為了實現(xiàn)按需照明,達到節(jié)能并延長LED燈壽命的目的,設計了一種高速公路隧道LED照明智能控制系統(tǒng),結合西商高速公路黃沙嶺隧道和嶺底隧道完成了供配電優(yōu)化設計?？刂葡到y(tǒng)由傳感器、計算機、照明燈具及傳輸通道等組成,可依據(jù)洞外亮度、車流量和車速等信息對LED照明燈的亮度進行調(diào)節(jié)。
當我們立即從明亮的環(huán)境進入一個虛弱的房間時，我們幾乎看不到房間里的情況，慢慢等待一小段時間，我們的眼睛突然適應了房間的黑暗環(huán)境?？纯蠢锩娴那闆r，這就是“黑洞效應”；
當我們從黑暗的房間走到房間的外面時，我們都瞇起眼睛，避開光線直接進入眼睛，然后慢慢睜開眼睛看周圍的環(huán)境。這是“白色”。孔效應?！耙虼耍瑸榱耸谷搜圻M入隧道和隧道保持清晰，使機動車駕駛員感到心理和視覺上的舒適，它需要良好的過渡和隧道亮度之間的聯(lián)系隧道外的自然光。眼睛視覺特性設計用于調(diào)整人眼適應曲線的隧道亮度。
從眼睛的結構來看，有兩種細胞：錐體細胞和桿細胞。這兩個細胞對光有不同的敏感性。棒狀細胞對光非常敏感，錐體細胞對光的敏感性低。在明亮的環(huán)境中（亮度為10 cd/m2），錐細胞主要參與視覺工作。這種視覺狀態(tài)稱為明亮視覺；在昏暗的環(huán)境中（亮度為10-2至10-6 cd/m2）視覺狀態(tài)主要涉及桿細胞的視覺工作。這種視覺狀態(tài)稱為暗視覺。當亮度為10-2至10cd/m 2時，棒狀細胞和錐體細胞同時起作用。錐體細胞和桿細胞對光具有不同的敏感性。錐體細胞對555nm處的光最敏感，并且桿細胞對507nm處的光最敏感。
眼睛不僅可以在陽光下看到物體，還可以在月光下看到物體。這主要與錐體細胞和桿細胞的交換，瞳甾L的大小以及視網(wǎng)膜上的化學變化有關。當視覺環(huán)的亮度變化很大時，視覺變化對視覺環(huán)中亮度變化的靈敏度稱為自適應。適應自適應和暗適應。當人們從黑暗中進入明亮的環(huán)境時，他們最初會感到眩光而無法看到周圍的景色，但過了一會兒他們就能恢復正常視力。這種適應稱為適應。當人們從明亮的環(huán)境進入黑暗時，它們在初始階段將是不可見的，并逐漸適應黑暗以區(qū)分周圍物體的輪廓。將視覺閾值從亮度降低到暗度的過程稱為暗適應。根據(jù)具體情況，適應和暗適應所需的適應時間長短。一般來說，適應所需的時間很短，從幾秒到幾十秒；暗適應所需的時間很長，穩(wěn)定通常需要30分鐘。
隧道照明要求：
隧道長度大于100米通常需要照明設備。隧道照明是一種功能性照明，旨在確保隧道暢通。照明的目的是在隧道行駛期間為駕駛員提供安全舒適的視覺環(huán)環(huán)境，以確保交通運行并提高運輸效率。由于隧道是半封閉空間，因此隧道在驅動視覺特性方面比其他照明要復雜得多。它不僅需要24小時不間斷照明，而且白天照明比夜間照明更復雜。因此，隧道照明具有以下特征。
（1）分段照明
分段照明是隧道照明最突出的特點。這是因為隧道內(nèi)外的光線環(huán)境在白天變化很大，視野需要一定的適應時間才能看到道路。因此，為了使駕駛員在隧道的入口和出口處具有良好的視覺過渡，隧道照明被分成若干不同的照明段：人口段，過渡段，中間段和出口段，每個照明部分路面亮度等級要求不同。需要根據(jù)隧道孔外的亮度確定人口段和過渡段的路面亮度等級。
照明和強化照明由兩部分組成。前者被中間部分照明考慮，而后者可以通過具有更高功率的燈來加強。同時，緊急停車區(qū)和連接通道的照明也有相應的照明要求。
（2）避免煙霧效應
由于隧道內(nèi)通風條件的限制，汽車排放的廢氣不易迅速稀釋，易于積聚和形成煙霧，從而產(chǎn)生煙霧效果。因此，應考慮隧道照明設計和光源選擇的影響。
正是因為隧道照明具有上述特征，中國目前的行業(yè)標準《公路隧道通風照明設計規(guī)范》對隧道照明光源和燈具提出了以下要求。
1在正常情況下，建議選擇效率高，透氣性好的光源。
2短隧道，柴油車輛較少的城鎮(zhèn)附近的隧道，緊急停車區(qū)，人行水平通道和車道水平車道可以使用具有較高顯色指數(shù)的光源。
3光源的使用壽命不應小于10000h。
4燈具的防護等級不應低于IP65。
5燈具應具有適合公路隧道特性的防眩光裝置。
6燈具的結構應易于更換燈泡和配件。
7個燈具部件應具有良好的耐腐蝕性。
8夾具配件應易于操作并調(diào)整安裝角度。
9盞燈不得侵入隧道建筑物的邊界。
中間部分10的燈具布置應滿足小于2.5Hz或高于15Hz的閃爍頻率。
