基于DIALux的公路隧道洞口减光防眩措施评价

针对目前公路隧道洞口遮光棚的设计缺乏量化评价方法的问题,本文以苏锡常南部高速公路太湖隧道为工程实例,利用DIALux模拟太湖隧道洞口一年四季每天12个小时的日照场景,得出了遮光棚内路面照度分布。根据不同设计方案的照度水平,比对公路隧道减光防眩照度标准,优化了遮光棚的减光效果,确定了太湖隧道遮光棚的设计方案。该方法可提升隧道工程建设设计水平,为隧道洞口减光措施方案提供了行之有效的量化评价方法。     

毗邻隧道减光棚洞配置技术

毗邻隧道设置减光棚是降低毗邻区段连续光环境变化的重要手段,减轻驾驶者因视觉过渡变化而产生的疲劳感。为了达到更好的减光效益,本文对高速公路毗邻隧道减光棚洞配置方面做了相关研究。采用DIALux仿真软件,分别模拟了毗邻隧道在6月份和12月份全天不同时段的自然光,计算分析了减光棚三种透光配置(顶、中、底部两侧透光)下路面均匀程度,进一步模拟分析了减光棚不同透光率下的照明质量。研究结果得出:三种透光配置中,毗邻隧道减光棚在中部两侧透光时路面均匀度最好,均匀度最高可达0.84;中部两侧透光率在50%～70%时路面平均照度最佳。     

基于GIS的地域性光气候信息系统

地域性的光气候信息是本土化的建筑采光设计的重要基础。本文运用GIS平台,建立了地域性光气候信息系统,输入当地的太阳辐射数据,就可以获得室外照度和天空亮度分布等光气候数据。本文介绍了该系统的工作原理、模块组成、照度模型转化流程和天空亮度模型转化流程等。运用该系统可以大大丰富我国用于采光设计的光气候数据,因而可以大大提高建筑采光设计的准确性和可靠性。     

似阴天空亮度分布模型研究

本文在利用大量可靠数据的基础上，以天空亮度分布为前提，开展了对似阴天空必要性研究，从建筑采光设计考虑，认为这类天空是不可忽略的中问天空的一个重要组成部分。进而利用天空等效大气模型，将ＣＩＥ全阴天空、似阴天空、似晴天空和ＣＩＥ全晴天空用相同数学模型加以描述。在此基础上，运用云量、云形、水平散射照度、东、南、西、北垂直立面照度、天顶亮度等理论和观测数据，对似阴天空以及它与上述另外三种类天空之间关系，就天空最大亮度元和亮度变化率二个确定天空亮度分布特征量进行广泛深入分析研究。利用拍摄──图象数字化系统和相应数据处理程序，最终给出似阴天空的数学表达式，完成了似阴天空亮度分布模型的建立工作。     

公路隧道照明对比显示系数探讨

文章对公路隧道照明对比显示系数进行了探讨,根据实际隧道在不同照明工况时在给定区域内各测点处路面亮度和小目标垂直面上照度的比值,分析了不同隧道中间段和入口段在只开启基本照明时的对比显示系数的变化规律,并探讨了在不同照明功率(光源功率近似成倍变化)时入口段的对比显示系数几乎保持不变的现象,得出了公路隧道照明的对比显示系数与隧道照明方式、灯具间距和挂高、光源功率、灯具位置、灯具配光以及隧道内多次反射等有关,即与隧道内光的空间相对分布有关。     

公路隧道照明灯具利用系数研究

灯具利用系数是隧道照明设计、参数优化中计算路面水平照度的一个重要参数,提高灯具利用系数有利于提高路面的平均照度。但目前使用该参数时,多数采用灯具利用系数曲线或设为定值,造成计算误差。为了得到能根据灯具配光数据和布灯参数变化的利用系数,建立了隧道照明灯具利用系数计算模型,并依据此模型,分析了利用系数与布灯高度、布灯横向偏移距离及布灯仰角的变化规律。仿真算例表明,所建利用系数模型正确,用于布灯参数优化时,比利用系数取定值时的结果更准确,照明系统也更节能。此模型适用于中央布灯、拱顶侧偏布灯、交错布灯和对称布灯形式灯具利用系数的计算。     

