：33-36.

[2]倪紅強. 高速公路隧道照明綜合節(jié)能控制系統(tǒng)技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 云南水力發(fā)電，2020，36（7）：117-119. .

[3]涂耘，史玲娜，王小軍. 公路隧道按需照明節(jié)能運營技術(shù)研究[C]. //2016中國隧道照明論壇. 2016：66-71.

[4]李敏. 基于CAN總線的隧道照明節(jié)能控制技術(shù)研究[D]. 江西：華東交通大學，2018.

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