楊 超 王志偉

(華東交通大學載運工具與裝備省部共建教育部重點實驗室，南昌330013)

1 引言

“十一五”期間，我國致力于把中國從目前的低效能源使用者變成高效能源使用者——單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右，各級政府和部門也把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會作為“十一五”發(fā)展的重要內(nèi)容。在我國的電力能源消耗中，照明用電占能耗總用電的13%左右，國家發(fā)改委在“十一五節(jié)能規(guī)劃”中明確規(guī)定照明節(jié)電是我國節(jié)能的重要環(huán)節(jié)，提高照明的質(zhì)量和水平，減少光污染，建立一個優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟舒適、安全可靠、有益環(huán)境的照明系統(tǒng)，是保障我國能源可持續(xù)發(fā)展的一項重要戰(zhàn)略措施，而尋找高效、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)環(huán)保的新型光源又是問題的關(guān)鍵［1～2］。

LED(Light Emitting Diodes)作為新型光源，被認為是21世紀最具有節(jié)能潛力的產(chǎn)品，引起了世界各國對其在節(jié)能領(lǐng)域應(yīng)用方面的關(guān)注?，F(xiàn)有的LED產(chǎn)品主要應(yīng)用于裝飾、景觀、訊號、紅綠交通燈、庭院燈、汽車部份燈以及某些特殊用途照明領(lǐng)域。美國GE公司、德國SIEMENS、OSRAM公司、日本SONY等公司也都致力于LED照明產(chǎn)品和照明系統(tǒng)新一代的應(yīng)用開發(fā)。2006年我國也正式啟動了“國家半導(dǎo)體照明工程”，已經(jīng)初步形成了珠江三角洲、長江三角洲、江西及福建、北京及大連等北方地區(qū)四大LED照明研發(fā)區(qū)域［3－4］。隨著LED技術(shù)的不斷突破，LED將會有更廣闊的應(yīng)用前景。本文從LED光源特性出發(fā)，主要介紹了LED應(yīng)用于隧道照明的需求優(yōu)勢及其現(xiàn)存的一些問題，希望給隧道建設(shè)工程人員帶來一些啟發(fā)性的思想。

2 LED應(yīng)用于隧道照明的需求

隨著我國經(jīng)濟和交通事業(yè)的迅速發(fā)展，公路隧道的建設(shè)數(shù)量日趨增多。由于隧道內(nèi)部的特殊環(huán)境，為了保障駕駛?cè)藛T的行車安全，根據(jù)國家隧道照明設(shè)計標準，長度超過100米的隧道就應(yīng)該配置照明設(shè)施。但不是任何的照明光源都適合于隧道照明，其光源及燈具的合理選擇是保證隧道照明質(zhì)量的關(guān)鍵。隧道照明的光源除應(yīng)滿足在隧道特定環(huán)境下的光效、壽命、顯色、色溫及配光、散熱、維護等方面的主要要求外，還應(yīng)該能滿足在汽車排放尾氣形成的煙霧中具有良好能見度的要求，隧道照明的效果必須依靠可靠的光源來實現(xiàn)?，F(xiàn)階段我國大部分隧道照明多采用白熾燈、熒光燈、高壓鈉燈、低壓鈉燈等，大多存在光帶窄、配光質(zhì)量不夠、能耗高、質(zhì)量穩(wěn)定性差、壽命短、檔次不高等問題［5］，且照明控制方法落后，導(dǎo)致隧道照明效果不佳，不能滿足行車要求，嚴重影響行車安全，同時使隧道照明的運行和維護費用居高不下，造成能源的極大浪費。明視覺與中間視覺理論、顯色性與照度關(guān)系等科研成果表明［6］，LED應(yīng)用于隧道照明具有先天優(yōu)勢，與傳統(tǒng)照明光源相比，具有壽命長、易于控制、燈具效率高、顯色性高、色溫范圍可控制等優(yōu)點。如果再結(jié)合相關(guān)光學、電學和熱學方面的優(yōu)化設(shè)計，可以大大的改進我國目前隧道照明的水平，節(jié)約電能，維持隧道建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 LED隧道燈分類及光源特性

