本場主講老師為杜志剛 教授
交通設(shè)施管理群 專業(yè)講座第四場
2016-04-18 19:00-21:00
許衛(wèi)華 整理
| 各位專家，老師、同仁，大家晚上好，我是武漢理工大學(xué)的杜志剛老師，我的宣講題目為“公路隧道交通安全與照明節(jié)能”，談到道路安全，大家自然想到交通部公路院，談到交通安全，大家自然想到公安部交通管理科學(xué)研究所；談到隧道照明，自然想到招商局重慶交通科學(xué)研究院。在這兒，我向他們致敬，我這個講座屬于拋磚引玉！也請大家多多砸磚！ |
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| 我要特別感謝幾位老師（排名不分先后）：他們是同濟(jì)大學(xué) 潘曉東教授，長安大學(xué) 劉浩學(xué)教授，武漢理工大學(xué) 朱順應(yīng)教授，武漢中交交通工程有限責(zé)任公司 胡彥杰 教授級高工。正是他們的鼓勵，使我10多年來能在隧道交通安全上進(jìn)行探索性研究。 |
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| 下面是我的基本情況，特別說明的是，本人也從事了1年土建工程施工，2年設(shè)計(jì)院工作，因此看到本群中的幾個 畫圖工、搬磚工，特別親切；也希望大家能不討厭我的講座！ |
| 開始我的題目之前先看兩張照片，這三個男明星，相信大家都熟悉，兩邊的臺灣明星林志穎、吳奇隆， 中間是大陸的非著名相聲演員郭德綱，他們貌似父子，其實(shí)是同齡人（1973年左右） |
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| 這兩個女演員，左邊是香港資深藝人朱咪咪，右邊是明星趙雅芝，他們貌似母女，其實(shí)是同齡人（1954） |
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究竟是什么原因讓我們產(chǎn)生這么大的視錯覺？ 有人認(rèn)為是有些人喝了防腐劑。 本人認(rèn)為是因?yàn)橐曈X參照系的原因。  |
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在天體運(yùn)行中，各個天體不同位置、大小、遠(yuǎn)近也是因?yàn)橛羞\(yùn)動參照系！包括愛因斯坦的相對論，其實(shí)也是講的慣性/非慣性運(yùn)動參照系的故事。 |
| 在各種不同的交通工具運(yùn)行中也存在不同的參照系，并發(fā)生不同的故事！喜劇讓人捧腹，悲劇慘絕人寰！ |
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| 視覺參照系與視錯覺密切相關(guān)： 視錯覺就是當(dāng)人或動物觀察物體時，基于經(jīng)驗(yàn)主義或不當(dāng)?shù)膮⒄招纬傻腻e誤判斷和感知。在道路行車過程中，如果缺乏周圍參照物時，物體的深度及形狀信息將會按照駕駛員認(rèn)知習(xí)性予以估計(jì)，容易發(fā)生感知及判斷失誤，誘發(fā)視錯覺。 常見公路行車有： 1.距離錯覺 2.速度錯覺 3.彎度錯覺 4.坡度錯覺 5.寬度錯覺 6.顏色錯覺 7.光線錯覺 8.時間錯覺 |
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| 根據(jù)馬斯洛需求層次理論，人的需求分為生理、安全、愛/歸屬、尊重、自我實(shí)現(xiàn)等，那么對于行車安全也有以下需求：道路功能性需求（有基本的道路及交通工程設(shè)施，符合基本建設(shè)規(guī)范，車輛能走）；駕駛安全性需求（能基本滿足系統(tǒng)安全，車輛能安全行駛）；駕駛舒適性需求（車輛長期行駛，不疲勞）；美觀性需求，駕駛員輕松愉悅駕駛，美的享受。 因此提出基于需求層次的視覺參照系，分為4層： 第一層：基本型視覺參照系，按照規(guī)范設(shè)置，主要達(dá)到道路附屬設(shè)施的基本要求，滿足道路基本功能；如道路上的普通標(biāo)志、標(biāo)線、誘導(dǎo)標(biāo)、輪廓標(biāo)等。 第二層：安全型視覺參照系，主要起控制駕駛員視錯覺，有車距保持、車速控制等功能；如邊緣率減速標(biāo)線、警告標(biāo)線、標(biāo)志等，以滿足交通安全需求。 第三層：舒適型視覺參照系，能有效降低疲勞，如道路系統(tǒng)中的綠化、藍(lán)天、白云等景觀； 第四層：韻律型視覺參照系，滿足駕駛員的韻律感、美感偏好，為連續(xù)、漸變、起伏的參照系，如多色彩、景觀豐富的音樂公路。
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| 駕駛員在實(shí)際行車過程中，會觀察到各種交通環(huán)境中的視覺參照系：
