基于節(jié)能的公路隧道等效照明系統(tǒng)的燈具布局方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供的一種基于節(jié)能的公路隧道等效照明系統(tǒng)的燈具布局方法，S1.選擇燈具；S2.確定燈具基面在隧道的橫向旋轉(zhuǎn)角度，并將橫向旋轉(zhuǎn)后的燈具基面所在平面作為第一次旋轉(zhuǎn)基面；S3.確定燈具第一次旋轉(zhuǎn)基面縱向旋轉(zhuǎn)的角度；S4.確定燈具的布設(shè)高度；S5.確定燈具在隧道的橫向布置間距和縱向布置間距；S6.根據(jù)步驟S1?S5確定的參數(shù)在隧道內(nèi)布置燈具。通過上述方法，結(jié)合人眼在中間視覺條件下對藍綠光更敏感的特點，充分利用和發(fā)揮燈具的性能特性，并結(jié)合隧道內(nèi)實際環(huán)境進行燈具布局，能夠有效保證隧道內(nèi)安全、舒適的照明環(huán)境。

Lighting Layout Method of Highway Tunnel Equivalent Lighting System Based on Energy Saving

The invention provides a lamp layout method based on an energy-saving equivalent lighting system for highway tunnels, S1. Selecting lamp; S2. Determining the transverse rotation angle of the lamp base surface in the tunnel, and taking the plane of the lamp base surface after transverse rotation as the first rotation base surface; S3. Determining the longitudinal rotation angle of the lamp base surface after the first rotation. Degree; S4. Determine the height of the lamps; S5. Determine the horizontal and vertical spacing of the lamps in the tunnel; S6. Arrange the lamps in the tunnel according to the parameters determined by S5. Through the above-mentioned methods, combined with the characteristics of human eyes more sensitive to blue and green light under the condition of intermediate vision, making full use of and giving full play to the performance characteristics of lamps and lanterns, and combining with the actual environment in the tunnel, the lighting layout can effectively ensure the safe and comfortable lighting environment in the tunnel.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
基于節(jié)能的公路隧道等效照明系統(tǒng)的燈具布局方法
本專利技術(shù)涉及隧道照明領(lǐng)域，尤其涉及一種基于節(jié)能的公路隧道等效照明系統(tǒng)的燈具布局方法。
技術(shù)介紹