3.1 LED隧道燈分類

目前，市場中的LED隧道燈可根據(jù)形狀、光源、結(jié)構(gòu)及發(fā)光強度和工作電流進行分類。

1)按形狀分類:有圓形產(chǎn)品和矩形產(chǎn)品兩類(如圖1、圖2)，矩形產(chǎn)品中又可按芯片排列分為平面形與梯形兩種。由于隧道是長方形，要求對路面和隧道墻壁2m高度進行照明，在光源配光設(shè)計達到同樣水平的情況下，圓形產(chǎn)品要達到規(guī)范規(guī)定的亮度標準，必然需要的燈要多，均勻度要差，而矩形產(chǎn)品則更容易滿足規(guī)范的要求。

圖1 圓形LED隧道燈

圖2 矩形LED隧道燈

2)按光源分類:按芯片功率可分為大功率LED隧道燈與小功率LED隧道燈。日、美著名品牌芯片在穩(wěn)定性、光衰方面的優(yōu)勢得到行業(yè)的認可，至于大功率LED隧道燈與小功率LED隧道燈的比選，和產(chǎn)品的散熱性能、實際用電功率等相關(guān)。

3)按結(jié)構(gòu)分類:有一體化結(jié)構(gòu)、模塊化結(jié)構(gòu)與半模塊化結(jié)構(gòu)三種形式。一體化結(jié)構(gòu)隧道照明燈將光源、燈具、電源三者結(jié)合為一體，維護不便;模塊化結(jié)構(gòu)將光源、燈具、電源三者相分離，光源中的芯片或電源出現(xiàn)故障，可進行更換，方便維護;半模塊化結(jié)構(gòu)將電源與光源和燈具相分離，方便電源更換，不考慮芯片出現(xiàn)故障。

4)按發(fā)光強度和工作電流分類:有普通亮度的LED(發(fā)光強度小于10cd);超高亮度的LED(發(fā)光強度大于100cd);把發(fā)光強度在10～100cd間叫高亮度發(fā)光二極管。一般LED的工作電流在十幾mA至幾十mA，而低電流LED的工作電流在2mA以下。

3.2 LED隧道燈光源特性

1)光效

LED光源光效是衡量其隧道光源效率優(yōu)劣的基本指標，根據(jù)LED隧道燈在實際使用中的要求，其所用光效需達到一定水平才能滿足替換傳統(tǒng)隧道照明高壓鈉燈、熒光燈的需求。目前，LED技術(shù)有了長足進步，美國Cree公司已經(jīng)制造出世界最高光效記錄的LED，白光大功率LED光效已實現(xiàn)208 lm/W［7］，大大超過了現(xiàn)在所有照明光源的光效，大范圍應(yīng)用于隧道照明指日可待［6］。

2)壽命

LED的壽命可從光源壽命、電源壽命與構(gòu)件壽命三個方面來考察。光源壽命主要取決于LED芯片、連接方式與散熱處理?，F(xiàn)有產(chǎn)品都聲稱在環(huán)境為－20℃～55℃，光通下降不大于30%條件下，光源可達到50000小時，電源達到15000小時。事實上，光源的壽命與構(gòu)件壽命、生產(chǎn)工藝等密切相關(guān)。例如，焊接的質(zhì)量(部分廠家采用人工焊接)，導(dǎo)線、硅橡膠、所采用透鏡的材料等在高溫條件下使用老化，都會對壽命與光質(zhì)量產(chǎn)生影響［8］。LED的長壽命能有效減少燈具的維護工作，降低運行成本。

