1、道路照明设计中的若干问题分析摘要：该文从道路照明的设计原则、设计标准、设计内容及步骤、灯杆和灯具选择、使用道路照明软件辅助设计、高杆灯、注意事项多方面探讨城市道路照明的设计。 关键词：道路照明 质量指标 心理分析 注意事项 中图分类号：TD625 文献标识码： A 文章编号： 前言 良好的城市道路照明对社会安全、交通畅顺、美化城市等有着重要的意义。为确保合适稳定持久的道路照明效果，首先要抓好设计这个关键环节。笔者结合多年从事路灯维护、施工及设计工作的经验，并参考相关资料，从多个方面探讨城市道路照明的设计。 一、驾驶员对道路照明的视觉要求 现代化道路主要是为汽车交通服务的, 因此道路照明必须考虑
2、驾驶员的视觉要求, 以便驾驶员能迅速、准确地获得有关的道路交通信息, 使之在夜间驾驶汽车时也能有良好的安全感和舒适感。具体说来, 驾驶员对道路照明的视觉要求主要有以下几个方面: 1 要能及时地发现道路上的车辆、行人和障碍物, 并准确地掌握其形状、大小、数量、位置、动态、移动方向和速度等信息; 2 要能清楚地观察到道路条件, 如道路的线形、宽度以及结构形式等;3要能及时发现道路上的特殊点及其所在位置, 如交叉口、岔道、高速公路的出入口等; 4 要能够看清楚路面的干、湿、凸、凹以及路面有无缺陷、损伤等情况; 5 要能及时观察道路设施状况, 能看清交通标志、标线、信号灯、交通情报板等显示的内容及其确
3、切含义; 6 要能容易地看清车内的各种仪表、指示灯所表示的内容; 7 如果前方道路上没有任何障碍物, 要能得到无障碍物的确切信息。白天, 由于有自然光, 获得上述信息不成问题, 但是到了夜晚, 如无良好的道路照明, 就不可能获得上述信息。因此, 必须应用道路照明, 以使驾驶员在必需的安全距离以外就能获得上述信息。 二、道路照明的质量分析 1 路面平均亮度 路面平均亮度不仅影响能否看清路面上的障碍物, 而且对眼睛的疲劳及舒适感有着重要影响。试验得知, 当路面平均亮度比较低时, 人的视觉感受性极低, 对物体的辨别能力很差, 时常发生错误。随着路面平均亮度的增大, 视觉感受性开始显著增加, 辨别速度
4、也加快。因此, 道路照明必须保证具有相当高的路面平均亮度。据研究表明,在保持无眩光和均匀照明的条件下, 人眼的最小亮度辨别比随着路面平均亮度的增大而变小。通常实际道路照明的最小亮度辨别比可达 1. 5 左右, 对应的路面平均亮度则需要 1 2cd/ m2。我们曾在平均亮度为 1cd/ m2 和 2cd/ m2 的路面上进行对比实验, 让驾驶员观察不同的交通标志和几何图形, 结果表明平均亮度为 2cd/ m2 的路面可使驾驶员获得更舒适的视觉感受, 观察错误也降低了 18%。因此, 在可能的情况下, 应尽量使路面保持足够的平均亮度。 2 路面亮度的均匀度 路面亮度均匀度是指路面亮度分布的均匀程度
5、。其衡量指标通常有两个: 总均匀度 U0 和纵向均匀度 U1。U0 表示整个路面上的亮度均匀度, 它主要影响对前方路面上障碍物的辨认, 可用整个照明路面上的最小亮度 L min 与路面平均亮度 L r 的比值来表示, 即 U1 表示运行车道中间道路轴线方向上的亮度均匀度, 它影响驾驶员对前方路面主观感觉的明暗不均程度, 可用运行车道中间道路轴线上的最小亮度 L 1min 与最大亮度 L 1max 的比值来表示。即 如果路面亮度不均匀, 会刺激驾驶员的眼睛,形成不舒适感, 影响驾驶员的观察和感知。因此,路面亮度的均匀性对夜间行车安全十分重要。根据国内外道路照明设计经验, 一般道路要求 U00.
