常亮型LED交通监控补光灯夜间失能眩光研究
发布时间：2021-08-27 09:36
随着社会经济的发展与进步,越来越多的城市居民选择了开车出行。快速发展在给城市居民提供便利的同时,也带来了一些问题,如道路交通安全隐患。据调查研究发现,LED交通监控补光灯给驾驶者带来的失能眩光问题非常严重。基于这一问题,论文以常亮型LED交通监控补光灯为研究对象,对其产生的失能眩光展开研究,以便在不久的将来为控制补光灯对驾驶者造成的失能眩光提供可参考的理论。论文的第二章的主要内容是研究了眩光的基础理论、夜间驾驶的视觉特性和LED交通监控补光灯的相关基础理论。眩光的基础理论研究了眩光的概念、分类以及评价,选择了阈值增量TI作为评价常亮型LED交通监控补光灯失能眩光的指标。夜间驾驶的视觉特性描述了人眼的视觉系统的简介、驾驶者的视觉行为特征、以及驾驶者的反应时间的整个过程。LED交通监控补光灯的相关基础理论阐述了补光灯的分类以及相关的技术规范,明确了实验的研究对象。论文的第三章的主要内容是研究了将高动态范围图像技术应用于常亮型LED交通监控补光灯的失能眩光测试。高动态范围图像技术需要数码相机采用多次曝光法合成高动态范围图像,然后利用photosphere软件提取相关数据。在利用高动态范围图像...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：154 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
013-2017年全国公路总里程及公路密度Fig.1.1Totalroadmileageandroaddensityin2013-2017资料来源：文献[1]
重庆大学硕士学位论文8躁感，疲劳感，头痛、眼花等疾玻所以在进行光环境设计同时必须考虑不舒适眩光对人的影响。在眩光源条件下，由眩光产生的舒适与不舒适之间的的临界亮度为BCD（borderlinebetweencomfortanddiscomfort），一般来说不舒适眩光的亮度的测量比较困难。美国科学家Guth与Luckinson[32]和英国科学家Petherbridge和Hopkinson[33]等人对不舒适眩光问题进行研究，总结归纳得出不舒适眩光主要来源于四个参数的制约：1）眩光源自身的亮度；2）观察者眼睛对眩光源背景的亮度；3）眩光源朝向眼睛所形成的立体角；4）光源与视线所形成夹角。Petherbridge和Hopkinson的实验中，通过被测试者的水平视线到向上高10°方向布置连续的光源，再对背景亮度进行调节，归纳得出不舒适眩光的评价公式：G=0.45∑1.60.81.6(2.1)公式中G为眩光对比度参数，Ls是光源的亮度，Lb是眩光源的背景亮度，ω图2.1不舒适眩光参数Fig.2.1Uncomfortableglareparameter资料来源：作者自绘
2LED交通监控补光灯眩光相关基础理论9是光源的立体角，P为Guth的位置指数，是一个与位置角度有关的函数，与垂直角和方位角方向有关。在视觉系统中，物体是通过晶状体在视网膜的中央凹位置成像，与此同时眩光源所成的像也是在视网膜上呈现的。上下列情况下中最容易产生不舒适眩光：a.视网膜上所呈的像与视网膜中央凹位置比较近，这样一来眩光源与眼睛视看方向比较近，容易造成不舒适眩光。b.眩光源在眼睛视网膜上成像面积较大时，也就是眩光源发光面积较大时，也容易引起不舒适眩光。c.眩光源所成的像上的光通量大于视网膜适应水平的光通量，也就是眩光源光通量太大的时候，容易引起不舒适眩光。由眩光所引发的舒适与否的亮度临界值被称为BCD（borderlinebetwweencomfortanddisconfort）亮度，一般来说，不舒适眩光是很难进行测量的，所以一般把BCD亮度作为评价不舒适眩光的一个非常重要的指标。Luchiesh和Guth通过对背景亮度和视觉对象BCD亮度之间的关系的研究，得出了BCD亮度和北京亮度的拟合函数式具体形式如下：[34]L=c0.44(2.2)其中，F为背景亮度，单位cd/m2，L为视觉对象BCD亮度，单位为cd/m2，c为和环境有关的一个常数。从国内外研究的结果上看，常数c的取值范围在300-800之间不等。若c取600，背景亮度假定值为100cd/m2,则此时的BCD亮度高达5000图2.2假定的视觉观察面Fig.2.2Hypotheticalvisualobservationsurface资料来源：作者自绘
