建
筑节能
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马二顺:高速公路隧道照明节能研究
《工程与建设》 2010年第24卷第2期233
收稿日期:2009205206;修改日期:2009212222
作者简介:马二顺(1975-),男,安徽桐城人,广东省公路建设有限公司工程师.
高速公路隧道照明节能研究
马二顺
(广东省公路建设有限公司,广东广州 511450)
摘 要:照明系统作为高速公路隧道机电系统中最重要的一个部分,随着高速公路隧道的广泛采用,隧道照明水平与照明节能之间的矛盾也越来越突出,在保障行车安全的前提下,如何降低能源消耗成为隧道科研设计、建设和运营单位迫切需要解决的问题。关键词:高速公路;公路隧道;隧道照明;隧道节能
中图分类号:TU113.665;U453.7 文献标识码:A 文章编号:167325781(2010)022*******
我国的高速公路建设事业在蓬勃发展,陆续投入
运行的高速公路隧道里程日渐增多。但是,高的设计车速、大的交通流量和较高的车流密度给高速公路的行车安全造成很大的威胁,特别是在进入高速公路隧道时,视野内光线的明暗发生急剧变化,人的视力骤然下降,对行驶着的驾驶员通过隧道存在着极大的危险性,因此照明系统成为高速公路隧道机电系统中最重要的一个部分,隧道照明耗电费用已成为运营中最主要的开支。在保障行车安全的前提下,如何降低能源消耗成为隧道科研设计、建设和运营单位迫切需要解决的问题[127]。
1 高速公路隧道照明
隧道照明的目的是与道路照明相同的,均是为了给驾驶员提供良好的视觉环境,保障交通安全,提高运输效率等。但是,隧道的两侧和顶部是封闭的,构造比较特殊,会产生隧道特有的人眼明适应和暗适应,尤其是白昼的视觉问题。因此,隧道照明设计必须合理解决好隧道照明的特有的视觉问题,以及解决好道路照明和隧道照明中共有的视觉问题,创造出良好的视觉环境。通常情况下隧道照明分为入口照明、隧道内部照明、出口照明和隧道内应急照明。1.1 隧道入口处的照明
白天当驾驶员从隧道外驶进隧道内时,由于隧道内外的亮度差别极大,所以从隧道外部看照明很不充
分的隧道入口时只会看到一个“黑洞”(对长隧道而言)或一个黑框(对短隧道而言)。由于洞外亮度大,当驾驶员进入隧道后由于人眼视觉的滞后性作用,产
生视觉上的盲区,即产生“适应的滞后现象”。因此,
在隧道入口处必须设置缓和照明段。入口缓和照明段按车辆驶入隧道方向分为临界区、过度区、缓和区。入口缓和照明段的长度主要取决于洞内外亮度之差,同时还与设计车速、洞内照度和洞壁材料等因素有关。
1.2 隧道内部的照明
无论是白天还是黑天,隧道内的道路环境及对行车视觉产生的影响都不同于一般道路。主要原因是隧道内汽车行驶排出的废气几乎无法消散,在隧道内形成较大的烟雾。烟雾除了吸收汽车前灯发出的光线,使照度降低外,还使光线的传播发生散射现象,散射光在隧道内形成光幕,从而降低了道路前方障碍物及周围环境(如路面,隧道墙壁)光度,使驾驶员识别前方障碍物的视觉能力下降。因此,隧道内的基本照明,可按照隧道中的实际设计车速对照度的需求决定。
1.3 隧道出口处的照明
在白天当车辆通过较长的隧道接近其出口时,由于洞外的亮度远高于洞内,隧道的出口对驾驶员而言,好像是一个白色的洞,人眼同样对这种光线产生滞后。驾驶员对前方的行车只能看到一个很暗的轮廓,对距前方车辆的距离不能准确做出判断。
如果是在夜间行驶,其效果正好相反,驾驶员在隧道内看到的是黑洞而不是亮洞。在这种情况下,驾驶员难以辨别洞外的道路线形、路上交通情况及道路上的任何障碍物情况,也是一个视觉盲区。因此,隧道出口也同入口部分一样设有过度区,要加强垂直照
建筑节能
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度,使得过度区的亮度与洞外相近。1.4 隧道内的应急照明
由于隧道对交通流的特殊作用,供电故障对正常行使于隧道内的驾驶员来说是非常危险的,因此在长度超过200m 的隧道,应建立紧急照明系统。采用双路供电电源或设置备用发电机作为备用电源。由于应急供电系统的容量一般较小,因此,应急照明的照度为正常照明的1/5以上。
2 现有隧道照明系统存在的问题
2.1 隧道照明系统设计中存在的问题
为确保高速公路隧道行车安全,国家已明确规定
了高速公路隧道内各段照明的平均照度值,但是高速公路隧道照明由于受灯具设备的选型与安装、道路几何与隧道走向、路面状况、隧道壁反射特性等多方面因素的影响,隧道照明平均照度值计算变得非常复杂,从而影响到隧道内各段照明的平均照度值。高速公路隧道照明系统设计方案中普遍存在以下问题:①高速公路隧道照明系统建设投资成本费用高。②高速公路隧道照明系统投人使用后,运营能耗大。③高速公路隧道照明系统投人运营后,维护、维修工作量大费用高。2.2 隧道照明现有控制方式及存在的问题
国内目前对隧道照明设备的控制方式主要有三种:手动控制模式、分时段进行的时序控制模式和分级控制模式。在实际使用中最常用的方案是采用分级控制模式,即根据气候条件、隧道外的照度及交通流量进行控制分级。其工作原理是:通过隧道内外设置的照度检测仪,检测隧道入口处内外的光强度,并辅以车流量等其他信息,分级控制整个隧道内各段的灯光照明强度使驾驶员能尽快适应隧道内外的光强变化,消除因光强所引起的视觉障碍,减少事故的发生。
现有照明控制模式在实际运行中存在着相当大的电能浪费。为了保证车辆的通行安全,隧道照明系统的设计采用保守的预估方法。对洞外照度的设计是以全年洞外最大亮度和最高行车时速来确定隧道内各段的灯具功率和灯具分布密度。而在实际运行过程中,照明强度一般远远小于设计参数,因此照明系统的节能设计还有很大的改进空间。
此外,在照明控制过程中因线路布线回路的限制,只能做到2～3级人工或自动控制对于如天气、车速、车流量等参数只是在设计阶段给予以最大值考
虑,最终各段的照明照度也始终处于最大值状态,无法对整个隧道的照明进行自适应控制。因此这种传统设计与使用的隧道照明系统存在着大量电能浪费问题。
3 隧道照明节能方法
隧道照明节能包含照明设计节能和管理节能等方面,其中照明设计节能是最重要的节能措施,它包括采用新颖的、可靠的设计理念和合理的标准值,以及采用高效光源、高效灯具、增大光反射系数和照明控制节能等。
3.1 采用先进的隧道照明控制和管理系统
现在高速公路隧道照明系统控制,都采用时间控
制器方法进行控制,即设定某时开白天灯,某时开夜晚灯。一年365d ,白天与夜晚时间是变化的(即夏季日照长、冬季日照短),而时间设定控制为固定的,不能根据隧道内外实际照度对比值进行控制,造成隧道照明系统电能浪费。若要隧道管理人员经常到现场修改设定控制器开关时间,它将增加隧道管理人员工作量和维护费用。
