北京地铁14号线车内照明中LED的应用

创新技术　！　Ｑ：　：　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｈｅｒａｌｄ　北京地铁１　４号线车内照明中Ｌ　Ｅ　Ｄ的应用　杜振涛　（南车青岛四方机车车辆股份有限公司　山东青岛２６６１　１１）　摘　要：该文介绍了北京地铁十四号线及ＬＥＤ客室照明的优点。　关键词：北京地铁ｌ４号线　ＬＥＤ照明　特点　中图分类号：ＴＭ９２３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—０９８Ｘ（２０１３）０３（ａ）一００４１一Ｏ１　以往城轨车辆照明的光源使用的多是　灯泡和荧光灯，其使用效率低，能耗大，使　用寿命短，照明效果差等，不能满足轨道　交通发展的需要，且达不到节能降耗的要　求。ＬＥＤ照明是一种半导体照明光源，近　几年来发展迅速，被越来越多的应用到城　轨车辆领域，并受到广泛的关注。近期的　北京地铁十四号线的车内照明采用的ＬＥＤ　照明。　１名词术语　（１）ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉ０ｄｅ　发光二极管）　它利用固体半导体芯片作为发光材料，　也被称为冷光源，是一种最新的发光源。当　两端加上正向电压时，半导体中的载流子发　生复合引起光子发射而产生光。　（２）照度（平面照度）ｉｌｌｕｍｉｎａｎｃｅ　单位面积上的光通量。　２北京地铁十四号线简介　北京地铁ｌ４号线，是一条连接东北、西　南方向的轨道交通干线，其定位为大运量　等级的线路，既服务于中心城中心地区，同　时服务于外围的边缘集团，其兼顾交通疏　解和引导发展的功能。　线路主要分布在丰台、崇文、朝阳三个　行政区。线路西起永定河西侧的芦井路，上　跨永定河后，沿京石高速路北侧的大瓦窑　北路向东敷设，下穿京石高速路后，沿丰体　南路、丰台北路、丽泽路向东，在菜户营立　交桥的西南象限，斜穿通过桥南的规划绿　地后，沿着凉水河向东进入北京南站，斜穿　北京南站后，在北京南站的北侧向东敷设，　经松林南街、斜穿永定门外大街后沿安乐林　路、蒲芳路向东，经十里河、弘燕路后，向北　转至西大望路敷设。　线路穿过朝阳路，沿金台路向北，至朝　阳公园南门，下穿朝阳公园后，向东北穿过　东四环北路后，沿酒仙桥路向北敷设，在　万红西街折向西，穿过机场高速和京顺路　后，进入望京地区，沿广顺南大街和广ＪＩｌ￣ｉ４Ｉ：，　大街行至北五环广顺桥，最后至本线的终　点来广营站。全长４７．３　ｋｍ，其中地下线　４２．３　ｋｍ，高架线４．５　ｋｍ，地面及ｕ型槽过　渡段５００　ｍ。共设车站３６座，除芦井路站为　高架站外，其余均为地下车站，平均站间距　１．３３１　ｋｍ。　３北京地铁十四号线客室照明设计　客室内照明灯具平行纵向布置与车辆　顶部两侧。客室照明分正常照明和紧急照　明，紧急照明设在每个门区（相对的两个侧　门为一个门区），当车内正常照明失效时，紧　急照明能维持车内照明，紧急照明与正常照　明采用同一光源－ＬＥＤ照明。　紧急照明使用ＤＣｌ１０　Ｖ电源，正常照明　则直接由ＡＣ２２０　Ｖ进行供电。　照明电路要求有两条主照明电路和　一条紧急照明电路。主照明电路和紧急照　明电路的灯管是交错的，即使一条电路故　障，贯穿全车厢的其它电路的照明应是均　匀分布的。正常照明照度要求：距地板面高　８００　ｍｍ处，平均照度＞２００　Ｌｘ，紧急照明　照度要求：距地板面高１０００　ｍｍ处，平均照　度≥３０　Ｌｘ。　４北京地铁十四号线采用ＬＥＤ照明的优点　（１）节能性好　城轨车辆上普遍采用的荧光灯发　光效率只有８　０ｌ　ｍ／Ｗ，是全方向发光　的，大部分光线需要通过在指定位置　放置一个光学装置来进行重新定向，而　光线的每次反射，都会带来一定损失，　在加上灯罩的透光率在７０％左右，所以　荧光灯灯具的总体损失值通常会占光　源光通输出的３　０％～５　０％。目前ＬＥＤ商　业化产品发光效率可达到ｌ１０　ｌｍ／Ｗ，　而且发光具有方向性，发光角度通常为　１２０。，无需增加其他附件即可满足城轨客　室照明要求，其光通输出损失环节只有灯罩　部分。ＬＥＤ灯具与荧光灯灯具的发光效率　比较如图１所示，因此采用ＬＥＤ照明能够带　来更大的发光效率优势，节能更好。　单位：ｌｍ・ｗ。。　