按照參照系形狀為對稱 （長直線路段）非對稱（ 彎道）參照系。 按照色彩劃分：為單色與多色參照系。 按照參照系變化劃分為：平緩過渡的參照系（彎道），劇烈國的視覺參照系（如隧道進(jìn)出口、交叉口等）。 按照道路類型（使用特點(diǎn)）劃分為城市道路參照系，公路視覺參照系；城市道路參照系一般具有汽車、綠化、街景、廣告等，不斷運(yùn)動的汽車，豐富的街景以及大幅度的廣告信息等構(gòu)成了強(qiáng)視覺參照系，公路中的 特別是沙漠公路、草原公路、公路隧道，景觀少，缺少變化，為弱視覺參照系。 對于不合理的視覺參照系應(yīng)采用視覺參照系重構(gòu)的思路：在公路上行駛時，復(fù)雜的公路環(huán)境中存在著各種對稱或非對稱視覺參照系，且各種參照系過渡平緩或劇烈，這些交通環(huán)境中視覺信息及視覺參照系，一方面是駕駛員對道路景觀是否良好的直觀感知，另一方面是駕駛員判斷車速的直接外在來源。 在公路隧道路段由于參照系過渡較為頻繁且劇烈，容易造成駕駛員不良的心理生理反應(yīng)，造成空間感知能力的部分喪失，因此對于公路隧道路段采用視覺參照系重構(gòu)的方法，將強(qiáng)/弱視覺參照系調(diào)和為中等視覺參照系，將單調(diào)的視覺環(huán)境變?yōu)闉楦挥许嵚筛械囊曈X環(huán)境。
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對于視覺參照系中不同交通信息應(yīng)如下設(shè)置：依據(jù)駕駛員注視點(diǎn)分布特征確定： 1-2°視覺焦點(diǎn)區(qū)（前方車道及相鄰車道信息：車道分界線、車道邊線）。 2-5°視覺敏感區(qū)（路側(cè)/路上交通標(biāo)志標(biāo)線信息范圍）。 5-10°有效視野區(qū)（景觀及次一級信息、光源），大于10°則是邊緣視野（廣告）。 |
| 截至2014年末，我國境內(nèi)的公路隧道為12404處，總長達(dá)到1075.67萬米，其中共計(jì)有特長隧道626處，總長達(dá)276.62萬米，共計(jì)有長隧道2623處，總長達(dá)447.54萬米。
調(diào)研隧道路段事故是全線平均事故率的1.3-9.67倍（平均為5.17倍），事故總數(shù)、受傷人數(shù)、死亡人數(shù)和造成經(jīng)濟(jì)損失的比例遠(yuǎn)高于正常路段。 2013年公布的資料顯示，我國現(xiàn)有隧道的總數(shù)已達(dá)9606公里，隧道電力照明系統(tǒng)耗電量高達(dá)294.51億度，全國公路隧道每年發(fā)生的耗電費(fèi)用高達(dá)264億元。 |
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隧道入口“黑洞”效應(yīng) |
| 從字面來看：白天從隧道外進(jìn)隧道，照度從幾萬勒克斯到幾百，照度劇烈過渡成黑；空間從無限大到狹小空間，空間劇烈過渡為“洞”，產(chǎn)生以下后果 ： 1）視覺適應(yīng)困難，瞬時視覺盲期（即兩眼一抹黑），難以辨識交通信息； 2）嚴(yán)重視錯覺，低估車速，高估跟車距離。 3）后果，追尾，撞側(cè)墻。 |
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| 統(tǒng)計(jì)表明高速公路隧道路段事故 超速比例53%，急剎車20% 超車14%，高速公路交警調(diào)研表明 超速中70%比例為速度誤判。 |
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| 公路隧道內(nèi)照度低、參照物少（主要為燈具及輪廓標(biāo)）、對比度低、環(huán)境單調(diào)，駕駛員會顯著低估車速、高估跟車距離；急于駛離隧道，容易誘發(fā)超速行為。隧道外照度高、視覺空間廣闊，景觀及交通工程設(shè)施豐富，為典型的強(qiáng)視覺參照系。白天隧道入口即是由強(qiáng)視覺參照系向弱視覺參照系環(huán)境劇烈過渡的過程，照度從幾萬勒克斯急劇減少到幾百勒克斯，從開闊空間迅速縮小到隧道狹小空間。 |
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隧道入口：空間、照度、參照物劇烈過渡；產(chǎn)生黑洞效應(yīng)。 隧道中部：空間狹小、照度低，參照物少，弱視覺參照系，產(chǎn)生時空隧道效應(yīng)。 |
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JTJ026.1-99規(guī)定100m以上隧道即要設(shè)置照明，2014年新規(guī)范要求非光學(xué)長隧道：光學(xué)長隧道 （1）高速公路/一級公路 L>200m 設(shè)置照明； （2）高速公路/一級公路 100m 光學(xué)長隧道是指駕駛員位于行車道中央（1.5m高度）、距隧道行車進(jìn)洞口一個照明停車視距處不能完全看到行車出洞口的、且?guī)缀伍L度不大于500m的短隧道。 |
