[发明专利]基于等效光幕亮度的隧道洞口减光方法

权利要求书

1.一种基于等效光幕亮度的隧道洞口减光方法，其特征在于,包括以下步骤：

步骤S1、采用相机获取洞口接近段的景观环境；

步骤S2、根据等效光幕亮度极坐标图进行景物占比分析，确定需要减光设计的景物；具体方法为：

先以隧道洞口的中心位置处为原点，以数码相机拍摄处的2°视角为内圆，56.8°视角为外圆，在内圆和外圆之间划分m个球带环，并在极坐标图上平均划分出n个等角度的扇形，从而将每一球带环平均划分为n个等大的扇形块，得到等效光幕亮度极坐标图；把等效光幕亮度极坐标图重叠在拍摄的接近段照片上，使等效光幕亮度极坐标图的原点位于隧道洞口的中心位置处，在极坐标图覆盖的范围内，根据面积占比确定减光设计的景物；

步骤S3、对确定的减光设计景物，对景物的表面反射特征和反射系数进行改善，通过降低景物表面亮度的方式进行减光优化；具体包括以下方法：

利用物体在漫反射时表面亮度和表面照度的关系，利用其反射特征进行优化，来降低洞口所需亮度；

洞门选用反射系数小，定向度低的材料；

入口段的公路路面材料选用深红色和灰色间隔的复合路面；入口段公路的复合路面布设长度计算如下:

其中，D_th为入口段长度；h为隧道洞口净高；S_c是深红色路面环境下的停车视距；v是行车速度；t_c为深红色路面环境下的驾驶员反应时间；k为深红色的色彩编号；f_c为深红色路面环境下驾驶员反应时间t_c的正态分布概率密度函数；μ_c表示眼动试验的样本期望值；σ_c表示通过眼动试验获取的样本方差；

在极坐标图中面积比例大的山体种植针叶乔木、深色灌木或草本植物；

如果在极坐标图中有广告牌，选用反射系数小于0.2，定向度小于0.4的漫反射材料作为广告牌的装饰；步骤S4、计算减光优化后洞外眩光源引起的等效光幕亮度；

步骤S5、计算减光优化后的入口段亮度值。

2.根据权利要求1所述的基于等效光幕亮度的隧道洞口减光方法，其特征在于，在所述步骤S1中，获取洞口接近段的景观环境时，在距离隧道洞口一个停车视距且离地面1.5m高度位置处利用数码相机对接近段进行拍摄。

3.根据权利要求1所述的基于等效光幕亮度的隧道洞口减光方法，其特征在于，在所述步骤S4中，计算极坐标图视野范围的等效光幕亮度L_seq的计算公式为：

L_ije＝τ_wsτ_aL_ij+L_ws

其中，i表示球带环的序号,1≤i≤m；j表示扇形的序号；1≤j≤n；L_ije为第i个球带环被第j个扇形划分出的扇形块的等效亮度；τ_ws为挡风玻璃折射率，τ_a为空气光透射比，L_ws为挡风玻璃亮度值，L_ij为第i个球带环被第j个扇形划分出的扇形块的平均亮度值。

4.根据权利要求3所述的基于等效光幕亮度的隧道洞口减光方法，其特征在于，在所述步骤S5中，计算入口段亮度值L_th的公式为：

其中：L_a为空气散射光亮度；C_m为最小察觉对比；ρ为小目标的光反射系数；q_c为小目标所在位置路面亮度与小目标中心处垂直面照度的比值。