高速公路隧道节能照明系统方案

随着我国经济飞速发展，公路交通规模不断扩大，隧道数量也随之增多。高速公路隧道照明系统除了要为驾驶员提供舒适的灯光环境，还要节省运营开支。当前高速公路普遍缺乏

节能控制系统，因此提供照明功能的同时降低隧道运营开支是隧道照明系统研究建设中的重要课题，实现高速公路隧道照明节能控制对节能减排具有重要的现实意义。

　　公路交通正随着经济发展与社会进步不断扩大着自身规模，近几年，凭借施工技术不断进步与勘察设计理念日益成熟，我国公路隧道工程建设也迈向了一个新的台阶。据不完

全统计，近十年以来，公路桥梁隧道渡口里程总长度已经达到512.2551万米，已建成通车的隧道多达7384处，短隧道4544处、中隧道1357处、长隧道1218处、特长隧道265处（如图

1所示）。其中秦岭终南山公路隧道长度达到18.02公里，被誉为“亚洲第一”。



　　我国高速公路隧道照明系统发展现状


　　国内隧道照明系统发展起步较晚，虽然当前时代下，我国公路隧道发展势头十分迅猛，但依旧比不上国外成熟的技术与理念。差距不仅表现在技术与经验上，基础性的工程建

设也存在一定的不足。我国于2000年1月颁布了《公路隧道通风照明设计规范》，详细规定了隧道调光分级、光源分级、总均匀度以及灯具布置等。但是由于最近几年电能资源浪费

极为严重，有关部门已经开始广泛关注隧道照明系统节能设计问题。我国在深入研究理论的同时，在高速公路隧道建设中也运用了相应的节能设计，例如广东龙头山隧道、河北司

马台隧道、安徽前家山隧道等已先后将LED灯与无极调光技术应用于公路隧道照明中。

　  高速公路隧道照明系统的特点

　　高速公路大体上是半封闭空间，空间内部由特殊管状结构构成。这种设计容易造成隧道内外交通环境差别过大，导致车辆通过隧道时产生明暗交替，影响行车视觉。所以，以

隧道通行安全性与运行环境舒适性为前提，高速公路隧道设计过程中需要综合考虑影响照明质量的因素，例如闪烁现象、亮度均匀、视觉特效、路面亮度等。根据国际照明委员会

规定，高速公路隧道在设计过程中需要考虑到驾驶员的暗适应、明适应能力。因此可以将隧道照明分为五个部分：接近段、入口段、过渡段、中间段、出口段。


    高速公路隧道照明系统节能设计要求

　　接近段设计。接近段作为接近隧道洞口的一段道路，主要起到对驾驶员视觉初步调解作用。接近段空间亮度接近洞外亮度，所以不需要设置照明。一般情况下，接近段路基两

侧会种植大量树木或设置百叶天棚、断墙洞口等减光措施。该设计目的在于减弱“黑洞”效应，节省能源。

　　入口段设计。高速公路隧道洞口第一段路便是入口段，该路段光照设计目的在于消除“黑洞”效应对驾驶员的影响，避免交通事故的发生，并起到一定优化节能作用。根据《

公路隧道通风照明设计规范》规定K值计算法计算亮度，即：Lth＝L20（S）·K

　　过渡段设计。车辆经过入口段后，隧道照明亮度便会渐渐降至中间段照明水平，这个过程中照明由亮变暗的区域被称为过渡段。过渡段照明设计目的在于帮助驾驶员适应较低

亮度，克服“适应滞后”效应。

　　根据《公路隧道通风照明设计规范》规定，过渡段共有TR1、TR2、TR3三段，过渡段长度根据隧道设计最高时速，并依照CIE适应曲线函数进行计算，即：

　　Ltr＝Lth*（1.9＋t）1.4

　　中间段设计。高速公路隧道最长的一段道路即为中间段，驾驶员经过之前三段道路后已经完全适应隧道内照明程度，所以中间段照明为基本照明。《公路隧道通风照明设计规

范》规定高速公路隧道中间段最低亮度要求为2.5cd/m2。一般情况下，中间段照明亮度设计按表1设计取值即可。

　　出口段设计。出口段作为高速公路隧道最后一段道路，通过该路段适应时间较短，所以在出口段照明设计上应以消除“白洞”效应为主。根据《公路隧道通风照明设计规范》

相关规定，出口段亮度应为中间段照明亮度5倍，长度取值60m。