【参考文献】：
期刊论文
[1]LED道路监控补光灯眩光危害评价方法研究[J]. 许巧云. 中国照明电器. 2017(09)
[2]道路照明失能眩光的评价及测试方法[J]. 林树坚. 中国照明电器. 2017(05)
[3]基于SVR模型的驾驶简单反应时间预测方法[J]. 张骏,吴志敏,潘雨帆,郭孜政. 中国公路学报. 2017(04)
[4]HDR-I技术应用于光环境性能实测的方法[J]. 孙澄,刘蕾,孔哲. 照明工程学报. 2017(02)
[5]LED路灯配光设计探讨[J]. 黄翔. 中国照明电器. 2012(09)
[6]基于生理和心理效应的公路隧道入口段照明质量检测方法[J]. 张青文,涂耘,胡英奎,翁季,陈建中,黄珂. 照明工程学报. 2012(02)
[7]用视觉功效法探究适用于道路照明的新型光源[J]. 张青文,杨春宇,陈仲林,胡英奎. 同济大学学报(自然科学版). 2009(06)
[8]失能眩光对道路照明安全影响的研究[J]. 杨春宇,刘锡成. 照明工程学报. 2007(04)
[9]道路交通事故的人因失误分析[J]. 黄曙东,甘卫平,戴立操. 人类工效学. 2006(03)
[10]道路照明设计中交通安全性的影响因素分析——基于驾驶员视觉特性的研究[J]. 王嘉亮. 建筑电气. 2006(01)
博士论文
[1]基于光生物效应的道路照明安全研究[D]. 李毅.重庆大学 2009
[2]用信息法研究天空亮度分布[D]. 何荥.重庆大学 2008
硕士论文
[1]智能交通补光系统防眩目与车牌防过曝的方案研究[D]. 高东东.浙江工业大学 2016
[2]不同类型立交桥道路高杆照明失能眩光评价指标限值研究[D]. 郭鹏飞.天津大学 2014
[3]基于数字模拟的城市立交桥高杆照明失能眩光研究[D]. 程玉红.天津大学 2014
[4]城市立交桥道路高杆照明阈值增量限值评价研究[D]. 吴亚楠.天津大学 2014
[5]汽车自动防撞系统的研究[D]. 段斌.湖北工业大学 2012
[6]城市立交桥高杆灯照明干扰光研究[D]. 牛盛楠.天津大学 2007
本文编号：3366106
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：154 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
013-2017年全国公路总里程及公路密度Fig.1.1Totalroadmileageandroaddensityin2013-2017资料来源：文献[1]
重庆大学硕士学位论文8躁感，疲劳感，头痛、眼花等疾玻所以在进行光环境设计同时必须考虑不舒适眩光对人的影响。在眩光源条件下，由眩光产生的舒适与不舒适之间的的临界亮度为BCD（borderlinebetweencomfortanddiscomfort），一般来说不舒适眩光的亮度的测量比较困难。美国科学家Guth与Luckinson[32]和英国科学家Petherbridge和Hopkinson[33]等人对不舒适眩光问题进行研究，总结归纳得出不舒适眩光主要来源于四个参数的制约：1）眩光源自身的亮度；2）观察者眼睛对眩光源背景的亮度；3）眩光源朝向眼睛所形成的立体角；4）光源与视线所形成夹角。Petherbridge和Hopkinson的实验中，通过被测试者的水平视线到向上高10°方向布置连续的光源，再对背景亮度进行调节，归纳得出不舒适眩光的评价公式：G=0.45∑1.60.81.6(2.1)公式中G为眩光对比度参数，Ls是光源的亮度，Lb是眩光源的背景亮度，ω图2.1不舒适眩光参数Fig.2.1Uncomfortableglareparameter资料来源：作者自绘
