一种基于逆反射信息的城市下穿短隧道照明系统改善方法技术方案

一种基于逆反射信息的城市下穿短隧道照明系统改善方法。先利用短隧道引道端墙灯柱设置变高度横向悬索，在悬索上横向设置3排灯具，灯具纵向与隧道线形及隧道内灯具设置一致，灯柱下缘设置立面标记线，引道侧墙设置竖向标线及多层轮廓标，路面设置横向错视觉减速标线，共同组成隧道引道中频逆反射信息流；隧道下穿段设置侧墙竖向标线并延伸至洞顶，与多层侧墙轮廓标和路面横向错视觉减速标线共同构成隧道下穿段中频逆反射信息流；纵向每隔1~2m，利用隧道内侧墙、引道侧墙下缘设置立面标记线，同时路面路侧设置突起路标，共同构成高频逆反射信息流。本方法能缓和隧道进出口照明过渡，并通过设置多道逆反射视觉信息实现隧道进出口车速的平稳过渡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于逆反射信息的城市下穿短隧道照明系统的改善方法，通过城市下穿短隧道照明水平及效率的提升，实现视觉诱导与交通安全效益的协调。
技术介绍
城市下穿短隧道的道路特征易导致典型交通安全问题。城市交叉口为了减少交通冲突，提升通行能力，经常会设置一些短隧道下穿。这样形成的短隧道路段一般由下穿段与进口段引道、出口段引道组成，下穿段一般长度为5(Tl00m，进出口引道一般长15(T200m。 而隧道本身的长度由于用地性质、相交道路宽度、渠化尺寸等因素限制，其下穿段长度远小于相应进出口引道的长度，同时考虑到引道纵坡一般在3°/Γ5%，车辆进入隧道时容易加速行驶；对向车道的分隔带较窄，一般以双黄线及分流线分隔，当背景照度较低时导致会车过程中时有发生严重的炫目现象；由于进出口路段的引道纵坡通常是引起行车安全问题的主要路段，且短隧道缺乏车速管理措施，也导致进入隧道的过程容易发生超速，并发生追尾及碰撞侧墙等交通事故；同时隧道环境较为封闭，救助困难，增大了交通事故的危害性，因此亟需城市短隧道的针对性的改善设计。进出口引道路段的照明设计存在不足，隧道内外照度过渡剧烈，且道路侧墙、路上空间等未充分利用。现状的短隧道照明在城市道路照明及公路照明的相关规范中没有强制性的规定，照明被简单处理，缺少针对性，特别是规范中对于小于IOOm的城市短隧道照明没有强制性规定，导致有的不设置照明，或者在引道挡墙上设置较短的灯柱，光源高度无渐变，不能很好地诱导隧道及引道线形，使隧道进出口的照度过渡不够顺畅；夜间行车时，在外部照明效果差的隧道引道，由于照度不足、对向车辆远光灯等影响·，容易产生炫目，并且由于没有较好的诱导设计，驾驶员在进入隧道引道之前不能迅速发现进出口 ；白天行车时， 在外部照明较亮的情况下，照度过渡剧烈，容易导致视觉的不适感，降低进出隧道下穿段时视觉的辨识能力，增加驾驶员的紧张情绪，影响下穿短隧道的行车安全。由于一般城市下穿隧道侧墙通常设计简单，仅以墙砖、防尘涂料铺装，辅以纹理、浮雕或者植被降低眩光，且引道路面及路上空间尚有开发的余地，因此为城市短隧道视觉诱导和照明改善设计提供了可行性。基于光流率的车速控制方法得到应用。光流率被认为是影响速度感知的重要视觉因素。光流率是人运动时，空间中各点穿过视野的相对速度。国内外学者通过光流率在交通中“无意识”地进行速度控制的使用来提升公路环境速度知觉，刘兵在硕士论文“基于驾驶员视知觉的车速控制和车道保持机理研究”中(武汉理工大学，2008年)通过心理物理实验得出当光流率小于2Hz，或大于32Hz时，驾驶员会出现速度低估，光流率在4Hz 16Hz时， 实验者对速度产生了高估，其中光流率为12Hz高估达到30%以上。逆反射材料及技术已日趋成熟。