在隧道实际运营过程中,隧道照明取值与车速、车流量、洞外光照有密切的关系。隧道照明控制参数研究的一个目标,是在确保安全的前提下,实现隧道照明的高效节能。隧道照明节能综合控制系统,以检测得到的洞外亮度、车速、车流量等交通参数为输人,以照明节能控制器为执行设备,开发照明节能控制系统。该系统能够根据交通参数和环境参数,自适应调节控制灯具亮度,在保证安全行驶条件的前提下,实现灯具照明的最优控制。3.2 确定合理的隧道照明设计标准值
在机动车交通量和设计行车速度一定的条件下,现行的隧道照明系统的设计基准-洞外亮度的取值大小将直接关系到入口段和过渡段亮度取值大小,也即与隧道照明节能、营运电费、工程投资和行车安全有关。因为洞外亮度随当地的气候、季节、时刻、隧道朝向、隧道入口的视野环境,如绿化、植被等有关。据研究表明,当其他条件不变时,洞外亮度值的改变对电费和设备费用影响很大。所以应通过调查分析、实测比较、理论分析和在光气候理论基础上,考虑洞外植被情况、当地光气候特点等合理地确定洞外亮度值。另外基本照度也应该根据现场环境和各种交通参数进行确定,从而达到节能的目的。
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3.3 使用新型的照明灯具和光源
目前,国内隧道灯具多采用白炽灯、荧光灯、高压钠灯、低压钠灯等,大多存在光带窄、配光质量不够、能耗高、质量稳定性差、寿命短等问题。普遍使用的高压钠灯发黄光,也导致隧道照明的视觉效果不佳,影响行车安全。因此,采用新型照明灯具和合理的控制系统对保证隧道经济安全运行有着十分重要的意义。无极灯、L ED 灯等新产品引起了人们的日益关注。这些产品应用于隧道照明,除满足隧道对灯具光效、光通量、寿命及工作特性、光色、显色性和配光控制难易程度等主要要求外,还能节约运行和维护成本,实现稳定经济运行。因此可从隧道照明光源:高压钠灯、金属卤化物灯、无极荧光灯(电磁感应灯)、节能灯、L ED 灯中,利用反应时间实验等确定隧道照明光源。3.4 增大光反射比如果选择合适的灯具及其安装角度,并且增大顶棚和墙壁的反光比,由于隧道顶棚、墙和路面之间的多次反射,估计可使隧道照明反射光增量系数将比表面未作处理的隧道约增大20%,即节电20%左右。3.5 管理节能管理节能主要是指对隧道内光源、灯具等按规定进行维护,即对灯具进行定期清洁工作,对光源和附件进行检修,尤其是检查气体放电光源的无功补偿电容有无击穿,此外还需要对照明控制装置进行调整等。总之,对隧道照明系统进行维护的目的是提高照明灯具的维护系数,使照明系统处于良好的工作状态下,使隧道照明系统不但满足照明要求,而且达到节能要求。
4 结束语
高速公路隧道的优点是缩短里程、提高交通运输效率、节省用地和有效保护生态环境等,但是随着高速公路隧道广泛采用,隧道照明水平与照明节能之间的矛盾也越来越突出。高速公路隧道照明有其独特性,在保证行车安全的基础上,正确处理好照明与节电的关系是每个隧道照明设计者和隧道管理者需深入研究的课题。
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(上接第168页)
避免了开挖对堤防的直接损害,而且只要设计合理也
可有效避免诱发渗流破坏问题的发生。就实例中的有关评估结果而言,工程建设尚不至于诱发渗流破坏。
(2)在评估非开挖穿河工程对地下水渗流场影响时,由于相关条件较复杂,现有解析方法太理想化。在实例中,穿河工程不仅要穿越几套不同的地层,而且形成的扰动带是一弯曲的管道状通道,很难将上述条件简化以适用现有的解析算法。
(3)鉴于工程可能对河道堤防安全管理范围内土体产生扰动作用及渗透破坏,为确保防洪安全,建议对管道出、入土点局部采用换填粘土和设置混凝土止水塞等防渗措施。
(4)本文重点分析了工程运行期的堤防渗流计算,施工期堤防渗流有待进一步的研究。
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2016 年度隧道通风照明设施维护维修技术服 务 商界高速合同段 施工组织设计 业主：陕西省交通建设集团公司商界分公司 二0—六年五月
工程概况 (1) 1 设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的方法 (2) 1.1 设备、人员动员周期 (2) 1.2 设备、人员、材料运到施工现场的方法 (2) 1.3 项目经理部组建 (2) 1.4 施工队伍及人员组织 (3) 1.5 投入本项目的主要施工机械和检测仪表 (4) 2 主要工程项目的施工方案、方法与技术措施 (5) 2.1 总体施工方案及方法 (5) 2.2 施工准备方案 (5) 2.3 施工定测方案 (5) 2.4 联合设计方案 (5) 2.5 电缆桥架的施工方案、方法 (6) 2.6 隧道灯具安装的施工方案、方法 (6) 2.7 风机安装的施工方案、方法 (7) 2.8 供配电设备安装的施工方案、方法 (7) 2.9 电缆敷设的施工方案、方法 (9) 2.10 消防系统施工方案、方法 (11) 2.11 系统调试 (13) 3 各分项工程的施工顺序 (13) 3.1 隧道通风系统 (13) 3.2 隧道照明系统 (15) 3.3 电力电缆敷设 (16) 4 确保工程质量和工期的措施 (17) 4.1 确保工程质量的措施 (17) 4.2 确保工程工期的措施 (18) 5 重点（关键）和难点工程的施工方案、方法及其措施 (21) 5.1 重点（关键）和难点工程的施工方案、方法 (22) 5.2 确保重点（关键）和难点工程顺利施工的措施 (23) 6 冬季和雨季的施工安排 (24) 6.1 冬季施工措施 (24) 6.2 雨季施工措施 (25) 7 质量安全保证体系 (26) 7.1 质量保证体系 (26) 7.2 安全保证体系 (30) 8 确保文明施工的措施 (33) 8.1 文明施工目标 (33) 8.2 文明施工措施 (33) 9 培训方案 (34) 9.1 培训的基本过程 (34) 9.2 培训的七大模式 (35) 9.3 师资力量 (35) 9.4 培训教材 (35) 9.5 培训方式 (36) 9.6 培训实施方法 (36)
