一种公路隧道群路段的遮阳棚设计方法技术

本发明专利技术提供了一种公路隧道群路段的遮阳棚设计方法，根据隧道群路段设计时速、隧道间距和外部光照强度三个因素确定合适的遮阳棚型式，根据隧道群路段设计时速、隧道间距、外部光照强度以及遮阳棚型式确定合理的遮阳棚材料透光率与长度。本发明专利技术能确定合理的遮阳棚的材料与长度，实现沿着行车方向的合理亮度变化，将各个区段的亮度变化控制在驾驶员视觉所能接受的范围之内，创造合理的隧道群光环境过渡带，有效缓解隧道群出入口地段的明暗适应问题，对于改善公路隧道群路段的驾驶环境，减低交通事故发生率具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种公路隧道群路段的遮阳棚设计方法
本专利技术属于公路隧道交通安全设施领域，尤其涉及一种公路隧道群路段的遮阳棚设计方法。
技术介绍
随着我国公路隧道的建设与发展，越来越多的公路隧道群得以建成，同时隧道连接段的行车安全问题值得人们去重视。根据研究表明，隧道内外的光差极大，进而产生的明暗适应问题是隧道的进出口路段交通事故高发的主要原因。因此在毗邻隧道间设置合理的减光设施，从而实现光环境的过渡尤为重要。目前，国内对隧道进出口地段减光设施的研究主要集中于单一隧道入口段。对于单一隧道入口段的遮阳棚设计，主要由人眼经历暗适应所需要花费的时间确定。但是国内对公路隧道群路段的遮光设施设计方案尚属空白。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种公路隧道群路段的遮阳棚设计方法，以填补现有设计方法的空白，以更加有效地保障隧道连接路段的行车安全。为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：本方案提供一种公路隧道群路段的遮阳棚设计方法，包括以下步骤：S1、获取公路隧道的洞外最大亮度；S2、分别根据洞外最大亮度和隧道入口照明段的折减系数，计算得到上游隧道出口段末段的材料透光率以及下游隧道入口段末段的材料透光率；S3、根据上游隧道出口段末段的材料透光率以及下游隧道入口段末段的材料透光率，分别计算得到上游隧道出口段第一段的材料透光率以及下游隧道入口段第一段的材料透光率；S4、根据上游隧道出口段第一段的材料透光率以及下游隧道入口段第一段的材料透光率，计算得到连续亮度折减的人眼适应时间；S5、根据连续亮度折减的人眼适应时间以及隧道设计时速，计算得到下游入口段遮阳棚的设计长度；S6、根据所述下游遮阳棚的设计长度，降级计算得到上游隧道出口段遮阳棚设计长度；S7、根据不同的隧道间距以及隧道设计时速，计算得到连接式遮阳棚和非连接式遮阳棚的划分界限；S8、根据连接式遮阳棚和非连接式遮阳棚的划分界限、下游遮阳棚的设计长度以及上游隧道出口段遮阳棚设计长度，完成对公路隧道群路段的遮阳棚设计。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种公路隧道群路段的遮阳棚设计方法，确定合理的遮阳棚的材料与长度，实现沿着行车方向的合理亮度变化，将各个区段的亮度变化控制在驾驶员视觉所能接受的范围之内，创造合理的隧道群光环境过渡带，有效缓解隧道群出入口地段的明暗适应问题，对于改善公路隧道群路段的驾驶环境，减低交通事故发生率具有重要意义。进一步地，所述步骤S2中根据洞外最大亮度计算得到上游隧道出口段末段材料透光率以及隧道入口段末段材料透光率的表达式如下：其中，c2表示下游隧道入口段末段的材料透光率，c'2表示上游隧道出口段末段的材料透光率，L20表示洞外最大亮度，K表示路面平均亮度与平均照度的换算系数；根据隧道入口照明段的折减系数计算得到上游隧道出口段末段材料透光率以及隧道入口段末段材料透光率的表达式如下：其中，c2表示下游隧道入口段末段的材料透光率，c'2表示上游隧道出口段末段的材料透光率，k表示隧道入口照明段的折减系数。上述进一步方案的有益效果是：根据入口照明设计对上游及下游隧道末端的材料透光率进行约束，避免光环境变化过大对驾驶带来不良体验。再进一步地，所述步骤S3中上游隧道出口段第一段材料透光率的表达式如下：其中，c′1表示上游隧道出口段第一段的材料透光率，c'2表示上游隧道出口段末段的材料透光率；所述下游隧道入口段第一段材料透光率的公式如下：其中，c1表示下游隧道入口段第一段的材料透光率，c2表示下游隧道入口段末段的材料透光率。