近些年，反光膜、反光片、反光漆等逆反射材料的应用越来越广泛，成本越来越低，这就为隧道内部采用“逆反射照明”夯实了基础。逆反射技术最大特点是充分利用车辆前灯的亮光，通过逆反射材料的表面结构，为驾驶人感知，从而改善驾驶者的安全视距，优化道路沿线交通设施视认效果，让驾驶者获得更多的时间、更强化的感受，来判断路况和获取指导信息，以便及时正确的采取安全措施。它是以物理手段调动人的主观能动性，提高行驶安全，是一种节能环保的低成本道路安全解决方案。城市下穿短隧道由于长度短、其照明及过渡在国家规范中没有强制规定，且对向车道之间分隔带非常窄，难以进行物理隔离，因此在设置照明时常常简化处理，导致照度偏低，进出口照度过渡剧烈，防眩效果差，视机能下降的危害常常被驾驶员低估，容易诱发交通事故。因此亟需在保障交通安全效益的前提下，从视觉诱导系统整体设计出发，利用隧道内外的侧墙及路上空间，设置良好的逆反射照明过渡系统。
技术实现思路
本专利技术利用矩形闭合图案的深度视觉效果更好的原理，利用悬索式照明对道路线形适应性好、照明效率高的特点，并结合基于光流率和边缘率的交通心理学控速方法。即空间频率在12Hz作用下时，感知速度显著大于物理速度，最高达30%以上，而中频、低频条件下(小于2Hz)，感知速度小于物理速度(参见图1)。在行车环境中，理想感知速度应比物理速度略大为宜(小于10%或者5%)，因此需要将高频、中频信息结合起来，以达到感知速度与物理速度相协调，并实现速度控制的长效机制(参见图2 )。本专利技术针对城市隧道长度小于100米的城市下穿短隧道，由于其进出口引道路段所占总长比例大、照度过渡剧烈；在隧道引道上利用对称、等间距的灯柱下缘设置悬索型照明灯具，光源与隧道引道、隧道下穿段内照明方向保持一致；并利用洞外挡土墙、路面、灯具，洞内侧墙、路面、洞顶空间，利用逆反射材料，构筑高频、中频的逆反射信息。悬索型照明及多道频率视觉信息设置，提升隧道入口照明水平及效率，缓和隧道照明过渡，全面提升驾驶员进出隧道过程中的速度感、方向感、距离感，从而引导安全、正确的驾驶行为，达到有效避免交通事故的目的。本专利技术适用于设计车速为4(T60km/h的照明不良的城市下穿短隧道。本专利技术的技术方案(参见附图)，该方法通过在隧道进出口引道设置等间距照明灯柱1、在照明灯柱上设置变高度横向灯柱悬索2，在悬索上横向设置3排照明灯具3，其照明灯具纵向与隧道线形及隧道内灯具设置一致，形成短隧道引道悬索 式照明方式，实现隧道进出口灯具设置及照明合理过渡；并在隧道引道侧墙上设置多层侧墙轮廓标5、侧墙竖向标线6、路面横向错视觉减速标线10及灯柱下缘立面标记线13构成闭合中频逆反射视觉信息流；通过设置路侧单面反光突起路标4、中央分隔带引道双面反光突起路标12和侧墙底端立面标记线9构成高频视觉信息流；选取隧道进口前路面横向错视觉减速标线10共3道，每道错视觉减速标线均添加I道路面横向振动减速标线11。本专利技术的方法中，隧道下穿段设置侧墙竖向标线6并延伸至洞顶，与多层侧墙轮廓标5、路面横向错视觉减速标线10共同构成隧道下穿段中频逆反射视觉信息流。本专利技术的方法中，所述的隧道引道闭合中频逆反射视觉信息流频率为O. 2^0. 5Hz。本专利技术的方法中，所述的隧道下穿段中频逆反射信息流频率为O. 2^0. 5Hz。本专利技术的方法中，在隧道下穿段及引道利用侧墙底端立面标记线9和路侧单面反光突起路标4构成闭合的高频视觉信息流，频率为8 12Hz。本专利技术的方法中，选取隧道洞内进口后及出口前侧墙竖向标线6和路面横向错视 觉减速标线10各2道，在这些侧墙竖向标线6和路面横向错视觉减速标线10均设置2道 车距保持线。