隧道照明节能装置研究及应用 摘要：按铁道部行业标准，铁路隧道照明控制方式为人工手动（分段）控制。这种控制方式，使得隧道照明的基础工程造价较高而其发挥的作用有限。如果控制装置中的开关或者交流接触器出了故障，可能导致长达数百米或更长的隧道段无法按需要开、关，造成工作不便或巨大能源浪费。由于铁路局实行站段成本核算，为避免设备故障或管理不善造成庞大的电费开支，基层运营单位往往关闭隧道照明。因此隧道照明设施可能处于闲置状态，造成投资浪费。采用无线遥控技术，对既有照明装置进行改造，实现“人来灯亮，人走灯灭”，杜绝浪费，节约能源。 关键词：隧道照明；节能；节能装置 1 隧道照明设施应用现状 近年来，随着我国铁路隧道，特别是长大铁路隧道数量的增加以及铁路隧道照明的逐步推广，铁路隧道照明越来越受到人们的重视。隧道照明系统除了要满足铁路隧道内一般维修、巡道、巡守等作业的需要外，还对照明系统的自动控制和经济核算提出了新的要求。照明系统不仅能实现有效调控、快速启动，有利于行车安全，还得具有良好的节能效果。隧道照明主要根据TB10008—1999《铁路电力设计规范》，参照TB/ T2275—1991《铁路隧道照明设施与供电技术条件》设计。设计内容主要包括隧道固定照明、隧道维修作业照明及小型设备供电。一般情况下，隧道照明的控制仅限于使用交流接触器对固定照明的分段控制。
当前隧道照明控制存在的主要问题是控制方式落后，大多为人工手动控制。这种控制方式，使得隧道照明的基础工程造价较高而其发挥的作用有限。如果控制装置中的开关或者交流接触器出了故障，可能导致长达数百米或更长的隧道段无法按需要开、关，造成工作不便或巨大能源浪费。其次是成本核算制约的因素。由于铁路局实行站、段成本核算，为避免管理不善造成庞大的电费开支，基层运营单位往往关闭隧道照明。久而久之，隧道照明设施处于闲置状态，造成投资浪费。 综上所述，存在问题的主要原因是技术装备较为落后，技术手段陈旧，技术管理亟待改善。因此，针对现有隧道照明装置存在的不足，提出行之有效的解决方案；并对关键设备装置进行研发，进行现场试验、完善；对益湛线某3.3 km长隧道照明系统进行改造，经验证取得了良好的效果。 设计基于以下原则：设备的高稳定性和可靠性；设备长期在铁路隧道环境中不间断工作，需要良好的密封性、防尘性能和抗振性能；鉴于隧道内作业在时间和工作地点上的随机性，系统应具备“即开即亮”的性能；鉴于隧道长、灯具配置数量大，系统应具备良好的经济节能性；操作的方便性，系统应做到“人来灯亮，人走灯灭”，完全无需人为干预；最终，系统采用基于无线编码收发实现的隧道灯智能控制器，每个控制器利用无线接收模块与遥控器的无线发射模块进行无线通讯，控制隧道灯的开启与关闭，从而降低了运营成本，控制简单、稳定、可靠。 2 隧道照明节能装置技术方案 2.1 装置架构
实例探讨高速公路隧道照明设计 隧道作为高等级公路的特殊路段，当车辆在驶入、通过和驶出隧道的过程中，会出现一系列的视觉问题，为适应视觉的变化，需设置附加电光照明。因而隧道照明设计在高速公路工程设计中占有重要的地位。 工程概况 百罗高速公路是广西至云南的交通枢纽，给我国西部发展提供交通便利。百罗高速公路隧道工程共有两个隧道，分别是：发达隧道，全长690米;坡温隧道，全长377米。该隧道工程全长1067米，双向两个车道和一个停车道，分上下行四个隧道。 百罗高速公路 工程设计 1.设计原则 (1)由于百罗高速公路是广西至云南交通枢纽，而高速公路上的发达隧道和坡温隧道是保证交通安全，改进交通导向性，提高交通运输效率的关健所在，也是高速公路上的两道风景线，所以必须在隧道里面具有较高的照度和理想的均匀度，使其突出高速公路建设的高标准要求，与隧道之外的高速公路相辅相成，组成都市一个有机的整体。 (2)根据我公司在以往做隧道照明工程的经验和工程方的设计规划，百罗高速公路上的发达隧道和坡温隧道照明分成跳跃式控制，控制方式要灵活，充分考虑到避电高峰和某个时间段的车辆稀少等因素，可按平时、节日、上半夜、下半夜等时段分开控制。 (3)照明设计安全可靠，灯具的固定支架选用优质冷轧钢板，灯具具有较高的防水防尘等级(IP65)，光源选用原则为高效、长寿命，整个隧道灯选型便于维护和管理。
2.总体构思 由于隧道内部与外部道路不同，隧道照明中必须考虑某些特殊的视觉现象，为了对隧道照明进行优化设计，就有必要先了解些基本的视觉问题。在白天，驾驶员进入隧道时会遇到如下视觉问题：刚进入隧道由于白天隧道外的亮度相对于隧道内的高很多，如果隧道足够长，驾驶员看到的是黑乎乎的一个洞，这就是“黑洞”现象；如果隧道很短的话，在驾驶员面前就出一个“黑框”。进入隧道后由明亮的外部进入一个较暗的隧道，视觉会有一定的适应时间，然后才能看清隧道内部的情况，这种现象称为“适应的滞后现象”。 在隧道中间段，由于汽车排出的废气集聚，形成烟雾，汽车前照灯的光会被这些烟雾吸收和散射，形成光幕和降低前方障碍物与其背景(路面、墙面)之间的亮度对比度，影响障碍物的能见度，给视觉功能带来不利影响。隧道出口处会出现一个很亮的出口，对驾驶员会产生强烈的眩光，从而看不清路况，容易发生车祸。为此隧道照明通常分为入口照明，内部照明和出口照明。其中对入口照明的要求更加严格，要求从与外界相仿的亮度逐渐降低。具体而言，白天隧道入口照明的亮度要根据隧道外的亮度、车速、入口处的视场和隧道的长度来确定的。 国际照明委员会将隧道入口照明分为(从隧道口开始)阈值段和过渡段。而日本的隧道照明标准中更进一步将隧道入口照明分为引入段，适应段，过渡段。阈值段是为了消除“黑洞”现象，让驾驶员能在洞口辨认障碍物。隧道过渡段照明是为了避免阈值段照明与内部基本照明之间的强烈变化而设置的照明段，其照明水平进一步逐渐下降。所以隧道灯的光源，除了满足一般道路照明的主要要求外，还必须满足隧道照明的特殊要求，保证在隧道汽车排放物的影响下也能有良好的能见度。 高压钠灯是目前国际上穿透能力最强的光源，适用于风尘和烟尘较多的地方，在发达隧道和坡温隧道照明中采用光压钠灯光源，确保驾驶员的分辨障碍物的能见度。 3.视觉设计 由于人眼对光强度的变化需要一定的适应过程,白天当司机驾车从隧道外进入隧道内时,隧道内外明显的亮度落差形成黑洞效应,驶离隧道时形成白洞效应都将使司机的视觉出现暂时的盲状态,严重危及驾车安全。为克服这种视觉上的滞后现象,必须运用照明控制手段使隧道出入口和隧道内的亮度与隧道外的亮度相匹配。
高速公路隧道照明系统施工说明 一、施工准备 安装之前对桥架，灯具，配电箱等的外部进行检查有无裂纹现象，安装时要注意其的正反面，方向，根据图纸上的要求选择正确的型号，配置相应的螺丝等。 测量工具：塔尺、水平仪、线、电锤、彭胀螺栓、施工用照明灯具、发电机。 1、以地面（土建方提供的建筑基准线）正负零为基准，按照图线规定调整塔尺到相应的高度，使塔尺坚贴电缆均与地面垂直，在隧道壁作标记，打孔，定彭胀螺栓，并绑线。 2、用同样的方法在30米左右处测高度并打孔，定彭胀螺栓，绷线 3、灯（支架）底座都以模具的中心为准，（根据图纸设计间距）与间距测量，并做正确标记。标记要醒目孔间距离均匀。 4、测量要有专人负责，分工明确，对测量数据要做详细记录，已免出错。 5、测量前要检查塔尺是否有损坏，水平仪是否完好，要做好必要的防护措施，检查发电机是否良好，照明灯具是否漏电现象，有问题的灯具及时厂家联系维修处理或更换。 二、桥架灯具施工准备 根据图纸的要求，对桥架，照明灯具的纵向，横向距离进行定位，并用红色粉笔确认位置画上记号（建议采用弹线方式确定打孔位