| 如鐘南山隧道白天開燈率約40%，陜西多數(shù)高速公路隧道開燈率不足30%，白天大多數(shù)隧道只開一側(cè)燈，高速公路短隧道白天/夜間全關(guān)燈是常態(tài)。 |
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| 不良的隧道視覺參照系環(huán)境： 進(jìn)出口參照系劇烈過渡 中部 弱視覺參照系； 導(dǎo)致駕駛員視錯覺（生理 上眩光/視覺盲期）（心理：速度距離錯覺），進(jìn)而誘發(fā)交通事故（形態(tài)：追尾及撞側(cè)墻，原因：超速及疲勞駕駛）。 解決思路：通過視覺參照系重構(gòu)，對于隧道中部 利用多頻 多色彩 韻律視覺信息流的方法，對于隧道進(jìn)口，采用 緩和空間照度、參照物過渡的方法。 |
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| 提出新的公路隧道照明思路，從對路面障礙物的準(zhǔn)確視認(rèn) 轉(zhuǎn)變?yōu)橐允鹿暑A(yù)防為主，依據(jù)對路側(cè)障礙物及前車、本車速度/位置的準(zhǔn)確認(rèn)知為基礎(chǔ)。 |
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逆反射技術(shù)在公路交通安全設(shè)施中廣泛應(yīng)用。 |
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| 蟬翼式遮光設(shè)施 |
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另外也采用參照物（標(biāo)志標(biāo)線）重新構(gòu)建隧道入口視覺參照系 |
| 高頻信息（4-12Hz）作用，容易速度高估，中頻、低頻信息作用，容易速度低估，因此需要將多種頻率組合，以達(dá)到最好的速度感知效果。 |
分別設(shè)置突起路標(biāo)（高頻）明確 車道邊線，立面標(biāo)記線（高頻）明確 路緣，豎向環(huán)形標(biāo)線（中頻）明確側(cè)墻位置。
中等尺度的高頻信息設(shè)置于視覺敏感區(qū)（路緣石），以控制車速，中頻信息（環(huán)形標(biāo)線、側(cè)墻輪廓標(biāo)、車距保持折線）主要設(shè)置于有效視野區(qū)（側(cè)墻）。
同時考慮到隧道入口發(fā)生黑洞效應(yīng)的幾率較大，因此也在路面（視覺敏感區(qū)）設(shè)置了彩色瀝青+橫向視錯覺標(biāo)線及車距保持折線。 |
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隧道出口白洞效應(yīng)現(xiàn)象 |
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國內(nèi)外對于城市隧道進(jìn)出口不少采用遮光棚。 |
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考慮由于眩光作用側(cè)墻白色豎向線可能看不清楚，因此采用紅白相間豎向標(biāo)線。同時從下到上，涂料反射系數(shù)逐步提升，將眩光區(qū)提升。同時也能改善亮度過渡。 |
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對于普通公路隧道中部，可采用以下辦法。 |
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對于長大隧道，特別是超過3000m的特長隧道，該如何改善： 自然界 人類對于韻律感音樂特別偏好，能聽一天不累；對節(jié)奏感強(qiáng)的視頻影像（如電影、游戲）數(shù)小時不累，同時在工程界，日本在普通公路上 設(shè)置了具有振動功能的路面音符符號，取得了一定的成果；因此本項(xiàng)目利用人類對韻律信息強(qiáng)烈的心理生理需求，大膽提出了隧道改善思路：韻律型視覺參照系，以期緩解隧道駕駛疲勞，減少隧道交通事故。 韻律感：不知不覺中用一種特定的心理節(jié)奏和思維，在節(jié)奏的基礎(chǔ)上賦予情調(diào)，使心理節(jié)奏具有強(qiáng)弱，起伏，緩急的變化，它是音樂創(chuàng)作，產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)重要表現(xiàn)形式。 |
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| 問題解答 |