重视道路和隧道照明中亮度与照度的关系

本文从国外道路照明设计的照度法、亮度法、小目标可见度法三种方式谈起,分析了我国照明业界对亮度法的认识不足;并以隧道照明设计的两种场景为例,综合比较了六个方案分别在沥青路面R3和水泥路面C1情况下的地面和墙面的亮度与照度,也计算了路面的亮度与照度的均匀性及眩光值。比较不同方案的结果发现我国隧道照明灯具与国外的差距,以此提请照明界同仁们认真审视道路与隧道照明中亮度与照度的关系。     

自由曲面光学系统设计中目标面照度分布的优化

以驾驶员视觉光环境需求为约束、以灯具总光通量最小为目标,建立了LED路灯自由曲面光学设计时所需的道路路面照度分布优化模型,利用Lingo软件得到了次干路最佳照度分布,相比与基于均匀照度分布设计的LED路灯节能30%左右。     

白光LED用于公路隧道照明的设计分析（上）

白光LED作为一种新型固体光源,已经逐渐用于道路照明。一般公路隧道照明设计要考虑众多因素,除了要达到一些道路照明中要求的指标如照度、均匀度等外,还要考虑隧道不同分区之间照明的不同。在白天和夜晚,由于隧道进出口照明与外界光有差异,也由于眼睛对光的适应问题,而需要提供不同的照明方式。本文考虑到白天自然光对隧道照明的影响,对于使用LED照明时,白天和夜晚的隧道照明分别进行设计。基于软件模型,分别设计隧道各个区域的照明,给出隧道照明良好的设计方案,并且对最终隧道照明的内部段进行了中间视觉下的修正。结果说明目前条件下白光LED应用于隧道照明已可达到较好的效果。     

室内工作面天然采光照度分布实时预测方法

照射进室内的天然光随时间变化往往是非线性的,在空间上的分布也往往是不均匀的,随着智慧照明技术的快速发展,准确舒适的调光决策依赖于可靠的天然采光照度分布基础数据收集方法。本文采用两种机器学习算法:随机森林(Random Forest)和BP反向传播神经网络(Back Propagation Neural Network),以四种主要输入特征(传感器照度信息、天空亮度信息、时间信息、其他信息(房间尺寸、窗地比、室内平均采光系数、建筑朝向))在实测方法下对室内工作面照度分布进行了实时预测。结果表明,随机森林模型在测试集中的回归决定系数R2为0.826;BP反向传播神经网络模型在测试集中的回归决定系数R2为0.739,随机森林的表现相对较好。两种机器学习算法在室内照度分布预测方面具备发展潜力,在未来建筑的照明智慧化调光及间接节能方面具有正向促进作用。     

重识道路和隧道照明中亮度与照度的关系

从国外道路照明设计的照度法、亮度法及小目标可见度法三种方式谈起,分析了我国照明业界对亮度法的认识不足;并以隧道照明设计的两种场景为例,综合比较了六个方案分别在沥青路面R3和水泥路面C1情况下的地面和墙面的亮度与照度,并计算了路面的亮度与照度的均匀性及眩光值。比较不同方案的结果发现我国隧道照明灯具与国外的差距,以此提请照明界同仁们认真审视道路与隧道照明中亮度与照度的关系。     

基于洞外减光的高速公路隧道照明节能

在分析公路隧道照明节能研究与应用现状基础上,探讨通过降低洞外亮度来实现隧道照明节能的可行性。考虑与山岭地区高速公路自然环境相融合,提出一种利用绿色藤蔓遮挡自然光的隧道洞外减光结构,并以长度为1 000 m的高速公路隧道为例进行了节能效益分析。结果表明:在设置隧道洞外减光结构后的50年运营期可节约22%的电能。本文的研究为山岭地区高速公路隧道洞外减光的推广应用提供参考。     

校园建筑光环境与能耗的实测及模拟

针对目前教学建筑光环境的设计缺陷以及照明冷负荷导致的高能耗等问题,选择天津某高校三种典型教室为研究对象进行实测和分析,并在实测数据的基础上,建立合理的DIALux和DesignBuilder模型。实测结果表明,三种类型教室都存在光照度低、照度分布不均匀的现象;仅依靠人工照明时,黑板照度明显不足,且相关能耗达不到国家标准。基于合理的模型,对教室光环境进行了优化,提出了改进室内光照品质的方法以及控制策略,以改善教室光环境,降低照明相关能耗。本研究为面向教学建筑光环境舒适性的提升和合理的设计提供了参考。     