上述进一步方案的有益效果是：根据末端材料透光率对上游及下游隧道第一段的材料透光率进行约束，避免光环境变化过大对驾驶带来不良体验。再进一步地，所述步骤S4中人眼适应时间的表达式如下：t＝t1+t2其中，t表示人眼适应时间，t1表示第一段遮阳棚的人眼适应时间，计算结果向上取整，t2表示第二段遮阳棚的人眼适应时间，计算结果向上取整，c1表示下游隧道入口段第一段的材料透光率，c2表示下游隧道入口段末段的材料透光率，c′1表示上游隧道出口段第一段的材料透光率，c'2表示上游隧道出口段末段的材料透光率。上述进一步方案的有益效果是：根据各段材料透光率计算人眼在不同光环境变化下所需的适应时间并向上取整，保证人眼有足够的适应时间。再进一步地，所述步骤S5中下游遮阳棚设计长度表达式如下：其中，l表示下游遮阳棚的设计长度，v表示隧道设计时速，t表示人眼适应时间。上述进一步方案的有益效果是：根据各段适应时间计算各段遮阳棚设计长度，保障光环境过渡舒适的同时避免材料浪费。再进一步地，所述步骤S6中包括以下步骤：S601、据所述下游遮阳棚的设计长度，降级取下游隧道入口段的设计时速；S602、根据降级后的设计时速以及人眼适应时间，计算得到上游隧道出口段遮阳棚设计长度。上述进一步方案的有益效果是：利用人眼光环境适应特点，简化了计算步骤。再进一步地，所述步骤S7中连接式遮阳棚和非连接式遮阳棚划分界限的表达式如下：其中，L'表示连接式遮阳棚和非连接式遮阳棚的划分界限，表示上游隧道出口末段遮阳棚长度，表示上游隧道出口第一段遮阳棚长度，表示下游隧道入口第一段遮阳棚长度，表示上游隧道出口末段遮阳棚长度，v表示隧道设计时速，t1表示第一段遮阳棚的人眼适应时间，计算结果向上取整，t2表示第二段遮阳棚的人眼适应时间，计算结果向上取整。上述进一步方案的有益效果是：通过各段遮阳棚设计长度，得到总的遮阳棚设计长度，并以此对遮阳棚类型进行划分。再进一步地，所述步骤S8包括以下步骤：S801、判断连接式遮阳棚和非连接式遮阳棚的划分界限是否小于隧道间距，若是，则按照非连接式遮阳棚进行设计，并进入步骤S802，否则，按照连接式遮阳棚进行设计，并重新计算下游入口段遮阳棚的设计长度和上游隧道出口段遮阳棚的设计长度，并进入步骤S803；S802、根据下游遮阳棚的设计长度、上游隧道出口段遮阳棚设计长度以及非连接式遮阳棚，完成对公路隧道群路段的遮阳棚设计；S803、根据不同的隧道间距计算得到第一连接式遮阳棚和第二连接式遮阳棚的划分界限；第一连接式遮阳棚和第二连接式遮阳棚划分界限的公式如下：其中，L″表示第一连接式遮阳棚和第二连接式遮阳棚划分界限，v表示隧道设计时速，t′1表示连接段遮阳棚第一段适应时间，计算结果向上取整，t'2表示连接段遮阳棚第二段适应时间，计算结果向上取整；S804、判断第一连接式遮阳棚和第二连接式遮阳棚的划分界限是否小于隧道间距，若是，则按照第一连接式遮阳棚进行设计，并进入S805，否则，按照第二连接式遮阳棚进行设计，并进入S806；S805、根据下游遮阳棚的设计长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种公路隧道群路段的遮阳棚设计方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、获取公路隧道的洞外最大亮度；/nS2、分别根据洞外最大亮度和隧道入口照明段的折减系数，计算得到上游隧道出口段末段的材料透光率以及下游隧道入口段末段的材料透光率；/nS3、根据上游隧道出口段末段的材料透光率以及下游隧道入口段末段的材料透光率，分别计算得到上游隧道出口段第一段的材料透光率以及下游隧道入口段第一段的材料透光率；/nS4、根据上游隧道出口段第一段的材料透光率以及下游隧道入口段第一段的材料透光率，计算得到连续亮度折减的人眼适应时间；/nS5、根据连续亮度折减的人眼适应时间以及隧道设计时速，计算得到下游入口段遮阳棚的设计长度；/nS6、根据所述下游遮阳棚的设计长度，降级计算得到上游隧道出口段遮阳棚设计长度；/nS7、根据不同的隧道间距以及隧道设计时速，计算得到连接式遮阳棚和非连接式遮阳棚的划分界限；/nS8、根据连接式遮阳棚和非连接式遮阳棚的划分界限、下游遮阳棚的设计长度以及上游隧道出口段遮阳棚设计长度，完成对公路隧道群路段的遮阳棚设计。/n