| 問題一： 后期養(yǎng)護(hù)困難，無電的邊遠(yuǎn)山區(qū)隧道的被動照明問題。 解答： 建議構(gòu)建逆反射系統(tǒng)，根據(jù)網(wǎng)上資料，蓄光型自發(fā)光材料也是一種選擇。（定義：蓄光型自發(fā)光材料是一類吸收了激發(fā)光能并儲存起來，光激發(fā)停止后，再把儲存的能量以光的形式慢慢釋放出來，并可持續(xù)幾個甚至十幾個小時的發(fā)光材料。其中，發(fā)光涂料是將發(fā)光材料、有機(jī)樹脂或乳液、有機(jī)溶劑或水、無機(jī)顏、填料、助劑等按一定的比例通過特殊的加工工藝制成的，并廣泛應(yīng)用于消防安全、公路交通領(lǐng)域。） 隧道側(cè)壁若采用蓄光涂料進(jìn)行輔助照明（假定真有成熟的材料），一方面隧道側(cè)壁本身由于涂料的發(fā)光作用，使隧道側(cè)壁具有一定的亮度；另一方面采用高反射率反光蓄光涂料還能起到反射增光的作用，在一定程度上改善隧道照明環(huán)境。此外，若采用蓄能自發(fā)光材料，在隧道光源的照射之下，該材料能把某些不可見光存儲起來，在停止光照射情況下，再緩慢地以熒光的形式釋放出來，此時在夜晚或者黑暗處仍能看到光，持續(xù)時間長達(dá)幾小時到十幾小時，從而保證在意外情況的安全逃生。 |
| 問題二： 我們也有兩條靠近城鎮(zhèn)有電的長隧道安裝了主動照明設(shè)施和遠(yuǎn)程控制機(jī)房，如何有效解決防盜問題 。 解答： 1、加大宣傳力度，通過社會的力量，達(dá)到群防群治的目標(biāo)。 毋庸置疑，電視、電臺和報(bào)紙等新聞媒體，是比較直觀、快速和有力的宣傳工具，讓有關(guān)部門和社會公眾及時地了解照明設(shè)施被盜的嚴(yán)重狀況，認(rèn)識到照明設(shè)施被盜的危害性，提高了社會公眾對照明設(shè)施的關(guān)注程度，由此達(dá)到領(lǐng)導(dǎo)重視、市民關(guān)心、群策群力、群防群治的目標(biāo)。 2、與公安和交警建立協(xié)作和共防關(guān)系，聯(lián)合進(jìn)行防治。 由于人力、物力和財(cái)力以及職能、權(quán)限等方面的限制，照明設(shè)施的防盜僅僅依靠路燈管理機(jī)構(gòu)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此，可以與市公安110以及市交警大隊(duì)建立協(xié)作和共防關(guān)系。如市公安110在執(zhí)勤過程中如果發(fā)現(xiàn)照明設(shè)施運(yùn)行異常則及時向有關(guān)人員反饋，交警在處理車禍過程中如涉及到照明設(shè)施損壞的也在第一時間通知有關(guān)人員，而監(jiān)察人員在執(zhí)勤過程中如發(fā)現(xiàn)故意破壞和盜竊照明設(shè)施行為的立即向市公安110報(bào)警。 3、運(yùn)用先進(jìn)的防盜監(jiān)測技術(shù)，及時獲取照明設(shè)施被盜竊、被破壞的信息。 在道路安裝防盜監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在原有路燈控制箱內(nèi)加裝的，并在每條路燈線路的末端加裝線路監(jiān)測模塊，通過系統(tǒng)自動監(jiān)測線路技術(shù)參數(shù)，來判定監(jiān)測線路是否處于正常狀態(tài)。如果產(chǎn)生異常，系統(tǒng)將在5秒之內(nèi)通過短信的方式及時向有關(guān)人員報(bào)警，從而達(dá)到防盜的效果。 可在綠地嘗試安裝無回收價值的草坪燈，該類草坪燈采用玻璃鋼材質(zhì)，無回收價值，是目前照明市場上研制出的比較新型的具有防盜功效的燈具。 6、成立專門的照明監(jiān)察隊(duì)伍，加強(qiáng)巡查力度。 成立專業(yè)的路燈監(jiān)察和防盜隊(duì)伍，并專門配備汽車、對講機(jī)和手機(jī)。這支隊(duì)伍的主要職能有：一是晝夜巡查，及時發(fā)現(xiàn)并反饋路燈運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各類故障；二是及時處理照明設(shè)施在運(yùn)行過程中的人為損壞等突發(fā)事件；三是接到防盜報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警后，及時與市公安110聯(lián)系，并趕赴事發(fā)地點(diǎn)查看，以阻止城市照明設(shè)施被盜事件的發(fā)生；四是接獲市公安110和市交警大隊(duì)的突發(fā)事件信息后，及時與維護(hù)人員聯(lián)系，確保城市照明設(shè)施的正常運(yùn)行。 |
| 問題三： 短隧道有沒有照明的替代方案，山區(qū)公路養(yǎng)護(hù)不方便 解答：采用逆反射照明為主的方案。 |