隧道等效照明是指在確保隧道安全、舒適的照明運營環(huán)境的前提下，在降低照明系統(tǒng)負荷后通過一定的技術(shù)手段仍能達到原有的照明設(shè)計標準或滿足行車安全所必須的照明量，從而實現(xiàn)節(jié)能減排和降低隧道運營費用之目的。隨著隧道建設(shè)數(shù)量的增加，隧道照明環(huán)境質(zhì)量對交通安全影響受到越來越廣泛的關(guān)注。隧道照明燈具的選取以及布設(shè)方式與隧道照明環(huán)境質(zhì)量息息相關(guān)。目前我國規(guī)范并未結(jié)合人眼視覺特性對隧道照明燈具光譜做具體規(guī)定，并且只推薦了中間布燈、單側(cè)布燈、雙側(cè)對稱布燈以及雙側(cè)交錯布燈作為布燈方式，并未對具體的布燈間距等參數(shù)進行規(guī)定，從而造成隧道照明工程實際中存在能耗過大，照明量不足或者過量的情況，嚴重影響了駕駛員在隧道內(nèi)行駛過程的舒適體驗，不利于交通安全，而且不利于節(jié)能環(huán)保。因此，為了解決上述技術(shù)問題，亟需提出一種新的公路隧道等效照明系統(tǒng)燈具布局方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)的目的是提供一種基于節(jié)能的公路隧道等效照明系統(tǒng)的燈具布局方法，結(jié)合人眼在中間視覺條件下特點，充分利用和發(fā)揮燈具的性能特性，并結(jié)合隧道內(nèi)實際環(huán)境進行燈具布局，能夠有效保證隧道內(nèi)安全、舒適的照明環(huán)境，能夠有效降低隧道內(nèi)因照明引起的交通事故發(fā)生率，而且更加節(jié)能、經(jīng)濟、環(huán)保，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。本專利技術(shù)提供的一種基于節(jié)能的公路隧道等效照明系統(tǒng)的燈具布局方法，其特征在于：包括如下步驟：S1.選擇燈具；S2.確定燈具基面在隧道的橫向旋轉(zhuǎn)角度，并將橫向旋轉(zhuǎn)后的燈具基面所在平面作為第一次旋轉(zhuǎn)基面；S3.確定燈具第一次旋轉(zhuǎn)基面縱向旋轉(zhuǎn)的角度；S4.確定燈具的布設(shè)高度；S5.確定燈具在隧道的橫向布置間距和縱向布置間距；S6.根據(jù)步驟S1-S5確定的參數(shù)在隧道內(nèi)布置燈具。進一步，步驟S1中，根據(jù)如下方法選擇燈具：S11.燈具為對稱配光的燈具；S22.燈具的暗視覺光通量和明視覺光通量之比大于1.6，其中，燈具的暗視覺光通量和明視覺光通量通過如下公式計算：其中，S為暗視覺光通量，P為明視覺光通量，K1m為暗視覺光譜光視效率函數(shù)最大值；Km為明視覺最大光譜光視效率最大值，Sλ(λ)為燈具的光譜能量分布函數(shù)；V1(λ)為暗視覺光譜光視效率函數(shù)；V(λ)為明視覺光譜光視效率函數(shù)；λ為燈具發(fā)出可見光的光波波長。進一步，步驟S2中，根據(jù)如下公式確定燈具基面在隧道的橫向旋轉(zhuǎn)角度：α為燈具基面的橫向旋轉(zhuǎn)角度，β為車道系數(shù)，B為隧道內(nèi)輪廓寬度，HW為隧道側(cè)壁高度。進一步，步驟S4中，根據(jù)如下公式確定燈具的布設(shè)高度：H＝HJ+0.5；其中H表示燈具的布設(shè)高度，HJ表示建筑限界的高度。進一步，步驟S5中，根據(jù)如下公式確定燈具沿隧道橫向的布置間距：BL＝(2H-HW)tanα；其中，BL為燈具沿隧道橫向的布置間距。進一步，根據(jù)如下公式確定公路隧道的縱向照明間距S:其中，η為燈具利用系數(shù)，為燈具的額定光通量，ω為燈具布置系數(shù)，HW為隧道側(cè)壁高度，W為隧道的路面寬度，k1為隧道內(nèi)交通量和通風方式的耦合修正系數(shù)，k2是隧道側(cè)墻反射率修正系數(shù)，取值[0.6,0.83]；Ei為隧道內(nèi)的入口段、基本段和出口端的照度，M為燈具養(yǎng)護系數(shù)，Eiav分別為隧道內(nèi)的入口段、過渡段、基本段和出口段的平均照度。