浅谈LED灯在隧道照明中的作用

杨秀红

广东省高速公路有限公司深汕西分公司516269

摘要：就目前而言，我国经济正处于一个蓬勃发展的阶段，如此一来带动了许多产业尤其是公共产业的发展，道路交通建设便是其中之一，而公路隧道的数量以及规模也随之增大，于是对于隧道照明，就出现了一些需要得到尽快解决的问题，如节能及安全等。值得庆幸的是，逐渐成熟的led光源技术为led照明灯在公路隧道中的使用研究提供了基础，由此出现了一种新的趋势，即在隧道照明中，使用光效高、稳定性强以及寿命长的光源，并辅以先进的控制技术。

关键词：LED灯；隧道照明；光源

引言

公路隧道作为高速公路架构中的一个重要组成部分，其施工条件与普通的路段相比更显得复杂与困难，这是由于公路隧道中会存在空气环境差以及光照不足等问题。隧道的空间十分有限，高度和宽度也因此而受到限制，只有在公路隧道中安装有足够多且足够明亮的光源，才能从最大程度上保证行车安全。另外，这些照明光源所需要的耗电量十分庞大，而我国的大部分公路隧道采用的光源一般都是高压钠灯，这就导致了隧道照明需要高额的费用。在这样环境下，研究LED照明灯在公路隧道中如何进行合理使用是有一定的必要性的。

1隧道照明的特点

一般来说，道路照明的目的是为了防止因视觉性信息不足而导致交通事故，而把道路上必要的视觉性信息传递给司机，隧道照明也是如此。在视觉性信息充足的情况下行车，才能让司机们安全开车，舒适开车。但是隧道的构造具有一定的特殊性，其顶部以及两侧都是处于封闭状态的，这就带给人们视觉上的干扰，特别是在白天的时候，司机们开车进入隧道前会感觉到隧道存在一定的黑暗，而在隧道中，由于隧道内外光线差太过明显，则会让司机在隧道中短时间内获得一种适应的滞后性，无法马上适应光线的变化，对于司机的有效性视物会产生一定的影响。在出隧道时，司机们则会因为外面的光线太强而看到一个很亮的洞口，这就会让他们的可见度降低，对于隧道的实际状况以及路面的实际状况都是看不清的。因此，在隧道照明的设计当中，应该要对这些视觉问题作出相应的研究并针对其提出对策，力求创造出一个良好的可视性环境。

2LED隧道照明光源

2.1LED与传统隧道照明光源的对比

LED属于半导体材料，呈固态，能够将电力直接转化为光，而与传统的隧道照明光源相比，则有以下特点：光衰小，当LED灯的使用环境能做到良好的散热效果时，那它的正光衰时间为前一千个小时，与普通的道路照明设备相比，这是一个很低的数值，因此而决定了它稳定的发光性能；显色性高，通常情况下的LED显色性都为70以上，高于高压钠灯，因此就算在亮度上要逊色于传统的光源，其在视觉效果上仍然遥遥领先于传统光源，而这也是它的发展前景之一；寿命长，一般来说LED灯的寿命都比较长，远远高于普通的隧道公路照明光源，这决定了它具有耐用性高的特点；价格，在价格方面，LED灯确实要高于传统的照明灯，但是由于LED制造的技术正在不断发展，其价格也得到了逐步的降低。不仅如此，LED灯的安全性能也是很高的，同时也具有着节能的特点。

2.2LED应用于隧道照明的要求

在隧道照明的设计当中，有很多因素需要考虑，比如长度、路面类型、道路结构、交通流量等等诸多因素，而这些因素正是隧道照明设计所需要解决并且完美解决的。

在对光源和照明方法灯环节提出的要求之中，节能性无疑是最基本且最重要的要求，其内涵包括设计节能以及管理节能两个方面。设计节能要求其设计理念的可靠性和创新性都达到标准，并且具有合理科学的标准值，而要求使用的光源也必须具有高效性的特点，因此在节能措施当中，设计节能是最重要的一部分。相较于传统的光源而言，LED具有节能以及稳定性两大绝对的优点，因此当下在LED隧道照明中迫切需要解决的问题为对LED芯片效率进行改进，利用科学的配光设计来使灯具的整体效能都得到提高。

2.3我国公路隧道LED照明应用现状

相对于其它国家而言，我国的隧道照明技术发展处于一个比较慢的状态，这是由于它的发展时间要比其它国家要少，而且对LED产品的研发技术的掌握还不够熟悉。所幸的是，这几年我国的照明企业通过与其他国家就LED照明问题展开了合作交流，提高了对产品自主研发的积极性，使我国的LED照明发展得到了重大突破。在这些突破当中，LED灯在隧道照明中的节能作用得到了明显的提高，这将使LED光源的效率大大的提高，除此之外，通过对LED灯具的设计进行多次研究，以及不断地修改配光方案并加以试验，使LED灯在隧道照明中的整体效能得到了明显的改进。在当前的环境下，我国已经具有较大规模的LED隧道照明工程实例以及示范样板，并且这其中的大部分都得到了认可。

3基于隧道照明的视觉特性的LED照明系统

3.1隧道照明的中间视觉特性

在隧道照明中，针对视觉环境条件这一问题，应该把关注点集中在光源的光谱组成会对司机的视觉产生何种程度的响应度。目前在其他国家已经有很多照明企业或者科研机构在对LED光源的开发过程中，结合中间视觉理论，从而使光源的光谱功率分布等特性得到合理的配置，最终使视觉响应敏感度得到提高。而LED道路隧道光源产品中，也有一部分结合了TCL照明的更加符合人眼特性的中间视觉理论。

3.2隧道照明中的人眼适应问题

由国内外在隧道照明标准中基于照明各段的划分中可以得出一个结论，目前隧道照明中的主要问题是明、暗视觉的过渡，在每一个过渡的路段当中，会一直存在着人眼的适应性问题，而解决这些问题将对隧道照明的发展有着很大的帮助。而根据隧道照明的适应问题，我国目前的解决对策是依据计算出的洞口亮度L20（S）（与不同光气候分区，洞口不同朝向等因素相关）来分别推算出入口段亮度Lth、过渡段亮度Ltr及中间段亮度Lin，使隧道照明的光度分配更加合理，从而更好地解决视觉适应中出现的适应滞后现象。

3.3光源调光控制的补充

为使LED隧道照明光源能够对不同的实际情况产生适应性，应根据实际的洞外亮道对其进行实时调光，其中要结合洞外天气变化以及时间变化灯因素进行考虑，LED隧道灯与智能调光相结合，能够让隧道内的光照水平与实际情况的变化更加贴近，更能够为司机提供良好的可视性条件，还可以起到节能以及减少维护费用的效果。TCL照明正积极进行LED隧道灯可调智能系统的开发，主要是基于定时、亮度调光两大技术与LED隧道照明相结合的应用。定时调光比较容易实现，具有良好的控制准确性，成本费用也相对较低，适用于道路和隧道照明，缺点是不能准确地控制和确定最佳开关和亮度调节时机；亮度调光能较为准确地控制最适合的调节时机和光输出强度，成本相对较高，我们可以根据工程的实际情况和客户需要，并考虑两种方式各自的优缺点，来进行调光控制系统的选择，从而使LED光源与智能调光构成的照明系统更加适合人眼特性，更加高效、节能。

结语

由以上的分析可知，LED隧道照明拥有着节能以及安全性高两大特点，不仅可靠性高，而且照明费用低。随着高速公路的发展加快，公路隧道的结构也会因此而变多，照明企业要想在节省成本的同时提高隧道照明的质量，LED照明灯无疑是最好的选择。

参考文献

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