公路隧道照明設計規范范文
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導語:如何才能寫好一篇公路隧道照明設計規范,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
【關鍵詞】隧道通風;照明節能
中圖分類號: U45文獻標識碼: A
前言
在隧道中,通風和照明是隧道技術上的基礎,但是在通風和照明節能方面還是存在一些問題,科學技術人員還在不斷的努力改進,保證了隧道更加安全,更能促使經濟不斷進步。
二、照明節能技術分析
照明節能技術在各個國家已得到普遍重視,我國也提出了“綠色照明工程”以及“節能、減排”政策,目前針對節能減排的主要內容包括2個方面,分別是技術上節能和管理上節能。
1、技術上節能
所謂技術上的節能,就是指通過研發最新的技術來達到照明節能的效果,也就是說通過科技的不斷創新和研究,使照明技術的能源利用率逐漸提高。目前技術上的節能主要分為供配電系統中的節能以及照明相關設備的節能。
供配電系統方面的節能主要是針對變壓器進行節能處理、進行電容補償、采取負荷的三相平衡以及降壓節能等方式進行節能處理;
(2)照明系統的節能方面目前指的是采取高效光源、高效燈具、高效反光器以及高效鎮流器等方式。這里要注意的一點是所謂的節能并不是降低照明質量,如果照明質量降低,相應的生產率就隨之降低,并且照明質量降低還會給人們帶來視覺疲勞,這對于人類的健康及工作來說都會產生不利的影響。本文所說的技術上節能是指保證照明質量的前提下,將整個照明系統中的能量損失降到最低點,也就是提高電能利用率。
2、管理上節能
所謂的管理上節能,是指提高照明設計的質量,加強施工以及管理的各環節控制,最終達到節能的效果。目前所謂的針對管理節能的主要方式和手段有:采取合理、科學的設計方案,采用光控或時控開關代替傳統開關,選擇最適合的照度標準,選擇智能化照明燈具等。
1、公路隧道通風系統的組成
公路隧道通風系統主要由車輛檢測器、CO 濃度傳感器、煙霧濃度傳感器、風速風向檢測器、區域控制器、射流風機/軸流風機以及中心計算機等組成。其中 CO、煙霧濃度傳感器,用以快速、準確、實時地自動測定隧道內的 CO 濃度和隧道內全程煙霧透過率等數據,由區域控制器采集數據,監控系統將檢測數據與控制標準值進行比較,控制風機的啟/停。風速風向檢測器,用以自動測定隧道內平行于隧道壁面的風向、風速數據以及檢測風機的運行情況。車輛檢測器用以檢測隧道內的車流量和車速,對 CO/VI 預置規模提供參考數據。公路隧道通風系統組成如圖 1。
圖1隧道通風系統組成框圖
2、隧道通風設計規范
由于 2000 年前遵照的設計規范《公路隧道設計規范 JTJ 026—90》很不完善,1999 年重慶交通科研設計院在經過對隧道通風和照明方面大量研究的基礎上,主持并編寫了《公路隧道通風照明設計規范 JTJ 026. 1—1999》( 下文簡稱《規范》) ,并于 2000 年正式頒布實施。該規范在公路隧道通風規劃與調查、通風方式、污染空氣稀釋標準、隧道通風計算、風機選型與布置、風機房與豎井口擴散、通風運轉控制等方面都有較詳細的介紹。但由于《規范》是在國內長大公路隧道建設剛剛起步時編寫的,長大隧道很少,因此《規范》在隧道通風技術方面還存在許多問題和應用難點。
四、公路隧道運營照明存在問題
近20年來,我國交通運輸部門投入大量科研經費,圍繞公路隧道照明工程的實際問題開展技術研究并取得許多重要成果,強有力地推動了我國公路隧道照明技術的進步。但在工程設計、運營管理中仍存在諸多問題,主要表現為以下方面。
1、照明設計參數有待完善《公路隧道通風照明設計規范》(JTJ 026·1—1999)[8]頒布實施至今已有10余年,在這期間,我國公路隧道數量、規模及類型都發生了較大變化,同時
新理論、新技術、新設備、新材料不斷涌現,因而部分照明設計參數有待進一步修正和完善[9],如短隧道照明設計方法、洞外亮度L20(S)參考取值、各照明區段亮度指標等。國際照明委員會(CIE)制定的《公路隧道和地道照明指南》(CIE 88:2004)固然對我國公路隧道照明設計有借鑒之處,但并不完全適用。
2、照明控制方式較為落后
部分高速公路中、短隧道照明無法實現遠程人工/現場實時自動控制,甚至需要隧道管理人員在現場人工控制,若高速公路全線中、短隧道數量較多,則每日現場工作量較大:一方面,造成不必要的電能浪費;另一方面,耗費較大的人力、物力去開關照明燈具,運營管理效率太低。絕大多數公路隧道照明采用時序分級調光控制法,雖然其控制模式簡單、可靠,但無法結合天氣、洞外亮度L20(S)、交通量等時變參數從宏觀層面對整個隧道照明系統進行自適應控制,同時受照明配電回路所限,只能實現3~6級照明控制等級,“過度照明”、“無效照明”現象較為嚴重。因此,目前這種傳統照明設計方案存在較為嚴重的電能浪費問題。此外,隔盞開關燈也必然會產生路面亮度不均勻、“斑馬紋”、閃爍等有害現象,給公路隧道交通安全埋下隱患。
3、照明節能理念存在誤區
公路隧道照明節能并非簡單地開關某些燈具,而是要求建立在行車安全基礎上的最大節能,即公路隧道照明節能不能以犧牲交通安全為代價。部分隧道管理人員一味追求節電省錢,致使公路隧道照明控制方案的隨意性、主觀性很大,這種做法其實忽視了公路隧道照明的特點和本質,對隧道行車安全危害極大。
4、照明設施養護未得重視
一些長大公路隧道出口段及靠近出口端的基本照明還存在亮度不足情況。除燈具自身質量和布設間距等因素外,其主要原因在于燈具受污染情況比較嚴重,降低了光利用率。以陜西西漢高速公路秦嶺一號隧道(上行線)中間段照明為例,在燈具功率(100 W高壓鈉燈)、布置間距(單側間距9·0 m)相同的條件下,靠近入口端的基本照明亮度檢測值為6·29 cd/m2,而靠近出口端的基本照明亮度檢測值僅為2·86 cd/m2,二者數值相差54·5%。檢測數據表明,該隧道燈具清洗養護頻率(每季度清洗養護一次)已根本不能保證受污嚴重隧道的照明效果。
五、我國公路隧道照明技術發展趨勢展望
隨著自動控制、通信工程、計算機、軟件工程、半導體照明等相關技術的進步與發展,我國公路隧道照明技術也必將會有新的突破。在全球“低碳經濟”背景和
國家“節能減排”戰略導向下,公路隧道照明的發展趨勢是環保節能、安全舒適的“綠色照明”。公路隧道照明技術研究應圍繞以下方向開展:
1、不斷健全行業技術標準體系。國內已先后了JTJ 026. 1—1999《公路隧道通風照明設計規范》、JT / T 609—2004《公路隧道照明燈具》,《公路隧道照明設計細則》和《公路隧道和地道照明指南》也正在編制之中,公路隧道照明行業標準日臻完善,但這些設計規范和技術標準還不夠全面,隧道 LED 燈、隧道 LED 誘導燈、洞外亮度儀、洞內照度儀、照明節能控制設備等至今尚無行業技術標準,編制公路隧道定向光照明設計指南亦迫在眉睫。
2、不斷深入開展基礎理論研究。圍繞中間視覺等研究課題實現重大技術創新,針對公路隧道照明設計參數開展模擬試驗,基礎理論研究成果應能在國際隧道照明學術界占有一席之地。
