孫遠(yuǎn)程 丁敬旭 張俊豪

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高速公路隧道照明測(cè)控技術(shù)的研究

孫遠(yuǎn)程 丁敬旭 張俊豪

（沈陽(yáng)理工大學(xué)）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高速公路隨著也快速發(fā)展著，高速公路隧道問(wèn)題尤為重要。本文研究高速公路隧道照明檢測(cè)技術(shù)，開(kāi)發(fā)于隧道照明檢測(cè)的照度儀、亮度儀以及照明自動(dòng)控制系統(tǒng)。詳細(xì)分析了照度、亮度檢測(cè)原理以及照度儀、亮度儀的結(jié)構(gòu)組成，系統(tǒng)分析了隧道照明的控制需求，進(jìn)行了照明自動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了控制效果。

高速公路；隧道照明；測(cè)控技術(shù)

引言

隧道照明問(wèn)題既影響交通安全，又影響電能消耗和建設(shè)成本。為解決我國(guó)隧道照明中存在的諸多錯(cuò)誤，通過(guò)駕駛?cè)艘曈X(jué)和心理需求研究，尋求有效的照明設(shè)置方案。在分析我國(guó)隧道照明現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，以駕駛?cè)嗽跁冮g、夜間隧道行車時(shí)必然遭遇問(wèn)題為對(duì)象，分析駕駛?cè)藢?duì)隧道照明的實(shí)際需求和變化規(guī)律，并提出隧道照明參數(shù)計(jì)算方法和方案。研究表明：我國(guó)隧道照明中存在諸多空白，有些與駕駛?cè)诵枨蟊车蓝Y。在不同條件下，駕駛?cè)藢?duì)照明需求差異較大，應(yīng)依據(jù)駕駛?cè)艘曈X(jué)特性和心理反應(yīng)制訂針對(duì)性照明方案。

正文

一、我國(guó)隧道照明現(xiàn)狀

在我國(guó)隧道通風(fēng)照明標(biāo)準(zhǔn)中。其中包括人口漸變段、加強(qiáng)照明段以及隧道中間段照明參數(shù)的確定和計(jì)算方法。但在上述問(wèn)題中，均未涉及夜間照明，將晝夜照明差異未作考慮，導(dǎo)致晝夜照明方案相同；對(duì)于駕駛?cè)嗽谒淼纼?nèi)行車過(guò)程中，視覺(jué)信息認(rèn)知的影響因素和變化規(guī)律未進(jìn)行深入分析，僅僅依據(jù)相關(guān)曲線確定相關(guān)參數(shù)，而未能考慮明暗適應(yīng)時(shí)間和行車速度的影響。

二、測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用

1.新型傳感技術(shù)作為一種新興的科學(xué)技術(shù)，與現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)技術(shù)及電子技術(shù)等技術(shù)相比，使用功能更加全面，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)也更加符合人們工作生活的需求。新型傳感器因其特有的實(shí)用性逐漸被人們所關(guān)注，并廣泛應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)當(dāng)中，新型傳感器的種類因適用領(lǐng)域的不同而不同，新型傳感器的種類主要包括對(duì)火車行駛狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的智能化傳感器、大部分被應(yīng)用到醫(yī)學(xué)及交通等方面的微型化氣體傳感器、對(duì)環(huán)境的溫度進(jìn)行測(cè)量與控制數(shù)字化傳感器、主要對(duì)視覺(jué)進(jìn)行測(cè)量的集成化傳感器、應(yīng)用到城市管理和農(nóng)業(yè)等方面的新型網(wǎng)絡(luò)化傳感器。每個(gè)種類的傳感器都在其特定的領(lǐng)域中發(fā)揮著不可替代的作用。

2.在考慮能耗和保證安全的基礎(chǔ)上，隧道中間段性考慮，照度往往沒(méi)有按照規(guī)范所提出的人口段階梯下降和出口段階梯增加模式設(shè)置，而是照度變化較小或者不變，且存在著過(guò)渡段和中間段的突變點(diǎn)；長(zhǎng)短不一的隧道，在照明設(shè)施設(shè)置上存在很大的隨意性，脫離了人視覺(jué)認(rèn)知的實(shí)際需求；在有些事故發(fā)生率較高的隧道，運(yùn)營(yíng)部門未考慮環(huán)境條件的改變。

