“低碳經濟”背景下公路隧道照明節能策略探析

韋華池

（廣西交通投資集團河池高速公路運營有限公司，廣西 河池 547000）

“低碳經濟”背景下公路隧道的照明節能控制，需要按照照明系統的特點和情況，制定完善的節能方案和計劃，利用科學有效的措施節約能源，預防出現能源損耗和浪費的問題，為促使公路隧道照明系統的節能發展、滿足低碳經濟的發展要求等夯實基礎。

1 公路隧道照明問題

1.1 照明設計參數不合理

近年來，我國關于公路隧道方面的工程數量和規模不斷增加，類型發生巨大的變化，且新技術和設備的應用，給公路隧道功能的完善和改善等帶來機遇，但是由于隧道照明系統的設計參數不合理，可能會出現照明方面的節能問題，例如：長度較短的隧道，照明系統設計的方式和洞外亮度參考指標、每個階段的照明亮度指標等設計不科學，導致在照明系統實際應用的過程中出現電力能源浪費和損耗的問題。

1.2 照明控制方式不良

目前，我國部分公路隧道照明系統中，尚未全面采用遠程自動化控制的技術，甚至部分管理人員是在現場進行照明系統的操控，導致控制效率降低，難以確保照明系統具有自適應性的特點，加之配電回路受到限制，只能設置三級到六級的照明控制模式，很容易發生過度或是無效照明等問題，導致電力資源能源浪費。

除此之外，隔盞開燈和關燈也可能會使路面的亮度缺乏均勻性，出現路面照度閃爍的問題，埋下隧道行車的安全風險隱患。

1.3 缺乏良好的控制理念

目前，我國公路隧道照明系統雖然已經開始采用節能控制的模式，但是只能進行某些燈具的簡單開關處理，不能最高程度上在保證行車安全的情況下節約能源，甚至部分隧道照明系統的節能，是將犧牲交通行駛安全作為代價。而此類問題的出現，主要是管理工作人員缺乏正確的觀念意識，過于注重電力能源的節省，所制定的照明節能控制方案存在主觀性的問題和盲目性的問題，難以按照公路隧道照明的需求和系統的特點科學合理地進行照明的節能控制，不能確保照明系統的節能管控水平和效果。

1.4 缺乏對照明設施的養護

部分公路隧道的長度較大，在隧道出口和臨近出口的部分，照明系統存在亮度不足的問題，不僅受到燈具本身質量因素的影響和設置間距因素的影響，還可能會由于燈具受到嚴重的污染，亮度降低，出現光利用率不足的問題，例如：某高速公路隧道的基本照明，設計方面，燈具的功率為100W，間距為9 米，臨近入口的階段，照明亮度數據值為每平方米6.2cd，臨近出口的階段，照明亮度數據值為每平方米2.8cd，二者之間的偏差過大，而出現此類問題的原因，就是沒有定期進行燈具設備的養護，未能按照要求去除燈具的污染物，導致燈具的照明效果降低，不利于照明系統的節能控制[1]。

2 “低碳經濟”背景下公路隧道照明節能策略

本文對重慶市、浙江省、河北省等地區的高速公路隧道照明系統的狀況進行調查研究，深入進行技術層面的分析，開展試驗研究活動，以國內外優秀的照明系統節能控制做法為前提，此次研究中提出了相關的節能控制建議。

2.1 洞外亮度測試

在“低碳經濟”背景下，公路隧道照明節能工作是十分重要的，節能工作的關鍵在于合理使用能源，所以優化照明設計并測試洞外亮度是至關重要的。一般來說，以下幾種策略可以采用來測試洞外亮度：首先，專業人員使用相關設備進行測試，并對測試結果進行分析。測試結果可以用于評估照明系統的亮度和光滑性，從而優化設計并減少能源消耗。其次，利用軟件可以模擬不同光照條件下的隧道照明情況，并提供有關洞外亮度的估算值。通過軟件模擬，可以全面了解照明系統的工作情況，并進行調整。再次，便攜式光度計是一種小型設備，可在不同的位置進行測試。通過在不同位置進行測試，可以得出不同區域的光照度值，并幫助確定調整的方向。需要注意的是，無論使用哪種策略進行測試，都應該讓測試結果有實際意義，并且能夠幫助優化照明設計，減少能源消費，在“低碳經濟”的背景下，維護環境平衡是至關重要的。與此同時，由于洞外亮度的取值不同，可能會導致公路隧道入口部分需要進行加強照明設計的模式不同，如表1 所示，隧道洞口外亮度數據值從每平方米4000cd 降低到每平方米3000cd，加強照明節能的效果在25.4%左右[2]。

表1 隧道入口加強照明設計節能分析

按照實際情況可以了解到，若公路隧道洞口的位置沒有按照周圍環境亮度合理設計景觀結構，會導致運營安全受到一定的危害，甚至會使照明系統的設計過于龐大，出現一定的能源損耗問題，所以在洞口山坡綠化方面和結構物方面，必須要按照實際情況進行減光處理，以此減少洞外方面亮度數據值，預防出現入口階段的電力能源損耗和浪費問題。