3、新型隧道照明技術應用研究。研發以光纖照明為代表的新型隧道照明系統,實現成套技術開發產業化和典型工程示范化,研制色溫可調的公路隧道 LED 照明系統,研究太陽能、風能等新能源在公路隧道照明中的有效利用,實現公路隧道照明關鍵設備國產化,形成擁有自主知識產權的核心技術,進一步提升國產設備的國際競爭力。
六、結束語
綜上所述,就隧道通風照明節能技術應用而言,可能在節能技術上還存在一些問題,相信在以后的日子中,科學技術人員會多做努力。隧道給人們的生活帶來很大的方便,為社會經濟做出巨大的貢獻。
參考文獻
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篇2
關鍵詞:隧道照明 入口貼地式照明 正弦布設燈具
中圖分類號:U453.7 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2012)011-025-03
1 引言
根據相關文獻資料,隧道入口段交通事故發生率遠遠高于其他部分,而在導致事故發生的主要因素中,緊急避讓碰撞占了很大一部分。隧道入口段是駕駛員從普通行車環境進入隧道特殊行車環境的突變段,特別是視覺環境有著較大的突變,這不僅對駕駛員的視覺產生較大的沖擊,而且也在一地程度上影響著駕駛員的心理,進而對駕駛員的駕駛行為產生較大的影響。盡管現行的設計對入口的照明進行了加強,設置了過渡段,但是由于洞內外的照度的級差過大,導致了黑洞效應仍然很明顯,尤其在日光強烈的夏日,或者是逆光照射的行車條件下。已有的實驗研究表明:即使在駕駛員提前告知前方存在障礙物的前提下,駕駛員在隧道入口處對障礙物的識別距離在60~80米之間,仍小于必要的停車視距。因此,非常有必要提出一種新的照明設計方案,對當前的高速公路隧道入口的照明進行優化,以提高慢車和障礙物的識別性,從而提高隧道入口的行車安全。
2 存在問題
通過對于我國現行的《公路隧道通風照明設計規范》(JTJ 026.1—1999)中關于隧道照明的設計標準,我們應當注意到我國的照明標準中所存在一些問題和不足,主要有三個方面,即入口段的黑洞效應,對比度和入口處的燈具選擇。
3 高速公路隧道入口段照明改善方案設計
3.1 入口貼地式照明
為了改善隧道入口段照明條件,降低黑洞效應,在離入口一定范圍內的路段兩側以一定間距對稱布置貼地式照明燈具通過對貼地式照明燈具朝向及高度等進行設置,使得隧道入口段照明條件大為改善,同時側向照明也加強了隧道路面障礙物側表面的亮度,從而提高了駕駛人員對障礙物的識別程度。
3.1.1 隧道相關參數
3.1.3 燈具選取
3.1.4 模型的建立和照度測量網格的設置
完成建模工作之后,為了得到路面各點的正面照度以及側面照度,建立空間計算網格,如圖2所示。底部計算網格布置了9*9共計81個計算點,分別計算在道路9個橫斷面上距道路右邊線0m、1m、……8m處測量路面正面照度,而與之想垂直的其他9個網格可以獲得對應測量點的側面照度。
完成上述工作后,可以對隧道照度開始進行模擬計算。通過對隧道入口段無貼地照明情況下的照度計算以及有貼地照明情況下的照度計算,我們可以定量比較入口段貼地照明對隧道入口照明條件的改善。
3.2 入口段照明DIALux計算
通過DIALux軟件的模擬照明計算,對設置貼地照明前后入口段照度變化進行定量比較,分析方案對入口段照明條件是否有所改善。隧道長度較長,因此選取照度具有代表性的區段進行計算。在這里,我們選取距隧道入口74~82m處地路段進行計算比較。
3.2.1 無貼地照明條件下入口段照度
在無貼地照明的條件下,隧道入口段僅依靠頂部加強燈以及左右各一列側燈提供照明,其計算結果見表2。
3.2.2 貼地照明條件下入口段照度
在原有照明設施基礎上,設置兩列貼地照明加強燈具,其計算結果見表3。
3.2.3 數據分析處理
根據上述計算所得數據,在未設置貼地照明的情況下,計算路段正面平均照度為1726 lx,而在設置貼地照明的情況下,計算路段的正面平均照度達到1825 lx。可見設置貼地照明在一定程度上能夠增加正面照度。對于計算路段的側面照度的差異,通過表2,表3,我們可以清楚地看到在設置貼地照明后,計算路段計算所得的側面照度相對于未改善前的側面照度提升巨大,部分計算點改善后側面照度甚至可以達到未設置貼地照明前地5倍左右。
3.3 總結
通過DIALux軟件建模并進行模擬計算之后,我們可以看到入口段貼地式照明能夠有效地提高隧道入口段照度,尤其是側面照度,這有利于駕駛人員對隧道障礙物的識別。當然,我們也應當注意到由于燈具設置時角度的特殊要求使得設置貼地照明在道路兩邊的均勻性不佳,但在最為主要的道路中間段,還是具有較好的均勻性。綜上所述,入口段貼地照明方案能夠對隧道入口段照明起到較好的改善作用,有在工程實踐中利用的價值。
4 結論和展望
隨著我國社會經濟的快速發展,我國公路交通網絡也隨之快速擴張,等級公路所占的比例也越來越高,因此,隧道工程在我國公路工程建設中占據的比例越來越大,一些長、特長高速公路隧道相繼建成。高速公路隧道是一個十分復雜的環境,其照明系統的設計對于高速公路發揮其高速、高效、舒適作用起著至關重要的作用,同時良好的隧道照明方案也能有效地保障運營安全。本文利用照明設計軟件DIALux,對隧道入口段貼地式照明改善方案探討了改善照明方案提高隧道行車安全的可能性。但隧道作為一個特殊的公路環境,它所帶來的問題遠沒有被我們所完全解決,在今后的研究中需要我們的進一步深入探討。
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篇3
關鍵詞 隧道照明;光源;節能
中圖分類號U416 文獻標識碼A 文章編號1674-6708(2011)50-0030-02
0引言
近年來,我國的高速公路蓬勃發展,一條條新建的高速公路陸續投入使用,隧道因在山區通車里程的增加而日益增多。高設計車速和高密度車流量給高速公路的行車安全造成很大威脅,特別是在車輛行駛到隧道內時,隧道內外的光線發生急劇變化,人的視力短時間不能適應,極易發生交通事故。而盲目加大照明,提高隧道內的亮度,又會使運營費用巨額增加,增加營運成本,造成資源浪費。目前,高速公路隧道的照明系統已引起人們的極大關注。為既能解決高速公路隧道的行車安全,又能達到節能的目標,應從高速公路隧道照明系統工程的源頭抓起――設計。
1高速公路隧道入、出口照明系統設計原理
白天當駕駛員從隧道外駛進隧道內時,由于隧道的亮度差別極大,所以從隧道外部看照明不充分的的隧道入口時,只會看到一個黑洞或一個黑框。當駕駛員進入隧道后,由于人眼視覺的滯后性作用,會產生視覺上的盲區,因此隧道入口處必須設置緩和照明段,以讓人眼適應。緩和照明段分為入口區、過渡區,入口照明段的長度取決于洞內外亮度值,同時還與設計時速,洞內照度和洞壁材料等因素有關。而白天當車輛通過較長的隧道接近其出口時,由于洞外的亮度遠高于洞內,隧道的出口對駕駛員而言,好像是一個白色的洞,人眼同樣對這種光線產生滯后。駕駛員對前方的行車只能看到一個很暗的輪廓,對前方車輛的距離不能準確做出判斷。如果是夜間行駛,其效果正好相反,駕駛員在隧道內看到的是黑洞而不是白洞。在這種情況下,駕駛員難以辨別洞外的道路線形、路上交通情況及道路上的任何障礙物情況,也是一個視覺盲區。因此隧道出口也同入口處一樣設有過渡區,要加強照明,使得過渡區的亮度與洞外亮度相近。