3.夜間隧道外環(huán)境照度當(dāng)采用照明設(shè)施時(shí)，隧道內(nèi)照度較高，造成駕駛?cè)瞬豢杀苊獾孛鬟m應(yīng)問(wèn)題。在該條件下行車時(shí)，該問(wèn)題是一種低照度環(huán)境下的明適應(yīng)，對(duì)于駕駛?cè)俗R(shí)認(rèn)前方道路環(huán)境影響較小，但破壞了道路環(huán)境的一致性。要實(shí)現(xiàn)平順過(guò)渡，則應(yīng)逐漸增加環(huán)境照度至合適值。但在現(xiàn)有的照明實(shí)踐中，晝夜相同的照明方案，仍然是入口段加強(qiáng)照明，則加劇了環(huán)境的突變，使明適應(yīng)問(wèn)題更加嚴(yán)重，與駕駛?cè)藢?shí)際需求相去甚遠(yuǎn)。同時(shí)，大大增加電照明也使得駕駛?cè)嗽谶M(jìn)入下一段時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生暗適應(yīng)問(wèn)題，加重的駕駛員負(fù)擔(dān)。頻繁的明暗適應(yīng)過(guò)程，也容易引起駕駛疲勞。在隧道群環(huán)境中行車時(shí)，上述問(wèn)題更加明顯。

三、發(fā)展趨勢(shì)

遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)是測(cè)控領(lǐng)域發(fā)展的主要方向。各種新技術(shù)、新器件、新理論的出現(xiàn)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，必將給遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供廣闊的天地。(1)數(shù)據(jù)傳輸方式朝復(fù)合式、多樣性發(fā)展。隨著今后測(cè)控距離的不斷擴(kuò)大以及測(cè)控系統(tǒng)復(fù)雜度的不斷增加，單一的數(shù)據(jù)傳輸方式往往不能勝任要求；在一個(gè)遠(yuǎn)程測(cè)試系統(tǒng)中采取多種數(shù)據(jù)傳輸方式相互配合使用，可以降低系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)難度，有利于整個(gè)系統(tǒng)的模塊化處理。(2)進(jìn)一步融合嵌入系統(tǒng)技術(shù)，使現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和控制子系統(tǒng)的智能化程度得到提高，且能夠更方便的與遠(yuǎn)程測(cè)控中心建立起通信渠道。隨著微處理器和嵌入式技術(shù)的發(fā)展，測(cè)控系統(tǒng)的系統(tǒng)的智能化程度將進(jìn)一步提高，這樣就可以大大減低主控機(jī)的負(fù)擔(dān)，使整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和測(cè)控性能提高。(3)基于虛擬儀器的測(cè)控網(wǎng)絡(luò)將是遠(yuǎn)程測(cè)試技術(shù)發(fā)展的大趨勢(shì)。隨著虛擬儀器技術(shù)的快速推廣和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)的通信能力大大提高，基于虛擬儀器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的測(cè)量網(wǎng)絡(luò)將成為科學(xué)研究和生產(chǎn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要組成部分。

結(jié)束語(yǔ)

交通行為的決定者和交通系統(tǒng)安全的關(guān)鍵因素是駕駛?cè)耍{駛又是以視覺(jué)信息為引導(dǎo)的行為過(guò)程，隧道照明的目的是改善駕駛?cè)说囊晥?chǎng)環(huán)境。上述特點(diǎn)決定了，照明方案必須以駕駛?cè)诵枨鬄橐龑?dǎo)，確定相關(guān)參數(shù)。(1)在照明測(cè)控制定中，必須以不同條件下行車時(shí)，駕駛?cè)藢⒃庥龅膯?wèn)題為基礎(chǔ)，考慮工程方便性和可操作性制定有針對(duì)性的照明方案。(2)在滿足視頻監(jiān)控照度要求條件下，分別確定中間段晝夜環(huán)境照度值。

[1]JTJ 026．1—1999 公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范[s]

[2]張馳，王洵，徐沛娟．公路隧道LED節(jié)能照明及控制系統(tǒng)試驗(yàn)研究[J]．新技術(shù)新工藝，2009(9)：67～69．

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U45

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1007-6344（2017）03-0046-01

孫遠(yuǎn)程 性別：男 出生年月：1996年4月2日 籍貫：遼寧省大連市學(xué)歷：沈陽(yáng)理工大學(xué)自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院本科在讀 畢業(yè)院校：沈陽(yáng)理工大學(xué) 研究方向：測(cè)控技術(shù)與儀器

丁敬旭 性別：男 出生年月：1997年10月5日 籍貫：黑龍江省哈爾濱市 學(xué)歷：沈陽(yáng)理工大學(xué)自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院本科在讀 畢業(yè)院校：沈陽(yáng)理工大學(xué) 研究方向：測(cè)控技術(shù)與儀器

張俊豪 性別：男 出生年月：1998年7月13日 籍貫：貴州省畢節(jié)市學(xué)歷：沈陽(yáng)理工大學(xué)自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院本科在讀 畢業(yè)院校：沈陽(yáng)理工大學(xué) 研究方向：測(cè)控技術(shù)與儀器