LED
隧道燈照明與普通
道路照明不同，因?yàn)槠淙?65* 24 小時(shí)都必須亮燈, 白天的照明強(qiáng)度比夜間的照明強(qiáng)度反而要更強(qiáng)，可以想象隧道電力費(fèi)用成為運(yùn)營(yíng)成本的重要一環(huán)。
加上LED隧道燈照明不同于一般的道路照明，有其明顯的特殊性，包含把人對(duì)明暗的適應(yīng)能力、明暗過(guò)渡的空間與照明等；這些都反映在LED隧道燈照明的設(shè)計(jì)中，更是對(duì)使用者的安全有著不可分隔的關(guān)系。LED隧道燈照明通常分為入口照明、內(nèi)部照明和出口照明。其中對(duì)入口照明的要求非常嚴(yán)格,要求從與外界相仿的亮度逐漸降低。具體而言, 白天隧道入口照明的亮度要根據(jù)隧道外的亮度、車(chē)速、入口處的
視場(chǎng)和隧道的長(zhǎng)度來(lái)確定。國(guó)際照明學(xué)會(huì)(CIE)將隧道入口照明分為(從隧道口開(kāi)始)
閾值段和過(guò)渡段。閾值段是為了消除“黑洞”現(xiàn)象，讓駕駛員能在洞口清楚辨認(rèn)障礙物，隧道
過(guò)渡段照明是為了避免閾值段照明與內(nèi)部基本照明之間的強(qiáng)烈變化而設(shè)置的，其照明水平進(jìn)一步逐漸下降。而日本的
隧道照明標(biāo)準(zhǔn)中更進(jìn)一步將隧道入口照明分為引入段、適應(yīng)段、過(guò)渡段。
內(nèi)部段是隧道內(nèi)遠(yuǎn)離外部
自然光照明影響的區(qū)域，駕駛員的視覺(jué)只受LEDD隧道燈的影響。內(nèi)部段的特點(diǎn)是全段具有均勻的照明水平。因?yàn)樵谠摱蝺?nèi)照明水平完全不需變化，所以在該段內(nèi)只需提供合適的LED隧道燈亮度水平，具體數(shù)值由交通流量和車(chē)輛時(shí)速?zèng)Q定。隧道內(nèi)入口段、過(guò)渡段、內(nèi)部段和出口段的分布及亮度。
公路LED隧道燈照明有其特性，它與普通道路照明不盡相同。在設(shè)計(jì)上需要考慮留意以下各點(diǎn)：
1.路面應(yīng)具有一定的亮度水平（LED隧道燈的光效和功率）
2.隧道墻壁應(yīng)有一定的亮度水平（LED隧道燈的發(fā)光角度和仰視角）
3.設(shè)計(jì)車(chē)速、
交通量、
路線線形等諸多影響因素（LED隧道燈的安裝密度、排列方式）
4.從行車(chē)安全性和舒適性等方面綜合確定照明水平（LED隧道燈的防眩光、顯指等）
5.人的視覺(jué)適應(yīng)性，特別是隧道入口段、出口段等處（加強(qiáng)照明段LED隧道燈發(fā)安裝功率密度）
6.隧道白天也需要照明，而且白天照明問(wèn)題比夜晚更復(fù)雜（智能調(diào)光LED隧道燈）。
要在
隧道照明實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、提高照明效果并保證行車(chē)的安全性和舒適性，LED隧道燈通常可以從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮:
(1) LED隧道燈的亮度
由于白天隧道外的亮度相對(duì)于隧道內(nèi)的高很多，故此當(dāng)駕駛員駕車(chē)進(jìn)入隧道時(shí)，視覺(jué)需要有一定的適應(yīng)時(shí)間，然后才能看清隧道內(nèi)部的情況，這種現(xiàn)象稱為“適應(yīng)的滯后現(xiàn)象”，如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)倪^(guò)渡，則會(huì)產(chǎn)生黑洞現(xiàn)象，令駕駛員暫時(shí)失去正常的視覺(jué)功能，這將會(huì)帶來(lái)一定的安全隱患。黑洞現(xiàn)象是進(jìn)入隧道前所發(fā)生的視覺(jué)問(wèn)題，也是LED隧道燈照明中最重要的問(wèn)題。為此LED隧道照明通常分為入口照明、內(nèi)部照明和出口照明。其中白天隧道入口照明的亮度要根據(jù)隧道外的亮度、車(chē)速、入口處的
視場(chǎng)和隧道的長(zhǎng)度來(lái)確定LED隧道燈的功率大小和安裝密度。
閾值段是為了消除“黑洞”現(xiàn)象，過(guò)渡段的照明水平進(jìn)一步逐漸下降，從而為駕駛員提供視覺(jué)
暗適應(yīng)的時(shí)間。
(2) LED隧道燈亮度均勻度