置），根据所需的孔径，选择相应的钻头进行开孔施工。 三、电缆敷设： 1、隧道内电缆敷设两边必须有专人防护（隧道两端设置警示标志）（注：电缆盘前严禁站人，以免电缆盘飞起砸伤人员）。并配置对讲机，（方便指挥人员对现场施工人员及施工车辆）做出正确指挥，保证施工的安全及有序性，行车方向避开电缆及电缆敷设施工人员，在施工梯车附近摆好防护锤，施工人员要穿好反光服，推梯车人员对来往施工车辆要用正确的手势指挥，以免来往车辆挂到梯车或压伤电缆。（必要时封路施工） 2、对电缆敷设人员要分工明确，责任到人以防电缆挂伤，磨伤，严禁电缆打金钩。 （一）桥架电缆的敷设： 1、梯车过道的清理（保证路面无杂物，无障碍） 2、人员要分工明确，责任到人（推梯车不少于两人，上梯车人员必须系好安全带，梯车上个人工具必须放入工具包内，以防掉落打伤推梯车人员） 3、施工用照明必须由梯车长负责，做到发电机施工前加满油，检查机油，并检查照明线路及灯具有无漏电和损坏并及时更换，保证施工的照明需要，施工正常进行。 4、桥架电缆的敷设必须每隔10－20米贴电缆标贴（或悬挂电缆标牌），以便接线开剥电缆时能明确辨认线缆，防止误剥其它电缆。 5、电缆敷设完毕后，必须排列摆放整齐，不能交叉敷设。
高速公路隧道照明控制策略 摘要：针对高速公路隧道照明系统进行分析，分析了高速公路隧道内照明系统的主要功能，并阐述了对照明系统进行科学控制的意义。结合这些内容，总结出高速公路隧道照明控制工作存在的问题，其中主要有隧道照明系统存在过度设置问题，中短隧道照明系统过于庞大，隧道照明模式存在问题等。最后，阐述了高速公路隧道照明控制策略，主要内容为手动控制策略，分段时序控制策略，自动控制策略。 关键词：高速公路；隧道；照明控制 当下，我国高速公路索道照明设计过程中，对照明系统做出相关规范，对于隧道工程的建设，照明设计人员将其分为了过渡段、入口段、中间段以及出口段。这样一来，隧道工程的照明设计人员，就可以从全年行车的角度来进行安全建设。此外，在设计隧道的照度和各段长度的过程中，应控制好隧洞的最大行车时速以及最大亮度。这就能够在很大程度上控制隧道洞内的最大照度。 1 高速公路隧道照明概述 隧道属于高速公路中一种较为特殊的管状造物，车辆在高速公路上行驶，从隧道经过属于一个从明亮到黑暗再到明亮的一个过程。当驾驶员的眼睛短时间内经历明暗交替，如果明暗交替程度过大，驾驶员的眼睛不能立刻适应，尤其从明转暗的过程中，更需要一段时期的适应[1]。当隧道外的天气十分晴朗，高速公路上行驶的车辆进入隧道，隧道内和外面的明暗差距比较大，人眼就会暂时性的感觉到“黑洞”现象，这种
现象的存在导致驾驶员看不清前面的道路情况，这就很有可能导致交通事故的发生。 因此，对隧道内照明系统进行科学控制可以在很大程度上保证驾驶员在隧道内的行驶安全性。在控制过程中，要对隧道内光照和分布情况进行科学控制，进而为隧洞内行驶车辆营造良好的视觉环境，通过对隧道内照明系统的科学控制，可以保障高速公路上行驶车辆无论在白天行驶还是在晚上行驶均可以在隧道内安全驾驶，这就是对隧道内照明系统进行有效控制的主要目的。同时，隧道照明也是高速公路运营过程中，成本消耗的重要组成部分，对隧道照明系统进行研究，进而研制出一种健全又节能的照明设备也是对隧道照明系统进行科学控制的目的之一。 2 高速公路隧道照明控制工作存在的问题 2.1 隧道照明系统存在过度设置问题 对隧道照明系统进行过度设置，是当下我国高速公路运行过程中的一个“通病”，以某高速公路隧道为例，其隧道主要是以中、长隧道居多。假设洞外的亮度为L20（s），那么通常情况下则按照400ed/m2来取值，对交通量增长情况进行充分考虑，对照明系统方案进行科学设计，其入口段、多独断以及出口段的照明运营度过高，其高速当下行车安全所需要的亮度，这就在很大程度上产生资源浪费的现象。 2.2 中短隧道照明系统过于庞大 某高速公路全路程中的中、短隧道占据总隧道数量的71.11%，对相关资料进行调查显示，短隧道中的照明设备和长隧道的照明系统基本相
隧道照明节能分析及系统设计方案 目前有关隧道照明的节能，主要是采用高功率因数的照明灯具（配高效电子镇流器）、隧道内两侧铺反射率高的装修材料、尽量缩短供电电缆长度以减少线路损耗、合理布置配电房的位置、集中调光控制、减少洞外亮度等方法。为了进一步节能，设计者还把隧道内的灯具分 为全日灯、黄昏灯、白日灯和应急灯等几个回路进行人工或自动的控制。纵观现有的这些方法，虽然有一定的节能效果，但在实际运行中还是存在着电能的浪费现象, 以及营运过程中产生的与行车安全和隧道监控之间的矛盾等问题。 问题的提出 现有隧道照明控制模式设计，在实际运行中存在相当大的电能浪费。 目前，隧道照明设计者依据规范通常把隧道分为入口段、过渡段、中间段和出口段等四 个段来设计照明，其中过渡段有两个，分别设计在中间段前后。各段的长度和照度（lx ） 是 从全年行车安全要求出发，对洞内最大照度的设计是以全年洞外最大亮度和最高行车时速来 确定隧道内各段的灯具功率和灯具分布密度。能够实现照明自动控制的非常有限，通常因线路布线回路的限制，只能做到2、3级人工或自动控制，对于如天气、车速、车流量等参数 只是在设计阶段给予以最大值考虑，最终各段照明的长度和照度也始终是处于最大值状态。 对于天气、车速、车流量等时变参数无法从宏观上对整个隧道的照明进行自适应方式调制。 因此，目前这种传统设计与使用的隧道照明系统存在着大量电能浪费问题。 二、现有隧道照明控制营运中节能与安全的矛盾突出。 营运者为了节省电费，往往都不采用自动控制，因为现有的自动控制没有涉及天气和车 流量等实时变化因素。实际上营运者采用手动控制方式工作，在规定的时间人工开关隧道灯, 白天全开灯，晚上关掉所有的灯。部分营运者考虑白天电能浪费严重, 有的只开全日灯。这种灯控方式表面上有一定的节能效果，但其实当洞外亮度小于1500cd/m2时，只要确保隧道 内路面亮度总均匀度U0亮度纵向均匀度U1以及各段亮度达到相应要求，符合行车视觉要 求，取其照度最小值即可，并非一定要达到开全日灯时的亮度。其次, 存在一个洞口亮度不够的安全隐患问题。由于一天中洞外亮度变化很大，按照司机行车从进入到离开隧道全过程 的视觉适应要求，当洞外亮度较大时，入洞口亮度应和洞外亮度及洞内亮度有较好的交替, 要考虑入口端洞口排出的大量废气可能降低亮度对比度和照明效果, 所以期间要保持洞口足