地铁车辆LED客室照明浅析

发布时间：2021-05-19T11:56:20.077Z 来源：《科学与技术》2021年第4期 作者： 邢淑梅 姜旭龙 张容慈

[导读] 针对LED客室照明在列车上的使用进行研究，总结介绍常规城轨车辆的客室照明布置

邢淑梅 姜旭龙 张容慈

中车大连机车车辆有限公司 大连 116022

摘 要：针对LED客室照明在列车上的使用进行研究，总结介绍常规城轨车辆的客室照明布置、灯具组成和控制方式，特别是为提高客室舒适性目前LED客室照明所采用的自适应调光控制。

关键词：城轨车辆；灯具组成；控制方式；调光

1 前言

随着城市轨道交通的快速发展，为了进一步提高乘客乘坐轨道交通出行的舒适性，同时需要降低整列车的运行能耗，对列车的照明系统也在不断地进行着深入的研究与应用。目前地铁车辆主要采用的是LED的照明光源，不仅大大降低了整车的运行能耗，同时也极大地改

善了车辆中客室内的光环境质量，提高乘客出行乘车的舒适性。

2 整体布置

目前大多数城轨车辆客室内照明主要采用两条纵向平行灯带的布置型式，这种布置已经成为通用型设计，灯带整车通长布置，距离地板布面0.8米处的照度在300Lux上下，成为设计的通用规范。根据个性化设计，有的车内设计有射灯、环形灯，阅读灯等，为车厢内提供必

要的照度的同时，还有利于美化内饰。

3 LED灯具照明

客室灯具由灯体组成、灯罩、反光板组成、LED模块、导线、连接器及接线端子等部件组成。LED模块位于灯罩内，灯具点亮后从灯罩外不可见。具备高亮度、长寿命、节能、环保，易维护、维护成本低等显著的特点，在轨道交通领域极大地推广，灯具断面图1。

图1 灯具断面

3.1 灯体：采用铝型材挤压成型，具有重量轻、成型性好、强度高等优点。与车体上灯具安装座之间接口采用螺栓连接，结构便于装卸和间隙调节，进行自身防腐处理，表面光滑美观。

3.2 灯罩：采用透光率良好的扩散性半透明的漫射性材料，外形美观与顶部内装外形相配，具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。

智能照明在地铁车站中的运用

摘要：科学技术的不断发展，智能化已成为社会发展的主要趋势。在城市地下轨道交通中，智能照明的优势明显大于传统照明。因此，研究智能照明在地铁车站中的应用具有重要的现实意义。

关键词：智能照明；地铁车站；运用；

随着我国城市地面变得越来越拥堵的，地下轨道交通受到了许多城市的关注。由于处于地下，因此照明时间较长，若是采用传统的照明方式不仅成本较高，且容易出现故障，因此智能照明设施在地铁车站中的应用成为主流趋势。将就智能照明在地铁车站中的具体应用进行分析探究。

一、系统特点

1.智能照明控制系统控制方式多样化。现场面板手动控制、定时控制、场景控制、中央控制等。

2.智能照明控制系统控制模块的尺寸为标准模数化设计，体积小，不需要另外增加控制箱。

3.全分散模块化结构，元件可分散放置，每个元件均内置微处理器，每个元件可独立工作，不需要主机控制，元件之间为对等关系，任何一个元件损坏不会影响其它元件的运行。

4.在地下车站的出入口和地上站中可安装光线感应器，可根据自然光的照度，自动控制灯光的开关，在自然光线充足时，可自动将灯光关闭，以达到节能的目的。

5.具有系统设备监视功能，能够监视系统内分布于不同地点不同配电箱的设备通讯状态，一旦发现有设备不能正常通讯，立即在中控电脑上显示，便于运营部门的维护。

二、智能照明概述

1.智能照明的概念。智能照明即是指对照明设施进行智能化控制，在实际应用中，主要是通过电子计算机、无线通信技术等现代化科技配合信息处理的智能软件构建智能化控制系统，以此实现对照明设置电源开闭、光线强度调节等内容的远程控制。当前阶段，在我国现代建设中，智能照明的应用十分广泛，已经成为我国照明行业发展的主流趋势。

