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隧道光源颜色对驾驶人员视觉系统的作用分析

2018-11-23    

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7279

导语: 光源的光色包含显色性和色温。视觉功效是人借助视觉器官完成一定视觉作业的能力,通常用完成作业的速度和精度来评定视觉功效,除了人的因素外,还与照明密切相关,在一定范围内,随着照明的改善,视觉功效会有显着的提高。

 

 光源的光色包含显色性和色温。视觉功效是人借助视觉器官完成一定视觉作业的能力,通常用完成作业的速度和精度来评定视觉功效,除了人的因素外,还与照明密切相关,在一定范围内,随着照明的改善,视觉功效会有显着的提高。

  目前,欧盟[1]以及CIE[2-3]的隧道照明设计规范和标准都只考虑隧道路面的亮度或者照度水平,对于色温、显色性和光谱分布等因素对视觉效果的影响考虑不足,导致对隧道照明质量的评价不够科学,造成交通安全和能源浪费的问题。随着仪器设备功能的改进和研究方法的发展,越来越多的研究者开始关注光源光色对驾驶员视觉功效的影响[4].刘英婴等[5]通过反应时间和瞳孔实验,将不同色温的多种光源引入到隧道照明各段并对之进行了相应的研究,得出了光源色温与反应时间和人眼瞳孔大小的变化关系,找到适合隧道过渡段照明的光源。张青文等[6]采用视觉功效法,利用“反应时间测量系统”,测取了人眼在不同色温LED光源下的视觉功效,获得了适用于道路照明的LED光源色温值并且应用于实践。陈仲林等[7]基于司辰视觉理论和中间视觉理论,研究了高压钠灯和金属卤化物灯在不同亮度条件下的发光效率,进行了反应时间实验,得出了金卤灯的司辰视觉在道路照明下发光效率高于高压钠灯的结论,该研究方法值得隧道照明借鉴。洪伟鹏等[8]在明视觉和中间视觉条件下,选取了5个背景亮度对10名视觉正常的测试者进行了反应时间测试试验,研究了高压钠灯、金属卤化物灯、紧凑型荧光灯和LED 4种光源的光效。利用反应时间的试验结果,确定了不同光源在隧道照明环境中的适宜性和节能性。崔璐璐等[9]研究了隧道照明光源的光色与小目标可见度之间的关系,提出了小目标显色性的视觉实验方法,为研究隧道照明的小目标可见度打开了新思路。Barbur等[10]提出了明视觉、暗视觉和中间视觉在视觉功效中的变化理论,该理论为隧道照明的研究提供了研究方法和一定的理论基础。Miomir Kostic等[11]利用中间视觉理论,对照了在隧道中应用HPS光源和MH光源的不同情况,指出虽然HPS的显色更高,颜色的表观也更好,但是MH光源更加实用和节能,应当提倡在隧道照明中使用。

  笔者通过实验研究隧道照明光源的光色对驾驶员视觉功效的影响,以得到显色性和视觉功效的关系以及光源色温、观察目标颜色与视觉功效的关系。

  1显色指数对驾驶员视觉功效的影响

  1.1显色指数对驾驶员视觉的影响实验

  通过现场试验研究隧道照明光源显色指数对驾驶员视觉功效的影响。选择2座隧道进行小目标识别实验,2座隧道分别标为1号隧道和2号隧道,其中1号隧道所用光源为高压钠灯(HPS)、2号隧道安装了HPS和LED两种光源,实验过程中根据需要开启其中一种光源。2座隧道照明光源的基本参数见表1.

  

 实验隧道照明的基本参数

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