3)顯色性

國際照明委員會CIE把太陽光的顯色指數(shù)定為100，各類人造光源的顯色指數(shù)各不相同，如高壓鈉燈顯色指數(shù)Ra=20～25左右，熒光燈管顯色指數(shù)Ra=60～80。一般說來，光源的顯色指數(shù)只要大于70以上，就能比較真實地反映出物體的顏色而不至于有較大的失真，顯示效果較好;在30以下，則顯色效果會較差。LED燈具若采用白色為光源，顯色指數(shù)可達到75～80，視覺效果要明顯優(yōu)于高壓鈉燈，光色更為自然。因此在實際應(yīng)用中，如果采用LED光源，那么只需要較低的亮度就可以達到比較滿意的照明效果，從而降低了電源的功耗，有助于司機及行人識別目標，在同樣的路面亮度下提供更好的通行條件。顯色指數(shù)與顯色性的關(guān)系及一般應(yīng)用如表1。

表1 顯色指數(shù)與顯色性的關(guān)系

4)方向性

高壓鈉燈或金屬鹵化物燈是全空間發(fā)光的光源，需要將一個半空間發(fā)射的光線通過反射器改變180°方向投向另一半空間內(nèi)，反射器對光線的吸收和光源自身的擋光是不可避免的，燈具效率一般僅有70%左右。與傳統(tǒng)光源不同，LED是定向發(fā)光的，LED的光源由非常多個LED組成，通過設(shè)計每個LED的投射方向，使受照路面獲得均勻的照度，利用率比傳統(tǒng)光源高很多，同時還可以有效地控制隧道內(nèi)的眩光［9］。

5)可控性

盡管熒光燈可實現(xiàn)調(diào)光控制，但其光效較低，調(diào)光時易產(chǎn)生高次諧波，對電網(wǎng)造成干擾;高壓鈉燈、金鹵燈調(diào)光幅度很小，一般在40%～100%范圍內(nèi)調(diào)光，且其響應(yīng)時間比較長，尤其目前在隧道內(nèi)應(yīng)用比較多的高壓鈉燈，每調(diào)整一次光通量，一般要通過5～10分鐘左右的時間才能達到額定光通量，所以原來的公路隧道在調(diào)節(jié)亮度時不管采用幾級控制，都是通過對燈光群中部分燈的通斷來進行調(diào)節(jié)，而不能實現(xiàn)亮度無級變化。LED發(fā)光器件是電流型控制器件，其光電轉(zhuǎn)化速度小于0.1秒，在額定參數(shù)范圍內(nèi)，只要提供不同的電流，就可以瞬間得到不同的亮度，這是高壓鈉燈、金鹵燈無法比擬的。正因為如此，LED隧道燈的亮度完全可以通過改變工作電流實現(xiàn)自由調(diào)節(jié)，因而LED燈電流的可控性是比較容易實現(xiàn)的。

6)節(jié)能性

按同等光效，在滿足隧道照明滿足設(shè)計規(guī)范的要求下，LED燈所需功率要小于高壓鈉燈的所需功率;LED隧道燈是定向光，其燈具利用系數(shù)為0.8～0.9，而其他光源的燈具利用系數(shù)只有0.4～0.5;綜合以上兩點，如果再結(jié)合LED隧道燈的易于控制的性能實現(xiàn)隧道內(nèi)亮度的無級調(diào)光，總體上對比其他光源，其節(jié)能效果將更加顯著。從成本上講，盡管一次性購買LED光源照明燈具的價格相對高一些，但從早期一次性綜合投資(包括配套的電纜、變壓器等)來講，比選用高壓鈉燈的成本還要低，同時考慮到長期使用，LED照明燈具由于使用壽命長、維護成本低，整體效能可觀。

為了比較直觀的了解LED與其他常用隧道照明光源之間性能差別，如表2所示:

4 隧道照明的設(shè)計

公路隧道照明是為了把必要的視覺信息傳遞給司機，防止因視覺信息不足而出現(xiàn)交通事故，從而提高駕駛上的安全性和增加舒適感。隧道照明與道路照明的顯著不同是白天也需要照明，而且白天照明問題比夜間更加復(fù)雜。針對隧道內(nèi)出現(xiàn)的視覺問題(例如進洞時的黑洞或黑框效應(yīng)，出洞時的白洞效應(yīng))，許多國家都制定了適合于本國的隧道照明設(shè)計標準，如美國IES，英國BS，日本《隧道照明設(shè)計指南》、國際照明學會的CIE標準等。中國于1990年頒布了《公路隧道設(shè)計規(guī)范》(JTJ026090)［10］，后來由于該規(guī)范對隧道照明設(shè)計的規(guī)定不是十分完善，1999年又頒布實施了《公路隧道通風照明設(shè)計規(guī)范》(JTJ026.101999)，并延用到今。根據(jù)隧道照明設(shè)計規(guī)范，長大隧道照明區(qū)段可分為入口段、過渡段、中間段和出口段，過渡段又可分為過渡一段、過渡二段、過渡三段。

表2 LED與與其他光源性能比較

4.1 隧道照明分段設(shè)計

1)入口段照明

隧道入口段是整條隧道的起點，入口段照明是隧道其他部分照明的基礎(chǔ)，隧道其他分段的照明評價指標大多是以入口段照明評價指標為依據(jù)計算得出的。在我國現(xiàn)行的《隧道通風照明設(shè)計規(guī)范》中，采用洞外亮度L20(S)乘上一個系數(shù)k來確定入口段亮度值。

式中Lth——入口段亮度(cd/m2);

k——入口段亮度折減系數(shù);

L20(S)——洞外亮度(cd/m2)。

2)過渡段照明

在隧道照明中，過渡段介于入口段與中間段之間的照明區(qū)段。其任務(wù)是解決從入口段高亮度到中間段低亮度的劇烈變化(常為數(shù)十倍)給司機造成的不適應(yīng)現(xiàn)象，使之能有充分的適應(yīng)時間。該適應(yīng)時間取決于基本段亮度與適應(yīng)段亮度之比，可參照圖3所示的適應(yīng)曲線確定。根據(jù)適應(yīng)時間與設(shè)計車速，可以求出過渡段所需長度，并以漸變的照明實現(xiàn)這種過渡。按CIE標準規(guī)定，過渡段亮度公式如下:

式中Ltr—過渡段亮度(cd/m2)。

我國規(guī)范規(guī)定過渡段亮度也可以逐級降低，Ltr1，Ltr2，Ltr3三個過渡段亮度比例按3∶1劃分，其對應(yīng)值分別為，Ltr1=0.3Lth，Ltr2=0.1Lth，Ltr3=0.035Lth。

圖3 眼睛適應(yīng)亮度變化的時間關(guān)系

3)基本段照明

在隧道照明區(qū)段中，中間段照明的基本任務(wù)是保證停車視距，基本段的照明水平與空氣透過率(即通風條件)、行車速度以及交通量等因素有關(guān)。按《隧道通風照明設(shè)計規(guī)范》，基本段的亮度Lin取值如表3。

表3 基本段段亮度Lin

4)出口段照明

在單向交通隧道中，有時需要對出口段作適當?shù)奶幚?，以便緩和白洞現(xiàn)象帶來的不利影響。例如，出口洞外為空闊環(huán)境、面向大海、面對雪山等高亮度并能形成眩光時，出口則應(yīng)加強照明，否則無須作加強照明，出口段亮度宜取中間段亮度的5倍。在雙向交通中，可不設(shè)出口段照明。

4.2 隧道照明設(shè)計要求

隧道照明設(shè)計要求主要包括亮度、均勻度和閃爍三方面［11］。路面左、右兩側(cè)墻面2m高范圍內(nèi)的平均亮度應(yīng)不低于路面平均亮度。隧道兩側(cè)墻面2m高范圍內(nèi)宜鋪設(shè)反射率不小于0.7的墻面材料。一般要求隧道內(nèi)路面亮度均勻度(Lmin/Lav)不低于0.4。每條車道中心線上的軸向均勻度(Lmin/Lav)應(yīng)當不低于0.6，但不提倡在很長距離內(nèi)均勻度太高，否則會造成視覺疲勞和對比度的缺失。通常，2.5Hz以下和15Hz以上頻率的閃爍可忽略不計。閃爍頻率可由公式計算:

式中Z——閃爍頻率(Hz);