目前在進行隧道照明設計時,入、出口段照明的亮度值是由洞外亮度L20(S)乘以入口段亮度折減系數K近似算得,而確定洞外亮度L20(S)的方法主要有3種:查表法,黑度法和亮度計算法(環境簡圖法):查表法是按洞外停車視距(S)處視看隧道的20°視野的天空面積百分比值、洞口朝向活動外環境、車速查取洞外亮度值;黑度法是在停車視距(S)處距地面1.5m高正對隧道方向20°視野內,各景物將各自所占面積的百分比作為權重計算出平均黑度,再與參照物的亮度做比較,確定測量時的洞外亮度L20(S)值;亮度計算法是有隧道外景物亮度與各部份所占的百分比乘積算得的,即在停車視距(S)處距地面1.5m高正對隧道方向20度視野內,考慮天空亮度、路面亮度、洞口環境亮度和隧道口亮度的合值即為洞外亮度L20(S)值。因此,洞外亮度直接影響洞內照明緩和段的設計。
為使隧道入口段照明設計達到安全和節能的要求,降低洞外亮度L20(S)是最有效的辦法。在進行隧道設計時,可以通過增加隧道洞外植被面積、改變隧道端墻形式、改善路面鋪裝材料等方法降低洞外環境亮度,洞外亮度降低后,洞口段照明的亮度值也隨之下降,從而減少照明設施。這樣既能達到高速公路隧道行車安全的要求,又能達到節能的目標。
2 設計時隧道照明光源的選擇
隧道的照明是為了把必要的視覺信息傳遞給司機,防止視覺信息不足而出現交通事故,從而保證隧道行車的安全性和舒適性。目前,高速公路隧道照明設施的規模及數量越來越大,隧道運營電力費用也越來越高,同時隧道照明質量也跟不上高速公路的發展建設,嚴重影響行車安全性,隧道交通事故也日益增多。因此對隧道照明節約能源、提高照明效果,保證行車安全性和舒適性的要求進一步提高。正確合理地選取照明光源是實現公路隧道節能的關鍵。
各種光源的光學特性、性能參數各不相同,而光源的節能主要取決于它的發光效率。隧道照明的光源應滿足隧道特定環境下的光效、光通量、光衰減、壽命、成本要求,同時要保證在汽車排放形成的煙霧中有良好的能見度。高速公路隧道一旦投入使用,照明系統幾乎就處于長期工作狀態,因此,隧道照明的效果必須依靠可靠的光源實現。在隧道照明設計時,選擇一種正確的光源,是隧道照明的重要環節,應綜合考慮。
高效節能是隧道照明光源的發展方向。目前,國內隧道燈具多采用白熾燈、熒光燈、節能燈、金鹵燈、高壓鈉燈等,大多光源存在光帶窄、配光質量不夠、能耗高、質量穩定性差、壽命短等問題。隨著科技的發展,照明領域出現了LED等及無極燈新型光源。
從表1中可以看出led的光效最高,其次為高壓鈉燈,而使用壽命最長的是LED和無極燈,其次為高壓鈉燈。高壓鈉燈光效高、透霧性強等諸多優點,是目前高速公路隧道照明光源用的最多的;其次,高壓鈉燈的發展經歷了幾十年,光源及燈具技術相當成熟,因此生產成本已經較低。但是,高壓鈉燈色溫較低,發光顏色為金黃色,其顯像指數較低,太陽光的顯像指數為100,而高壓鈉燈的顯像指數僅為20左右,遠低于正常自然光的顯像指數;大功率的高壓鈉燈滿足了隧道照明的需要,但是卻也造成了巨大的能源消耗,照明的運營費用往往讓運營單位不堪重負。Led燈是一種新型的照明光源,具有以下優點:光線柔和,顯像指數高,色溫接近太陽光;Led燈可以頻繁點亮,不存在啟動延時問題,基本不影響使用壽命;Led燈光源使用壽命較長。由于Led燈是一種新型光源,在高速公路行業還未進行推廣,但目前國內已有部分高速公路在隧道內進行Led燈照明實驗,其照明效果等同于高壓鈉燈,從節能效果看,Led燈的經濟性遠高于高壓鈉燈。相信在不久的將來,Led燈將會成為高速公路隧道照明的主要光源。
3 結論
本文從高速公路隧道照明的設計原理及新型光源關鍵技術的角度,在保證高速公路隧道行車安全的前提下,就高速公路隧道照明設計提出節能優化設計方法和隧道節能照明光源的選擇,從照明系統工程設計入手解決隧道節能減排的問題。
參考文獻
[1]趙忠杰.高等級公路隧道照明工程設計與研究[J].西安公路交通大學學報,1999,4.
篇4
關鍵詞:隧道路段;燈光照明;照明控制;
中圖分類號:U45 文獻標識碼:A 文章編號:
1 引言
白天,當汽車接近隧道時,由于環境亮度突然由高變低,從隧道外部看照明很不充分的隧道入口時,是一個黑洞(長隧道)或一個黑框(短隧道),導致駕駛員減緩行車速度,這種現象被稱為“黑洞效應”,也稱為暗適應;出洞時剛好相反,白天在隧道出口因外部亮度很高,駛出隧道時亮度迅速由弱變強,視覺上會出現眩光而倍感不適,也會影響駕駛員的行駛,被稱為“白洞效應”,也稱為明適應。由于人眼視網膜錐體細胞和桿體細胞的感光能力存在著差異,使得暗適應與明適應的時間差異較大,駕駛員駕駛車輛從一個亮度很大的視場突然進入一個暗視場中,視覺的暗適應時間一般需要5~10分鐘,完全適應則需要30分鐘,特別是在剛開始的數十秒內,駕駛員幾乎不能視認視場中的有關障礙物,這對隧道入口區的行車安全影響很大。出隧道時,是從一個暗環境進入一個高亮度的視場,這種光適應時間較短,一般只需要數秒,最長不過一分鐘,給駕駛造成的視覺障礙相對較輕。因此,影響最大的為進入隧道的視覺暗適應。以上幾種現象無疑會增加駕駛員的心理負擔,產生緊張、恐懼心理,影響行車安全。因此急須針對隧道路段駕駛員行駛時視覺變化進行研究,并分析隧道路段的照明變化情況,設置有效的照明控制設施。
2.隧道路段燈光照明的改善與隧道照明控制
1)隧道路段燈光照明的改善
當駕駛員白天駛入與駛出隧道時,眼睛需經受“明適應”與“暗適應”,影響駕駛員的駕駛行為,這也是隧道進出口經常發生交通事故的主要原因。為此,采用隧道入口—隧道中—隧道出口照明亮度漸變的方法更能讓駕駛員在隧道路段行車舒適。即在接近隧道段、隧道進洞口段、過渡段、隧道內部正常段、隧道出洞口段通過設置不同的亮度,給駕駛員逐漸適應的過程,減少適應滯后的不利影響。
(1)接近隧道路段
這一路段不在隧道內,是隧道洞口向外的延伸路段,從這部分區域開始,駕駛員必須能夠清楚的看到隧道的位置和隧道前的障礙物,從而在不減速的情況下順利駛入隧道。其設計長度由車速而定,是為了給駕駛員從正常路段駛入隧道適應的長度和時間,一般取100米。駕駛員在接近隧道的這個區域的適應能力決定著隧道洞口所需的燈光強度,所以這里提出駕駛員視覺適應的長度為L20的計算方法,其長度等于從汽車前懸至洞口的距離,通常也叫做停車距離,如圖4-3所示。這種方法是通過綜合考慮外界環境亮度和天空亮度及道路條件所建立的20°視覺椎體所確定的長度。這段亮度也是由外界環境的亮度決定的,白天通常可在3000cd/m2~6000cd/m2。其亮度將會影響隧道進洞口段、過渡段和中間段的亮度。為降低隧道內部各段的亮度以節省能源可在接近段采用遮光。遮光的方法可采用百葉天棚的方法降低洞口的亮度,或在洞外兩側植樹也是比較經濟的措施,越靠近洞口處植樹越密,樹冠也要大些,最好使之遮住自然光。
圖1 隧道入口20°視覺椎體
(2)隧道進洞口段
這個區域也稱為加強段,其長度和停車距離相等。這個區域的第一部分,所需的亮度必須保持連續,并與外部交通條件相關聯,必須能夠順勢過渡到外部亮度。在這個區域末端,所提供的照明亮度應能逐漸減少到開始的40%。這個區域駕駛員視覺所需亮度適應長度用Lth表示,如圖2所示。隧道進洞口段亮度可按式1-1計算:
Dth=k×D20 (1-1)
式中Dth——入口段亮度(cd/m2);
k——隧道進洞口段亮度折減系數;