2.2 交通量預測

在“低碳經濟”背景下，公路隧道照明節能工作中，交通量預測是非常關鍵的一步，因為只有預估到交通流量的變化，才能有針對性地制定照明策略，進一步實現節能減排的目的。首先，交通模型是對交通運輸系統的建模和仿真，可以通過對模型加以調整，預測未來不同時間段的交通流量。這種方法能較為精確地預測交通量，但需要具備專業知識和技能。其次，通過對過去幾年的交通量數據進行分析，可以預測未來的交通量。歷史數據參考預測法的優點是簡單易行，但同時存在一定的不確定性。最后，考慮業務變化和公共活動的影響。例如，在某些特定日期或活動期間，交通量可能會有所增加。因此，在制定節能策略時，應該考慮到周邊環境對交通流量的影響。需要注意的是，以上方法僅僅是交通量預測的一部分。在實際工作中，還需要綜合考慮多個因素，并進行合理的調整，以確保節能策略的實施順利[3]。

2.3 設計速度分析

在“低碳經濟”背景下，公路隧道照明節能工作設計需要以節能為前提，同時滿足隧道內的安全照明需求。公路隧道照明節能設計速度的分析應當綜合考慮以下幾個方面：首先，根據車輛通過隧道的速度來確定燈具的亮度和照明范圍，以保證安全。其次，公路隧道的長度也是影響照明節能設計速度的重要因素之一。在照明設計中，可以通過設置多個照明區域，根據車速的不同逐步調整亮度，以實現節能。最后，根據隧道交通情況的復雜程度，決定燈具設置及其亮度，使得車輛在行駛過程中始終保持良好的可視范圍。由此可見，公路隧道照明節能設計速度的分析需要綜合考慮多個因素，通過不同的設計速度優化策略，實現節能降耗的目的[4]。另外，由于設計速度對照明產生直接影響，因此需要按照實際情況控制設計速度，如表2 所示。

表2 設計速度對照明的影響

2.4 照明設計參數優化

在“低碳經濟”背景下，公路隧道節能工作照明的設計參數優化策略主要包括以下幾個方面。首先，采用高效的LED 燈具，降低能耗；其次，設置合理的燈具數量和安裝位置，避免浪費；再次，采用亮度可調節的照明方案，根據車流情況動態調整亮度，降低能耗；最后，選用智能控制系統，實現按需開關燈，進行時段控制；除此之外，注重隧道內部的反射率和反光系數，在不影響照明效果的前提下，降低照明點數；不僅如此，運用傳感器技術或是光感應技術，實現智能控制和智能調節，達到節能的目的。這些參數優化策略可以有效地減少公路隧道的照明能耗，降低能源的消耗，達到“低碳經濟”發展的目標[5]。

2.5 節能光源選擇

在“低碳經濟”的背景下，公路隧道照明的節能工作是一項重要的任務，其中光源的選擇是關鍵。首先，與傳統照明光源相比，LED 光源節能效果顯著，壽命長，品質更穩定。其次，環境溫度是影響燈具壽命的重要因素之一，應選擇經各種氣候條件試驗的高質量的防水和防塵燈具。再次，這可確保光源的效果更好，在不同的路段，不同的車速下，燈光分布均勻而舒適，以保證足夠的光照度，同時減少誤反光、閃爍等現象。最后，利用智能控制，可以實時調節燈光亮度，根據車輛流量和車速情況，實現節能，達到降低能耗，提高節能效果。綜上所述，在“低碳經濟”的背景下，選擇LED 光源、考慮氣候條件、選擇光學設計好的光源、采用智能控制系統是公路隧道照明節能工作的關鍵[6]。

2.6 智能技術的應用

在“低碳經濟”的背景下，公路隧道照明節能工作中應用智能技術。首先，采用基于人流和車流量的智能控制系統，動態調整燈具亮度和開啟時間，以充分利用光照資源并最大程度地節約能源消耗。其次，這可以實現通過光感應自動控制燈光亮度的功能，在保證夜間足夠的照明效果的前提下，最大化減少白天和低光條件下的能源消耗。再次，采用可遠程監控和遠程管理的智能系統，實現對燈光亮度、能耗、燈光故障等的實時監控和管理，提高維護效率和響應速度。最后，借助傳感器和計算機視覺等技術，實現車輛跟蹤、路況監測等，使系統能夠自動調整照明強度和燈光分布等參數，以確保路段的安全性和車輛出行體驗的良好性。綜上所述，“低碳經濟”背景下公路隧道照明節能工作中的智能技術應用策略，通過采用智能控制系統、智能光感應功能等，實現對燈光亮度等參數的自動調整，最大化節約能源，提高燈光維護的效率，同時維護良好的路況和車輛外出體驗[7]。

3 結語

綜上所述，目前，我國公路隧道照明系統存在照明設計參數問題和控制方式問題，相關工作人員缺乏正確的觀念意識，缺少對基礎設施的維護。因此，本文建議在“低碳經濟”背景下，強化公路隧道照明節能控制，做好洞外亮度的測試工作，科學合理地進行交通量的預測，深入進行設計速度的分析，優化相應的照明設計參數，合理選擇節能光源，采用現代化的智能技術，樹立正確的觀念意識，做好基礎設施的維護，為提升公路隧道照明系統的節能控制效果做出貢獻。