公路隧道照明研究
摘要：論述了影響公路隧道照明的主要影響因素，提出了了照明功率與交通量、隧道長度、坡度等因素之間關系的模型，分析了過渡段的3的設置條件，探討了設計參數對照明功率的定量影響。
關鍵詞：公路隧道；LED隧道照明燈；燈光設計；節(jié)能率
一、引言：
影響公路隧道燈光設計的因素很多，往往因照明設計參數的選取不同，給工程投資與運營產生很大的影響。鑒此有必要對設計參數對照明功率的影響進行定量分析，探討其間的相互關系，達到節(jié)能與節(jié)約工程投資的目的。本文將就這一問題進行論述，以期對照明設計、照明設計標準的修訂起到借鑒作用。
二、設計參數：
公路隧道照明設計參數，包括隧道特性參數、環(huán)境參數、交通參數、隧道照明燈參數以及養(yǎng)護管理參數5個方面。
1） 隧道特性參數：包括隧道坡度（S,%）、凈寬（W,米）、隧道長度（L,米）和路面反射性能（F,以亮度與照度的換算系數表示）；
2） 環(huán)境參數：以洞外亮度（L20）來反映；
3） 交通參數：包括設計期末高峰小時交通量（Q,輛/小時）、設計速度（V,公里/小時）、以及交通組織（單向交通或雙向交通）；
4） 隧道照明燈參數：由于設計時不能規(guī)定產品規(guī)格，而不同廠家的隧道照明燈的配光曲線不同，故只能按照利用系數法進行設計，因此，設計中與隧道照明燈相關的參數有光源的光效（E,1m/w）、每盞燈的功率（p,瓦）和燈具利用參數（N）；
5） 養(yǎng)護管理參數：以M來表示。
三、入口段長度與坡度的關系
隧道照明段落劃分為入口段、過渡段、基本段和出口段4個部分，在此主要討論入口段與過渡段。
以Ds代表照明聽成視距（米），h代表洞口內徑空高度（米），則根據《公路隧道通風照明設計規(guī)范》（JTJ 026.1-1999）（以下簡稱《規(guī)范》），隧道入口段長度Dth（米）可按下式計算：Dth=1.154Ds-（H-1.5）/Tan10º （1）
根據《規(guī)范》表4.3.2-2的數據，回歸可得照明停車視距Dth（米）與坡度S的關系如下：Ds=-0.0008（S+5）3+0.0689（S+5）2-3.3826（S+5）+115.7（V=80，最大誤差0.796）（2）
把式（2）代入式（1）可得V=80時入口段長度為
Dth=-0.00092（S+5）3+0.080549（S+5）2-3.90352（S+5）-5.6713H+142.0247 （3）
四、照明計算模型
設布燈間距為D（米），亮度折減系數為K，則入口段間距D內需要的照明功率為：P入=L20·K·W·D·F/(M·E·N) (4)
設基本段需要達到的亮度為B(cd/m2)則基本段間距D需要的照明功率為：P基= B·W·D·F/(M·E·N) (5)
同理，出口段D內需要的照明功率為：P出=5B·K·W·D·F/(M·E·N) (6)
亮度折減系數與交通組織、設計速度計交通量相關。《規(guī)范》中給出了不同速度時亮度折減系數隨交通量變化的最大最小值，當交通量處于最大與最小交通量之間時，采用內插計算亮度折減系數，據之可按公式計算亮度折減系數（當交通量大于公式中的最大值時按最大值計算，當交通量小于公式中的最小值時按最小值計算）。
1）雙車道單向交通，V=100公里/小時，2400≥Q≥700，K100雙單=0.045-0.01·（2400-Q）/1700 （7）
2）雙車道雙向交通，V=100公里/小時，1300≥Q≥360，K100雙雙=0.045-0.01·（1300-Q）/940 （8）
3）雙車道單向交通，V=80公里/小時，2400≥Q≥700，K80雙單=0.035-0.01·（2400-Q）/1700 （9）
4）雙車道雙向交通，V=80公里/小時，1300≥Q≥360，K80雙雙=0.035-0.01·（1300-Q）/940 （10）
對于過渡段照明，仍可按式（4）計算需要的照明效率，此時，過渡1、過渡2、過渡3的折減系數K1分別為0.3K、0.1K、與0.035K。