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(jì)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(jì)的科學(xué)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(fèi)和無(wú)效照明，對(duì)于促進(jìn)高速公路建設(shè)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)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(wèn)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(guò)程當(dāng)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(shí)意義。想要提高隧道內(nèi)照明系統(tǒng)建設(shè)的科學(xué)性，就應(yīng)當(dāng)根據(jù)隧道的實(shí)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(qiáng)照明系統(tǒng)的節(jié)能控制，實(shí)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(guó)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(shí)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(dāng)中所占有作用十分重要。我國(guó)隧道照明系統(tǒng)的發(fā)展時(shí)間較短，因此與國(guó)外高速公路隧道照明系統(tǒng)發(fā)展相比，經(jīng)驗(yàn)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(lái)越受到重視。在高速公路隧道照明節(jié)能控制當(dāng)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(shí)會(huì)為了適應(yīng)光線的明暗變化，保障視覺(jué)的清晰度而進(jìn)行的光亮調(diào)節(jié)，人眼的這種控制能力是通過(guò)人眼結(jié)構(gòu)以及人體神經(jīng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)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(jué)信息[1]。通常人們?cè)诟咚俟沸旭倳r(shí)突然進(jìn)入隧道，會(huì)由于光線減弱，人眼瞳孔放大調(diào)節(jié)光亮，而駛出隧道時(shí)，瞳孔也會(huì)做出相應(yīng)調(diào)整，適應(yīng)光線變換，這一過(guò)程被稱為暗適應(yīng)和亮適應(yīng)，在駛?cè)敫咚俟匪淼赖倪^(guò)程當(dāng)中，光線前后差別越大人眼，所需要的適應(yīng)時(shí)間也就越長(zhǎng)，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(jìn)出隧道要獲得最舒適的光線變化，以此來(lái)縮小光線明暗適應(yīng)的時(shí)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(dāng)堅(jiān)持優(yōu)化計(jì)算照明需求和有效控制照明輸出的原則。優(yōu)化計(jì)算照明需求要根據(jù)隧道照明系統(tǒng)的光照需求來(lái)進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)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(jìn)入隧道不同階段所需求的光照亮后確定整個(gè)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(jìn)行動(dòng)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(diǎn)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(guò)程當(dāng)中的安全性，所以在進(jìn)行照明節(jié)能控制設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)要做好隧道內(nèi)外照明的過(guò)渡和銜接，為駕駛員營(yíng)造良好的行駛和視覺(jué)環(huán)境，在通過(guò)隧道時(shí)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(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到白天駕駛員進(jìn)入隧道時(shí)，隧道內(nèi)外的光照亮度差距很大，所以駕駛員在進(jìn)入隧道時(shí)人眼會(huì)形成視覺(jué)滯后，隧道口的光源照明應(yīng)當(dāng)較為緩和，為駕駛員提供更好的視覺(jué)環(huán)境，過(guò)度照明段應(yīng)當(dāng)不斷提高照明亮度，基本照明段是隧道照明最長(zhǎng)的部分，應(yīng)當(dāng)根據(jù)隧道建設(shè)的實(shí)際情況，進(jìn)行選擇，如果隧道較長(zhǎng)，汽車尾氣消散較慢，隧道內(nèi)會(huì)形成一定煙霧煙霧，不僅會(huì)吸收光線，而且會(huì)導(dǎo)致光線散射，降低光照度和可見(jiàn)度，應(yīng)當(dāng)充分考慮到隧道的實(shí)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(wèn)題

雖然我國(guó)在高速公路建設(shè)上逐漸重視起隧道照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)，但是在實(shí)際運(yùn)營(yíng)的過(guò)程當(dāng)中還存在一些問(wèn)題需要解決，例如，在高速公路隧道內(nèi)對(duì)照明度值的要求有所不同，所以也應(yīng)當(dāng)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(jìn)行照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)。隧道內(nèi)照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有一定的復(fù)雜性，現(xiàn)階段在照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，存在投資成本較大，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較高，而且后期維護(hù)復(fù)雜，成本高的問(wèn)題，現(xiàn)階段所采取的隧道內(nèi)照明節(jié)能方式有分級(jí)控制模式，分時(shí)控制模式以及手動(dòng)控制模式三種，分級(jí)控制模式是隧道內(nèi)照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)最常見(jiàn)的節(jié)能控制模式，可以根據(jù)車流量，氣候，天氣，光照度進(jìn)行分級(jí)控制，以保障視覺(jué)效果，降低安全事故，但是仍然存在較大的能量浪費(fèi)，制約了節(jié)能設(shè)計(jì)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(jì)的可靠性和有效性，同時(shí)也要考慮到節(jié)能效果，所以在選擇光源燈具時(shí)應(yīng)當(dāng)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(zhǎng)，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(jì)來(lái)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(zhǎng)，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(zhǎng)，能耗低的優(yōu)點(diǎn)，而且應(yīng)用于隧道照明系統(tǒng)張中，具有光效高，耐振動(dòng)，無(wú)輻射的環(huán)保優(yōu)勢(shì)，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(qiáng)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(yǔ)：

在大力建設(shè)高速公路隧道的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)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(shí)也應(yīng)當(dāng)兼顧環(huán)保效益，不斷加強(qiáng)節(jié)能設(shè)置，減少高速公路照明能耗損失。

參考文獻(xiàn)：

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[3]涂耘，史玲娜，王小軍. 公路隧道按需照明節(jié)能運(yùn)營(yíng)技術(shù)研究[C]. //2016中國(guó)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(xué)，2018.

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