| 問題四： 隧道的應(yīng)急處置，逃生，隱患排查，水泥路面的改造。 解答： 隧道的應(yīng)急處置、逃生是很大的問題， 曾經(jīng)看過終南山隧道的大樞紐視頻、應(yīng)急救援演練視頻，感覺挺高大上（應(yīng)急救援-緊急廣播--開啟逃生通道-車道指示器關(guān)閉-可變信息版提示-照明加強(qiáng)-通風(fēng)井運(yùn)行，具體分工：路政封路，交警-消防現(xiàn)場救援，拖車出動；搞定之后，清洗路面，灑水車清洗 測定結(jié)構(gòu)性能，空氣檢測，然后解除封路 開啟運(yùn)用），但是據(jù)相關(guān)人士介紹，存在以下問題： 1）逃生通道少，且非單獨(dú)設(shè)置。2）救援設(shè)施（消防報(bào)警）等質(zhì)量差，容易失效，難以維護(hù)；逃生門打不開，蓄水池、消防栓、無水等；同時開燈率低，風(fēng)機(jī)開的更少，隧道內(nèi)氣味渾濁。 水泥路面改造，考慮水泥路面反射系數(shù)一般為瀝青路面的2倍左右，為了達(dá)到路面亮度指標(biāo)，多數(shù)隧道采用水泥路面，但存在摩擦系數(shù)低，剎車距離長，是誘發(fā)事故的重要原因，一般采用拉毛（較為容易失效）、洗铇、改為瀝青混凝土等（最長效）改造措施，均能收到較好的效果。 |
| 問題五： 隧道標(biāo)識牌設(shè)施及視認(rèn)性： 解答： 隧道洞口旁標(biāo)識標(biāo)牌有以下幾種： （一）禁止標(biāo)志： 1.車輛限速 2.閑人免進(jìn) 3.嚴(yán)禁煙火 （二）警告標(biāo)志： 1.當(dāng)心觸電 2.當(dāng)心墜落、吊物 3.當(dāng)心火災(zāi) （三）指令標(biāo)志：佩戴安全帽 （四）提示標(biāo)志：滅火器位置駕駛員長時間在光線昏暗、空間封閉狹小的隧道環(huán)境中行駛，心理難免倍感壓抑，迫切希望逃離隧道，加之隧道出口弱視覺參照物使駕駛員速度感、距離感不足，致使超速行駛。超速行駛造成駕駛員視野區(qū)域范圍縮小，注視點(diǎn)移至前方，視區(qū)敏感性變差，導(dǎo)致駕駛員對道路周邊信息的感知能力降低，難以及時發(fā)現(xiàn)周邊障礙物，同時超速也會增強(qiáng)駕駛員眩光感，使駕駛員明適應(yīng)困難，易導(dǎo)致追尾等交通事故發(fā)生。 因此需要適當(dāng)增加交通標(biāo)志與隧道出入口距離，對交通標(biāo)志安全距離設(shè)置不夠的隧道出入口，應(yīng)采取措施提高標(biāo)志視認(rèn)性； 具體措施有以下幾點(diǎn)： 1）改善隧道出入口照明和駕駛員視覺條件，降低視覺障礙； 2）標(biāo)志牌設(shè)置角度以3°~ 5°俯角為宜，路側(cè)標(biāo)志與道路垂直面設(shè)置成一定角度（建議10°左右），以提高視認(rèn)性； 3）隧道出入口反光膜等級務(wù)必達(dá)到工程三級以上。 4）在重要的交通標(biāo)志上設(shè)置外部照明或LED主動發(fā)光照明，確保夜間150m以上的視認(rèn)距離，提高夜間標(biāo)志的視認(rèn)性。5）考慮駕駛員視認(rèn)習(xí)慣，避免標(biāo)志信息過載、保障視覺信息的連續(xù)性。 |
問題六： 目前在隧道照明技術(shù)領(lǐng)域，LED照明的得到大規(guī)模的應(yīng)用，LED照明的性價比也在各種照明方式中脫穎而出，但也存在一些問題： 1）LED照明質(zhì)量參差不齊，而導(dǎo)致照明壽命短，散熱差； 2）投入成本較大，LED照明雖然省電，但是并不省錢。 隧道燈具呈線形分布，一般情況下路面亮度均勾度應(yīng)保證不小于35%。在隧道照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，入口段和出口段燈具的密度和照度通常最大，而中間段最小。同時中間段燈具的布設(shè)長度也是最長，其它段的燈具布設(shè)長度應(yīng)根據(jù)隧道實(shí)際長度和實(shí)際要求進(jìn)行計(jì)算。對于曲線隧道，采用雙側(cè)布燈時宜采用對稱布燈方式；采用單光帶布置時宜沿曲線外側(cè)布置。
2）LED與逆反射照明方式相結(jié)合。通過在隧道設(shè)置半環(huán)形輪廓帶，采用熱熔型標(biāo)線材料，在照明不夠的隧道，能夠有效緩解照明不足問題，且成本較低、維護(hù)方便。 |
| 問題七： 國外最新照明標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)規(guī)范的差異性分析 解答： 我國標(biāo)準(zhǔn)指：《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG-T-D702-01-2014）以及《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD70-2004） 歐洲標(biāo)準(zhǔn)指：《公路隧道和地下通道照明指南》CIE88 -2004 美國標(biāo)準(zhǔn)指：《美國隧道照明國家標(biāo)準(zhǔn)》ANSI/IESNA RP-22 -05 1）各標(biāo)準(zhǔn)在隧道照明段長度上的規(guī)定及計(jì)算公式存在差異。如美國在過渡段長度的確定上直接以10s作為過渡時間。 2）各標(biāo)準(zhǔn)在隧道照明段亮度水平的確定上也有所不同。如確定過渡段長度的入口段亮度和中間段亮度，在相同條件下各標(biāo)準(zhǔn)取值也存在差異。
