公路隧道格栅式遮光棚几何设计参数研究

为完善格栅式遮光棚的设计参数,利用眼动仪在雅康高速隧道群路段进行实车试验,以驾驶人瞳孔直径变化率以及驾驶人的主观舒适性作为评价指标,验证格栅式遮光棚的遮光效果;在此基础上利用DIALux软件建立了环形和门式2种格栅式遮光棚模型,计算得到格栅式遮光棚在不同洞口朝向和不同格栅间距情况下的遮光率,探明不同参数对遮光棚遮光效果的影响;基于隧道洞口处驾驶人瞳孔面积和环境照度的关系,给出不同设计速度下遮光棚内不同的位置照度要求。研究表明:格栅式遮光棚有效提高了驾驶员在隧道进出口路段的视觉舒适性;环形和门式遮光棚遮光效果并无明显差异;遮光棚两端5~10 m范围内受自然光和隧道洞内暗环境影响,存在较剧烈的明暗过渡;遮光棚中间段照度较为稳定,可作为计算格栅式遮光棚遮光率的依据;洞口朝向对遮光效果影响较大,东西洞口朝向遮光率高于南北洞口朝向遮光率5%~10%;遮光棚内逐级减光并非以线性降低为最佳,设计时可根据照度与速度及距洞口距离的关系式计算或根据现场照度测试结果进行取值。

公路隧道遮光棚频闪效应可见度研究

为改善驾驶员出入隧道时的行车舒适性,应在公路隧道格栅式遮光棚概念设计时采取有效措施降低频闪效应。基于太阳辐射理论模型,分析太阳辐射季节变化对格栅频闪光波的影响;引入频闪效应可见度指标,定量评估强太阳辐射时格栅式遮光棚下光波的频闪效应;并基于频闪效应可见度分析格栅周期、亮度占空比和调制深度等因素对格栅式遮光棚频闪效应的影响。最后,结合实际工程案例对格栅式遮光棚下频闪效应的降低进行了设计优化。结果表明:1)频闪效应可见度与格栅周期和太阳辐射强度密切相关,与太阳辐射角无关;2)在特定的格栅周期内,调制深度可显著地调节频闪效应可见度,而亮度占空比对频闪效应可见度的影响可以忽略不计。