道路夜景照明的一些問題分析
1 道路夜間照明節(jié)能潛力巨大
我國城市路燈線路長度達56萬公里，路燈1800多萬盞,年耗電量很大，估計超過55億度，節(jié)能潛力巨大。
目前廣泛采用雙功率路燈節(jié)能方案，即在人車流量大時，路燈滿功率運營，夜深人靜人車流量低時以半功率運營，從而節(jié)省了大量電力，取得很好的節(jié)能效果。
但是雙功率路燈節(jié)能方案有一些疑問：車道照明是為了遠距離發(fā)現(xiàn)目標防止事故，人車流量低時車速必然較快，這時降低路燈功率是否會出現(xiàn)問題值得考慮。
智能化照明是更好的解決方案，即有車通過時滿功率，沒有車通過時，功率降低或熄滅，挪威Oslo在采用這個智能系統(tǒng)后，可節(jié)能30%.
機動車道路智能照明的光源，要求即開即亮，不要預熱的光源，高壓鈉燈和金屬鹵化物燈不滿足要求，LED路燈是較適合的光源。
2 機動車道路照明的亮度標準
Waldram剪影原理是道路照明的依據(jù)：路面亮度決定了能否看到遠處目標，由此確定了道路照明的亮度標準。因早期亮度測試方法和儀器的限制，標準中同時規(guī)定了照度標準來替代，但是只有在路面為理想漫反射面時：
E=πB
照度與亮度成正比，這時才正確。一般情況下，路面總是有一定的鏡面反射，特別是下雨天濕的路面：
E=ρ（θ）B
其中ρ（θ）是與角度有關(guān)的路面反射率，不再是常數(shù)。所以在照度均勻時，不同角度方向的亮度一定不同，不可能均勻。
事實上有些LED路燈是矩形配光，造成照度均勻，亮度不均勻。照度均勻的照明必然造成亮度出現(xiàn)斑馬線。
當前亮度測試方法和儀器已有很大進步，不會造成很大困難，建議今后只用亮度，而不再采用照度作為道路照明考核標準。
3 照明路燈光譜的影響
人眼中間視覺覺亮度在0.001cd/m2到5cd/m2之間，此時短波長光照明的效率較高。道路照明標準值約為1.5~2cd/m2，接近中間視覺的上限，短波長照明對光效有一定好處，但是老年人對短波長光不敏感，中間視覺作用很有限。
一般來說，識別目標是用人眼的中心窩附近，能感受各種顏色，分辨物體的細節(jié)，發(fā)現(xiàn)目標一般在眼中心的周邊，對顏色的感受能力較差。路燈用金屬鹵化物燈或LED等白光照明來代替高壓鈉燈，對識別目標有一定作用，但對發(fā)現(xiàn)目標作用有限。
考慮到雨天路面的反射、霧天的散射，高亮度白光照明接受程度會受到限制。
4 機動車道照明的技術(shù)進步
新的汽車前大燈使發(fā)現(xiàn)和識別目標對路燈的依賴程度降低，氙燈和白光LED等新的汽車前大燈亮度更高，照得更遠有全面替代鹵素燈的趨勢。
智能前大燈照明系統(tǒng)（Adaptive Front Lighting System)已能適應在各種情況下的照明，包括路口、拐彎、交叉、上下坡。汽車內(nèi)的可視技術(shù)，如前方顯示器(Head up Display)汽車內(nèi)部的紅外可視系統(tǒng)，使夜間行車時發(fā)現(xiàn)和識別目標更容易。路燈的主要作用將是認清和指示方位。
路燈功能的變化，其設(shè)計和道路照明標準也將面臨很大的變革。
最新研究發(fā)現(xiàn)夜間行車415公里路程，司機的微睡眠（Micro-sleep)時間累計達6分鐘，微睡眠是夜間交通事故的主要原因之一。
由此提出了道路照明的另一個任務(wù)：即何種照明條件下可以減少瞌睡和行車的單調(diào)，司機的微睡眠累計時間可以縮短，以保證行車安全。
5 街道照明
街道照明需要兼顧行人和車輛，而且在歐洲是以行人為主，在人行道上有足夠光照，環(huán)境比大于等于0.5。街道照明不僅要使路人安全而且還要使路人感到安全。行人習慣于把照明與安全聯(lián)系在一起，即足夠照明可以。
（1）發(fā)現(xiàn)障礙物（平地上2.5mm以上）
（2）在足夠距離認清鄰近路人的意圖
由此可見街道照明的任務(wù)與機動車道照明不同，街道照明必須以照度為標準，而且需要一定的垂直照度。
英國Sheffield大學建筑學院研究了光照與探測障礙物的關(guān)系發(fā)現(xiàn)：
當路面照度大于2lx時，無論老幼和用不同的光源，都能發(fā)現(xiàn)1.5mm以上的障礙物，并與光源的光譜無關(guān)。
要識別其他路人的表情，需要一定的垂直照度，而且好的顯色性有利于識別路人。研究表明在Ra≥60時，路面照度可降低一級，或降低25%~40%.
行人較多的城市道路照明，白光照明受到歡迎，英國道路照明標準規(guī)定在白光照明時道路亮度可以降低至原標準的60%~70%.
當前LED用于街道照明幾乎成為時尚，但是我認為必須謹慎，因為LED亮度為106～107cd/m2，比高壓鈉燈高一個數(shù)量級，容易造成眩光。