新伊高速毗邻隧道遮阳棚光环境及降碳分析

为减少由光照强度差异引发的交通事故,以新伊高速公路工程为依托,在宋家凹—水沟河毗邻隧道连接段设置钢筋混凝土与钢结构组合形式的遮阳棚,计算限行速度下遮阳棚的长度,运用DIALux仿真软件对不同时间点下的2种工况进行研究,并采用碳排放因子法分析不同工况下的碳排放量。结果表明:该毗邻隧道连接段遮阳棚长度为100 m。设置遮阳棚后,路面照度降低率达到57.97%,照度总均匀度大于0.4,现场实测值与模拟值误差在10%范围内,均满足相关标准的要求。此外,设置遮阳棚后,每年减少碳排放量82.56 t CO_(2)e,运营2.8 a后可弥补建造时产生的碳排放,建设成本将在3.7 a后收回。在使用寿命期内,可减少碳排放量3 795.74 t CO_(2)e,节约成本577.31万元,实现了减排和节约成本的双重效果。

基于扫视路径速度的隧道入口驾驶舒适性分析

为了更准确地评价公路隧道入口段驾驶员的视觉舒适性,以隧道入口段的驾驶员视觉特性为研究对象,在云南上鹤高速公路的野鸭塘1号、2号和3号隧道开展实车试验,采集驾驶员的注视与扫视时间、视点位置、瞳孔直径等眼动参数,并依次对20名驾驶员进行问卷调查。基于试验数据和问卷调查结果,提出扫视路径速度指标并验证其合理性。结果表明:扫视路径速度能够有效地对隧道入口段的驾驶视觉舒适性进行评价;当隧道照明条件相同时,新型蓄能反光发光材料能够使驾驶员的平均扫视路径速度降低50.62%,峰值扫视路径速度降低40.32%。通过对视觉舒适指标的关联性分析,进一步表明:扫视路径速度与驾驶员的视觉舒适性呈反比关系;随着隧道入口光环境质量的提高,驾驶员的扫视时间占比增加,进而扫视所用时间变长,扫视路径速度减慢,此时驾驶员的视觉舒适性较高有利于安全行驶,反之则不利于行车安全。

隧道牵引分区所雷击暂态特性及其二次设备电磁兼容研究

牵引供电系统遭受雷击会在分区所内产生过电压与过电流,对分区所开关柜中二次设备产生瞬态电磁干扰,影响其正常运行。文中针对电气化铁路隧道分区所,建立雷击暂态仿真模型,计算了接触网不同位置遭受雷击时分区所的过电压与过电流,建立了27.5 kV开关柜的电磁场有限元仿真模型,分析开关柜中不同区域的瞬态电场、磁场分布。结果表明:雷击接触网会在分区所内产生幅值较大、频率较高的过电压与过电流,在其作用下开关柜低压室瞬态电场可达147.2 V/m、瞬态磁场可达1.3 kA/m,断路器室前壁处瞬态电场可达822.9 kV/m、瞬态磁场可达15.85 kA/m,超过标准规定的幅值,二次设备需要考虑相应的电磁屏蔽措施。论文结果对牵引供电系统雷击过电压/电流防护以及二次设备电磁兼容设计具有参考价值。

贵州高速公路基于无极调光的隧道照明能耗测算

高速公路隧道照明在不同管控策略下能耗差异较大,当前无极调光模式下动态变化因素较多,导致测算照明能耗比较困难。为量化研究公路隧道运营过程中采用智能无极调光控制系统时的能耗水平,提出了一种基于季节、历史天气和实时洞外亮度的能耗计算模型。首先分析了公路隧道照明设计现状与不同天气工况下的调光控制策略,为公路隧道照明的能耗计算提供理论支撑;其次构建了基于季节、历史天气预测和单日实时洞外亮度变化的能耗计算模型,并以贵州省在建小寨隧道为例测算了能耗情况。结果表明,基于季节、历史天气统计与洞外亮度等因素测算的能耗能更加真实有效反映智能无极调光系统的实际运营状况,为运营管理单位实时调整照明控制策略与节能升级改造提供重要的参考依据。

高原地区隧道净空绝缘间隙修正

高原地区雷害频繁,电气外绝缘性能降低。修建高原铁路隧道需要对隧道净空绝缘间隙进行修正,其中隧道-架空接触网气隙间距是确定隧道净空间隙的重要依据,雷电冲击放电电压是确定该气隙最小间距的控制因素。国内外现有高海拔修正系列标准均不适用于3000 m以上地区,考虑放电基本特性和原理,在人工气候实验室搭建铁路隧道的典型结构,并模拟高原地区气候特点,研究300~700 mm 5个短间隙在243~4000 m 5个海拔条件下的正、负极性雷电冲击放电特性。基于大气实际参数提出了3种隧道净空绝缘间隙修正方法,建议在2、3、4 km海拔处分别按照340、390、440 mm进行隧道-架空接触网绝缘间隙修正,从而确定最小隧道净空高度。该方法可为高海拔地区铁路的电气化设计和改造提供指导,具有工程应用意义。