V——交通速度(m·s);

S——燈具間距(m)。

在進行隧道照明設(shè)計時，一般采用0.7的系統(tǒng)維護系數(shù)。

5 LED隧道照明工程應(yīng)用

1)合肥市壽春路下穿蒙城路隧道［12］:合肥市壽春路下穿蒙城路隧道，全長200m，設(shè)計時速40km/h，雙向4車道，單向車流量1300輛/h，隧道路面寬度15m，高度4.5m，瀝青混凝土路面。系統(tǒng)設(shè)計方案:各段照明燈具均采用LED燈，加強照明和應(yīng)急照明的控制采取無級控制方式。

基本照明控制:為了避免過度照明造成電能浪費，減小燈具的光衰，延長LED光源和驅(qū)動電源的壽命，在實際運營時，將基本照明的功率設(shè)定在額定功率的80%，即所有50W的基本照明燈具的輸出功率控制在40W。在未來的運營過程中，可根據(jù)燈具實際光衰情況，逐年遞增燈具的輸出功率，直至達到100%功率輸出。

加強照明控制:由于隧道加強照明采用LED無級調(diào)光系統(tǒng)具有相當大的節(jié)能空間，通過采用亮度可控型LED隧道燈及其亮度智能無級控制系統(tǒng)來為隧道加強照明調(diào)光。不論隧道洞外亮度如何變化，該系統(tǒng)都能夠?qū)ζ溥M行自動跟蹤，計算出洞內(nèi)實際亮度需求并控制燈具輸出相應(yīng)的光通量，實現(xiàn)了按需照明的目標，最大限度地節(jié)約了電能。

應(yīng)急照明控制:傳統(tǒng)的布設(shè)方式使得應(yīng)急照明狀態(tài)下的照度均勻度極差，這在突然停電的情況下依舊存在較大的事故隱患。因此，在設(shè)計應(yīng)急照明系統(tǒng)時放棄了傳統(tǒng)的大間距布設(shè)方式，充分利用LED燈的亮度可控特性，將所有的基本照明燈全部兼作應(yīng)急照明燈。

2)南京市模范馬路隧道［13］:南京模范馬路隧道位于南京市鼓樓區(qū)，分離式雙洞六車道，隧道設(shè)計車速60km/h，車流量大于2000輛/h隧道洞體左線長1010米，右線長1006米，單洞凈寬l 8米，瀝青路面。

新模范馬路隧道照明工程由于采用高光效大功率LED隧道燈，燈具數(shù)量從傳統(tǒng)熒光燈方案的1352套減少為910套，單燈總功率也從熒光燈的80W降低為72W。這樣僅從使用LED隧道燈替代傳統(tǒng)熒光燈上，就能實現(xiàn)節(jié)電39.4%。此外，新模范馬路隧道照明工程在國內(nèi)率先使用了智能化調(diào)光控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可根據(jù)戶外進入隧道內(nèi)的光線的強弱，自動調(diào)節(jié)隧道內(nèi)照明強度。在使用該智能系統(tǒng)之后，又能實現(xiàn)節(jié)電20%左右。同時，該隧道照明采用多線路控制，在不需要全部點亮時可關(guān)閉部分隧道燈以節(jié)約用電。

6 LED應(yīng)用隧道照明存在的技術(shù)問題

盡管LED應(yīng)用于隧道照明有很大的潛力，也是未來隧道照明燈具發(fā)展的主流方向，但現(xiàn)階段在隧道內(nèi)特殊的結(jié)構(gòu)、視覺環(huán)境下，還存在著一些主要的問題需要解決，如電源驅(qū)動、配光性、散熱問題，此外還存在著性價比、電源的可靠性、維護性、中間視覺和標準化問題等［14］。

