基于眩光时变特性的东西朝向公路隧道接近段安全性分析
发布时间：2021-02-23 16:35
东西朝向公路隧道接近段由于朝向因素,隧道受到东升西落阳光的照射而使得隧道入口内外亮度差异增大,进而产生接近段眩光。为了分析东西朝向接近段眩光对行车安全所产生的影响和改善隧道接近段的行车视觉环境质量,基于洞外亮度L20（S）的20°视场内由于隧道内外景观引起的间接眩光和亮度差异进行分析,并得到接近段眩光时变特性及其对行车安全性的影响。研究结果表明:①东西朝向接近段眩光时变特性为先增后减,分别于上、下午达到极大值;其与隧道内外亮度差异比变化趋势一致;②当隧道内外亮度差超90%时,接近段易出现由于间接眩光所产生的不舒适乃至难以容忍的眩光,进而影响行车安全性。③可通过避免出现间接眩光、降低隧道内外亮度差和改变20°视场内景观构成来提高接近段行车安全性。
【文章来源】：交通信息与安全. 2020,38(03)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
洞外亮度L20（S）测试示意图Fig.1SchematicofL20（S）TestOutsidetheTunnel1.5m停车视距10°20°圆锥视角中心线
媸市匝９猓?涑Ｓ捎诹炼炔痪?匀分布的环境所引起[14]，环境中的眩光源发出散射光线射入人眼而产生的[17]。不舒适性眩光来源又分为直接眩光、间接眩光和由亮度差引起的眩光。由于东西朝向接近段隧道外景观和路面易反射太阳刺眼光线而形成间接眩光和隧道内外存在由亮度差引起“黑洞效应”，故笔者将20°视场内的隧道外景观和路面量化为间接眩光源，低亮度状态的隧道内景观量化为眩光背景。图2为接近段眩光的形成原理，ω是眩光源对眼睛的张角，θ是眩光源和视线方向的夹角，眩光源亮度Lg，背景亮度Lb，见图2。眼球视网膜眩光源亮度Ls眩光源亮度Ls背景亮度Lb洞外景观隧道洞内洞外路面30图2眩光形成Fig.2GlareFormation1.1.3眩光时变特性眩光时变特性是东西朝向公路隧道接近段眩光随时间变化的规律，其基于20°视场内隧道内外亮度差的现场测试数据和PGSV眩光模型分析得出。1.2测试方案为了定性分析20°视场内由隧道内外亮度差引起的接近段眩光时变特性，根据《公路隧道照明设计细则》[18]的要求选取相同天空率、相同设计车速的不同朝向公路隧道进行分析。现场试验基于CIE88—2004的环境简图法与数码相机法2种方法[19]，在距离隧道入口段1个停车视距处，离地面1.5m高度位置处利用数码相机和PR-655光谱辐射亮度计分别记录接近段的情况和隧道内外景观环境亮度。再采用AutoCAD对人眼视野20°范围内的景观进行分块，见图3。测试时间为09：00—17：00，整点测试，共8~9次。基于现场20°视场内试验数据对隧道外景观亮度贡献比及其差异程度进行量化计算，结合PGSV眩光值?
公路隧道在下午时太阳光较强、洞外亮度环境贡献比较大；上午时因未受到太阳光照射，隧道外亮度环境贡献比较小；而隧道内保持低亮度，变化范围在10%以内。基于隧道内外亮度贡献比绘制隧道内外亮度差异比，见图8~9。天公堂隧道东洞门友谊隧道西洞门0.980.960.940.920.900.880.860.840.820.800.78隧道内外亮度贡献比差异/%10：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0009：00测试时刻图8天公堂隧道与友谊隧道内外亮度差异比Fig.8RatioofDifferenceinLuminancebetweenInsideandOutsideoftheTiangongtangandYouyiTunnel由图8~9可知，正东朝向公路隧道内外亮度贡献差异比在上午时比下午时大得多；上午时差异比在95%以上，最高达到将近97%；下午时总体差异比在88%以下。而正西朝向公路隧道（除龙泉山壹号隧道外）内外亮度贡献差异比在下午时比上午时大得多，下午时分最高差异比达到96%以上，而上午时基于眩光时变特性的东西朝向公路隧道接近段安全性分析——张晓坚梁波何伟刘宁伟11
【参考文献】：
期刊论文
[1]道路隧道照明眩光评价[J]. 王超,马非,刘鹏,夏杨于雨. 照明工程学报. 2020(03)
[2]高速公路隧道提质升级交通安全设施典型问题及对策[J]. 黄婷,陈云,牟星宇,杜志刚. 公路. 2020(04)
[3]基于明暗适应的隧道出入口照明改善方法[J]. 王健,潘福全,王铮,邢英,泮海涛,张丽霞. 交通工程. 2019(06)
[4]基于诱导行车视线与防眩功能的高速公路中央分车带植物种植间距研究[J]. 樊亚珍,王良桂,汪结明,向言词,彭文罡,王晨阳,刘炳攸. 南京林业大学学报(自然科学版). 2019(06)
[5]隧道特殊遮光棚式洞门减光及辅助洞内照明技术[J]. 徐丽风. 门窗. 2017(12)
[6]实测确定公路隧道洞外景物亮度的方法[J]. 邓敏,张飞. 土木建筑与环境工程. 2016(03)
[7]山区高速公路隧道群交通事故特征及致因机理分析[J]. 胡顺峰. 公路. 2016(05)