D20——接近隧道路段亮度(cd/m2)。
這一段是進入隧道洞口后的第一段,其長度至少等于駕駛員的安全剎車距離,對車速為80km/h的車輛其值取140米。開始亮度相對較高,以后逐漸線性下降,其末端亮度約為最初亮度的40%。加強段的照明可以是隧道內的燈光,也可以在隧道口通過建造遮陽棚來達到目的。遮陽棚的結構經過合理設計,可以控制自然光到達路面的多少從而得到合適的亮度,但需注意不要在路面上產生干擾性陰影或光閃爍。
圖2隧道洞口內外亮度變化
(3)過渡區
在過渡區,亮度能逐漸降低到隧道內部所要求的亮度。這個區域駕駛員視覺所需亮度適應長度用Ltr表示,如圖3所示。其亮度應按梯度不超過1:3的比例下降,基本末端亮度為隧道內部正常路段的三倍。國內一些照明設計項目還將過渡區按設計車速分成三段,且這三段的亮度按照隧道進洞口段亮度的0.3,0.1和0.035倍下降,有的設計項目對200米以上的隧道過渡段長度采用40米,其亮度為2.5 cd/m2。
(4)隧道內部正常路段
這個路段位于過渡區和隧道出洞口之間,經常是隧道路段最長的區域,所需照明亮度與車速和交通密度有關。內部段的照明無需任何變化,只要提供均一的稍高于普通開放式道路照明水平的亮度即可.除了高亮度使駕駛員感到更安全外,還要考慮路面的反射條件,需要相對較高的亮度主要是因為在隧道內由于污染的影響降低了能見度,這個區域駕駛員視覺所需亮度適應長度用Lin表示,如圖4-5所示。在這一段,駕駛員已適應隧道明暗變化的過程開始進入穩定行車階段。一般車速80km/h時的亮度為4.5 cd/m2,當車流量大時可適當提高,當隧道內部的距離較長時可適當降低一些亮度以節省能源消耗。
(5)隧道出洞口
在這個區域,駕駛員的視覺主要受白天隧道外部光照強度影響。駕駛員視覺所需亮度適應長度用Lex表示,如圖3所示,其長度約50~60米左右,亮度可提高到隧道內部的5倍或為外界亮度的1/10,由于人眼從暗向明視覺的調節速度極快,隧道出口并不需為視覺適應增設照明,但是,為使駕駛員在明亮出口的視覺背景下可清晰看見前面大車陰影中的小車,以及離開出口時有良好的后向視覺,或為應急時和維護時可雙向運行,可以使出口的照明和入口照明保持對稱布置。
圖3隧道內部亮度變化
由此可見,隧道路段各個區域所需的燈光強度不僅需要隨著駕駛員視覺的逐漸適應能力而改變,而且受車速和交通密度的影響。隧道路段的燈光照明必須給駕駛員舒適安全的感覺,并能夠使駕駛員的視認性最大化。
2)隧道照明控制
設置隧道照明的目的是要讓交通流正常、安全的通過隧道,使駕駛員能很快的適應隧道內的亮度并以和正常路段相同的速度駛出隧道,并要求以最經濟與節省能耗的方法布置。然而,國內很多公路隧道在設計時是按照規范設計,隧道進口處布置很多照明設備,而運營時燈具很少全部開啟,在需要光照強度高的的地方沒有充足的照度(例如隧道洞口處),而一些不需要很強照度的地方光線照度往往過于強烈(例如長隧道內部)。因此,應通過運用由應用計算機、燈路負載控制器和光度計組成的智能化隧道照明控制系統控制隧道路段的照明。國內已經有一些高速公路隧道路段采用這種智能化隧道照明設備,很好的解決了安全與節能的矛盾。
3.結論
通過結合國內外先進研究成果,分析了長大隧道路段駕駛員生理變化行為,提出了長大隧道路段照明技術的改善方法和隧道照明控制技術,以解決駕駛員在長大隧道路段需要頻繁適應光線變化而存在的交通安全隱患問題。
參考文獻:
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篇5
關鍵詞:機場高速;照明;供配電系統
Abstract: this paper introduces the hefei xinqiao international airport highway lighting power supply system selection, arrangement of lamps and lanterns, lighting system control mode and optimization scheme, as well as the implementation of the power supply system, and discusses the way highway lighting power supply system development trend.
Key words: the airport high-speed; Lighting; Power supply system
中圖分類號:TD625文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
項目概述
合肥新橋國際機場高速公路(以下簡稱機場高速)是安徽省第一條采用全程照明,全程監控的高速公路。機場高速北接新橋國際機場內部快速路,向南接合肥市長江西路,道路全長17.6公里,其中起點段1.44公里、終點段2.03公里采用城市快速路標準,中間14.13公里采用高速公路標準。機場高速的照明供配電系統肩負著為全路機電設備,生產生活設施、沿線及廣場照明燈具提供電力。因此,照明供配電系統設計和施工是否合理可靠,直接影響著機場高速日后的社會效益和經濟效益,其重要性不言而喻。
本文對機場高速照明供配電系統方案的選擇和實施進行簡單介紹。
照明系統
在我國,以往普通的高速公路大多不設置照明設施。但是近年來,隨著交通事業的快速發展,類似于機場高速這類具有重要社會意義和特殊功能的高速公路開始安裝全程照明設施,以發揮高速公路的最大效益。而我國還沒有頒布專門的高速公路照明設計規范標準。所以機場高速照明方案的設計只能按照建設部頒發的《城市道路照明設計標準 CJJ45-2006》來進行。
照明標準的選擇
機場高速市政快速路段主道為雙向八車道;中間段為雙向六車道的高速公路。照明設計標準采用CJJ45-2006 《城市道路照明設計標準》中的主干路I級標準。
表1為《城市道路照明設計標準》對各種道路所需要的照明標準值的要求。
表1《機動車交通道路照明標準值》
《城市道路照明設計標準》中,對道路照明燈具的布設提出了嚴格的要求。為了避免路面出現“斑馬效應”造成駕駛人員視覺疲勞,誘發交通事故。燈具安裝高度和間隔,按照《城市道路照明設計標準》中規定的計算方式進行科學計算,計算公式如表2所示。
表2《燈具類型,布燈方式,安裝高度及間距關系》
照明設計概述
市政快速路段照明設置
機場高速起點段和終點段的市政快速路段采用14米雙挑三火150W LED +100W LED+80W LED路燈,路燈桿架安裝于機非車道與機動車道的分隔帶內,間距35米布設。示意圖如下。
圖1 機場高速城市快速路段照明設置
高速公路段照明設置
中間段的高速路采用14米單挑雙火150W +100WLED路燈,燈桿安裝于道路外側,間距35米對稱布設。示意圖如下。
圖2 機場高速路段照明設置
燈具的選擇
目前常用的道路照明燈具有高壓鈉燈和LED燈這兩種。高壓鈉燈發展并使用了幾十年,技術相當成熟,而且成本低,在以往的高速公路隧道得到了廣泛的應用,但是高壓鈉燈也有很多不足的地方。首先,高壓鈉燈的使用壽命低,在農網地區,電壓不穩定的時候,其光源使用壽命會極大的縮短,燈具的折舊費用較高。其次,高壓鈉燈需要的能耗特別大,如果采用高壓鈉燈作為照明燈具,那么光照明系統的電費開支就十分巨大。
