[发明专利]基于安全视认的白天隧道入口段照明标准测算方法及其系统

说明书

本发明涉及基于安全视认的白天隧道入口段照明标准测算方法，包括：（a）设定隧道入口段内光环境参数；（b）确定隧道内特征位置，测量隧道内特征位置的平均路面亮度L；（c）在隧道内特征位置放置目标物，令驾驶员以不同速度从隧道外驾车驶向目标物，获取驾驶员不同速度下发现目标物的视认距离D，测量驾驶员发现目标物时所在位置的路面亮度L₂₀，求取亮度折减系数K为L与L₂₀的值；（d）重新设定隧道入口段平均路面亮度L，重复（b）和（c），获取多组不同的视认距离D和相应的亮度折减系数K；（e）利用Sigmoid函数模型对多组D与K的数据计算拟合，求得D与K的关系模型公式为；（a）将隧道最高限速的安全停车视距D₀代入到所述模型公式中，得出白天隧道入口段的最小亮度折减系数K₀。本发明还涉及实现本发明方法的系统。

技术领域

本发明涉及公路隧道照明技术领域，特别涉及一种基于安全视认的白天隧道入口段照明标准的测算方法及系统。

背景技术

公路隧道照明目的是为安全、高效的隧道交通运行营造良好的光环境，保证隧道路面能见度和驾驶员的可视性，满足驾驶员从环境中迅速获取大量信息的需要，防止因视觉信息不足而引发交通事故。白天隧道入口段照明条件对驾驶员的视觉特性产生直接影响。当照明水平设计不合理时便会导致隧道洞内外光环境变化剧烈，出现“黑洞效应”，使驾驶员出现视觉滞后现象，导致驾驶视认困难和紧张而采取错误的驾驶行为，易诱发交通事故。国内外针对这种问题，提出了对白天入口段的照明进行设计，但也存在问题。

国内外对白天隧道入口段照明设计存在诸多问题。如只考虑了亮度指标，缺乏对色温、显指等光源特性指标的考虑，设计指标过于单一，往往不能满足驾驶员在不同色温、显色指数光源特性照明条件下的实际需要，降低了隧道运行的安全服务水平。研究隧道入口段照明光源特征和视认小目标物的手段多采用静态检测手段，约束了研究成果的可靠性，对一定设计速度或限制速度条件下的隧道入口段照明标准至今缺乏一个合理的检测计算方法，使得隧道的照明设计不能有效消除黑洞效应带来的安全隐患。为了提高公路隧道的行车的安全性、稳定性和舒适性，需要寻求一种能够用于实际驾驶过程中隧道入口段不同光源特性照明标准的测算方法及其系统，特别是对于白天隧道入口段。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述技术缺陷，提供一种多指标、动态测量、可靠性高和满足驾驶员实际需要的基于视认安全的隧道入口段照明标准的测算方法，同时，本发明还提供了一种系统紧凑、操作简易的实现基于视认安全的隧道入口段照明标准的测算方法的系统，此系统提供多种光环境变量，能够动态测量这些变量，从而克服了传统测算系统指标单一、静态检测可靠性低、不能满足实际驾驶需要的技术缺陷。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供一种基于安全视认的白天隧道入口段照明标准的测算方法，所述测算方法包括如下步骤：(a)设定隧道入口段内的光环境参数，包括设定隧道内色温为T₀，设定显色指数为Ra₀和隧道入口段内平均亮度为L₀ ；(b)确定隧道内特征位置，所述隧道内特征位置是从该特征位置处开始隧道内的路面亮度保持不变,并测量所述隧道内特征位置的平均路面亮度L；(c)在所述隧道内特征位置处放置目标物，令驾驶员以不同速度从隧道外驾驶机动车向所述目标物方向行驶，从而获取驾驶员不同速度下发现所述目标物所需的视认距离D，并测量驾驶员发现所述目标物时所在位置的路面亮度L₂₀，求取亮度折减系数K为L与L₂₀的比值；(d)重新设定隧道入口段平均路面亮度L₀，并重复步骤(b)和(c)，从而获取多组不同平均路面亮度对应的视认距离D和相应的亮度折减系数K；(e)根据获取的多组视认距离D和相应的亮度折减系数K，利用Sigmoid函数模型对多组D与K的数据进行计算拟合，求得D与K的关系模型公式为(f)将所述隧道的设计最高限速速度下的安全停车视距D₀代入到所述模型公式中，得出所述白天隧道入口段所要求的最小亮度折减系数K₀。