陕西政和汉唐工程有限公司 隧道照明系统设计施工作业指导书 编制： 审核： 批准： 版本： 受控状态： 颁布时间：实施时间： 1、目的及适用范围
为了使高速路隧道照明系统设计的规范化、完整化，确保施工的正确化，特制定本作业指导书。 本作业指导书为公司设计、施工高速路隧道照明系统的指导性文件。 2、技术要求 3、设计 3.1 设计规范 JT/T 609-2004 《公路隧道照明灯具》 JTJ 026.1-1999 《公路隧道通风照明设计规范》 GB 50259-96 《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范》 JTJ 026-90 《公路隧道设计规范》 《工业与民用配电设计手册》 3.2 设计要求 附件1、附件2、附件3 4、施工规范 4.1 隧道照明灯具安装 4.1.1划线定位：按照施工图纸要求的灯具安装高度先确定灯具安装位置。测量高度时要利用已经形成的参考物作为测量基础（如已经完工或初步完工的路面，道沿等），先划出一条水平安装基准线，保证灯具安装高度水平一致，然后按照施工图的灯具距离定位灯具安装位置； 4.1.2灯具支架安装：在已经确定的位置上安装灯具支架。安装时注意灯具的型号，灯具支架的孔距和相互距离； 4.1.3 灯具安装：按照图纸要求的型号，安装灯具。灯具安装前要将灯具打开检查，保证光源、触发器、整流器、电容安装完好； 4.1.4 接线：接线时按A、B、C三相循环连接灯具，保证三相电流平衡；如图纸要求保护线缆，则灯具连接线穿保护管； 4.1.5 调试：灯具安装接线完成以后，每个回路单独进行调试，确保单个回路正常。 4.1.6 回路调试正常后，将灯具尾线固定。固定时要求方式统一，线形整齐美观； 4.1.7 系统调试。 4.2 LED疏散指示灯 4.2.1 前期检查：检查测量所有LED疏散指示灯安装预留孔，对没有预留孔或者预
高速公路隧道照明供配电工程售后服务方案 1.1缺陷责任期内的日常维护方案 在试运行期内，我公司专业技术人员组成的维护小组将常驻现场对系统进行维护，提供免费服务以纠正、修复或更换制造和设计上的缺陷，并承担由此引起的全部额外费用。 缺陷责任期内工程的维护，在不影响正常使用的情况下进行，必要时采取可行的防护措施，确实需要中断运行时必须在业主同意下才可进行。 各项缺陷的修复符合规范要求并取得工程师和业主代表的认可。 交付运行后，我公司售后服务部门将定期对本工程进行回访。回访周期可以根据业主单位的要求而定。如果没有明确要求，我公司在试运行期间及缺陷责任期内定期回访，如果合同或业主有要求，可以对时间进行调整。在回访中，回访人员将认真听取业主的意见，发现问题后及时解决。 我公司设有专职售后服务部门及专职工程师，向用户提供及时周到的技术支持和售后服务。 我公司承诺接到用户电话后，8小时内响应，一般问题不超过24小时解决，重大问题48小时内解决。我公司对用户提供终身技术支持和服务。 1.2 缺陷责任期内的应急维修和保障方案 工程完工后，我公司将成立工程维护组，人员不少于10
人，以项目总工为组长，主管工程师为常务副组长，负责缺陷责任期内对工程的维护工作。 缺陷责任期内，维护组要定期对所建工程进行全面、仔细的组织检查，遇暴雨等不可抗拒的自然灾害后要随时组织检查，对出现的工程缺陷要登记清楚，分析缘由，及时向业主上报缺陷数量、缺陷范围、缺陷责任及原因等，并立即组织维修。 按照ISO9000系列标准要求，我公司实行竣工回访，工程交付业主后，仍将不断取得联系，听取业主的使用情况和意见。 我公司针对系统内各种设备不同特点，对业主和业主的技术人员、操作人员提供培训，技术上对用户绝不保留，努力提高用户的维护能力，保证在工程移交后，业主能够胜任系统的全部运行、操作、线路维护、故障分析处理、设备维修和保养等工作。 1.3 缺陷责任期期满后的应急维修、保障措施和优惠承诺 我公司提供7×24小时热线服务响应，以最快速度向用户提供备件和技术支持。不管在缺陷责任期内还是外，设备发生故障，我公司在接到用户通知后1小时内给出圆满答复；如有需要，24小时内到达故障现场，在4小时内排除故障。如系统发生严重故障，我公司承诺在48小时内排除故障。对于不能在现场迅速修理的设备，我公司将根据实际情况提供
关于对LED光源的高速公路隧道照明节能技术的应用探析 发表时间：2019-02-26T11:00:00.183Z 来源：《防护工程》2018年第32期作者：冉勇[导读] LED作为新一代的光源，以其节能、环保、寿命长、响应速度快等优点，已广泛的应用在交通信号、应急照明、大型显示屏以及城市景观等诸多领域中 冉勇 北京云星宇交通科技股份有限公司四川分公司四川成都 610045 摘要：LED作为新一代的光源，以其节能、环保、寿命长、响应速度快等优点，已广泛的应用在交通信号、应急照明、大型显示屏以及城市景观等诸多领域中，并成为主流。而与之相比，在道路功能照明领域中 LED路灯还处于由示范、尝试向逐步推广应用的过渡阶段。随着我国节能减排国策的深入实施，LED路灯作为绿色照明，正越来越多地应用在城市道路照明中。但在实际运行中，我们发现 LED路灯 现阶段仍然存在一些制约因素，这在一定程度上阻碍了LED在道路照明方面的发展。关键词：LED光源；高速公路隧道照明节能技术；应用； 由于高速公路隧道交通在地理位置和环境条件上的特殊性，高速公路隧道照明灯具的工作量相对较大，灯具的开启时间相对较长。而且对高速公路隧道照明在稳定性、长寿命、节能性以及便于维护等方面有着非常苛刻的要求。在这种背景下，传统的照明技术耗电量大、使用寿命相对较短以及维护工作难度大等的缺点逐渐显现出来，给高速公路隧道的照明工作带来了较大的挑战。 一、LED路灯在工程应用上的优势 1.LED灯寿命长，维护费用少。LED灯寿命长，耐冲击震动，不易碎，所需维护费用少。由于LED灯的使用寿命长，在使用维护方面可以进一步节约成本。LED路灯价格方面，目前已有厂家克服了高成本，14000lm的路灯，成本可以控制在2000元以内，逐步解决了在使用LED路灯方面的最大顾虑。 2.LED路灯不含铅、汞等污染元素，对环境没有污染。高压钠灯等气体放电光源的工作原理是电弧的高温作用激发液纳汞气发光，气体放电光源在生产过程中会对环境造成汞污染，即使是光源失效后在废品处理过程中也会产生汞污染。据统计，自工业革命以来，地球大气环境的汞含量上升了400多倍，土壤、地下水、大气被污染后，对人类以及动植物产生了巨大的威胁，而LED路灯则不存在这些问题。电网环保方面，LED路灯功率因数高，谐波失真率低，目前很多厂家已做到功率因数φ≥0.9，谐波失真η≤20%，有效降低了其在供电线路中的损耗，并避免了高频干扰与电网污染。