2LED交通监控补光灯眩光相关基础理论9是光源的立体角，P为Guth的位置指数，是一个与位置角度有关的函数，与垂直角和方位角方向有关。在视觉系统中，物体是通过晶状体在视网膜的中央凹位置成像，与此同时眩光源所成的像也是在视网膜上呈现的。上下列情况下中最容易产生不舒适眩光：a.视网膜上所呈的像与视网膜中央凹位置比较近，这样一来眩光源与眼睛视看方向比较近，容易造成不舒适眩光。b.眩光源在眼睛视网膜上成像面积较大时，也就是眩光源发光面积较大时，也容易引起不舒适眩光。c.眩光源所成的像上的光通量大于视网膜适应水平的光通量，也就是眩光源光通量太大的时候，容易引起不舒适眩光。由眩光所引发的舒适与否的亮度临界值被称为BCD（borderlinebetwweencomfortanddisconfort）亮度，一般来说，不舒适眩光是很难进行测量的，所以一般把BCD亮度作为评价不舒适眩光的一个非常重要的指标。Luchiesh和Guth通过对背景亮度和视觉对象BCD亮度之间的关系的研究，得出了BCD亮度和北京亮度的拟合函数式具体形式如下：[34]L=c0.44(2.2)其中，F为背景亮度，单位cd/m2，L为视觉对象BCD亮度，单位为cd/m2，c为和环境有关的一个常数。从国内外研究的结果上看，常数c的取值范围在300-800之间不等。若c取600，背景亮度假定值为100cd/m2,则此时的BCD亮度高达5000图2.2假定的视觉观察面Fig.2.2Hypotheticalvisualobservationsurface资料来源：作者自绘
【参考文献】：
期刊论文
[1]LED道路监控补光灯眩光危害评价方法研究[J]. 许巧云. 中国照明电器. 2017(09)
[2]道路照明失能眩光的评价及测试方法[J]. 林树坚. 中国照明电器. 2017(05)
[3]基于SVR模型的驾驶简单反应时间预测方法[J]. 张骏,吴志敏,潘雨帆,郭孜政. 中国公路学报. 2017(04)
[4]HDR-I技术应用于光环境性能实测的方法[J]. 孙澄,刘蕾,孔哲. 照明工程学报. 2017(02)
[5]LED路灯配光设计探讨[J]. 黄翔. 中国照明电器. 2012(09)
[6]基于生理和心理效应的公路隧道入口段照明质量检测方法[J]. 张青文,涂耘,胡英奎,翁季,陈建中,黄珂. 照明工程学报. 2012(02)
[7]用视觉功效法探究适用于道路照明的新型光源[J]. 张青文,杨春宇,陈仲林,胡英奎. 同济大学学报(自然科学版). 2009(06)
[8]失能眩光对道路照明安全影响的研究[J]. 杨春宇,刘锡成. 照明工程学报. 2007(04)
[9]道路交通事故的人因失误分析[J]. 黄曙东,甘卫平,戴立操. 人类工效学. 2006(03)
[10]道路照明设计中交通安全性的影响因素分析——基于驾驶员视觉特性的研究[J]. 王嘉亮. 建筑电气. 2006(01)
博士论文
[1]基于光生物效应的道路照明安全研究[D]. 李毅.重庆大学 2009
[2]用信息法研究天空亮度分布[D]. 何荥.重庆大学 2008
硕士论文
[1]智能交通补光系统防眩目与车牌防过曝的方案研究[D]. 高东东.浙江工业大学 2016
[2]不同类型立交桥道路高杆照明失能眩光评价指标限值研究[D]. 郭鹏飞.天津大学 2014
[3]基于数字模拟的城市立交桥高杆照明失能眩光研究[D]. 程玉红.天津大学 2014
[4]城市立交桥道路高杆照明阈值增量限值评价研究[D]. 吴亚楠.天津大学 2014
[5]汽车自动防撞系统的研究[D]. 段斌.湖北工业大学 2012
[6]城市立交桥高杆灯照明干扰光研究[D]. 牛盛楠.天津大学 2007
本文编号：3366106
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