LED燈具是近年來興起的照明燈具,具有啟動無延時,對電壓要求低,壽命長,光線柔和,耗能低等優點。在我省多條高速公路上均有使用。從早期的銅湯高速試用,到六武高速隧道照明大規模推廣使用。LED照明技術在這些項目上積累了大量施工及使用經驗。
綜合考慮下,機場高速采用了截光型LED燈具。這樣既延長了燈具的使用壽命,又能減少照明時電能的消耗。從而降低了后期營運的成本。
試驗段照明測試
2012年3月,在確定使用LED照明燈具及燈桿布設方式后,為了檢測道路照明是否符合規范要求,我機電工程項目部在機場高速起點K0+000至K0+400建設了LED照明試驗段,試驗段道路兩側各安裝了10桿雙挑三火路燈,路燈間隔35米布設,燈具采用150W LED +100W LED+80W LED。
LED照明試驗段建成后,我們配合設計人員在夜間對試驗段的照明進行了現場測試。測試儀器采用照度計。在35米的路燈間隔范圍內,共均勻選取了35個測量點進行測量取值。測試計算結果如下:
照明控制優化
機場高速所有路燈均在沿線相應的箱式變電站集中控制,控制采用現場手動和基于電力監控遠程控制結合的方式,遠程控制還具有定時開關的功能,操作簡單方便。同時,為了節約能耗和節省營運費用,設計了全夜/半夜控制模式。
全夜模式是在高速車流量較大的時候,打開所有的LED燈具。而到了晚上12點以后,由于機場航班極少,機場高速在晚上12點至次日早上7點可以采用半夜照明模式,即關閉150W和80W的LED燈具,只留100W燈具照明即可。
在LED照明試驗段的測試中,只保留100W燈具照明的情況下路面平均照度為10.2 lx。對比道路照明標準,已經到達了II類次干路的路面照度標準,完全滿足機場高速在下半夜車流量較小情況下的使用要求。僅實施此一項控制優化,每年即可節約電費開支40余萬元。
供配電系統
常用的道路照明供配電主要兩種方式:沿線高壓專線供電,低壓供電。由于高速公路具有距離長的特點,低壓電在經過長距離輸送后存在嚴重的壓降問題。因此,機場高速采用適合長距離線路照明的高壓專線供電。
機場高速沿線共有12座箱式變電站,并在K1+500處設有機場互通收費站,K15+250處設有合肥主線收費站。機場互通收費站為1~6#箱式變電站提供10KV高壓電,合肥主線收費站供電為7~12#箱式變電站提供10KV高壓電,供電電纜則采用10K高壓地埋纜。每個箱式變電站再通過變壓器降壓至380V后,為其所屬的路燈和監控設備提供電能。供電方式如圖所示。
圖3 機場高速全程供配電整體分布圖
雖然機場高速供配電采用高壓專線供電,保證了照明電源的穩定與可靠。但是也存在著一些問題。比如直徑達到6cm的高壓地埋纜需要全程深埋鋪設;高壓電纜過橋梁、涵洞的處理;高壓電纜中間接頭工藝要求極高。這些問題給照明供配電系統建設施工帶來不小的挑戰。
目前在交通系統中,還有采用中壓供電方式的。該系統包括升壓(降壓)站,中壓控制設備,地埋變壓器等。這套設備在國外使用普遍,技術發展成熟,在遠距離供電上具有優越性。但是目前系統需要成套進口。如果中壓供電成套系統能夠實現完全國產化,將會在遠距離供電上表現出極高的針對性和優越性,勢必將在高速公路供電系統中得到廣泛使用。
參考文獻:
篇6
增強分析和控制能力是“智慧型”公路隧道照明系統的現實目標。現有的公路隧道照明系統采用相對簡單、固定的控制模式,靈活性不足,且由于難以實現最優控制而造成“無效照明”、“過度照明”的現象尤為突出,電能浪費極其嚴重。“智慧型”公路隧道照明系統基于大量有效的感知信息,設計先進科學的控制算法,判斷是否達到某些預先設定的控制條件,進而通過執行器(照明控制器)發出控制命令,或在緊急情況下直接向公路隧道管理者發送報警信息,從而實現對照明系統的精確控制。此外,通過對照明系統電力消耗數據和交通量數據進行統計、分析、挖掘,能夠實現對公路隧道照明系統長期性節能監測與評估,從而持續提升公路隧道照明節能效果。展現層應用控制層設計的控制算法,實現某些典型服務功能,如任何公路隧道管理者(Anyone),在任何時間(Anytime)、任何地點(Anywhere),通過智能終端APP,均可實時獲取所關注的信息,如隧道洞外亮度L20(S)、隧道洞內路面亮度、隧道照明用電量、交通量、車輛行駛速度、交通事件(火災、事故)、故障報警等,并可在某些突況下通過智能終端APP實現對照明系統的緊急控制(例如在突發火災事故、交通事故時,開啟所有照明設施,以便于人員逃生與現場救援)。
2公路隧道智慧照明系統特點
與傳統的公路隧道照明系統相比,基于物聯網技術的“智慧型”公路隧道照明系統具有以下鮮明特點。(1)動態感知。對物理對象狀態的感知,是“智慧型”公路隧道照明系統的基礎,其特點是具有廣泛的空間分布與持續的時間需求。正是由于感知數據的動態變化(如交通量、車輛平均速度、洞外亮度L20(S)等),才引起照明需求的變化,從而為實現照明系統的最優控制奠定基礎。(2)有效反饋。感知的物理對象狀態必須進入信息系統處理,照明系統運行事關道路交通安全,特別是當出現交通事件和故障報警時,將突顯信息實時反饋的重要性和必要性。(3)深度融合。通過對各類感知信息進行深度融合,達到以下目標:①使信息世界能夠準確分析物理世界的狀況,并及時做出控制決策;②控制決策通過網絡化的控制系統協同實施,實時、科學地控制物理世界行為。(4)準確認知。通過對獲取的海量數據進行分析和挖掘,達到對公路隧道照明特點的準確認知,為科學掌握照明需求變化規律和評估照明節能效果奠定基礎。如通過對比分析單位車•km電能消耗來評估同(環)比節能減排效益,通過分析照明亮度指標和交通事故率來分析照明對公路隧道運營安全的影響,通過分析燈具的光衰制定照明設施養護方案。(5)可靠控制。信息系統對物理系統進行動態控制,而物理系統對信息系統具有反饋作用,即物理系統可以通過信息反饋來影響信息系統的控制效果。如“智慧型”公路隧道照明系統可以根據實際道路中車輛分布、洞口光環境等情況,進行可靠的動態控制(無級調光、分級調光),避免出現“無效照明”、“過度照明”等現象。(6)高效管理。在大幅提升管理效率的同時,減少了管理人員工作量,節約照明系統全壽命周期費用。
3公路隧道智慧照明系統控制
3.1控制流程
“智慧型”公路隧道照明系統主程序流程如圖2所示。首先,系統初始化各個模塊,啟動各處感知設備,采集隧道洞外亮度L20(S)、隧道洞內路面亮度、交通量、車輛行駛速度,并將相關信息傳輸至控制模塊。判斷系統的控制狀態,如果處于人工控制狀態(設備故障或檢修維護),則程序結束,由現場照明控制器來調節隧道照明。若處于自動控制狀態,則檢測隧道運行情況;如果運行異常,則進行報警,并調用特殊狀態程序進行處理;如果通信網絡正常,則與照明控制工作站進行遠程通信,否則由現場照明控制器進行調光控制。最后,系統在網絡正常狀態下將隧道照明狀態信息集中反饋給遠程照明控制工作站。
3.2控制算法
正常狀態控制算法(1)根據《公路隧道通風照明設計規范》(JTJ026.1—1999),將公路隧道照明段劃分為加強照明段和基本照明段,加強照明包括入口段、過渡段1、過渡段2和出口段。(2)根據洞外亮度L20(S)(采樣周期為10min)、交通量Q和車輛平均行駛速度v(采樣周期為5min)確定公路隧道入口照明段亮度Lth,Lth=k×L20(S)。入口照明段亮度折減系數k見表1。