隧道照明實施
為了節(jié)省能源，改善照明并確保隧道照明駕駛的安全性和舒適性，通常可以從以下幾個方面考慮。
（1）亮度
由于白天隧道外的亮度遠高于隧道內(nèi)的亮度，當駕駛員駛入隧道時，視覺需要有一定的適應時間，然后才能看到隧道內(nèi)部。這種現(xiàn)象稱為“適應滯后”。 “如果沒有適當?shù)倪^渡，會出現(xiàn)黑洞，導致駕駛員暫時失去正常的視覺功能，這將帶來一定的安全隱患。黑洞現(xiàn)象是進入隧道前發(fā)生的視覺問題，也是隧道照明最重要的問題。為此，隧道照明通常分為人口照明，室內(nèi)照明和出口照明。白天隧道人口照明的亮度由隧道外的亮度，車輛的速度，人口中的視野，以及隧道的長度。入口部分旨在xx“黑洞”現(xiàn)象，并且過渡部分的照明水平進一步逐漸降低，從而為駕駛員提供視覺黑暗的時間適應。（2）亮度均勻性
良好的視覺功能不僅需要良好的平均亮度，還需要平均亮度和路面上的最小亮度之間的差異。如果視場中的亮度差異太大，明亮部分會形成眩光源，而明暗的變化會帶來一定的頻閃效果，影響視力，影響視覺效果。人眼會明顯加重，視覺疲勞。也會增加。
整體亮度均勻性uo是指隧道內(nèi)的路面上的最小亮度與平均亮度的比率?？v向均勻性U1是指最小路面亮度與車道軸線上的{zd0}路面亮度的比率。如果明亮和黑暗的樂隊，“斑馬效應”，在道路上連續(xù)不斷地出現(xiàn)，在這條路上行駛的道路使用者會感到非常惱火。這個問題涉及一個人的心理，但也危及道路安全。垂直均勻性主要用于評估“斑馬效應”的大小。
（3）眩光
眩光的形成是由于在視野中存在極高的亮度或亮度對比度，這導致視覺功能下降或眼睛感覺不舒服。隧道照明中的眩光可以來自迎面而來的前燈，隧道照明，隧道出口外的高亮度。眩光可以降低人們識別障礙物和危及駕駛安全的能力。隧道照明燈具應采用截止式，采取特殊技術措施，xx直射和反射眩光，形成漫反射，使光線非常柔和地進入人眼。
國際照明委員會使用相對閾值增量（TI）來解釋由于眩光引起的視覺功能下降，這是一種殘疾眩光的測量。 歐盟在標準委員會的隧道照明標準（CR 14380：2003E）中，殘疾眩光的規(guī)定如下：隧道閾值段和白天內(nèi)段以及夜間整個隧道，相對閾值增量（TI）必須低于15％。
（4）頻閃效應
頻閃意味著在長隧道中，因為照明器以不連續(xù)的方式布置，所以駕駛員經(jīng)常受到光和暗變化的刺激的干擾。它與亮暗的亮度變化，明暗變化的頻率以及頻閃的總時間有關。這三者與所使用的燈具的光學特性，車輛的行駛速度，照明器安裝間距和隧道長度有關。通常，由頻閃頻率小于2.5Hz且大于15Hz引起的頻閃現(xiàn)象是可接受的。
如果車輛的速度為60km/h或16.6m/s，則燈具的安裝間隔為4，因此頻閃的頻率約為4.2Hz。設計時，應考慮選擇合適的燈具安裝間距。如果頻閃的頻率在4到11赫茲之間且持續(xù)時間超過20秒，則會給駕駛員帶來很大的不適感。
（5）照明控制
先進的照明控制方法是在確保視覺條件和滿足隧道照明要求的情況下合理節(jié)能的重要技能。照明控制可自由決定隨時改變隧道的照明水平。由于陰天，下雨或黃昏時間，隧道外的亮度比平時小得多。因此，應采取適當措施降低人口群體的照明水平，以減少不必要的能源浪費。在隧道照明中，隧道照明環(huán)境的照明或燈的打開和關閉可以根據(jù)諸如白天，夜晚和交通量等因素由各種調(diào)光裝置或控制裝置調(diào)節(jié)和控制。目前，國外大多數(shù)國家都使用光敏器件和可調(diào)光電子整流器組成智能照明系統(tǒng)，降低了隧道內(nèi)燈具的整體亮度，降低了能耗。同時，保證了隧道亮度的均勻性。世界各國已經(jīng)建立了道路隧道照明的某些設計原則和標準，例如美國的IES，英國的BC和國際照明協(xié)會的CIE。雖然中國起步較晚，但它還開發(fā)了兩個工業(yè)設計代碼，JTJ026-90《公路隧道設計規(guī)范》和JTJ026。 1-1999《公路隧道通風照明設計規(guī)范》，作為中國隧道照明設計的通用指南。
這些規(guī)范和標準僅提供隧道照明設計的基本參考數(shù)據(jù)。但是，面對特定項目時，涉及的因素很多。有許多條件和要求，因此通常有安全和節(jié)能，投資和維護成本。減少矛盾。設計隧道照明控制系統(tǒng)需要深入研究和考慮。
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