高速铁路隧道接触网外置槽道整治方案及受力分析

为解决高速铁路隧道接触网下锚处预埋槽道质量缺陷,以湖杭高速铁路(湖州—杭州西)工程为依托,提出外置槽道整治方案。利用有限元软件建立外置槽道数值模型,分析外置槽道和后置锚栓的受力和变形。结果表明:在规定荷载作用下,外置槽道最大应力为104.1 MPa,最大变形为0.032 mm;后置锚栓最大轴力和剪力分别为9.65、1.08 kN;外置槽道和后置锚栓的受力、变形均满足规范要求。将外置槽道方案应用于湖杭高速铁路槽道缺陷整治工程,实施效果良好,可在其他铁路隧道接触网预埋槽道缺陷整治工程中推广应用。

基于DIALux的运营公路隧道墙面反射系数对照明节能的影响研究

为了量化分析墙面反射系数对运营公路隧道照明节能的实际效果、节能率与经济性的影响,本文基于DIALux照明计算软件对公路隧道全段照明环境进行仿真,模拟了9种不同反射系数(0.1~0.9)下的隧道内照明情况,结合20条实例隧道共180种工况进行模拟,研究墙面反射系数对隧道内路面照明效果的影响,通过降低照明配置得出节能率,并运用静态投资回收期进行经济性分析。

基于物联网视频流的公路隧道实时洞外亮度测量方法研究

针对传统洞外亮度测试方法存在的耗时长、工作量大等问题,提出一种基于物联网视频流的实时洞外亮度测量方法。该方法通过摄像机采集图像数据,利用4G网络或Wi-Fi实时远程传输,利用程序对图像画面进行灰度化处理得到图像的灰度值,并利用亮度计对摄像机进行光学标定,得出曝光量与灰度值之间的具体函数关系,即亮度回归方程计算得到目标区域的亮度值。并通过摄像机灰度的距离修正,有效降低测量误差,减小了摄像机亮度的距离效应。本文所提出的测量方法适用于大多数山岭公路隧道洞外亮度的测量,具有低成本,安装快捷,便于远程监控,传输稳定,抗干扰能力强的特点。

基于行车安全的隧道照明维养方法研究

为解决因隧道灯具状态变化引起公路隧道路面亮度降低从而导致的行车安全问题,本文通过现场实测与仿真模拟计算灯具衰损路面亮度值,分析路面亮度均匀度对公路隧道照明灯具安全性的影响,对公路隧道灯具划分不同衰损与失效组合,进行现场小目标物视认试验,运用层次分析法与Topsis综合评价模型对试验结果进行分析。结果表明,应针对不同失效组合提出针对性灯具维养方法;当行车安全系数远大于0.52时,可适当降低隧道照明灯具光通量,在保证隧道行车安全的前提下节约能源。

隧道照明LED直流集中供电方案探讨

随着电力电子技术的不断发展,直流电压的调制技术已经非常成熟,并在诸多行业领域开始逐渐应用和推广,其稳定性、可靠性、实用性和经济性都得到很好的验证。本文提出的解决方案属于LED照明领域研究。LED光源是直流负载,尝试向其直接供直流电,使其发光,并应用在隧道照明领域。该解决方案通过软件调光技术,以实现节能减排,且可智能化控制,如通过云平台实现远程开关、调光,或是手机App控制等。

光伏发电及储能系统在公路隧道中的应用模式探究

公路沿线隧道机电工程耗电量高,传统能源消耗量较大,后期运营成本较高,近年随着新能源技术的发展及成熟,部分隧道供电模式正在逐步发生变化,太阳能、风能等清洁能源逐步融入公路隧道建设,其在节能减排、降低后期运营费用等方面效果显著,但当前在公路隧道中应用太阳能发电系统及储能系统,如何选择合理的应用模式方面缺乏研究。本文旨在对太阳能光伏发电系统、储能系统在公路隧道中的应用方式进行研究,通过搭建合理的应用模式,对其经济效益进行测算,探索光伏系统及储能系统在公路隧道中的应用模式,进一步节能降耗、降本增效,为后续项目提供借鉴及技术支持。

大娄山隧道照明控制系统研究

超长公路隧道照明灯具数量多,能耗巨大、运营成本极高。为了降低能耗,以大娄山超长隧道为例,研究了基于洞外亮度、交通量的智能照明调光控制系统。结果表明:1)该系统根据洞外亮度和交通量数据实时调节隧道各加强段照明亮度,可实现按需照明;2)该系统考虑了传感器损坏、通信故障等问题,提出了便于操作维护的自动控制系统;3)针对特殊工况,如火灾、交通事故等,设计了可根据现场实际情况进行人工操控的远程和现场手动控制方式;4)该系统已成功用于大娄山隧道,经初步验证和测试,系统运行稳定可靠,预期年均节能35%~45%。