4結語
篇7
關鍵詞:點排式;無動力除塵;CFD
引言
中國已成為世界上隧道最多、最復雜、發展最快的國家。在大規模的高速公路及鐵路建設當中,為除塵而裝配的射流風機存在由于因長時間空轉而造成的電能大量耗散問題。為保證隧道的長期安全、經濟運營,隧道必須采用合理的的通風系統設計,在低能耗的基礎上最大限度提高隧道除塵效率,隧道無動力除塵設計迫在眉睫。文章基于點排式通風原理設計了公路隧道的無動力除塵模型,在自然通風的狀態下,利用Fluent系統模擬隧道湍流通風時的流體流動狀態,從而了解隧道的通風狀況,為公路隧道的無動力除塵設計提供可靠的依據。
1 公路隧道除塵方法概述
公路隧道通風的目的是要保證隧道正常交通運行時能稀釋汽車尾氣中的CO濃度和煙霧濃度,保持隧道內空氣清新,又要在隧道一旦發生火災時具有一定的排煙能力。公路隧道通風方法可分為自然通風和機械通風。自然通風是指利用壓強差、溫度差或密度差進行通風的方式。機械通風方式按隧道內空氣流動的方向分為三類,即使用通風風道的縱流方式;只設送風道或排風道的半橫流方式;以及送風和排風兩個風道都設置的橫流方式。
通風方式的選擇,應該從隧道的長度、交通量、坡度,地形等多方面考慮決定,而且要采用對該隧道最經濟的方法來進行比較而定。過去從車道風速受限制考慮,所以著眼于采用橫流或半橫流通風方式,然而這兩種通風方式均設有風道,必然增大隧道斷面,增大建設費用,另外管路系統的壓力損失也較大。縱流方式無需通風管道,從而也無需增大隧道斷面。特別是在單向交通隧道中能全部利用汽車活塞風作用,是一種經濟的節能型通風方式。
近年來,各發達國家先后頒布了對于公路隧道通風系統安全設計的標準或技術手冊。如歐共體EC(European Commission)的公路隧道安全設施設置標準,美國的MEMORIAL隧道排煙測試報告,荷蘭的公路隧道設施建議RWS和日本的道路公團MEPC等。對比各國長隧道排煙改善系統不難發現,隧道通風系統由最初的全區排煙改為集中排氣式有日漸增加的趨勢。
2 集點排氣式通風系統(Point Extraction Ventilation)
2.1 設計依據和條件
參照《公路隧道通風照明設計規范》并參考PIARC(國際道路協會常設委員會)的推薦值。
單向交通隧道:L*N≥6×105;
L:隧道長度(m);
N:設計交通量(輛/h)
單向交通隧道設計風速≤10m/s
2.2 點排式通風系統
布設排氣管道于隧道上方空間,并搭配裝設噴氣式通風機(Jet Fan)輔助氣流方向,如圖1所示。在管道下方每隔相同距離(具體長度由隧道實際長度決定)設置特定電動風門,利用數控技術可實現各個排氣(煙)口的打開或閉合。
當汽車排放尾氣時,隧道內部氣體量增加。在將氣體視為理想不壓縮流體的情況下,隧道內壓強變大,在內外界壓強梯度的作用下,氣態污染物(主要為CO)從隧道內經由排氣(煙)口,沿通風管道被排放到外界,從而達到除塵目的。
3 隧道通風系統整體方案驗證
根據《公路隧道通風照明設計規范》和《工業通風設計手冊》,所設計的隧道采用集點排氣式通風方式(Point Extraction Ventilation),風速8m/s。在模型設計時為保證長、寬、高的比例,取隧道中央長50m的排氣段作為模型建立的依據。為了使模型在Fluent中顯示的流場更能充分的反應流場狀態,又考慮電腦的實際運行問題,所設計的網格大小為0.5。采用κ-ε湍流模型。
圖2為迭代70次所得的殘差圖,從圖中反映出各項數據在第60次迭代計算時已經完全收斂。為了了解流場中流體流速的大小及方向,所得流體速度矢量圖(圖3),從圖中可以看出流體從入口進入后,在隧道中央的通風口分成三個方向,一個方向從通風管道左側流動,另一個方向從通風管道右側流出,還有一個方向從隧道出口流出。從流場壓強圖(圖4)可以看出流體在管道內由于流體流速較大,故而壓強較小。從所建簡易模型模擬流場狀況看,流體流動分布合理,符合隧道設計的要求。當然,在具體工程中還應該考慮實際地形地貌特點。
本次設計也考慮到隧道建成運行后可能遇到的火災隱患問題。。當在隧道行車事故導致火災時,開啟距離事故區域最近的電動風門,閉合其他位置的風門并將出口處風機反轉,可有效地將發生事故區域的煙熱迅速排除。縮小煙氣流動范圍,延長人員逃生時間。
4 結束語
篇8
(重慶交通大學交通運輸學院,中國 重慶 400041)
【摘 要】隧道內交通安全隱患大,一旦出現交通事故,整條路段都會受到影響。本文通過分析公路隧道事故特點,事故產生的原因以及隧道照明的要求,提出減少隧道交通事故的一些措施。
關鍵詞 隧道事故;隧道照明;光纖照明;預防措施
我國是一個多山的國家,山地、丘陵等崎嶇不平的山區占全國總面積的2/3左右,在這些地區,隧道是最常見的。隧道由于其具有道路情況復雜、封閉的特殊性,一旦發生事故,往往造成嚴重后果,因此隧道的交通安全問題已引起高度重視。
1 公路隧道事故特點
與一般公路相比,隧道具有獨特的道路和環境特征。考慮到隧道消防、安全及路面光照度等方面的問題,公路隧道內一般采用水泥路面,而隧道外多為瀝青路面。隧道是一個相對封閉的行車通道,其內部返潮嚴重,造成路面附著系數下降;通風性能較差易導致車輛排放的廢氣不易排出,與車輛泄漏的冷卻液、油混雜沉積于路面,進一步降低路面的附著系數。另外,山區氣候條件特殊,經常降雨、降雪、多霧,導致隧道入口處積水,冬季路面結冰,能見度下降等問題,使公路隧道行車安全受到嚴重威脅。隧道內交通安全隱患大,隧道內部唯一與外界相通的地方僅有兩端的出入口,一旦出現交通事故,整條路段都會深受其影響,甚至引發更為嚴重的事故后果[1]。
公路隧道內交通事故有以下特征[2]:
(1)隧道交通事故主要有:追尾、撞壁、側翻等。追尾是隧道事故的主要形態。據統計隧道內發生追尾事故的車型大多是小汽車,由于小汽車速度比較快,在進入隧道的時候“黑洞效應”的時間相對比較長,容易產生追尾;其次是貨車,貨車由于制動能力差,在交通量較大的路段容易造成追尾事故。
(2)在隧道洞口外100m至隧道洞口以內300m區段,交通事故發生的概率偏高,多發生在隧道入口段、長下坡段、下坡彎道路段。
(3)南方多雨水地區,水泥路面的隧道交通事故遠遠高于瀝青路面的隧道。惡劣的天氣條件會使路面結冰,形成水膜導致路面摩擦系數下降,大霧導致能見度低、駕駛員視線受阻等,容易導致交通事故。
2 隧道事故原因分析
駕駛員從亮處進入暗處即進入隧道,最初看不清任何東西,經過一段時間,視覺敏感度才逐漸增強,恢復了在暗處的視力,稱為“暗適應”。相反,從暗處突然來到亮處即駛出隧道,最初感到一片耀眼的光亮,看不清任何物體,只有稍等片刻才能恢復視覺,稱為“明適應”[3]。公路隧道出入口易發生交通事故,這與駕駛員的心理、生理變化及隧道口的設計都有關。其原因主要有以下幾個方面[4]:
(1)隧道進出口光線明暗變化太快,進出口照明不足,當司機駛入隧道時,由于隧道的“黑洞效應”,往往會先降低車速;待車輛進入隧道后,由于人眼對黑暗適應的滯后性作用,駕駛人會產生短暫的視覺盲區,待適應后再加速。當司機接近隧道出口時,由于隧道的“自洞效應”,司機往往不能準確判斷與前車的間距,此時極易引發追尾事故。