另外，LED光源无紫外线、热辐射低，并且纯直流工作，无闪烁，消除了传统路灯频闪引起的视觉疲劳。 二、关于对LED光源的高速公路隧道照明节能技术的应用 1.配光设计问题。随着道路照明设计的不断发展，道路配光的评价标准从过去的照度均匀逐渐发展成为以亮度均匀为主，照度均匀为辅。配光曲线反映了灯具在空间某个截面上光强与发光角度的关系。一个理想的配光曲线的设计需要综合考虑灯具的安装高度、灯杆间距以及路面宽度等参数，使路面照度、亮度以及阈值增量等评价道路照明质量的参数指标都符合标准，并达到高效、健康和节能的照明目的。灯具的配光系统设计不合理，照明效果就不理想。现有的 LED 灯具因受到发光源方向性的限制，难以达到理想的配光的要求，光线大部分直射向灯正下端路面，不能够将光照射到更远的方向，覆盖两灯之间的暗区。 2.LED路灯的光效及散热。经测试，大多数 LED灯具在安装初始光效较高，但运行一段时间，光衰较为严重。这和灯具的温度有直接的关系。LED的散热设计不仅直接关系到 LED实际发光效率，也关系到实际使用寿命。LED是嵌入照明器具中使用的，由于 LED芯片的发热量大，做成路灯灯具时的关键技术就是“散热”。在LED 路灯的整体设计过程中快速有效地散热是 LED路灯重点解决的问题，因为工作温度的高低直接影响 LED光源的光衰和寿命。虽然现在 LED路灯散热经过了一定优化设计。但由于道路照明的应用环境一般都比较恶劣，尘埃较大且金属表面腐蚀氧化等原因，在安装初期尚能满足需求，维持较低的工作温度，但长期使用散热片之间难免积聚灰尘，必然在一定程度上影响灯具内光源及电器散热，从而导致 LED路灯使用实际寿命的缩短。另外 LED灯具应满足道路照明设计标准要求，具有良好的防护等级（IP）防尘防水，但良好的 IP防护又往往会妨碍 LED的散热。如何解决这一矛盾是 LED灯具亟待解决的难题之一。 3.隧道ＬＥＤ智能控制技术。良好的隧道照明控制系统需将隧道内亮度、洞外亮度、车流量和车速等相关因素考虑进去，形成一种智能控制系统，该控制系统不仅可以满足隧道的照明要求，降低发生交通事故的概率，还能节约能源。由于ＬＥＤ灯具与传统灯具相比，具有响应速度快、控制模式灵活、功率低、寿命长、操作简单、安全及节能等优点，因此可以被设计成智能控制隧道灯具。采用分段照明方案，并通过实时环境反馈的信息来进行控制调光，结合隧道外环境情况的实时数据以及隧道内车流量、车速等信息，控制ＬＥＤ灯电源的输出电流，从而调节其输出功率，符合最新公路隧道照明规范中的实时调光建议，也为司机在隧道内安全行车提供了保障。隧道智能监控中心系统采用规范化的、具有充分弹性的层次化结构，在隧道监控项目的基础上形成了机电综合节能及信息管理一体化的能耗优化运行平台，该平台不仅能够有效实时地了解隧道内的状况，而且还极大地降低了能耗。隧道监控中心成功地系统应用了物联网架构的层次结构网络通讯技术，使系统具有便捷、强大的扩展能力，对各种监控设备可以做到实时采集数字量变化信息，根据现场实际需要发布设备控制指令，实现实时控制。同时，利用现代通讯转换控制技术，打通了照明、通风、视频、电力、消防等系统的信息链路，实现了专家决策的自动策略调度功能，保障了隧道的能耗优化运行，大大提高了隧道监控效率和隧道安全保障能力，是隧道现代安全节能技术研究成果的体现。 4.灯具效率。隧道中使用的荧光灯光源灯具效率普遍较低，通常情况下荧光灯的使用效率为55% － 65%，其原因是荧光灯360 度发光面积，外加光源自身对反射光的遮挡和反射及折射会形成不同程度的折损，除此之外，灯具的维护系数在考虑到光源腔的防护等级以及透明罩老化等原因的情况下，只有0. 6 左右。而LED 光源是由很多小功率的点光源组成，通常是改变点光源的位置以及方向和发射角来对其进行配光处理的，更换光源不需要打开光源腔，这样就会形成很好的密封性，所以，灯具的使用效率很高能达到75% － 85%，维护系数也能达到0. 75 左右，所以相对与荧光灯，LED 光源灯具的效率更高。 三、LED 照明技术的未来发展
城市道路照明节能简要方案 道路照明系统的设置为车辆驾驶员提供了良好的视觉环境，使驾驶员能够快速准确地接受必要的视觉信息，并及时做出反应，防止由于视距不足而造成交通事故。道路照明的设置，提高了道路的诱导性，增加了夜间行车的安全感和舒适感在提高交通运输效率的同时，还可以有效防止犯罪活动和美化环境。但是随着我国国民经济的持续发展和人民生活水平的不断提高，近年来电力负荷出现了急剧地增加，我国大中城市普遍出现了比较严重的缺电现象，各地拉闸限电时有发生。道路照明在我国用电总量上也占有一定的比例，对此部分的节能方法进行分析和考虑，建议采取措施进行应对，对我国的节能工作具有重要的现实意义。 道路照明标准 我国目前对道路照明标准的制定，是从道路的照度和照度均匀度两个可以准确测量的指标出发，来规定不同等级道路的不同照明标准。但是在现实生活评估道路照明的效果时，还应该考虑其他的因素。比如，从人类功效学的角度出发，在照明的客观物理指标(如平均照度、平均亮度、均匀度等)接近或相同时，在不同的光源下人们的视觉感受却大不相同。根据许多的试验表明，在同等照度下冷色温的白光照明比低色温的黄光照明具有更好的显色性、更高的可见度和对比度。资料表明：合适的色温和高显色指数的光源能有效地提高道路照明的能见度和清晰度，给人们带来舒适的视觉效果。从某种意义上来说，道路照明的视觉效果反应了人们对照明质量的评价。在我国目前的道路照明中，普遍采用的是低色温的钠灯，而随着金属卤灯的逐渐应用和LED灯技术条件的成熟，道路白光照明将必然成为未来的趋势。对比我国目前的道路照明标准规定，是否可以从更多的方面进行考虑，对不同的光源，从人类功效学出发按照各光源的不同效果，采取更细致的规定。 对具体道路进行分段照明处理 对具体的道路，在进行工程设计和实践时，首先要根据该道路等级的规划，结合其实际情况，针对路宽、长度、夜间车流量以及周围的环境等确定总体的照明标准，选用合适的照度。但是一条道路，其纵向距离较长，道路的各个具体路段部分千差万别。由此，还应该根据各路段的具体情况，进行分段处理，在不同的路段设置不同的照度标准并进行设计，以从总体上符合照明和节能的要求。一般来说，对于道路的长直线段，可以采用较低照明标准照度值，以基本满足道路照明要求即可；而对于交叉路口、立交及其他事故多发段，则应当采取适当提高照度标准的方式，以提高该段的照明和视觉效果，防止事故的发生。在整体上，当单个设计方案完成后，还应该对都符合照明标准的所有设计方案进行分析比较，从中选取技术先进、经济合理又节约能源的最佳方案。 光源的选择 选择高效率的光源有利于减少照明电能的消耗。我国目前普遍采用的路灯照明灯具以高压钠灯和金卤灯等气体放电灯为主，高压汞灯由于光效偏低、显色较差在现代道路照明中已经很少采用。高压钠灯的光效一般为8O～1 301m／w，显色指数30,色温2000K；金卤灯的光效一般为67～1