3）各標(biāo)準(zhǔn)在一些指標(biāo)參數(shù)的確定上也存在不同。如在照明停車視距上，在相同的車速條件下，其值卻不相同。
4）各標(biāo)準(zhǔn)在隧道照明段長度存在一定的差異： 中國標(biāo)準(zhǔn)在各照明段的亮度上要低于美國和CIE 標(biāo)準(zhǔn)。在入口段長度上，美國標(biāo)準(zhǔn)> CIE 標(biāo)準(zhǔn)> 中國標(biāo)準(zhǔn)；在過渡段長度上，美國標(biāo)準(zhǔn)與CIE 標(biāo)準(zhǔn)比較相似，而中國標(biāo)準(zhǔn)的過渡段長度大部分情況下長于其他兩個標(biāo)準(zhǔn)；在中間段的長度上，其長度主要受其他照明段長度的影響，隨著計(jì)算車速的提高，入口段和過渡段的長度；在出口段長度上，美國標(biāo)準(zhǔn)并無規(guī)定，而CIE 標(biāo)準(zhǔn)則以一個安全停車視距長度為標(biāo)準(zhǔn)，我國標(biāo)準(zhǔn)則建議以60m 進(jìn)行取值。 5）隧道各照明段的亮度存在差異： 在入口段開始處的亮度上，根據(jù)近十年來建設(shè)的公路隧道照明調(diào)研情況，如果采用單一的隧道入口照明段會導(dǎo)致后半段亮度過高，因此最新的規(guī)范中采取CIE中分段設(shè)置的方法。CIE 標(biāo)準(zhǔn) > 美國標(biāo)準(zhǔn) > 中國標(biāo)準(zhǔn)，但隨著計(jì)算車速的提高，中國標(biāo)準(zhǔn)的隧道入口段亮度水平逐漸接近于美國標(biāo)準(zhǔn)，但仍遠(yuǎn)小于CIE標(biāo)準(zhǔn)在整體平均亮度水平上，美國標(biāo)準(zhǔn) > CIE標(biāo)準(zhǔn) > 中國標(biāo)準(zhǔn)，其差距隨著計(jì)算車速的減少逐漸加大。 在過渡段亮度上，美國標(biāo)準(zhǔn) > CIE標(biāo)準(zhǔn) > 中國標(biāo)準(zhǔn)，這與我國隧道照明標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定及采用三個階梯式過渡照明段有關(guān)。 在出口段亮度上，除了美國標(biāo)準(zhǔn)中未對此作出規(guī)定，我國與CIE 標(biāo)準(zhǔn)都建議出口段亮度取中間段亮度的5倍。 隧道的整體平均亮度水平是: 美國標(biāo)準(zhǔn)>CIE標(biāo)準(zhǔn)>中國標(biāo)準(zhǔn)，且隨著計(jì)算車速的減少，其差距逐漸加大。雖然美國標(biāo)準(zhǔn)中入口段起始的亮度低于CIE的亮度，但由于其入口段的長度及過渡段的亮度值高，因此，美國標(biāo)準(zhǔn)的隧道整體亮度水平要高于CIE標(biāo)準(zhǔn)，并大大高于中國標(biāo)準(zhǔn)。 對比各隧道照明標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)各標(biāo)準(zhǔn)不僅在照明段長度和亮度上的規(guī)定存在差異，在一些指標(biāo)參數(shù)的確定也存在不同。如車流量的評價上，我國和CIE是以每小時每條車道的車輛數(shù)為指標(biāo)，而美國則是以年平均日隧道單向所有車道車輛數(shù)為指標(biāo)。又如在安全停車視距的計(jì)算上，三個標(biāo)準(zhǔn)在相同計(jì)算車速的條件下，其安全停車視距值卻不同，尤其是美國標(biāo)準(zhǔn)中所對應(yīng)的安全停車視距長度遠(yuǎn)大于CIE標(biāo)準(zhǔn)和中國標(biāo)準(zhǔn)。 |
| 問題八： 隧道能耗評價指標(biāo)和評價方法的見解 解答： 1.隧道照明評價指標(biāo) 1）可見度：可見度就是人眼辨認(rèn)物體存在或形狀的難易程度2）顯色性：顯色性就是照明光源對物體色表的影響，該影響是由于觀察者有意識或無意識地將它與參比光源下的色表相比較而產(chǎn)生的。 3）反應(yīng)時間：隧道照明所引起的交通安全問題與駕駛員看見障礙物到采取措施的時間間隔，即反應(yīng)時間長短密切有關(guān)。 4）照明功率密度：照明功率密度就是單位面積上的照明安裝功率。 5）照明控制：隧道照明除中間段照明外，應(yīng)根據(jù)所在地區(qū)的光氣候、地理位置和季節(jié)變化進(jìn)行智能實(shí)時照明控制，尤其是根據(jù)洞口外亮度變化進(jìn)行調(diào)光控制，控制方式宜采用光控、時控和人工控制相結(jié)合的方式。 6）照明管理：照明管理也是隧道照明節(jié)能的一項(xiàng)重要措施，所以應(yīng)制定科學(xué)的維護(hù)計(jì)劃，定期進(jìn)行燈具清洗、光源更換及其他設(shè)施的維護(hù)，使管理制度化，實(shí)現(xiàn)照明管理節(jié)能和交通安全。 