6、4, U10. 5 0. 7。这样既可保持路面亮度相对均匀, 满足驾驶员观察的需要, 同时又能保证驾驶员在运行车道驾驶车辆时具有良好的视觉舒适性, 减轻视觉疲劳。 3 道路照明的眩光性 道路照明所产生的眩光有两种, 一种是生理眩光, 主要是强光射入驾驶员的眼睛后, 发生散射引起光幕而使驾驶员的视力降低。一种是心理眩光, 主要是由于道路照明引起驾驶员心理上的不舒适感。因眩光引起的不舒适程度, 可用眩光控制指数 G 来评价。根据国内外有关资料, 可总结出眩光控制指数与不舒适程度的关系如表 1 所示。 一般道路 G = 46 即可满足要求。对于生理眩光, 可用眩光阈限来评价。因为发生生理眩光时, 驾
7、驶员会感受到障碍物与背景的亮度对比度C1 比无眩光时的亮度对比度 C0 要低, 因此, 可以根据眩光造成的亮度对比度的变化来评价生理眩光的程度。一般多以相对阈限值 Ti 来作为限制指标。 一般道路照明要求 Ti10%。这样既保证了安全行车的需要, 又不致于过分加大道路照明 的成本。 4 道路照明的视线诱导性 道路照明的视线诱导性是指通过合理地沿道路线形布置照明器, 给驾驶员提供道路的方向、线形、坡度等情报, 为驾驶员引导前进方向。它直接影响着行车安全, 一般道路都要求道路照明要具有良好的视线诱导性。 三、道路照明中应注意的心理问题 1 照明器的光源特性应符合驾驶员的视觉要求 为了保证驾驶员能准
8、确地感知交通信息, 在选择照明器时, 除要考虑发光效率、光束形状、使用寿命、光源颜色、控制性能等因素外, 还要考虑驾驶员的视觉需要。萤光汞灯光色为白色, 导色性能好, 驾驶员在观察外界物体时, 不会因物体颜色的改变而出现观察错误, 而且其寿命长, 经济性好, 是道路照明的常用灯具。钠光灯光色为橙色, 导色性较差, 会改变外界物体的自然颜色, 为驾驶员的观察带来困难, 但其透视性很好, 可以使驾驶员在很远的距离上就发现它, 因此, 在一些交通复杂或危险的地点, 钠光灯照明可以唤起驾驶员的注意, 起到很好的警示作用。 2 照明方式的选择应考虑 驾驶员的安全行驶要求通常的照明方式有普通杆式照明、高杆
9、式照明、悬索式照明和栏杆式照明。采用何种照明方式, 除要考虑道路的等级、宽度、夜间交通量和横断面布置形式等基本因素外, 还要根据每种照明方式的特点和驾驶员的心理需求而定。普通杆式照明是把照明器安装 10 15m 高的灯杆顶端,可沿道路两侧或一侧任意设置灯杆, 而且可按照道路线形的变化配置照明器。不仅简单经济, 而且在弯道上有良好的视线诱导性。 3 道路照明的设置应利于驾驶员的视觉适应 从照明路段驶入不照明路段时, 车行道的亮度应逐渐减弱, 以利于驾驶员的视觉适应, 避免因亮度急剧变化, 使眼睛无法适应, 导致视力下降,影响观察。 4 道路照明应具有良好的视线诱导性 驾驶员在夜间行车时, 对道路
10、方向的判断受到了很大限制, 因此, 为了保证行车安全, 道路照明应具有良好的视线诱导性。道路照明的视线诱导性与照明方式、路灯的间距、高度、光源颜色等众多因素有关, 所以, 为保证驾驶员能容易地识别道路方向, 必须注意合理布置灯杆和照明器、改变毗连道路的光源颜色、限制能造成迷路作用的路外橱窗、广告、霓红灯的灯光等。同时, 在平曲线上, 照明器最好布置在曲线外侧, 以提高路面亮度分布的均匀性, 改善驾驶员的视力感觉。 5 道路照明应防止产生眩光 道路照明一旦形成眩光, 不仅对改善驾驶员的夜间视觉无益, 反而会使驾驶员的视觉受到损害, 影响其观察和感知, 甚至会直接导致事故发生。因此, 在道路照明设
11、计中, 无论是照明器的选择、安装, 还是灯杆的布置, 都必须要考虑防眩问题。必要时, 应采取物理防眩措施, 如防眩栅、防眩网等, 以有效解决眩光问题。 6 道路照明应注意和环境景观保持一致 道路照明作为道路环境中的一个组成部分,不仅要在改善夜间视觉条件、保证行车安全方面起作用, 而且在美化道路景观方面也应充分发挥作用。为此, 道路照明应力求采取符合美学要求的照明装置, 注意和环境景观协调一致, 不破坏沿线各种建筑物的建筑学体系, 使整个道路环境形成一个完美的有机体, 增强其使用效果。 结束语 参考文献 1 赵彦辉. 城市道路照明的四项评价指标J. 中国市政工程. 1999(03) 2 陈仲林,杨光璿,冷御寒. 道路照明设计方法J. 灯与照明. 2001(05) 3 周太明,麦长,朱晓燕. 道路照明的评价与设计J. 光源与照明. 1995(03) 4 崔元日,崔鲜明. 道路照明设计基本概念和设计参照值J. 光源与照明. 2002(02)