实例探讨高速公路隧道照明设计(组图) 隧道作为高等级公路的特殊路段，当车辆在驶入、通过和驶出隧道的过程中，会出现一系列的视觉问题，为适应视觉的变化，需设置附加电光照明。因而隧道照明设计在高速公路工程设计中占有重要的地位。 工程概况 百罗高速公路是广西至云南的交通枢纽，给我国西部发展提供交通便利。百罗高速公路隧道工程共有两个隧道，分别是：发达隧道，全长690米;坡温隧道，全长377米。该隧道工程全长1067米，双向两个车道和一个停车道，分上下行四个隧道。 百罗高速公路 工程设计 1.设计原则 (1)由于百罗高速公路是广西至云南交通枢纽，而高速公路上的发达隧道和坡温隧道是保证交通安全，改进交通导向性，提高交通运输效率的关健所在，也是高速公路上的两道风景线，所以必须在隧道里面具有较高的照度和理想的均匀度，使其突出高速公路建设的高标准要求，与隧道之外的高速公路相辅相成，组成都市一个有机的整体。
(2)根据我公司在以往做隧道照明工程的经验和工程方的设计规划，百罗高速公路上的发达隧道和坡温隧道照明分成跳跃式控制，控制方式要灵活，充分考虑到避电高峰和某个时间段的车辆稀少等因素，可按平时、节日、上半夜、下半夜等时段分开控制。 (3)照明设计安全可靠，灯具的固定支架选用优质冷轧钢板，灯具具有较高的防水防尘等级(IP65)，光源选用原则为高效、长寿命，整个隧道灯选型便于维护和管理。 2.总体构思 由于隧道内部与外部道路不同，隧道照明中必须考虑某些特殊的视觉现象，为了对隧道照明进行优化设计，就有必要先了解些基本的视觉问题。在白天，驾驶员进入隧道时会遇到如下视觉问题：刚进入隧道由于白天隧道外的亮度相对于隧道内的高很多，如果隧道足够长，驾驶员看到的是黑乎乎的一个洞，这就是“黑洞”现象;如果隧道很短的话，在驾驶员面前就出一个“黑框”。进入隧道后由明亮的外部进入一个较暗的隧道，视觉会有一定的适应时间，然后才能看清隧道内部的情况，这种现象称为“适应的滞后现象”。 在隧道中间段，由于汽车排出的废气集聚，形成烟雾，汽车前照灯的光会被这些烟雾吸收和散射，形成光幕和降低前方障碍物与其背景(路面、墙面)之间的亮度对比度，影响障碍物的能见度，给视觉功能带来不利影响。隧道出口处会出现一个很亮的出口，对驾驶员会产生强烈的眩光，从而看不清路况，容易发生车祸。为此隧道照明通常分为入口照明，内部照明和出口照明。其中对入口照明的要求更加严格，要求从与外界相仿的亮度逐渐降低。具体而言，白天隧道入口照明的亮度要根据隧道外的亮度、车速、入口处的视场和隧道的长度来确定的。 国际照明委员会将隧道入口照明分为(从隧道口开始)阈值段和过渡段。而+ +的隧道照明标准中更进一步将隧道入口照明分为引入段，适应段，过渡段。阈值段是为了消除“黑洞”现象，让驾驶员能在洞口辨认障碍物。隧道过渡段照明是为了避免阈值段照明与内部基本照明之间的强烈变化而设置的照明段，其照明水平进一步逐渐下降。所以隧道灯的光源，除了满足一般道路照明的主要要求外，
高速公路隧道照明与节能方案探析 发表时间：2018-05-30T15:29:10.413Z 来源：《基层建设》2018年第8期作者：张柯勋[导读] 摘要：LED光源是一种长寿且节能的新型半导体材料光源，其有关技术还有待开发，未来LED光源在照明系统中的应用将可能有效缓解我们正遇到的能源紧缺问题。 中国水利水电第十四工程局有限公司云南昆明 650500摘要：LED光源是一种长寿且节能的新型半导体材料光源，其有关技术还有待开发，未来LED光源在照明系统中的应用将可能有效缓解我们正遇到的能源紧缺问题。LED在隧道照明中的应用具有一定的优势，但由于其技术还不成熟，仍旧存在很多问题，只有根据使用中遇到的问题，并对这些问题进行研究并解决，才能使LED光源在隧道照明中的应用更加成熟。 关键词：高速公路；隧道照明；节能方案引言 随着我国高速公路隧道里程的不断增加，隧道照明耗能已成为目前隧道运营的重要考核指标。现阶段，我国绝大部分高速公路隧道照明仍然采用高压钠灯作为主照明灯具，由于高压钠灯的显色指数低、寿命较短，且耗电量打，无法根据隧道内的实际亮度需求进行调光照明；在确保隧道内安全照明亮度的情况下，LED灯具可根据隧道内的实际需求亮度进行调节，自动控制隧道内的照明亮度，达到最优照明与节能效果。 1高速公路隧道的交通特点 山区高速公路隧道除了具有一般公路隧道的交通特点外，还有其自身特殊之处：（1）山区自然环境条件较差，如雨雾多、降水多、冬季路面结冰、天气变幻无常等，对公路隧道交通安全极为不利；（2）山区地形地势险要、地质条件复杂，公路隧道内一旦发生交通事故，应急救援行动往往不能得到有效发挥；（3）公路隧道群区段隧道密集、隧道间距短、距离互通式立交远等特殊结构和道路条件，使得公路隧道内各种意外事故的发生频率以及所需的救援力量随之增加；（4）山区高速公路一般线路较长且桥隧比例较高，形成了公路隧道群、“桥－隧－桥”及“隧－桥－隧”、隧道与长大纵坡结合等线路形式，不利于公路隧道的运营管理。 更为显著的是，山区高速公路运营初期交通量相对较小。这是因为：新建高速公路的交通量一般由趋势增长交通量、转移交通量和诱增交通量等3部分组成，转移和诱增交通量往往在高速公路全线通车后2~3年才逐渐出现，通车初期仅有趋势增长交通量，交通量相对较小，而且由于我国高速公路前期可行性研究阶段交通量预测精度不够准确，通车初期实际运营交通量普遍小于预测交通量，并且误差较大。由于实际交通量远小于道路通行能力，车流密度较小，车辆间的相互干扰较低，因此，刚刚开通运营的山区高速公路交通流属于高速度低密度交通流，车辆处于自由流行驶状态。以一日的各时段观察交通量，会发现很多时间段内无车通行隧道。山区高速公路运营初期交通量相对较小的实际情况为研究山区高速公路隧道的特殊照明需求留下了空间。 2隧道夜间照明基础 2.1照明灯具 早期隧道照明设计中最常用的灯具是高压钠灯，高压钠灯有造价低、透雾能力强的优势。近年来，LED灯逐渐取代高压钠灯，LED灯具有发光效率高、显色性好、寿命长的优点，另外，LED灯能够通过PWM等方式实现光通量的无级输出。 2.2照明控制方式 目前隧道照明的控制主要有三种方式，即智能控制、手动控制与应急控制。 2.2.1智能控制 当隧道正常运营时，可采用智能控制对隧道内照明亮度进行实时控制。当采用LED灯具时，由于具有调光功能，智能控制可以根据需求采集洞外亮度数据、车辆在隧道内的车速以及车流量数据车流量，采用相关控制算法计算出隧道内各照明段的亮度值，通过现场控制系统实现对隧道内亮度的智能控制。 