2.公路隧道照明節(jié)能評價指標(biāo)： 為響應(yīng)安全、節(jié)能、環(huán)保、高效和經(jīng)濟(jì)的隧道節(jié)能目標(biāo)。將隧道節(jié)能績效評價指標(biāo)體系劃分為五個維度：安全維度、經(jīng)濟(jì)維度、運(yùn)營管理維度、環(huán)保維度和社會影響維度。 1）經(jīng)濟(jì)維度指標(biāo)：分別為當(dāng)期投資節(jié)能率、當(dāng)期投資收益率、項(xiàng)目凈現(xiàn)值比率、項(xiàng)目內(nèi)部收益率、投資回收期和項(xiàng)目抗風(fēng)險能力。 2）安全維度指標(biāo)：通風(fēng)及通風(fēng)控制系統(tǒng)可靠度、照明及照明控制系統(tǒng)可靠度、供配電系統(tǒng)可靠度。 3）運(yùn)營管理維度：日常節(jié)能管理規(guī)章制度的制定、機(jī)構(gòu)與崗位的設(shè)置、節(jié)能改造后的設(shè)備維護(hù)、節(jié)能宣傳及培訓(xùn)情況、能耗的智能監(jiān)控、隧道能源數(shù)據(jù)庫完善程度。 4）社會影響維度：節(jié)能貢獻(xiàn)率。 5）環(huán)保維度：環(huán)保技術(shù)和材料的使用情況。 3. 隧道照明節(jié)能效益評估： 1）照明節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益評估: 總成本=投資費(fèi)用+運(yùn)營費(fèi)用；投資費(fèi)用=燈具費(fèi)用+電纜費(fèi)用+備用電源費(fèi)用；運(yùn)營費(fèi)用=用電費(fèi)用+維護(hù)費(fèi)用。 2）照明節(jié)能環(huán)保效益評估：我國的電力生產(chǎn)大部分為火力發(fā)電，燃燒大量的原煤和石油，產(chǎn)生大量的粉塵和二氧化碳、二氧化硫等氣體，環(huán)境污染嚴(yán)重，通過半導(dǎo)體照明的應(yīng)用可以減少電力使用及污染物的排放，同時，半導(dǎo)體照明本身易于回收，沒有汞等有害污染問題。 3）照明節(jié)能社會效益評估：半導(dǎo)體照明工業(yè)的發(fā)展，還將帶動和形成一個新的產(chǎn)業(yè)鏈。LED的產(chǎn)業(yè)化，將帶動上游外延片和管芯工業(yè)的發(fā)展和下游應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)和更新?lián)Q代,將會促使一批新興企業(yè)的誕生?？山鉀Q就業(yè)問題。 4.評價方法： 對于隧道節(jié)能績效的評價可以采用能耗定額和多指標(biāo)綜合評價法兩種。 1）能耗定額：能耗定額是考核隧道節(jié)能管理工作好壞的重要方法之一，也是評價節(jié)能績效的重要手段。但目前我國仍沒有制定相關(guān)的公路隧道能耗定額，對公路隧道能源管理工作的全面開展和推廣，帶來了一點(diǎn)的阻力。因此，在以后的公路隧道能源管理工作中，必須注重公路行業(yè)能耗定額的制定。以提高管理、決策和評價的科學(xué)性和高效性。 |
| 問題九： 目前有效費(fèi)比最高（含后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用）的隧道照明方案嗎 解答： 建立在能源節(jié)省的設(shè)計(jì)前提下，不同的方案的費(fèi)用各不相同。 1) 隧道反光材料鋪設(shè)節(jié)能研究 通過在隧道內(nèi)表面兩側(cè)涂設(shè)較高反射率的反光材料，在相同光通量條件下，可以大大提高路面的照度水平和亮度水平，同時可以提高照度均勻性，給行車者提供一個舒適的行車環(huán)境，減小安全事故的發(fā)生。此外，如果在隧道照明設(shè)計(jì)上，考慮到隧道側(cè)壁反光性能對路面照亮和亮度的，提升作用，那么在燈具的配置上就可以降低燈具功率，大大減小能源的消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能節(jié)排、綠色照明的目的。 2）照明燈具節(jié)能研究 高壓鈉燈的優(yōu)勢在于，建安費(fèi)用較少，在隧道照明初步建設(shè)中費(fèi)用較為低廉，但因其燈泡結(jié)構(gòu)使能源不能完全的應(yīng)用于照明中，造成了能源的無用消耗；LED燈的優(yōu)勢在于，能源利用率高，同時壽命較長，減少了能源消耗費(fèi)用和附加費(fèi)用的資金消耗，但在速調(diào)照明初步建設(shè)中建安費(fèi)較高；