6.1 驅(qū)動問題

在隧道照明中通常要求基于洞外亮度、洞內(nèi)交通量和設(shè)計速度等因素對燈具亮度進行無級調(diào)控，以期降低能耗，所以，隧道LED燈具的驅(qū)動電源要能夠接受調(diào)光控制信號，并能夠調(diào)整輸出電流以調(diào)整LED光通量，但是由于LED正向伏安特性非常陡，要對供電比較困難，白光LED工作電壓的較小波動就會導(dǎo)致工作電流的急劇變化，這將直接影響到其壽命、光功率、光通量、可靠性以及光線色溫等，從而達不到實際使用要求，因此LED須采用可控的恒流源進行驅(qū)動，才能保證LED高效可靠地工作。但當前很多廠家生產(chǎn)的LED燈類產(chǎn)品采用阻容降壓的方式向LED供電，這樣做使得效率低。并且現(xiàn)有的大部分驅(qū)動電源功率因數(shù)普遍偏低，降低了電能的有效利用，精確設(shè)計驅(qū)動電源是解決上述問題的關(guān)鍵。

6.2 配光問題

LED要在照明領(lǐng)域發(fā)展，在提高LED本身光效的同時，主要還是要對LED照明燈具進行優(yōu)化的配光設(shè)計即二次光學設(shè)計，通過二次光學設(shè)計外加的反射杯與多重光學透鏡，可以提高器件的出光效率。目前，LED在照明領(lǐng)域的配光技術(shù)還不成熟，很多針對LED燈具的國家標準也還沒有制定，中大功率LED照明燈具產(chǎn)品的二次光學設(shè)計還很粗糙，因此，LED在照明領(lǐng)域的優(yōu)勢還沒有最大限度地發(fā)揮出來，采用與傳統(tǒng)燈具配光不同的方法，充分利用LED的光學特性進行二次光學設(shè)計將有助于進一步提高LED光源的光利用效率。

常見的配光分布形式有蝙蝠翼型配光(如圖5)、朗伯型配光(如圖6)、側(cè)射型配光、聚光型配光。不同的應(yīng)用場合適用不同的配光形式，例如:道路照明宜選用蝙蝠翼型配光、射燈宜選用聚光型配光。由于隧道照明的特殊性，隧道照明中燈具的排布密度非常高，所以在隧道照明中對燈具的二次配光形式不同于一般的道路照明。在隧道照明中蝙蝠翼型配光、朗伯型配光都可以滿足照度均勻度的要求，這主要是由于隧道照明中燈距比較小［15］。二次配光設(shè)計是建立在光源一次配光分布的基礎(chǔ)上的，所以不同的光源種類有不同的分布，相應(yīng)地配光設(shè)計也會改變。所以，雖然有專業(yè)生產(chǎn)反光杯和透鏡的廠家，但是他們提供的產(chǎn)品只是以某一種LED光源為設(shè)計依據(jù)，當然也只能是適合于某一種LED光源。而且現(xiàn)在LED光源的種類迅速增加，在LED更新?lián)Q代的同時也必然要求反光杯、透鏡做更新?lián)Q代。所以，二次配光設(shè)計必須由隧道燈廠家自己完成。但是，目前能夠獨立地開展配光設(shè)計的廠家還不是很多。

6.3 散熱問題

圖5 蝙蝠翼型配光曲線

圖6 朗伯型配光曲線

當前，限制功率型LED應(yīng)用的一個很大的瓶頸就是散熱問題。由于LED屬于半導(dǎo)體器件，因此結(jié)溫的升高會導(dǎo)致器件各方面性能的變化與衰減。具體到LED，這種變化主要體現(xiàn)在三個方面:減少LED的光輸出;縮短器件的壽命;造成LED所發(fā)光的主波長偏移，從而導(dǎo)致光源的顏色發(fā)生偏移。而這些都是照明應(yīng)用中非常重要的指標，因此，所以，LED的散熱處理得好壞將直接關(guān)系到隧道燈具的使用效果和壽命。