隧道内轮廓标对隧道照明环境的影响

在隧道营运中,为达到最优的隧道照明效果,找出影响照明效果的因素至关重要。隧道内轮廓标能显著改善驾驶员的视觉体验,但目前尚缺乏洞内安装的轮廓标对照明环境影响的量化研究,在相关研究的基础上,根据山西省长治市东阳关隧道照明设计情况建立了有无轮廓标的两类隧道照明模型,通过模拟计算得到评价照明质量的各指标,分析了隧道轮廓标对照明效果的影响。隧道内(中间段)安装轮廓标对隧道照明环境的影响非常小,轮廓标主要起引导作用,旋转轮廓标的安装角度对隧道路面照度和路面亮度有轻微贡献,未来可以考虑随车流自行改变角度的隧道内轮廓标。研究对隧道内轮廓标的应用具有重要的参考价值。     

LED路灯专用的小炫目高效LED光引擎

针对目前LED路灯和LED隧道灯普遍存在的较严重的炫目问题,介绍了一种LED路灯专用的小炫目高效LED光引擎,其实质是小功率的狭光束发散角投光灯具,既可轻易实现路灯下矩形路面的均匀照度,又可以解决一般LED路灯现存炫目的问题。     

浙西南山区高速公路隧道洞外亮度L20（S）研究

在分析传统公路隧道洞外亮度L20（S）测算方法不足的基础上,介绍一种基于数码技术的公路隧道洞外亮度L20（S）测试方法,使得大规模、高效率地实测公路隧道洞外亮度L20（S）成为可能。采用上述方法和手段对金丽温、两龙高速公路隧道洞口光环境进行实测,提出浙西南山区高速公路隧道洞外亮度L20（S）建议值,可供高速公路隧道照明系统节能运营及改造设计时参考。基于环境景观理论,提出符合＂环境友好型＂山区高速公路隧道设计理念的接近段减光措施。研究成果具有较好的经济效益、社会效益和生态效益,可在实际工程中全面推广应用。     

利用光气候数据确定隧道洞外景物亮度的方法

本文旨在隧道洞外景物亮度的现有理论基础上,探讨利用光气候数据将太阳总辐射转化为水平总照度,从而利用转换系数得到不同方向的景物表面照度,再通过典型景物的反射系数确定隧道洞外景物亮度参考值,为隧道入口段照明设计提供依据。     

考虑负荷特性和馈线分段的配电网供电能力评估

计算配电网最大供电能力(total supply capability,TSC),除了可得出各个主变压器的负载率,还可准确描述各条馈线和各个馈线段的负荷分布。首先分析了负荷同时率对于TSC计算的影响,在此基础上建立了考虑负荷特性和馈线分段的TSC模型,该模型考虑了N-1校验和馈线段现状负荷约束。采用MATLAB线性规划函数求解TSC模型后,进一步以馈线期望负荷偏差最小为目标函数建立馈线负荷分布优化模型,采用MATLAB二次规划函数求解得出各个馈线段分配负荷值。结合馈线段现状负荷,计算馈线段可供新接入配电变压器的场景。算例结果表明本文算法能够合理均衡地分配各条馈线和各个馈线段的负荷,能够指导新用户的有序接入。数据表明现状负荷约束不仅可能改变负荷分布,还可能降低TSC值。     

路灯照度测量方法及数据处理系统

基于GB/T 5700-2008《照明测量方法》标准,运用中心布点法和四角布点法对道路的照度进行测量,并编写平均照度数据处理系统对路面平均照度、照度均匀度、最小照度等参数进行计算和处理。根据这些参数对所测路灯铺设路段进行评价。结果表明,本方法可节省数据计算和处理的时间,提高道路照明照度测试的工作效率。     

基于CIE标准一般天空的实际天空模型研究

本文围绕绿色照明中对天然光的利用问题,在照明领域引入群体智能理论的控制思想。通过对天然光动态模式的实时监测和采样,基于15种CIE标准一般天空模型和亮度分布计算,提出任意时刻天空模型的智能识别算法,并与构建的主观评价结果相一致。从而为天然光的开发利用,提供一定的理论支持。