3）燈具布設(shè)方式 對稱布置的優(yōu)勢在于美觀大方，同時便于建設(shè)，但不能較好的切合需求亮度，有一定的能源浪費(fèi)；交錯布置能夠更好的切合需求亮度且照明效率高，但因其較對稱布置安裝較為復(fù)雜，間接性的增加了人工費(fèi)用；中線布置也能夠更好的切合需求亮度，但不適合較高需求亮度的布設(shè)要求，同時各個車道亮度差別較大，較為不利于駕駛員適應(yīng)；各段不同的優(yōu)勢在于最好的能源節(jié)約，同時中和了一部分的人工費(fèi)用，但隧道中各段布設(shè)不同增加了駕駛員的視覺疲勞度，且以高壓鈉燈布設(shè)時，會出現(xiàn)上文展示中功率消耗反而增加的問題。 綜上所述，各種方案都有其特點(diǎn)，可以根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需求從各種方案中選擇較為優(yōu)秀同時符合客觀要求的方案。 |
| 問題十： 設(shè)計(jì)中時常碰到立交接隧道的情況，隧道最外側(cè)車道兼作加減速車道時，交通安全設(shè)計(jì)的一些注意事項(xiàng)有哪些？ 解答： 隧道互通立交結(jié)合段在不少城市中較為常見，特別是城市隧道出口接互通立交問題尤多，主要問題 1）車速過慢（特別是跨江隧道出口時為上坡），造成追尾及擁堵；2）指路系統(tǒng)誘導(dǎo)性差，導(dǎo)致車輛不能提前變道， 3）容易誘發(fā)二次事故。 主要建議： 1）隧道內(nèi)統(tǒng)一限速，不建議分車道分車型限速（統(tǒng)一限速減少車速差）； 2）在隧道內(nèi)特別是出口路段，每隔200-300安裝一排車道燈（即綠箭頭、紅叉），車道燈采用智能化操作（前方出現(xiàn)問題，支隊(duì)接到報(bào)警后，10s內(nèi)車道燈顯示前方路況，防止二次事故）。 3）將隧道外立交方向/路名信息設(shè)置在隧道內(nèi)相應(yīng)車道路面上，可以在隧道出口前500m、200m、1000m多次重復(fù)，提醒駕駛員提前換道（如隧道內(nèi)不允許變換車道，則可在隧道入口前車道路面、門架式標(biāo)志上予以設(shè)置）。 4）考慮色彩在不同環(huán)境、不同照度下的恒常性，也可以通過色彩誘導(dǎo)，如右方出口路面設(shè)置成特殊色彩，便于增加方向信息的誘導(dǎo)性。 |
| 問題十一： 目前有費(fèi)效比最高(含后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用)的隧道照明方案嗎？ 解答： 完全不設(shè)主動照明，僅僅采用逆反射設(shè)施+標(biāo)志標(biāo)線，按照高級別反光膜壽命理論上不小于10年，維護(hù)較少，不需要設(shè)置主動照明，可以用于農(nóng)村公路隧道上（最新規(guī)范也要求：不設(shè)置照明的隧道應(yīng)設(shè)置視線誘導(dǎo)設(shè)施）。 |
| 題十二： 隧道內(nèi)路緣石與路面的高差錯臺，存在安全隱患 解答： 一方面可以在隧道入口處安全防撞墊或者防撞桶，在隧道入口處設(shè)置警示標(biāo)志，特別是在隧道洞口外面設(shè)置黃黑相間反光材料（立面標(biāo)記），以起到提醒駕駛員進(jìn)入隧道。 另一方面隧道的檢修道上可以設(shè)施逆反射材料，以提升檢修道的視認(rèn)性。 |
問題十三： 利用光控手段對隧道過渡段照明進(jìn)行控制 解答： 首先技術(shù)是可行的。但是，目前隧道照明的主要問題是開燈率較低甚至不開燈，利用光控手段對過渡段照明進(jìn)行控制的前提是要充足的照明；而且利用光控手段進(jìn)行控制涉及到燈具以及光控設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)問題。 總體而言，實(shí)際過程中難以實(shí)施。 |
| 問題十四： 非機(jī)動車路權(quán)問題 解答： 由于我國很多公路隧道在設(shè)計(jì)階段很少考慮到非機(jī)動車和行人的通行情況，針對非機(jī)動車和行人通行的情況，應(yīng)該分情況進(jìn)行討論： 1、一級路以上的隧道應(yīng)該禁止非機(jī)動車和行人在隧道內(nèi)通行。2、二級路以下的隧道路段如果要通行非機(jī)動車和行人，行人則在檢修道上通行，而非機(jī)動車需要在檢修道與機(jī)動車道間劃出一定距離以供非機(jī)動車通行，并且在隧道內(nèi)外做出相應(yīng)的改善設(shè)計(jì)，必須在隧道外200m路段即設(shè)置警告標(biāo)志提醒駕駛員隧道內(nèi)有非機(jī)動車通行，注意減速行駛；隧道洞口則注意非機(jī)動車道的防撞保護(hù)，避免機(jī)動車錯誤駛?cè)敕菣C(jī)動車道中，同時在非機(jī)動車上設(shè)置主動發(fā)光突起路標(biāo)或者逆反射的突起路標(biāo)，使機(jī)動車駕駛員能觀察清楚非機(jī)動車道。建議在非機(jī)動車上設(shè)置逆反射材料，騎行者、步行者也需要穿反光服裝。 3、通行非機(jī)動車和行人的隧道必須按照規(guī)范進(jìn)行照明，同時加強(qiáng)相關(guān)隧道的檢視巡邏工作。 |
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