2.2.2手动控制 当隧道运营出现某些特殊情况，需要人为决策控制时，可采用手动控制对隧道内照明亮度实施控制。隧道现场管理人员根据隧道的实际情况，对隧道照明进行控制与调节。 2.2.3应急控制 当隧道突发停电或需要断电对设备进行检修时，可采用应急控制实现对隧道内照明的控制。隧道管理人员人员根据具体情况设定整条隧道为统一的照明亮度，保证应急情况下隧道中的各照明段亮度达到要求。 2LED光源在隧道照明中的应用及节能优势 2.1配光 隧道照明系统一般对光源照射的均匀度具有较高要求，且对灯具进行安装的高度一般控制在5~6米，如果采用高压钠灯，其功率很大，靠灯具的配光达到要求有一定的难度，所以，如今隧道中大多采用荧光灯光源进行照明，但荧光灯作为一种360度发光的线性光源，其具有合理配光的技术瓶颈，LED光源的功率较小，可以对其从照射方向、颗粒排列以及发射角等方面进行配光调节，从而满足隧道照明系统的需要。 2.2光源光效 光效是评价一种光源是否节能的基本参数，上一点已经说明高压钠灯是高光效光源，所以LED光源光效的主要竞争对手是光效相对较弱的荧光灯，LED光源光效的发展非常快，即使考虑使用中的折减，现如今的LED光源光效也要比荧光灯光效大。 2.3灯具效率 隧道中使用的荧光灯光源灯具效率普遍较低，通常情况下荧光灯的使用效率为55%~65%，其原因是荧光灯360度发光面积，外加光源自身对反射光的遮挡和反射及折射会形成不同程度的折损，除此之外，灯具的维护系数在考虑到光源腔的防护等级以及透明罩老化等原因的情况下，只有0.6左右。而LED光源是由很多小功率的点光源组成，通常是改变点光源的位置以及方向和发射角来对其进行配光处理的，更换光源不需要打开光源腔，这样就会形成很好的密封性，所以，灯具的使用效率很高能达到75%~85%，维护系数也能达到0.75左右，所以相对与荧光灯，LED光源灯具的效率更高。
公路隧道照明控制系统研究与实现 郭兰英,梁波 （长安大学 信息工程学院，陕西 西安 710064） 摘要：隧道照明控制系统在达到基本的照明指标后，安全、舒适又节能的照明技术永远是系统追求的目标。将西汉高速公路铁炉沟隧道照明系统分为基于照明回路控制的手动模式，可以提高系统的安全性；基于五个照明等级控制的分段时序控制模式能够满足不同季节、不同时段的照明要求；基于电路回路控制的自动控制模式不仅能使洞内的照明亮度与外界自然光的亮度相适应，而且节约电能；建议后期采用的基于动态调光的自动控制模式，不仅更好的节约电能，而且提供了舒适的照明，通过一年多的运行证明了其技术方案的可行性。 关键字：隧道照明；控制模式；动态调光 中图分类号：U459.2 文献标识符：A Study on Lighting Control System of the Tunnel on Expressway GUO Lan-ying ,Liang Bo (School of Information Engineering , Chang’an University , Xi’an 710064 , Shaanxi , China) Abstract: When the tunnel illuminating control system has achieved its basic illumination indexes, the illuminating technology with safety, comfort, and economy of energy becomes the always aim of the system. The illuminating control system of Tie Lugou tunnel on Xi’an-Hanzhong expressway be divided into manual control pattern based on circuit control can improve the safety of the system. The illuminating control strategy based on five level time sequence can adapt different season and time. The automatic strategy based on circuit control not only can accommodate the lightness in the tunnel to the nature light outside but also can save power. We advises to adopt the automatic control strategy based on dynamic dimming technique, this scheme can saving power and achieving more comfortable effect. The feasibility of the proposed technique scheme has been demonstrated after running for one year. Key words: tunnel lighting；control strategy；Dynamic dimming 0 引言 隧道是一种特殊的管状构造物，车辆进入隧道的过程是一个明亮--黑洞--明亮的过程。人眼在明暗交替变化的过程中，往往会产生“黑洞效应”和 “白洞效应”，极易发生交通事故。因此，如何在隧道内各段采用不同强度的照明来改善隧道内的照度，创造洞内良好的工作视觉，确保在白天和夜间行驶的车辆以设计速度能够安全地接近、穿越和通过隧道，就是隧道照明控制系统要解决的问题。国内目前对隧道照明设备的控制方式有三种：手动控制模式，分时段进行的时序控制模式和有级控制模式[2]。目前大部分都采用手动控制模式 [3]。深圳的迭福山隧道与陕西的铁炉沟隧道长度相当，照明控制系统以自动控制为主，采用四个照明等级的手动遥控为辅[4]。目前隧道照明系统主要存在以下两个问题： (1)采用手动控制模式及分段时序模式的系统，不能随时根据洞外的亮度变化进行洞内 亮度调节，在隧道照明方面造成了很大的浪费。 (2)以自动控制模式为主，手动控制模式为辅的系统，洞内调光采用控制灯具的不同 开关组合有级模式，不能实现无级调光[5]。 针对以上不足，结合国内外高速公路隧道照明控制技术的应用研究，本文提出了满足铁炉沟隧道照明要求的手动控制、分段时序控制、自动控制模式，即弥补了手动控制模式及分