公路隧道的安全運行除了受到隧道外天氣、行車速度、交通量等條件的影響外,人工照明條件也是影響隧道運行安全的重要條件。公路隧道光環(huán)境是一個動態(tài)的、較為復雜的系統(tǒng)環(huán)境,受隧道特定自然環(huán)境下光源的光譜構成、色溫等綜合光源特性等因素影響。公路隧道照明要求為駕駛員提供更加安全穩(wěn)定、舒適和快捷的隧道行駛照明環(huán)境,同時還要具備智能化、低成本、低能耗的特點。為進一步使隧道照明更高效節(jié)能,提高隧道照明方案的經濟效益,本文在滿足駕駛視認需求的隧道照明指標以及各工況下照明控制技術的基礎上,對駕駛員視覺需求和光源特性相關理論、隧道照明光源特性及在不同光環(huán)境特性下駕駛員視認需求展開研究。針對甘肅省山區(qū)隧道所處地理位置、地形條件、氣候條件、隧道結構特點、路面條件等問題,依托十堰至天水高速公路(甘肅段)雞峰山隧道為研究對象,對駕駛員進行動、靜態(tài)的實車視認結合的試驗方法,得到駕駛員動態(tài)視認規(guī)律。通過調整隧道燈具的安裝位置、角度和駕駛員的視認試驗,采集了駕駛員駕駛過程中對小目標物的視認反饋數據。結合靜態(tài)試驗結果,應用MATLAB建立定量邏輯關系模型分析的方法,研究得出滿足駕駛視認的需求指標,并對隧道照明方案變更前后的經濟效益進行評價。研究表明,不同隧道外光環(huán)境水平下,在一定范圍內改變洞內、外色溫及顯色指數差異,可達到選擇更有利于駕駛員安全視認的隧道人工照明光環(huán)境的目的。在實際運用中可利用本文研究結論研發(fā)出一種變色溫燈具,并結合光源視認亮度閾值結論得出隧道在不同天氣、不同時間段、不同工況等條件下的調控原則和實施技術,從而在提高隧道光環(huán)境安全、穩(wěn)定和舒適性的基礎上實現有效節(jié)能的目的。同時將研究結論應用于雞峰山隧道中,根據實際照明變更情況對成果應用進行經濟效益評估,經計算得出變更后在節(jié)能方面存在顯著優(yōu)勢。
【學位單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U453.7
【部分圖文】：

圖 1.2 2004 年~2014 年我國隧道事故起數及隧道事故直接財產損失占事故總數的比例道路交通系統(tǒng)是由人、車、道路及其環(huán)境構成的動態(tài)復雜系統(tǒng)，道路交通事故是人、車、路和環(huán)境共同作用的結果，經美國統(tǒng)計的交通事故成因分布分析可知，人是交通系統(tǒng)中的主要部分，駕駛員的可靠性對交通安全有決定性影響。而在行駛過程中，駕駛員的是視覺條件與交通安全具有密切的關系。由于公路隧道半封閉結構的特點，為了在該特殊路段實現人、車、路和環(huán)境的協(xié)調，保證駕駛員的行車安全，需要進行人工照明光環(huán)境的復雜設計，并且已成為公路安全建設與運行管理的一個重要內容。目前我國公路隧道運行的人造光環(huán)境具有一些特點：一方面，在不同的天氣狀況和時間段下與自然光環(huán)境具有較大的差異特性，駕駛員從公路自然光環(huán)境駛入人造光環(huán)境會產生差異不同的光環(huán)境，這種差異嚴重時會導致駕駛員視覺產生“白洞”或“黑洞”效應，形成“盲”視覺時段。另一方面，人造光源特性表征指標單一，標準差異大，檢測、控制處理技術薄弱，人造光源能耗大。這些特點使對隧道照明光環(huán)境下駕駛視認需求的有效描述、準確獲取和與駕駛行為的協(xié)同表達變得非常重要，同時也十分困難。在

長安大學碩士學位論文第二章 公路隧道照明特性需求及國內外公路隧道照明標準2.1 公路隧道照明視覺特點公路隧道有著兩端開口中間封閉的特殊管狀結構在行車過程中，視認效果無法與洞外一致，因隧道內外自然光與人造光源環(huán)境以及交通量的懸殊較大，駕駛員駕車在出入隧道時會出現明-暗、暗-明之間變換的過程，使得駕駛員行車視覺適應性也較為復雜，且隧道內外亮度相差較大也易出現交通狀況，以下是常見的一些特殊情況。1、進入隧道前的視覺問題隧道內外光環(huán)境明暗區(qū)別程度較大時，駕駛員行車從較亮處行駛至較暗處，在明暗交界處會看到一個黑洞或黑框[19]，出現“黑洞/黑框現象”，如圖 2.1-a、b 所示，黑洞/黑框現象會給進出隧道車輛安全帶來較大的隱患。

長安大學碩士學位論文第二章 公路隧道照明特性需求及國內外公路隧道照明標準2.1 公路隧道照明視覺特點公路隧道有著兩端開口中間封閉的特殊管狀結構在行車過程中，視認效果無法與洞外一致，因隧道內外自然光與人造光源環(huán)境以及交通量的懸殊較大，駕駛員駕車在出入隧道時會出現明-暗、暗-明之間變換的過程，使得駕駛員行車視覺適應性也較為復雜，且隧道內外亮度相差較大也易出現交通狀況，以下是常見的一些特殊情況。1、進入隧道前的視覺問題隧道內外光環(huán)境明暗區(qū)別程度較大時，駕駛員行車從較亮處行駛至較暗處，在明暗交界處會看到一個黑洞或黑框[19]，出現“黑洞/黑框現象”，如圖 2.1-a、b 所示，黑洞/黑框現象會給進出隧道車輛安全帶來較大的隱患。
【參考文獻】

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本文編號：2887747