【技术特征摘要】
20200518 CN 20201041856041.一种公路隧道群路段的遮阳棚设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取公路隧道的洞外最大亮度；
S2、分别根据洞外最大亮度和隧道入口照明段的折减系数，计算得到上游隧道出口段末段的材料透光率以及下游隧道入口段末段的材料透光率；
S3、根据上游隧道出口段末段的材料透光率以及下游隧道入口段末段的材料透光率，分别计算得到上游隧道出口段第一段的材料透光率以及下游隧道入口段第一段的材料透光率；
S4、根据上游隧道出口段第一段的材料透光率以及下游隧道入口段第一段的材料透光率，计算得到连续亮度折减的人眼适应时间；
S5、根据连续亮度折减的人眼适应时间以及隧道设计时速，计算得到下游入口段遮阳棚的设计长度；
S6、根据所述下游遮阳棚的设计长度，降级计算得到上游隧道出口段遮阳棚设计长度；
S7、根据不同的隧道间距以及隧道设计时速，计算得到连接式遮阳棚和非连接式遮阳棚的划分界限；
S8、根据连接式遮阳棚和非连接式遮阳棚的划分界限、下游遮阳棚的设计长度以及上游隧道出口段遮阳棚设计长度，完成对公路隧道群路段的遮阳棚设计。


2.根据权利要求1所述的公路隧道群路段的遮阳棚设计方法，其特征在于，所述步骤S2中根据洞外最大亮度计算得到上游隧道出口段末段材料透光率以及隧道入口段末段材料透光率的表达式如下：






其中，c2表示下游隧道入口段末段的材料透光率，c′2表示上游隧道出口段末段的材料透光率，L20表示洞外最大亮度，K表示路面平均亮度与平均照度的换算系数；
根据隧道入口照明段的折减系数计算得到上游隧道出口段末段材料透光率以及隧道入口段末段材料透光率的表达式如下：






其中，c2表示下游隧道入口段末段的材料透光率，c′2表示上游隧道出口段末段的材料透光率，k表示隧道入口照明段的折减系数。


3.根据权利要求1所述的公路隧道群路段的遮阳棚设计方法，其特征在于，所述步骤S3中上游隧道出口段第一段材料透光率的表达式如下：



其中，c′1表示上游隧道出口段第一段的材料透光率，c′2表示上游隧道出口段末段的材料透光率；
所述下游隧道入口段第一段材料透光率的公式如下：



其中，c1表示下游隧道入口段第一段的材料透光率，c2表示下游隧道入口段末段的材料透光率。


4.根据权利要求1所述的公路隧道群路段的遮阳棚设计方法，其特征在于，所述步骤S4中人眼适应时间的表达式如下：
t＝t1+t2






其中，t表示人眼适应时间，t1表示第一段遮阳棚的人眼适应时间，计算结果向上取整，t2表示第二段遮阳棚的人眼适应时间，计算结果向上取整，c1表示下游隧道入口段第一段的材料透光率，c2表示下游隧道入口段末段的材料透光率，c′1表示上游隧道出口段第一段的材料透光率，c′2表示上游隧道出口段末段的材料透光率。


5.根据权利要求1所述的公路隧道群路段的遮阳棚设计方法，其特征在于，所述步骤S5中下游遮阳棚设计长度表达式如下：



其中，l表示下游遮阳棚的设计长...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈树汪，王明年，包逸帆，韩常领，秦鹏程，严涛，于丽，刘大刚，颜冠峰，王旭，
申请(专利权)人：云南省交通规划设计研究院有限公司，西南交通大学，中交第一公路勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53