高速公路隧道照明节能控制研究

首先对高速公路照明系统进行介绍,准确地分析其节能控制的基本要素和基本原理,并对LED技术在隧道照明中的应用进行探讨,然后利用DIALux软件对隧道的布灯方案进行优化,得出最优布灯方式。

金家庄螺旋形隧道照明频闪消除技术研究

以金家庄螺旋型隧道为例,讨论和分析了隧道灯具频闪的3个诱因:灯具引发的频闪、布置间距引发的频闪以及调光方式引发的频闪,然后针对性地提出了调整灯具布置方式、提高灯具电源输出质量、选择合适的调光方式3种消除频闪的措施。通过驾驶员对隧道实际行车环境的满意度调查显示,金家庄隧道频闪消除措施很好地消除了隧道频闪现象。

山区高速公路隧道照明智能控制技术分析

本文针对山区高速公路隧道照明控制系统进行了深入研究,通过对智能化控制技术的分析,阐述了其基本架构和构成,对其控制原理进行了详细论述,并对常规照明控制技术和智能化控制技术的优缺点进行了比较,最后提出了智能控制技术的发展方向。

公路隧道照明环境下光源色温研究综述

随着我国公路隧道建设不断发展,对高质量隧道光环境的需要日益迫切,良好的公路隧道照明能为安全驾驶提供重要保障。近年来,LED灯源大规模应用,不同LED灯源的色温差异较大,在不同色温的隧道照明环境下,驾驶员的视觉功效和心理感受具有较大差异。现有规范未明确不同隧道段色温值,导致隧道照明色温设置混乱,给隧道运营带来安全隐患。在分析隧道照明特点和驾驶员视觉特征基础上,整理了有关LED光源色温对人眼视觉功效影响与色温对驾驶员心理影响研究的有关文献,从而更好地研究LED光源色温对驾驶员的综合影响,促进公路隧道照明安全发展。

高速公路隧道智能照明系统分析

隧道智能照明智慧系统平台通过传感器、物联网、人工智能等先进技术,实现隧道内外光线条件、车流量和其他环境因素的实时分析,自动调节照明设备亮度和运行状态,并可提供关于照明性能和能源使用的详细数据,帮助进一步优化操作和维护计划,确保隧道内行车安全,显著降低能源消耗和维护成本,具有显著的经济效益。

公路隧道智能照明系统的设计与应用

阐述公路隧道智能照明系统的设计原理、特点及应用,分析应用效果与优势。通过光感应、运动感应和温度感应技术,结合智能控制算法,实现对照明系统的智能化管理,提升性能和效率。

基于蚁群算法的公路隧道亮度检测路线研究

为解决在普通干线公路隧道照明亮度检测过程中因隧道分散而致使行进路线迂回曲折、工作效率差的问题,找出一种合适的遍历隧道照明亮度检测路线。以经纬度地理坐标系为研究对象,通过资料搜集辅助百度或者高德地图等电子地图工具确定普通干线公路隧道经纬度地理坐标系,根据各省普通干线公路隧道的分部情况或者检测片区的隧道分布建立了经纬度球面坐标系数据库表,辅助地图分析软件工具进行数学计算,将建立的经纬度球面地理坐标系变换到二维投影坐标系,利用蚁群算法对二维投影坐标系数据库表进行计算,选取蚂蚁集合数、信息素重要因子、启发函数重要因子、信息素挥发程度、信息素强度、最大迭代次数等参数,从不同的隧道开始轮询访问计算,遍历所有照明亮度检测的普通干线公路隧道,生成一种可实施普通干线公路隧道检测的行进路线,该路线行进过程中未产生迂回,起点出发后按照路线对隧道照明进行检测,检测结束后又回到起点。结果表明:在解决隧道亮度检测行进路线的规划上,将经纬坐标变换、蚁群算法和电子地图工具相结合重新计算生成并排序隧道亮度检测路线的方法合理、科学、易实现。该方法在某省某片区普通干线公路30座隧道照明亮度检测中得到实际应用。

高速公路隧道智能照明工程技术方案设计

该文针对高速公路隧道照明存在的能耗高、效率低等问题,以福建蛟城段隧道照明智能化改造为案例,提出一套综合的技术方案。首先对隧道照明设施及现状进行分析,发现现有照明设计存在不足。随后提出隧道照明智能化提升改造方案,包括LED灯光源的选用、照明分段设计等,以及智能照明控制方案。最后,对照明系统改造和控制优化方案进行详细阐述,包括洞口引导照明改造、线缆敷设、LED灯具要求与标准及光强检测器设置等内容。研究结果表明,采用智能化调光控制技术可以有效提高隧道照明系统的能效,实现能源节约,降低运行成本。