目前，大功率LED的散熱主要有幾種形式:自然散熱、加裝風扇強制散熱及熱管技術(shù)［16］。自然散熱利用自然對流和熱輻射;加裝風扇強制散熱主要利用強制對流實現(xiàn)散熱;熱管散熱主要利用熱管作為散熱器件。自然散熱的成本最低，結(jié)構(gòu)可靠、易于做防水，但是對燈體本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求較高;加裝風扇強制散熱的散熱速度快，但是成本高、噪音高、難做防水、壽命短;熱管散熱無運動部件，系統(tǒng)穩(wěn)定，但是成本高，不美觀。所以，應(yīng)優(yōu)先選擇自然散熱方式，在自然散熱難以解決問題的時候才會考慮其他的散熱途徑。

6.4 中間視覺

由于人眼存在的兩種光感受器細胞——錐狀感光細胞和桿狀感光細胞的不同特性，人眼的視覺根據(jù)亮度的變化可分為明視覺、暗視覺和中間視覺。在中間視覺條件下，人眼中的錐狀感光細胞和桿狀感光細胞共同起作用，這就使得人在中間視覺條件下的視覺特性遠比在明視覺或暗視覺條件下的視覺特性復(fù)雜［17］。圖7人眼三種視覺狀態(tài)下的光譜光視效率和光譜光視效能。

隧道照明的條件符合中間視覺研究的范疇，黃光就是現(xiàn)在主流的高壓鈉燈，它經(jīng)濟節(jié)能，同時又有著優(yōu)異的透霧性能，雖然如此，黃光也有著其先天不足，即色彩還原能力差。但考慮到中間視覺基于人眼的感官意識，目前尚缺乏統(tǒng)一的標準，所以LED隧道燈在中間視覺狀態(tài)下顯示出來的優(yōu)勢還處在研究和數(shù)據(jù)采集階段。

6.5 標準化問題

圖7 人眼光譜光視效率和光譜光視效能

盡管在現(xiàn)階段LED產(chǎn)業(yè)在我國取得了較大的發(fā)展，但標準的缺失讓當前LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨巨大的障礙。加快制定半導(dǎo)體照明技術(shù)標準已經(jīng)迫在眉睫。

目前所缺的標準主要是在LED光源等應(yīng)用產(chǎn)品領(lǐng)域。沒有標準規(guī)格，就會出現(xiàn)開發(fā)費用高、產(chǎn)品適應(yīng)性差、很難達到實際要求的狀況。特別是在LED照明產(chǎn)品方面，必須要考慮到安全性、光污染和環(huán)保問題。當前國內(nèi)外與LED產(chǎn)業(yè)有關(guān)的標準有40個，但僅僅是普通的LED標準及照明燈具標準，很少涉及LED產(chǎn)業(yè)主要元器件、技術(shù)工藝及關(guān)鍵性能，相應(yīng)指標的檢測方法標準也很缺乏，沒有形成較完整的LED及照明器具標準體系。而且在應(yīng)用市場，在LED沒有標準的情況下，市場上產(chǎn)品出現(xiàn)了價高質(zhì)差問題，但無法對其進行規(guī)范［18］。這樣LED對隧道照明的發(fā)展是非常不利的。

7 結(jié)束語

LED作為新型光源進入照明領(lǐng)域，使人們看到新的節(jié)能時代的到來，其帶來的社會成果和經(jīng)濟效益有目共睹。隨著LED技術(shù)的日益成熟，其制造成本逐漸下降，隨之LED的價格也必將降低，LED的普及和推廣指日可待。LED應(yīng)用于隧道照明開辟了一個新的應(yīng)用領(lǐng)域。LED相比其他光源具有的先天優(yōu)勢使其成為隧道照明實現(xiàn)節(jié)能的首選光源，并且在國內(nèi)的不少公路隧道中得到成功的應(yīng)用。對于降低用電能耗、緩解用電壓力、構(gòu)建節(jié)約型社會有重要的意義。盡管目前LED隧道燈還存在著一些關(guān)鍵性的問題需要突破，我們有理由相信經(jīng)過科研人員的不懈努力，一定會取得重大研究成果。也期待國家在LED道路照明上給與更大的支持。未來幾年LED隧道燈主要朝著高功率、低成本、標準化、智能化和多元化的方向發(fā)展，勢必帶來照明節(jié)能革命性的變化。

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