主輔路并行的立體交通道路照明測試分析

雷 源，王立雄

(1.天津大學(xué)建筑學(xué)院，天津 300072;2.天津市建筑物理環(huán)境與生態(tài)技術(shù)重點實驗室，天津 300072）

0 引言

主輔路并行的城市立體交通道路具有顯著的通行優(yōu)越性，但針對立體交通道路照明的相應(yīng)研究較少。考慮到北京城市建設(shè)水平較高，立體交通道路案例種類較多。本文以一些北京地區(qū)典型路段為例，涵蓋各種典型主輔路并行的立體交通道路形式，分析國內(nèi)主輔路并行的立體交通道路現(xiàn)狀存在的問題，從而為日后的立體交通道路照明提供研究與設(shè)計依據(jù)。

課題研究采用數(shù)據(jù)測試、圖像采集測試與主觀評價結(jié)合進行的方法進行。

1 現(xiàn)場測試

數(shù)據(jù)測試采用規(guī)范中四點測量法，對立體交通道路中主輔道路進行網(wǎng)格劃分與測量，分別進行照度均勻度的計算與評價。從而較為準(zhǔn)確地了解不同道路斷面下道路照明對不同車道所產(chǎn)生的影響與干擾。在測量的過程中道路車流量較大，因此在考慮安全以及相關(guān)因素后，對原有布點方式進行了適當(dāng)簡化。數(shù)據(jù)測試包括中關(guān)村深槽路段、航天橋立交橋等路段中路面照度存在明顯缺陷的區(qū)域，下文以中關(guān)村北四環(huán)深槽路段為例進行分析。

1.1 道路現(xiàn)狀

該路段位于北京北四環(huán)，聯(lián)通中關(guān)村一橋與中關(guān)村二橋，屬于城市干道。主路槽深5 m，雙向八車道，兩側(cè)輔路各有四條機動車道及一條人行道。道路兩側(cè)輔路邊緣安置有雙頭路燈，間距40 m，燈桿高度約為12 m，主路方向懸臂出挑2 m，輔路方向懸臂出挑1.5 m(見圖 1、圖2）。

圖1 北京北四環(huán)深槽道路剖面

1.2 測試結(jié)果

道路照度測試結(jié)果見表1所示:

主路車道(下層車道）平均照度Eav下=25.2 lx;

主路車道(下層車道）照度均勻度UE下=0.46;

輔路車道(上層車道）平均照度Eav上=18.7 lx;

輔路車道(上層車道）照度均勻度UE上=0.46。

圖2 北京北四環(huán)深槽道路照片

表1 北京北四環(huán)深槽道路照度測試值(單位:lx）

可以看出，主路車道的照度均勻度相對較好，各點照度間沒有明顯的突變。輔路車道照度均勻度略差，路面有較為明顯的光斑與“斑馬現(xiàn)象”。這是由于主路路面距光源較遠(下層車道），輔路車道路面距光源較近(下層車道）造成的。下沉式主路對輔路照明有一定的干擾。

2 圖像采集與主觀評價

圖像采集測試與主觀評價結(jié)合:SM光環(huán)境測試系統(tǒng)是采用圖像處理技術(shù)進行動光環(huán)境測試的系統(tǒng)，本研究通過該系統(tǒng)對路面與環(huán)境亮度數(shù)據(jù)進行收集，輔助主觀評價法對被調(diào)研路段的整體光環(huán)境進行評估;主觀評價主要使用傾向性評價、語義差別量表法，考察駕駛員與行人對這些立體交通路段的路面亮度及均勻度、眩光、環(huán)境比等技術(shù)指標(biāo)的主觀感受，并通過數(shù)據(jù)的歸納統(tǒng)計，從而得到該環(huán)境視覺心理滿意度的定量分析結(jié)果。

2.1 評價對象

主要以調(diào)查文件的形式對北京地區(qū)的各種形式立體交通路段進行主觀評價方面的研究，調(diào)查問卷的問題涵蓋對立體交通道路中各部分，包括上下層車道、人行道、綠化帶、橋下空間的亮度、環(huán)境能見度、眩光、舒適性等方面的主觀感受。通過SM系統(tǒng)的亮度測量對調(diào)查文件的準(zhǔn)確性進行輔證，從而綜合反映被測路段的實際光環(huán)境質(zhì)量。

被調(diào)查區(qū)域包括:北四環(huán)深槽道路、阜成門立交橋、公主墳立交橋、航天橋立交橋(見表2）。

2.2 調(diào)查問卷

調(diào)查問卷包含以下八個問題:

(1）您認為該路段路面亮度是否舒適?

表2 主觀評價路段與其道路斷面類型

(2）您認為該路段路面的亮度是否均勻?

(3）您認為該路段在眩光方面是否舒適?