(2)路面抗滑性能降低。隧道內外路面摩擦系數不一樣,車輛進入隧道的行駛速度稍有變化,車輛容易打滑使方向失去控制,發生撞擊側壁、側滑與后車或相鄰車道行車相撞。
(3)氣候條件影響,如嚴寒地區冬季降雪較大,春融期,隧道進出口路面易出現結冰現象,當司機經驗不足、安全意識不夠、不注意觀察路況,會導致車輛打滑,引發交通事故。
3 隧道照明要求
在隧道照明設計方面,許多國家確定了設計原則和標準:如美國IES、英國BS、日本《隧道照明設計指南》、國際照明協會的CIE標準及中國的《公路隧道設計規范》等。共同遵守的設計原則可歸納為以下幾點[5]:
(1)隧道內不管是白天或夜間均需設置基本照明;
(2)白天車輛進入隧道時,路面亮度應逐漸下降,使司機的視覺有一個適應過程,將入口段分為引入段、適應段和過渡段;
(3)確定引入段、適應段和過渡段的長度(S),通常按車速(V)以T=2s的適應時間來確定,可用S=VT/3.6(m)來估算;
(4)出口段也應設過渡照明,在雙向交通情況下和入口段相同;
(5)夜間出入口不設加強照明,洞外應設路燈照明,亮度不低于洞內基本亮度的1/2;隧道內應設應急照明,其亮度不低于基本亮度的1/10。
3.1 光纖照明
光導照明是目前普遍流行的一種新型照明裝置,比較成熟的是利用光導管技術為建筑內部提供照明。光纖照明早在20世紀30年代就已經被人們接受,在歐洲和美國,一些地鐵和隧道中已經采用了光纖照明,例如美國馬塞諸塞州波士頓的10000多英尺的隧道部分采用光纖照明替代常規燈具,并達到了預想的效果。光纖照明具有安全健康、設計靈活、便于維護、適用性強等優點,自20世紀60年代以來就受到國內外學者的重視,各國先后投入了大量的資金用于這方面的研發。[6]
3.2 光纖照明的優勢
光纖用于隧道照明的優勢:
(1)節能。由于光纖照明系統采用的是高效率的進口燈泡作為光源,同等照明效果其對電能的消耗只是原用高壓氣體燈的額10%。而光纖作為傳光介質,它的定向性也是普通照明燈具所不能達到的。
(2)光線舒適。光纖作為新興的傳光介質,已經成為“綠色照明”領域中的重要一員,它的光譜均勻分布,光色平均柔和,濾除了大部分的紅外線和紫外線,有效的防止眩光的現象發生。它是最為接近自然光的光源,也就是最為人眼所接受的光源。
(3)先進。作為新型傳光材料,它的科技性顯得尤為突出。它電噪聲極地,沒有任何的聲音污染,自帶的散熱系統也可以滿足更惡劣的使用環境。
(4)易維護。照明系統是隧道工程中重要的組成部分,維修和更換的成本太高并且影響隧道的正常使用,所以使用易于維護的照明方式就顯得尤為重要。光纖照明系統解決了這一難題。
4 預防措施
4.1 增加交通信息提示標志
通過這一方法,使駕駛員較早地了解行車前方的路段情況,較早地做出反應和調整,避免交通事故的發生。
4.2 改善隧道照明
隧道照明的目的與道路照明相同的,均是為了給駕駛員提供良好的視覺環境,保障行車安全,提高運輸效率。通常情況下隧道照明分為接近段照明、入口照明、過渡段照明、中間段照明和出口照明。通過改善隧道不同路段的照明來改善駕駛員的視覺適應性,進而提高行車安全。
4.3 提高對駕駛員的行車要求
由于隧道出入口易發生交通事故,故駕駛員在進出公路隧道時應注意如下幾點:
(1)遇到視力疲勞可以停車休息一會兒,或下車活動身體,居高遠望,眨眨眼睛。
(2)控制駕駛速度,進入隧道前減速,開啟前照燈,增強進入隧道時的暗適應性。在隧道出口處司機切忌加速,出隧道200m內不得加速。
(3)特別注意不應將車停放在隧道口附近。進隧道時不超車,隧道中不超車,出隧道時更要嚴禁超車。[1]
5 結論
隧道由于其具有道路情況復雜、封閉的特殊性,一旦發生事故,往往造成人員傷亡、車輛損毀、交通堵塞等嚴重后果,因此隧道的交通安全問題應受到高度重視。新型的隧道照明技術能夠改善隧道行車環境,保證行車安全。光纖照明作為新興的隧道照明設備,它高效、節能的優勢克服了傳統的不足,是未來隧道照明的趨勢,有著巨大的發展空間和應用領域。
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篇9
關鍵詞:專項規劃、康平縣、功能照明、景觀照明
中圖分類號:TU113.666 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)03(4)-0000-00
1.城市照明概念
城市照明指城市戶外公共用地內的永久性固定照明設施及建筑紅線內,旨在形成夜景觀的室外或室內照明系統所提供的照明的總稱,包括城市功能照明與城市景觀照明。
2.康平縣照明規劃內容
2.1照明規劃背景
城市的白天形象為第一輪廓線景觀,夜晚的燈光夜景則構成第二輪廓線景觀。康平縣作為遼寧省的北大門,沈陽市的后花園,承擔著展示遼寧風貌、突出遼寧風采的重要職能。城市照明系統作為城市景觀的重要組成部分,具有白天和夜晚的雙重景觀作用,為塑造更具魅力的夜景康平,充分展示生態、實力、和諧康平城市特色,編制了《康平縣照明專項規劃》。
2.2照明總體規劃
(1)空間管制
依據城市功能結構及用地布局,將康平縣夜景空間劃分為照明許可設置區、照明限制區和黑天空保護區。
(2)亮度布局規劃
以城市總體規劃確定的用地布局為基礎,按照照明全覆蓋的標準,將整個城市劃分為四個亮度等級區。
一級亮化區:核心區、商業區、城市景觀軸線,平時控制在20-30lx,節日控制在30-50lx。
二級亮化區:次級核心區、行政辦公區、教育科研、體育用地,平時控制在15-20lx,節日控制在20-30lx。
三級亮化區:居住區、工業區、倉儲區,平時控制在10-15lx,節日控制在15-20lx。
四級亮化區:公園、自然景觀生態區,平時控制在5-10lx,節日控制在10-15lx。
2.3功能照明規劃
(1)道路照明控制
道路照明等級與總體規劃確定的主干路、次干路、支路一致,分為主干路、次干路、支路三級。
對照明設施平均亮度高于1.0cd/m2的道路與無照明設施相連時,且行車限速高于50km/h時,應設過渡照明。
(2)道路附屬設施照明控制
道路附屬設施包括橋梁、隧道、人行天橋、人行地道、廣場、地面停車場、出入口等。
城市橋梁照明應與其連接的道路照明一致,橋面的寬度小于其連接的路面寬度時,橋梁欄桿、緣石應有足夠的垂直照度,在橋梁的入口處應設燈具,有多條機動車道的橋梁不宜將燈具直接安裝在欄桿上,橋梁照明應限制眩光,必要時應采用安裝擋光板或者柵格燈具。
人行天橋照度不應低于5lx,且階梯照度宜適當提高。
人行地道附近不設路燈的出入口,應設照明裝置,地道內的平均照度不宜小于5lx。
隧道、停車場照度要求不低于5lx,且應限制眩光。
城市廣場功能性照明照度要求不低于10lx,燈具宜采用高桿照明。
2.4景觀照明規劃
整個景觀照明系統形成“一帶兩廊、一環五軸、兩區七景、多點”的景觀照明結構。
一帶兩廊:一帶是指沿臥龍湖的濱湖景觀帶;兩廊是指沿東關河及中心城區排水干渠的景觀廊。
一環五軸:以濱湖路、濱河路及外環路勾勒出主城區的范圍,形成城市景觀環;多軸是指沿著中心街及中心路形成的十字型及北部片區彰桓線的“都市風情軸”,沿示范路形成的“城市景觀軸”;沿珠山中街及朝陽路的“魅力風尚軸”,沿中心路東段的“城市窗口軸”。