2.智能照明的发展。智能照明行业在我国的发展起源于上世纪九十年代，但是受到价格、市场环境、人们消费意识等方面因素的影响，其发展速度十分缓慢。进入新世纪以后，我国社会经济迎来了飞速发展的时期，尤其是地产行业的发展加大了对照明设施的需求量，促进了我国照明行业的发展，智能照明也趁着这一趋势获得了新的生机。我国国内智能照明厂家和商家的数量也呈现出大幅度增长的趋势。随着智能照明行业的发展，其应用领域也在不断扩大，除了大型公用建筑、民用建筑之外，地下轨道交通的照明也开始应用智能照明设施。

城市轨道交通项目间接效益的识别与量化计算　３．３．３替代公交效益　在“无项目”的情况下，日益增加的客流将由地面　常规公交来解决，势必要在公交系统上增加大批投入，　故所节约的公交系统建设维护、运营费用即为替代公　交效益，各部分效益计算公式如下：　公交车购置费＝替代公交车辆数Ｘ公交车经济价格　公交车配套设施费＝替代公交车辆数×单位车辆　配套设施费　道路拓宽及维护费＝转移客流量×人均客流道路　拓宽及维护费　公交车运营费用＝替代公交车的年运营里程Ｘ每　车千米公交车运营费用　４结论　笔者从轨道交通客流的产生机理对客流进行划　分，探讨了轨道交通项目效益的识别，并借鉴欧洲研究　机构所作的交通运输社会成本研究成果，对部分间接　效益的计算参数进行量化，并提出计算方法。希望能　为今后城市轨道交通项目的经济评价提供一定的参考　价值，完善评价方法与参数取定，促进城市轨道交通项　目经济评价理论的不断完善。　参考文献　［１］Ｃｈｒｉｓ　Ｎ，Ｊｅｒｅｍｙ　Ｓ，Ｍａｒｋｕｓ　Ｍ，ｅｔｅ．Ｓｏｅｉａｌ　ｅｏｓｔ　ｏｆ　ｒａｉｌｗａｙｓ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｔｏ　ｏｔｈｅｒ　ｍｏｄｅｓ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ［Ｒ］，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｔｏｒ　Ｔｒａｎ—　ｓｐｏｒｔ　Ｓｔｕｄｉｅｓ，Ｕｎｉｘ　ｅｒｓｉｔ３ｒ　ｏｆ　Ｌｅｅｄｓ，２００８．　［２］Ｐｅｔｅｒ　Ｂ，Ｓｔｅｐｈａｎ　Ｓ，Ｊｕｈａ　Ｔ，ｅｔｃ．Ｅｎｖｉｌｏｎｍｅｎｔａｌ　ｍａｒｇｉｎａｌ　ｃｏｓｔ　ｅａｓｅ　ｓｔｕｄｉｅｓ［Ｒ］，ＵＮＩＴＥ（ＵＮｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｅｅｏｕｎｔｓ　ａｎｄ　ｍａｒ—　ｇｉｎａｌ　ｃｏｓｔｓ　ｆｏｒ　Ｆｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｅｆｆｉｅｉｅｎｅｙ）Ｗｏｒｋｉｎｇ　Ｆｕｎｄｅｄ　ｂｙ　５ｔｈ　Ｆｒａｍｅ￣ｏｒｋ　ＲＴＤ　Ｐｒｏｇｒａｍｍｅ．ＩＥＲ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｔ　Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，　Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，２００３．　［３］吴卫平，王东，季方，等．我国运输外部成芩计算分析　［Ｊ］．铁道经济研究．２００９（２）：１１～２２　［４］国家发展改革委员会，中华人民共和国建设部．建设项目经　济评价方法与参数ｌＭ］．３版．北京：中国计划出版社，２００６．　［５］中华人民共和国住房和城乡建设部．市政公用设施建设　项目经济评价方法与参数［Ｍ］．北京：中国计划出版　社．２００８．　（编辑：曹雪明）　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　０ｆ　ｔｈｅ　Ｉｎｄｉｒｅｃｔ　Ｂｅｎｅｆｉｔｓ　０ｆ　Ｕｒｂａｎ　Ｒａｉｌ　Ｔｒａｎｓｉｔ　Ｐｒ０－ｉｅｃｔｓ　Ｃｈｅｎ　Ｆｕｇｕｉ　Ｘｉａｎｇ　Ｈｏｎｇ　（Ｃｈｉｎａ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｅｒｙｕａｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００３１）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐａｓｓｅｎｇｅｒ　ｆｌｏｗ　ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｕｒｂａｎ　ｒａｉｌ　ｔｒａｎｓｉｔ，ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｄｉｖｉｄｅｓ　ｔｈｅ　ｐａｓｓｅｎｇｅｒ　ｆｌｏｗ　ｉｎｔｏ　ｔｗｏ　ｐａｒｔｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｂｅｓ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｅａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒａｉｌ　ｔｒａｎｓｉｔ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｂｅｎｅ　ｓ．