(4）您認為該路段橋洞/橋下廊道的亮度是否滿足您的行車需要?

(5）該路段的照明能否滿足預(yù)先看見路邊準(zhǔn)備穿越道路的行人或其他物體?

(6）您認為其他道路的路燈是否對您的行車產(chǎn)生了影響?

(7）您在行車時周邊可直接看見的光源是否會對注意力或視線產(chǎn)生干擾?

(8）您認為該路段路燈的布置是否會影響您判斷前方道路行進方向?

這八個問題中，問題1和問題2是關(guān)于道路亮度方面的;問題3和問題7是關(guān)于眩光方面的;問題4和問題5是關(guān)于“灰空間”的處理上的;問題6是關(guān)于不同道路間光干擾問題的;問題8是關(guān)于誘導(dǎo)性的。每項問題的選擇答案采用A到E五級劃分表示由差到優(yōu)的主觀感覺。

2.3 評價結(jié)果

以上四個路段主觀問卷調(diào)研評價結(jié)果如下:

圖3 北四環(huán)深槽路段主觀評價結(jié)果

圖4 阜成門立交橋主觀評價結(jié)果

圖5 公主墳立橋主觀評價結(jié)果

圖6 航天橋主觀評價結(jié)果

四個路段SM系統(tǒng)獲得的環(huán)境亮度如下:

圖7 北四環(huán)深槽路段主、輔路亮度分布

圖8 阜成門立交橋輔路與綠化帶亮度分布

圖9 公主墳立交橋主輔路路亮度分布

圖10 航天橋主路與輔路亮度對比

2.4 分析與結(jié)論

通過駕駛員與行人對幾個被調(diào)研路段所分別提出的關(guān)鍵問題，可以發(fā)現(xiàn)以下問題:

(1）對于道路寬度較大的立體交通道路而言，由于高差的存在，僅布置兩排路燈難以實現(xiàn)路燈光線對整個道路的有效覆蓋，應(yīng)根據(jù)高差存在的數(shù)量與復(fù)雜程度適當(dāng)增加布燈點位。

(2）對于交接區(qū)域為坡狀綠化帶的立體交通路段，綠化帶區(qū)域的環(huán)境比往往容易被忽視。綠化帶中原本為方便行人而設(shè)計的樓梯、步道由于所處環(huán)境亮度較低，反而成為了道路交通安全的隱患之一。在立體交通道路照明的設(shè)計中，應(yīng)在綠化帶邊緣進行補償照明，或通過對綠化帶進行景觀照明設(shè)計提高綠化帶周邊區(qū)域的亮度，以滿足道路標(biāo)準(zhǔn)中的環(huán)境比指標(biāo)。

(3）對于存在橋下“灰空間”的立體交通路段，應(yīng)在橋下廊道或橋洞中放置光源進行補償照明，同時在橋洞口放置標(biāo)識性光源進行提示。

(4）對于交接區(qū)域為混凝土墻壁等形式的上下層道路投影相切的路段，由于高差位置缺乏隔離帶等緩沖區(qū)域，上下層道路路燈間對路面亮度的相互干擾是主要問題。在照明設(shè)計時應(yīng)采用適當(dāng)提高路面亮度或調(diào)整干擾光線等方式來減小干擾。

3 小結(jié)

本次調(diào)研發(fā)現(xiàn)，以被調(diào)研路段為代表的國內(nèi)一些主輔路并行的立體交通道路存在一定的光環(huán)境缺陷。這些問題的產(chǎn)生，一方面基于立體交通自身的空間特點與周邊環(huán)境特性，另一方面與國內(nèi)照明研究在立體交通道路照明方面研究的關(guān)注度不高，基礎(chǔ)資料匱乏有關(guān)。

開展立體交通的道路照明研究，一方面可為日后立體交通道路照明設(shè)計提供建設(shè)性的設(shè)計依據(jù)，進一步擴充道路照明的研究范疇，同時也能基于道路照明的角度，對立體交通道路的設(shè)計、建設(shè)提供策略，實現(xiàn)市政道路設(shè)計與照明設(shè)計之間的雙向?qū)樱苊獾缆氛彰髦姓彰髻|(zhì)量問題的出現(xiàn)。

［1］國家經(jīng)貿(mào)委/UNDP/GEF中國綠色照明工程項目辦公室中國建筑科學(xué)研究院.綠色照明工程實施手冊［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版，2003

［2］肖輝乾，趙建平.城市照明若干問題的思考［J］.照明，2008(4）

［3］畢倩，魏文信.城市道路照明評價［J］.科技信息，2009(27）

［4］劉磊實.城市道路照明設(shè)計中失能眩光的計算與控制［J］.照明工程學(xué)報，2008(3）

［5］CIE No.30.2，道路照明的亮度和照度的計算和測量，1982