兩區七景:以老區商業中心、濱湖新區商業中心兩大區域作為城市景觀照明重點區域,北部片區核心、濱湖新區行政中心、商務中心、輕軌站樞紐中心、客運樞紐中心、高速公路下道口、陸港經濟區商業中心七個片區作為次一級景觀照明區。
多點:以交通型節點、地標型節點、門戶型節點、開敞空間節點、等為點狀控制區,凸顯城市夜景魅力。
3.規劃特點
(1)通過具體數值控制功能照明,合理引導城市道路及相關設施功能照明建設。
(2)構建特色景觀照明結構,通過對不同景觀區域采用不同的定量、定性控制指標,控制整個夜景照明系統,構建康平魅力夜景景觀。
(3)結合實際,彈性建議光源,保證規劃的可實施性。
(4)對城市各類重要照明載體提出專項指引。
參考文獻:
[1]郝洛西.城市照明設計.遼寧科技技術出版社,2006
[2] 城市夜景照明設計規范(JGJ/T 163-2008),2008
[3]李農.光改變城市―照明規劃設計的探索與實踐.科學出版社,2010
[4]康平縣人民政府.康平縣照明專項規劃(2011-2030年),2011
作者簡介:
篇10
關鍵詞:拱北隧道;逃生;救援方案;模擬
Abstract: In this paper, take the Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge, Zhuhai side wiring project Beaconsfield tunnel for example, take professional fire simulation software FDS for simulation of a layer with double-deck tunnel fire situations, according to the simulated smoke concentration, temperature, and visibility indicators Select the appropriate escape disaster relief programs. The simulation focused on the Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge, Zhuhai side wiring project Beaconsfield tunnel escape stairs scheme for simulation.Key words: Beaconsfield tunnel; escape; rescue plan; simulation
中圖分類號:U45文獻標識碼:A
1.工程背景
1.1拱北隧道在路線中位置
港珠澳大橋珠海連接線是連接港珠澳大橋、珠海市以及內地其它地區的重要干線公路,也是珠海市重要的過境干線公路之一。拱北隧道位于起點與南灣互通之間,為香港前往珠江西岸的必經之路,在線路中具有通行唯一性的特點,也將成為澳門通往珠海重要途徑, 見圖2。
圖拱北隧道位置
1.2拱北隧道預測交通量
根據《港珠澳大橋珠海連接線交通量分析深化研究》報告,澳門市和珠海市有關單位考慮在人工島增設澳門與珠海之間互通的口岸,屆時拱北隧道行駛車輛由兩部分組成,即港珠澳大橋主線交通量中香港與內地交通出行和澳門與內地交通出行。交通量預測結果見表1。
表1本項目預測末年(2035年)交通量流量與服務水平表
附注:根據《港珠澳大橋珠海連接線交通量分析深化研究》表3-30 。
表1中起點-南灣互通交通量即為拱北隧道預測交通量。從表1中可以看出,拱北隧道預測的年平均日交通量達到了78230pcu/d,按照現行的《公路工程標準》,六車道高速公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量45000~80000輛,說明將來拱北隧道的交通量很大,在連接三地的交通網絡中占有重要地位。
1.3車型比例
根據《港珠澳大橋珠海連接線交通量分析深化研究》表3-36。
表2拱北隧道車型比例預測結果
附注:根據《港珠澳大橋珠海連接線交通量分析深化研究》表3-36。
從表2中可以看出,在2016年,拱北隧道通行車輛車型中集裝箱車是通行的主要車型,所占比例達到43.2%,另外特大貨、大貨比例達到了23.3%(19.0%+4.3%),將近1/4的比例,這說明在隧道交通流中大車的比例很高。隨著年限的增加,雖然集裝箱車、特大貨、大貨比例會有所下降,小客車比例逐漸上升,如表中所示,在2035年,集裝箱車比例仍然達到了36.4%,特大貨、大貨比例達到14.1%(11.5%+2.6%),在交通流中仍然占有很大比例,所以在對隧道運營安全進行分析時,必須充分考慮隧道的這一交通量車型比例特性。
1.4柴油車與汽油車比例
依據《港珠澳大橋珠海連接線交通量分析深化研究》報告預測結果,將來拱北隧道貨車中柴油車輛占有絕對優勢,小客車中柴油車輛較少,但隨著柴油品質的不斷提升,柴油相對于汽油更加環保、經濟,柴油車的比例也會逐漸提高。根據歐洲汽車經驗,通過技術改造柴油車綜合性能極大提升,其逐步成為被產業化應用的各種動力機械中熱率最高、能量利用率最好、最節能的機型。尾氣排放也能滿足最新的環保要求,所以未來對拱北隧道的通風影響并不大。
1.5熱釋放率的確定
熱釋放率(HRR)體現了火災中能量釋放的多少,是描述火災過程的一個重要參數。在運用火災模擬程序進行定量計算時,失火隧道內的溫度、煙氣生成量等參數都是以此為基礎進行計算的。熱釋放率的選擇與通風設計的目的有關,對公路隧道的土建、設備投資、營運費用都有很大影響。世界各國對車輛火災熱釋放率的相應規定見表2-11
表2-11 車輛火災熱釋放率一覽表
我國目前尚未對汽車熱釋放率作出明確規定。《公路隧道通風照明設計規范》中提到:隧道排煙風速2m/s~3m/s,是按一般隧道火災,產生20MW的熱量控制的排煙風速取值;對于汽油車相撞產生500MW以上的熱量,排煙風速要求5m/s以上,如以此設計很不經濟,建議特殊車輛通過隧道可定時并由引導車開道。
《道路隧道設計規范》推薦的用于確定隧道安全適用的最大火災熱釋放率如表2-12所示。
表2-12 車輛的火災熱釋放率
注:進入隧道的重型車在有監護措施的情況下,火災熱釋放率可按降低一檔考慮。
上海幾座已建隧道的熱釋放率取用值見表2-13。
表2-13 上海隧道中火災熱釋放率的取值
確定隧道火災熱釋放率時,要考慮的因素很多,而且大部分是非定量化的,因此要全面的考慮各種因素,準確地預報或設定火災規模是不容易的。通過對世界各國公路隧道火災的調研,對于禁止或限制油罐車及裝有易燃、易爆危險品車輛通過的隧道,其火災規模的確定以小客車和貨車作為對象,一般將火災規模分為3個等級,分別是:
A級:1輛小客車著火(相當于60L汽油);
B級:1輛貨車著火(相當于150L汽油);
C級:2輛貨車相撞起火(相當于300L汽油)。
根據上述相關試驗或研究成果提供的熱釋放率,A級火災的火災規模約5MW,B級火災的火災規模約20~30MW,C級火災的火災規模約50~100MW。
考慮到拱北隧道重要的交通地理位置,結合隧道預測交通量大、貨車、集裝車比例高等特點,同時參考相關規范以及借鑒相似項目經驗,項目組認為拱北隧道運營火災設計當量應選擇為50MW。
2.隧道火災模擬