涪陵白涛隧道群安全运营照明节能关键技术研究

摘要

随着高速公路隧道里程的不断增加，在能源紧张和照明运营成本居高不下的形势下，公路隧道照明节能技术的研究已经越发受到社会各届的关注。在不影响行车安全和实现节能降耗的前提下，如何利用公路隧道照明节能技术有效的降低隧道运营开支是一个非常重要的研究课题。本论文以涪陵区梓白高速公路的白涛隧道群工程为依托，对其安全运营照明节能关键技术进行研究。
　　本研究主要内容包括：⑴按照《公路隧道照明设计细则》的相关要求，对白涛隧道群进行区段划分;根据各段亮度和长度的计算方法，对白涛隧道群各隧道的照明区段的亮度与长度进行验算，也对其照明运营系统进行科学评述。⑵研究隧道常用照明光源的性能，对常用的光源高压钠灯与新型光源LED灯进行对比分析;分析白涛隧道群照明光源比选的指标与方法;采用DIALux商业照明计算软件对高压钠灯和LED光源进行仿真模拟分析，然后对模拟结果进行对比分析，最终得出LED在发光效率、节能和显色性方面优于高压钠灯。由此得出在白涛隧道群中若只考虑拱项偏单光带布置，除了在各隧道入口段1处，采用高压钠灯以外，在隧道其他各个照明区段均可采用LED灯具替代高压钠灯。⑶探讨隧道照明灯具的布置方式、布灯时所需考虑的频闪效应;对比研究对称布置、交错布置中、央布置和中央偏单光带布置四种布灯方式的布灯效率。验证白涛隧道群采用中央偏单光带布置的科学性。研究逆光照明的原理，并对逆光照明倾角进行验证，得出逆光照明合理的倾角参数为30°。最后分析白涛隧道群照明灯具布置的原设计方案，指出其问题，然后采用了DIALux商业软件对其进行优化设计。优化后的灯具布置方案更节能。⑷分析白涛隧道群设计所采用的照明控制系统，指出其设计存在的问题;并对白涛隧道群的设计照明系统进行优化，设计出一种结合车流量、车速度及洞外亮度LED无级调光系统，以便达到安全运营与节能的目标。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 问题提出及研究意义

1．2 国内外隧道照明技术研究现状

1．2．1 国外现状

1．2．2 国内现状

1．3 隧道照明节能技术发展趋势

1．3 本文主要研究内容、技术路线

1．3．1 本文主要研究内容

1．3．2 本文技术路线

第二章 白涛隧道群土建工程及其照明系统

2．1．1 概述

2．1．2 主要技术标准

2．1．3 隧道主洞衬砌内轮廓

2．2 白涛隧道群照明区段的划分

2．2．1 接近段

2．2．2 入口段照明

2．2．3 过渡段

2．2．4 中间段

2．2．5 出口段

2．2．6 紧急停车带和横通道照明

2．3 白涛隧道照明各区段长度及亮度验算分析

2．4 白涛隧道群照明运营系统

2．4．1 照明系统设置

2．4．2 隧道照明灯具安装

2．4．3 照明光源及灯具选择

2．5 白涛隧道群的照明节能问题

2．5．1 照明光源及灯具方面

2．5．2 灯具布置方式

2．5．3 隧道照明控制模式

2．5．4 安全运营的照明设施

2．6 本章小结

第三章 白涛隧道群照明节能光源研究

3．1 隧道光源的对比分析

3．1．1 高压钠灯

3．1．2 LED灯

3．1．3 高压钠灯与LED灯对比分析

3．2 白涛隧道群照明光源节能的比选

3．3 DIALux仿真设计软件的介绍

3．4 白涛隧道群照明光源仿真模拟

3．4．1 仿真模拟模型

3．4．2 仿真模拟条件

3．4．3 仿真模拟方法

3．4．4 仿真模拟结果

3．4．5 仿真模拟结果分析

3．5 本章小结

第四章 白涛隧道群照明灯具布置节能的研究

4．1 白涛隧道群照明灯具布置方式节能研究

4．1．1 隧道照明灯具布置安案

4．1．2 隧道照明灯具光照效率

4．2 白涛隧道照明灯具布置角度研究

4．2．1 逆光照明

4．2．2 逆光照明倾角验证

4．3 白涛隧道照明灯具布置方案优化设计

4．3．1 白涛隧道群照明灯具布置原设计方案

4．3．2 白涛隧道群照明灯具布置设计方案优化

4．4 本章小结

第五章 白涛隧道群安全运营照明节能控制系统研究

5．1 白涛隧道群照明运营控制系统设计方案

5．1．1 设计原则

5．1．2 隧道照明系统设置

5．1．2 隧道照明控制

5．1．3 隧道照明控制流程

5．2 白涛隧道群安全运营控制系统设计优化

5．2．1 白涛隧道群照明控制系统整体方案

5．2．2 白涛隧道群照明控制亮度计算模型

5．2．3 控制系统主程序流程设计

5．3 本章小结

第六章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果