彩色路面环境下公路隧道照明设施优化技术研究

发布时间：2020-08-31 13:13

　　为保证封闭环境内行车安全,隧道需为驾驶员提供全天候的照明,因而该处照明设施能耗巨大,导致运营部门的经济负担和节能减排压力也随之增加。目前彩色路面已应用于隧道路面建设中,所采用的光反射率较高的彩色路面可以有效增加隧道空间亮度,节约照明能源。为探讨彩色路面环境下公路隧道照明节能技术,本文依托福建省龙岩市松毛岭隧道试验段,利用试验路现场观测、室内实验及DIALux仿真实验,提出了彩色路面环境下公路隧道照明设施优化技术。具体研究工作如下:(1)彩色路面环境下隧道照明区段长度优化研究通过彩色路面环境下的眼动实验分析,建立了隧道路面色彩衔接段的视觉负荷评价方法,然后综合考虑隧道各照明区段驾驶员的视觉适应特性,提出了隧道彩色路面的最优颜色组合。然后定量分析彩色路面摩阻系数,结合彩色路面环境下驾驶员反应时间建立彩色路面环境下停车视距模型,并以此构建隧道入口段彩色路面长度模型。最后以路面色彩衔接段的视觉顺适过渡为控制目标,得出路面色彩衔接段的长度模型,从而建立隧道彩色路面环境下照明区段综合长度模型。(2)彩色路面环境下隧道照明设施优化研究基于隧道各照明区段的亮度需求,采用DIALux软件仿真分析灯具设置与空间亮度的关系,通过彩色路面试样反射实验和DIALux仿真实验,定量分析不同颜色路面的平均照度换算系数,进而确定彩色路面环境下照明灯具布置流程,最后结合彩色路面颜色寿命周期和经济效益评价方法,综合分析确定隧道灯具的最佳布置方案和最佳灯具参数。(3)实例分析选取福建省龙岩市松毛岭隧道试验段为实例,应用DIALux仿真技术分析及验证了本文提出的彩色路面环境下区段长度优化和照明设施优化技术。实例验证结果表明:逐步优化区段长度和照明设施后,该隧道照明能耗显著降低,隧道照明总功耗可节省0.33kW(2.20%),且相比原黑色沥青路面,彩色路面铺装的经济效益更好。本文研究成果可用于彩色路面环境下隧道照明设施优化和经济效益评价,有助于提高隧道整体照明效率,有一定的推广应用和深入研究价值。
【学位单位】：福州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U453.7
【部分图文】：

示意图,眼动仪,示意图,瞳孔

秒５０帧的速率采集图像信息，并通过两个摄像仪的视野范围。瞳孔是主要的视觉信息通道，瞳孔变觉适应状况及环境亮度、心理状态等对驾驶员的视统一般通过调整瞳孔大小来控制入眼光量，因此，。逡逑

颜色组合,隧道,路面,彩色路面

影仪将隧道仿真视频投影至大小为２．２ｍｘ２ｍ的屏幕上，根据人知，投影屏幕与被试的最佳距离为１．５ｍ。逡逑始前５ｍｉｎ为被试者熟悉测试程序的时间。正式实验期间，被试准完毕的眼动仪，观看仿真视频并模拟隧道驾驶过程。每个实验场停实验，为被试者提供３ｍｉｎ的临时休息时间。逡逑色路面最优颜色组合研究逡逑大表明人体的生心理负担较大。对驾驶员来说，瞳孔数据的变化表征驾驶员的视觉适应度及负荷水平。当隧道彩色路面颜色变化急剧变化时，驾驶者的视觉负荷也将显著增加。本章通过眼动仪孔变化数据，以进行彩色路面环境下驾驶视觉负荷的评价分析。逡逑彩色路面视觉负荷评价方法逡逑大量眼动实验的基础上，借鉴桥头跳车处车辆振动评价中采用值”，以此来评价隧道不同颜色路面过渡时的视觉安全性。逡逑

色彩变化,隧道,指标统计,车辆行程

２．邋２．邋３．邋２基于视觉负荷数据的颜色组合研究逡逑根据式（２－２）和式（２－３）可计算隧道路面色彩变化段的瞳孔面积加权速度幅值逡逑匕和瞳孔面积最大瞬态速度值％邋，数据变化情况见图２－３。逡逑４０逦ＶＭｔｖｐ＝逦７０逦ＶＭｒｖｐ＝逡逑３５逦＾＾３４．９６７逦６０逦＾６０－６８２逡逑ｌｉ邋Ａ逡逑Ｓｇ邋５邋＾逦？逦齑邋１０逡逑０邋逦邋０邋逦逡逑２０逦２２逦２４逦１８．５逦２０．５逦２２．５逡逑车辆行程ｔ／ｓ逦车辆行程ｔ／ｓ逡逑ａ）红－灰变化段逦ｂ）红－黄变化段逡逑１５逡逑

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