良好的視覺(jué)功能不但要求LED隧道燈有一個(gè)較好的平均亮度，還要求路面上的LED隧道燈平均亮度與最小亮度之間不能相差太大。如果視場(chǎng)中的LED隧道燈亮度差太大的話，亮的部分會(huì)形成一個(gè)眩光源，而且亮暗的變化會(huì)帶來(lái)一定的
頻閃效應(yīng), 繼而影響視覺(jué), 人眼的視覺(jué)效果會(huì)明顯變差，而
視覺(jué)疲勞也會(huì)加重。
總體LED隧道燈
亮度均勻度 U0 是指隧道內(nèi)部段路面上最小亮度和平均亮度的比值, 縱向均勻度U1 是指在車(chē)道軸線上最小路面亮度和最大路面亮度的比值。如果路面上連續(xù)、反復(fù)的出現(xiàn)亮帶和暗帶，即“
斑馬效應(yīng)”，對(duì)于在這個(gè)車(chē)道上行進(jìn)的道路使用者而言，會(huì)感到很煩躁。這個(gè)問(wèn)題涉及到人的心理，但也會(huì)危及到道路安全, 縱向均勻度主要是用來(lái)評(píng)價(jià)“斑馬效應(yīng)”的大小。
(3) LED隧道燈的眩光
眩光的形成是由于視場(chǎng)中有極高的亮度或亮度對(duì)比存在，而使視功能下降或使眼睛感到不舒適。在LED
隧道燈照明中的眩光可以來(lái)自迎面駛來(lái)的
車(chē)輛前燈、LED隧道照明燈具、隧道出口時(shí)外面的高亮度等。眩光會(huì)使人對(duì)障礙物的辨認(rèn)能力下降，危及行車(chē)安全。LED隧道燈應(yīng)采用截光型，采取消去直射和
反射眩光的特殊技術(shù)措施，形成
漫反射，使光線十分柔和的進(jìn)入人眼。
國(guó)際照明委員會(huì)采用了相對(duì)
閾值增量（TI）來(lái)說(shuō)明因眩光而造成的視功能的下降，即
失能眩光的衡量。歐盟標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的隧道照明標(biāo)準(zhǔn)中（CR 14380：2003E），對(duì)失能眩光的規(guī)定如下: 在白天時(shí)隧道閾值段和內(nèi)部段以及夜間的整個(gè)隧道，其相對(duì)閾值增量（TI）必須小于15%。
(4)LED隧道燈
頻閃效應(yīng)
頻閃是指在較長(zhǎng)的隧道中，由于LED隧道燈照明器排列的不連續(xù)，使司機(jī)不斷地受到明暗變化的刺激而產(chǎn)生煩亂。它與明暗的亮度變化、明暗變化的頻率、頻閃的總時(shí)間有關(guān)系。這三者與所使用燈具的光學(xué)特性、車(chē)輛的行進(jìn)速度、LED隧道燈安裝間距、隧道長(zhǎng)度有關(guān)。一般而言，頻閃的頻率小于 2.5和大于 15Hz 時(shí)所帶來(lái)的頻閃現(xiàn)象是可以接受。
如果車(chē)輛的時(shí)速為 60km/h 即 16.6m/s, LED隧道燈燈具安裝間距是 4, 這樣頻閃的頻率就約為4.2Hz. 進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)加以考慮，選擇適當(dāng)?shù)恼彰髌靼惭b間距。如果頻閃的頻率位于4Hz和11Hz 之間，并且持續(xù)的時(shí)間超過(guò) 20s，將會(huì)給司機(jī)帶來(lái)明顯的不舒適。
(5) LED隧道燈照明控制
先進(jìn)的LED隧道燈照明控制方式是在保證視覺(jué)條件，滿足
隧道照明要求的情況下，合理節(jié)能的重要技巧。照明控制的目的是可以隨時(shí)改變隧道的照明水平。由于陰天、雨天或黃昏時(shí)分，隧道口外的亮度比平時(shí)要小很多，因此要有適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)減小入口段LED隧道燈照明的水平，以減少不必要的能源浪費(fèi)。在LED隧道燈照明中可以根據(jù)白天、夜晚以及車(chē)流量大小等因素，通過(guò)各種調(diào)光設(shè)備或控制器件來(lái)對(duì)LED隧道燈照明環(huán)境的
照度或燈的開(kāi)啟、關(guān)閉進(jìn)行調(diào)整和控制。目前，國(guó)外大多采用感光器件、可調(diào)光
電子整流器等構(gòu)成
智能照明系統(tǒng)，使隧道內(nèi)LED隧道燈燈具整體亮度減弱，能耗降低；同時(shí)，保證隧道亮度均勻度不變。
中山市月神照明燈飾有限公司 技術(shù)部
2023-2-27