Ａｍｏｎｇ　ｔｈｅ　ｂｅｎｅ　ｓ　ｉｎｖｏｌｖｅｄ．ｉｎｄｕｃｅｄ　ｐａｓｓｅｎｇｅｒｓ　ｃｒｅａｔｅ　ｄｉｒｅｃｔ　ｂｅｎｅ　ｓ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｐａｓｓｅｎｇｅｒｓ　ｃｒｅａｔｅ　ｉｎｄｉｒｅｃｔ　ｂｅｎｅ　ｓ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ．ｄｒａｗｉｎｇ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｒｅｐｏｒｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｓｏｃｉａｌ　ｃｏｓｔｓ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　Ｅｕｒｏｐｅａｎ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ　ａｎｄ　ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｃｏｓｔｓ，ａｉｒ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｃｏｓｔｓ，ｃｌｉｍａｔｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｃｏｓｔｓ　ａｎｄ　ｎｏｉｓｅ　ｃｏｓｔｓ，ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｃｏｎｄｕｃｔｓ　ａ　ｑｕａｎｔｉｆｉｅｄ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｄｉｒｅｃｔ　ｂｅｎｅｆｉｔｓ，ｉｎ　ｔｈｅ　ｈｏｐｅ　ｏｆ　ｆａｃｉｌｉｔａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆ　ｕｒｂａｎ　ｒａｉｌ　ｔｒａｎｓｉｔ　ｐｒｏｊｅｃｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｕｒｂａｎ　ｒａｉｌ　ｔｒａｎｓｉｔ；ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ｉｎｄｉｒｅｃｔ　ｂｅｎｅ　：ｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　北京地铁车厢尝试ＬＥＤ绿色照明　北京奥运会、上海世博会上大放异彩的ＬＥＤ绿色照明，　悄然走进北京地铁车厢。记者从地铁运营公司获悉，１号线　编号为Ｇ４３２的空调列车，已经有２节车厢改用ＬＥＤ灯，下　周将完成整列车的照明改造。　专家测算，虽然ＬＥＤ灯价格昂贵，相当于普通荧光灯的　５０倍，一列车改造总费用高达５万元，但节省的电费和维修成　本差不多３年能收回成本，因此有望在北京地铁大规模推广。　ＬＥＤ又称半导体照明，是不同于普通节能灯的新一代照　明技术。正在试验的Ｇ４３２列车，车厢内１６８支荧光灯将全　部更换为ＬＥＤ灯。相对于荧光灯每支五六元的价格，新更　换的ＬＥＤ照明灯市场单价高达３００多元。目前的试验项目　属国家“８６３”科技攻关内容，暂由厂商免费提供。　通常，普通荧光灯的理论寿命是６　０００　ｈ，按地铁列车每　天平均运行１２　ｈ计算，可以用５００　ｄ。但实际上，列车行驶持　续震动和电流不稳的特殊环境，使得车厢里的灯管“常换常　坏”。“差不多每个灯管１年都要换三四回，加上夜间检修　的人工成本，整列车１年耗费近万元。　更换ＬＥＤ照明灯的突出优点是延长使用寿命和大幅降　低能耗。Ｇ４３２列车正在更换的这批ＬＥＤ灯，使用寿命至少　３万ｈ，抗震性强的特点非常适合地铁运营环境，六七年内不　用换。同时，ＬＥＤ灯能效比普通荧光灯高出近５０％。　据介绍，地铁列车上普通灯管的功率是４Ｏ　ｗ，而新换的　ＬＥＤ灯仅为１８　Ｗ，照明过程中的实际功率差不多可节省１８　ｗ。以每列车１６０支灯管、每天运营１２　ｈ的平均水平计算，　ＬＥＤ照明１年能省电１．２６万度，节约电费八九千元。总体　看，整列车改造后，省下的电费和维护成本，差不多３年就能　回收５万元的ＬＥＤ灯具成本。　目前，北京地铁投入运营的列车已多达１　０００多列，如果　全部改造为ＬＥＤ照明，环保效益非常可观。　摘编自ｗｗｗ．ｃｈｉｎａｍｅｔｒｏ．ｎｅｔ　２０１０—１１—０４　ＵＲＢＡＮ　ＲＡＰＩＤ　ＲＡＩＬ　ＴＲＡＮＳＩ