本专利技术的方法中，选取隧道进口前路面横向错视觉减速标线10共3道，其每道标 线均添加I道路面横向振动减速标线11以形成组合标线。本专利技术的方法中，侧墙轮廓标5采用钻石级反光膜，路面单面反光突起路标4和中 央分隔带引道双面反光突起路标12采用高强级反光膜，灯柱下缘立面标记线13采用高强 度反光涂料，路面横向振动减速标线11采用振动型道路反光标线涂料，其余墙面、路面标 线采用全天候反光标线。本专利技术的方法中，引道路面上空悬索式照明采用高性能遮光型光源，横向设置3 排，中间一排，两侧行车道上各一排，悬索下灯具横向位置与隧道内灯具布设规则一致，使 下穿隧道的光源保持线性、均匀过渡，进口引道与出口引道灯具完全对称的设置。进出口引 道与隧道内整体布设的照明系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于逆反射信息的城市下穿短隧道照明系统改善方法，其特征在于：该方法通过在隧道进出口引道设置等间距照明灯柱（1）、在照明灯柱上设置变高度横向灯柱悬索（2），在悬索上横向设置3排照明灯具（3），其照明灯具纵向与隧道线形及隧道内灯具设置一致，形成短隧道引道悬索式照明方式，实现隧道进出口灯具及照明的合理过渡；并在引道侧墙上设置多层侧墙轮廓标（5）、侧墙竖向标线（6）、路面横向错视觉减速标线（10）及灯柱下缘立面标记线（13）构成闭合中频逆反射视觉信息流；通过设置路侧单面反光突起路标（4）、中央分隔带引道双面反光突起路标（12）和侧墙底端立面标记线（9）构成高频视觉信息流；选取隧道进口前路面横向错视觉减速标线（10）共3道，每道错视觉减速标线均添加1道路面横向振动减速标线（11）。

【技术特征摘要】
1.一种基于逆反射信息的城市下穿短隧道照明系统改善方法，其特征在于该方法通过在隧道进出口引道设置等间距照明灯柱(I)、在照明灯柱上设置变高度横向灯柱悬索(2)，在悬索上横向设置3排照明灯具(3)，其照明灯具纵向与隧道线形及隧道内灯具设置一致，形成短隧道引道悬索式照明方式，实现隧道进出口灯具及照明的合理过渡；并在引道侧墙上设置多层侧墙轮廓标(5)、侧墙竖向标线(6)、路面横向错视觉减速标线(10)及灯柱下缘立面标记线(13)构成闭合中频逆反射视觉信息流；通过设置路侧单面反光突起路标(4)、中央分隔带引道双面反光突起路标(12)和侧墙底端立面标记线(9)构成高频视觉信息流；选取隧道进口前路面横向错视觉减速标线(10)共3道，每道错视觉减速标线均添加 I道路面横向振动减速标线(11)。2.如权利要求1所述的基于逆反射信息的城市下穿短隧道照明系统改善方法，其特征在于；隧道下穿段设置侧墙竖向标线(6)并延伸至洞顶，与多层侧墙轮廓标(5)、路面横向错视觉减速标线(10)共同构成隧道下穿段中频逆反射视觉信息流。3.如权利要求1所述的基于逆反射信息的城市下穿短隧道照明系统改善方法，其特征在于，所述的隧道引道闭合中频逆反射视觉信息流频率为O. 2^0. 5Hz。4.如权利要求2所述的基于逆反射信息的城市下穿短隧道照明系统改善方法，其特征在于，所述的隧道下穿段中频逆反射信息流频率为O. 2^0. 5Hz。5.如权利要求1所述的基于逆反射信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜志刚，黄发明，陶鹏鹏，郑展骥，王自入，万红亮，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：