進一步，根據(jù)如下方法確定隧道內(nèi)各段的照度Ei：采集隧道外的亮度L20；根據(jù)隧道設(shè)計規(guī)范計算隧道內(nèi)各段的亮度：Lth1＝k×L20Lth2＝0.5×k×L20Ltr1＝0.15Lth1Ltr2＝0.05Lth1Ltr3＝0.02Lth1Lex1＝3LinLex2＝5Lin其中，Lth1為第一入口段的亮度；Lth2為第二入口段的亮度；Ltr1為第一過渡段的亮度；Ltr2為第二過渡段的亮度；Ltr3為第三過渡段的亮度；Lin為基本段的亮度；Lex1為第一出口段的亮度；Lex2為第二出口段的亮度，k為亮度折減系數(shù)；計算各段的照度Ei：Ei＝Li×10；其中，Li表示各段的亮度，i＝1，2，…，7；當i為1時，L1＝Lth1；當i為2時，L2＝Lth2；當i為3時，L3＝Ltr1；當i為4時，L4＝Ltr2；當i為5時，L5＝Ltr3；當i為6時，L6＝Lex1；當i為7時，L7＝Lex2。本專利技術(shù)的有益效果：通過本專利技術(shù)，結(jié)合人眼在中間視覺條件下的特點，充分利用和發(fā)揮燈具的性能特性，并結(jié)合隧道內(nèi)實際環(huán)境進行燈具布局，能夠有效保證隧道內(nèi)安全、舒適的照明環(huán)境，能夠有效降低隧道內(nèi)因照明引起的交通事故發(fā)生率，而且更加節(jié)能、經(jīng)濟、環(huán)保，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。附圖說明下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)作進一步描述：圖1為本專利技術(shù)的流程示意圖。圖2為本專利技術(shù)中燈具角度示意圖。圖3為本專利技術(shù)燈具布置結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式以下結(jié)合說明書附圖對本專利技術(shù)做出進一步詳細說明，如圖所示：本專利技術(shù)提供的一種基于節(jié)能的公路隧道等效照明系統(tǒng)的燈具布局方法，包括如下步驟：S1.選擇燈具；S2.確定燈具基面在隧道的橫向旋轉(zhuǎn)角度，并將橫向旋轉(zhuǎn)后的燈具基面所在平面作為第一次旋轉(zhuǎn)基面；S3.確定燈具第一次旋轉(zhuǎn)基面縱向旋轉(zhuǎn)的角度；S4.確定燈具的布設(shè)高度；S5.確定燈具在隧道的橫向布置間距和縱向布置間距；S6.根據(jù)步驟S1-S5確定的參數(shù)在隧道內(nèi)布置燈具；通過本專利技術(shù)，結(jié)合人眼在中間視覺條件下對藍綠光更敏感的特點，充分利用和發(fā)揮燈具的性能特性，并結(jié)合隧道內(nèi)實際環(huán)境進行燈具布局，能夠有效保證隧道內(nèi)安全、舒適的照明環(huán)境，能夠有效降低隧道內(nèi)因照明引起的交通事故發(fā)生率，而且更加節(jié)能、經(jīng)濟、環(huán)保，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。其中，上述中的橫向及隧道的寬度方向，縱向為隧道的長度延伸方向。本實施例中，步驟S1中，根據(jù)如下方法選擇燈具：S11.燈具為對稱配光的燈具；S22.燈具的暗視覺光通量和明視覺光通量之比大于1.6，其中，燈具的暗視覺光通量和明視覺光通量通過如下公式計算：其中，S為暗視覺光通量，P為明視覺光通量，K1m為暗視覺光譜光視效率函數(shù)最大值，通常取1700lm/w；；Km為明視覺最大光譜光視效率最大值，通常取683lm/w，Sλ(λ)為燈具的光譜能量分布函數(shù)；V1(λ)為暗視覺光譜光視效率函數(shù)；V(λ)為明視覺光譜光視效率函數(shù)；λ為燈具發(fā)出可見光的光波波長；通過上述方法，能夠準確地選擇出符合隧道照明的條件的燈具，能夠滿足人眼在中間視覺條件的特點，利于駕駛員能夠安全地在隧道內(nèi)行駛；在具體的燈具布置中，沿隧道的延伸方向布置成兩排，并且兩排以車道中線對稱設(shè)置。