[8]不舒适眩光研究的国内外现状及进展[J]. 林燕丹,邱婧婧,刘弈宏. 照明工程学报. 2016(02)
[9]LED灯具的眩光评价与防治概述[J]. 魏婷,顾芳波,钱枫,蔡怡,陈华才. 中国照明电器. 2015(07)
[10]中央分隔带防眩植物高度的计算方法[J]. 杨少伟,王云泽,潘兵宏. 长安大学学报(自然科学版). 2015(04)
本文编号：3047894
【文章来源】：交通信息与安全. 2020,38(03)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
洞外亮度L20（S）测试示意图Fig.1SchematicofL20（S）TestOutsidetheTunnel1.5m停车视距10°20°圆锥视角中心线
媸市匝９猓?涑Ｓ捎诹炼炔痪?匀分布的环境所引起[14]，环境中的眩光源发出散射光线射入人眼而产生的[17]。不舒适性眩光来源又分为直接眩光、间接眩光和由亮度差引起的眩光。由于东西朝向接近段隧道外景观和路面易反射太阳刺眼光线而形成间接眩光和隧道内外存在由亮度差引起“黑洞效应”，故笔者将20°视场内的隧道外景观和路面量化为间接眩光源，低亮度状态的隧道内景观量化为眩光背景。图2为接近段眩光的形成原理，ω是眩光源对眼睛的张角，θ是眩光源和视线方向的夹角，眩光源亮度Lg，背景亮度Lb，见图2。眼球视网膜眩光源亮度Ls眩光源亮度Ls背景亮度Lb洞外景观隧道洞内洞外路面30图2眩光形成Fig.2GlareFormation1.1.3眩光时变特性眩光时变特性是东西朝向公路隧道接近段眩光随时间变化的规律，其基于20°视场内隧道内外亮度差的现场测试数据和PGSV眩光模型分析得出。1.2测试方案为了定性分析20°视场内由隧道内外亮度差引起的接近段眩光时变特性，根据《公路隧道照明设计细则》[18]的要求选取相同天空率、相同设计车速的不同朝向公路隧道进行分析。现场试验基于CIE88—2004的环境简图法与数码相机法2种方法[19]，在距离隧道入口段1个停车视距处，离地面1.5m高度位置处利用数码相机和PR-655光谱辐射亮度计分别记录接近段的情况和隧道内外景观环境亮度。再采用AutoCAD对人眼视野20°范围内的景观进行分块，见图3。测试时间为09：00—17：00，整点测试，共8~9次。基于现场20°视场内试验数据对隧道外景观亮度贡献比及其差异程度进行量化计算，结合PGSV眩光值?
公路隧道在下午时太阳光较强、洞外亮度环境贡献比较大；上午时因未受到太阳光照射，隧道外亮度环境贡献比较小；而隧道内保持低亮度，变化范围在10%以内。基于隧道内外亮度贡献比绘制隧道内外亮度差异比，见图8~9。天公堂隧道东洞门友谊隧道西洞门0.980.960.940.920.900.880.860.840.820.800.78隧道内外亮度贡献比差异/%10：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0009：00测试时刻图8天公堂隧道与友谊隧道内外亮度差异比Fig.8RatioofDifferenceinLuminancebetweenInsideandOutsideoftheTiangongtangandYouyiTunnel由图8~9可知，正东朝向公路隧道内外亮度贡献差异比在上午时比下午时大得多；上午时差异比在95%以上，最高达到将近97%；下午时总体差异比在88%以下。而正西朝向公路隧道（除龙泉山壹号隧道外）内外亮度贡献差异比在下午时比上午时大得多，下午时分最高差异比达到96%以上，而上午时基于眩光时变特性的东西朝向公路隧道接近段安全性分析——张晓坚梁波何伟刘宁伟11
【参考文献】：
期刊论文
[1]道路隧道照明眩光评价[J]. 王超,马非,刘鹏,夏杨于雨. 照明工程学报. 2020(03)
[2]高速公路隧道提质升级交通安全设施典型问题及对策[J]. 黄婷,陈云,牟星宇,杜志刚. 公路. 2020(04)
[3]基于明暗适应的隧道出入口照明改善方法[J]. 王健,潘福全,王铮,邢英,泮海涛,张丽霞. 交通工程. 2019(06)
[4]基于诱导行车视线与防眩功能的高速公路中央分车带植物种植间距研究[J]. 樊亚珍,王良桂,汪结明,向言词,彭文罡,王晨阳,刘炳攸. 南京林业大学学报(自然科学版). 2019(06)
[5]隧道特殊遮光棚式洞门减光及辅助洞内照明技术[J]. 徐丽风. 门窗. 2017(12)
[6]实测确定公路隧道洞外景物亮度的方法[J]. 邓敏,张飞. 土木建筑与环境工程. 2016(03)
[7]山区高速公路隧道群交通事故特征及致因机理分析[J]. 胡顺峰. 公路. 2016(05)
[8]不舒适眩光研究的国内外现状及进展[J]. 林燕丹,邱婧婧,刘弈宏. 照明工程学报. 2016(02)
[9]LED灯具的眩光评价与防治概述[J]. 魏婷,顾芳波,钱枫,蔡怡,陈华才. 中国照明电器. 2015(07)
[10]中央分隔带防眩植物高度的计算方法[J]. 杨少伟,王云泽,潘兵宏. 长安大学学报(自然科学版). 2015(04)
本文编号：3047894
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