公路隧道太陽光直接增強照明系統的設計

姚君霞，寧 鐸

(陜西科技大學 電氣與信息工程學院，陜西 西安 710021)

引言

眾所周知，當汽車駕駛員在白晝駕車駛入或駛出隧道時，視覺有時會產生“黑洞效應”或者“白洞效應”，即由亮環境至暗環境或由暗環境至亮環境的轉換過程中由于亮度梯度差過大而引起的眩光現象，從而影響行車安全。根據醫學證明人眼視覺能適應小于0.1 lx的星光視場，也能適應大于100 000 lx 的正午太陽照射下的視場，但是在同一時間內，人眼能調節并適應的照度范圍最多只有1 000倍左右。具體來說，當汽車駕駛員從中午太陽光很強(如60 000 lx)的公路上一旦以較高速度進入光線較弱(200 lx)的隧道內的很短時間內，由于隧道內外亮度梯度差太大，往往會引起駕駛員眩暈甚至在短時間內失去視力而發生事故。因此，人眼需要一定的調節時間來適應不同的照度等級，以恢復對路面狀況的識別，防止交通事故的發生。

根據文獻[1]，為了保障行車安全，長度超過100 m的公路隧道都必須安裝照明系統。且通常情況由基本照明系統和增強照明系統兩部分組成，其中的基本照明系統主要安裝在隧道里面，并要求晝夜不停的工作，以保證隧道內路面的亮度；而增強照明系統則是安裝于隧道進出口區段作為補充照明系統，主要是為了有效解決駕駛員在隧道進、出口區段由于黑洞(白洞)效應，要求隧道照明在基本照明系統的基礎上再在隧道進出口段加裝增強照明系統的同時，又為了節約能源，對增強照明系統的亮度設計要求通常不是一個常數，而是隨著隧道外面的太陽光照度情況分為四檔(晴天、云天、陰天、重陰)進行自適應控制[1]。……