本實施例中，步驟S2中，根據(jù)如下公式確定燈具基面在隧道長度延伸方向(即隧道的縱向)的旋轉(zhuǎn)角度：α為燈具基面的橫向旋轉(zhuǎn)角度，β為車道相關(guān)系數(shù)，兩車道時取1，三車道時取0.75，四車道時取0.5；B為隧道內(nèi)輪廓寬度，HW為隧道側(cè)壁高度；確定出角度α后，以平行于隧道長度延伸方向的軸為旋轉(zhuǎn)軸，對燈具基面進行旋轉(zhuǎn)且旋轉(zhuǎn)角度為α，旋轉(zhuǎn)后，此時燈具基面所在的平面即為第一旋轉(zhuǎn)基面，確定出第一次旋轉(zhuǎn)基面后，以垂直于隧道延伸方向的軸為旋轉(zhuǎn)軸，對第一次旋轉(zhuǎn)基面進行再一次旋轉(zhuǎn)，此時旋轉(zhuǎn)即往行車方向逆向旋轉(zhuǎn)30度，即確定出燈具自身的布置姿態(tài)，通過上述方法，能夠使得燈具能夠有效地適應(yīng)隧道結(jié)構(gòu)狀態(tài)，如圖2所示，圖2本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
1.一種基于節(jié)能的公路隧道等效照明系統(tǒng)的燈具布局方法，其特征在于：包括如下步驟：S1.選擇燈具；S2.確定燈具基面在隧道的橫向旋轉(zhuǎn)角度，并將橫向旋轉(zhuǎn)后的燈具基面所在平面作為第一次旋轉(zhuǎn)基面；S3.確定燈具第一次旋轉(zhuǎn)基面縱向旋轉(zhuǎn)的角度；S4.確定燈具的布設(shè)高度；S5.確定燈具在隧道的橫向布置間距和縱向布置間距；S6.根據(jù)步驟S1?S5確定的參數(shù)在隧道內(nèi)布置燈具。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于節(jié)能的公路隧道等效照明系統(tǒng)的燈具布局方法，其特征在于：包括如下步驟：S1.選擇燈具；S2.確定燈具基面在隧道的橫向旋轉(zhuǎn)角度，并將橫向旋轉(zhuǎn)后的燈具基面所在平面作為第一次旋轉(zhuǎn)基面；S3.確定燈具第一次旋轉(zhuǎn)基面縱向旋轉(zhuǎn)的角度；S4.確定燈具的布設(shè)高度；S5.確定燈具在隧道的橫向布置間距和縱向布置間距；S6.根據(jù)步驟S1-S5確定的參數(shù)在隧道內(nèi)布置燈具。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于節(jié)能的公路隧道等效照明系統(tǒng)的燈具布局方法，其特征在于：步驟S1中，根據(jù)如下方法選擇燈具：S11.燈具為對稱配光的燈具；S22.燈具的暗視覺光通量和明視覺光通量之比大于1.6，其中，燈具的暗視覺光通量和明視覺光通量通過如下公式計算：其中，S為暗視覺光通量，P為明視覺光通量，K1m為暗視覺光譜光視效率函數(shù)最大值；Km為明視覺最大光譜光視效率最大值，Sλ(λ)為燈具的光譜能量分布函數(shù)；V1(λ)為暗視覺光譜光視效率函數(shù)；V(λ)為明視覺光譜光視效率函數(shù)；λ為燈具發(fā)出可見光的光波波長。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于節(jié)能的公路隧道等效照明系統(tǒng)的燈具布局方法，其特征在于：步驟S2中，根據(jù)如下公式確定燈具基面在隧道的橫向旋轉(zhuǎn)角度：α為燈具基面的橫向旋轉(zhuǎn)角度，β為車道系數(shù)，B為隧道內(nèi)輪廓寬度，HW為隧道側(cè)壁高度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于節(jié)能的公路隧道等效照明系統(tǒng)的燈具布局方法，其特征在于：步驟S4中，根據(jù)如下公式確定燈具的布設(shè)高度：H＝HJ+0.5；其中H表示燈具的布設(shè)高度，HJ表示建筑限界的高度。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于節(jié)能的公路隧道等效照明系統(tǒng)的燈具布局方法，其特征在于：步驟S5中，根據(jù)如下公式確定燈具沿隧道...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何世永，梁波，李翔，唐國豐，梁思農(nóng)，毛德惠，潘國兵，
申請(專利權(quán))人：重慶交通大學，
類型：發(fā)明
國別省市：重慶,50