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原文传递基于环境因素的公路隧道洞外亮度L20(S)值分析研究

论文题名：	基于环境因素的公路隧道洞外亮度L20(S)值分析研究
关键词：	隧道照明;隧道洞外亮度;公路隧道;洞外路面;洞门类型
摘要：	本文依托国家自然科学基金课题《基于时空环境和行车因素的公路隧道洞外亮度计算方法研究》(项目号:5187083660)的部分内容开展了研究。旨在通过合理分析确定洞外亮度L20(S)值的大小，进一步优化公路隧道入口段与过渡段的照明设计，保证隧道安全舒适运营，并积极呼应我国的绿色节能减排政策，为公路隧道照明设计的实践提供更为科学的依据。　　洞外亮度L20(S)作为公路隧道入口段照明的基本参数，不但影响过渡段的照明设计，其值也受到多种因素的共同作用。本文基于CIE88-2004推荐的环境简图法及我国《公路隧道照明设计细则》(JTGTD70/2-01-2014)采用的表格法得到洞外亮度L20(S)，其中，环境简图法由隧道洞外天空率及其亮度、路面百分比及其亮度与隧道内环境百分比及其亮度、洞门四周环境百分比及其亮度确定，而表格法则考虑了天空率、洞门朝向或明暗环境、设计车速三种影响因素。实际上，我国查表法仅仅由国外规范所确定，未基于我国公路隧道建设的实际国情，且不同的洞外路面类型、洞门类型等，均会造成洞外亮度L20(S)值的差异较大。　　因此，考虑到洞外亮度测量影响因素较多，本文主要通过对比天空率、洞外路面以及洞门类型三个影响因素，调研重庆主城范围内的相应公路隧道，并选择符合要求的隧道为研究对象，分析环境因素对洞外亮度L20(S)的影响，以研究结果为导向，得到基于环境因素的公路隧道洞外亮度L20(S)值的计算模型。经过对重庆主城范围内的公路隧道的调研，最终选择同茂隧道西北朝向与正东方向、宝圣隧道西北朝向与东南方向、火风山隧道正南朝向、江北城东北朝向与西南朝向以及向黄隧道东南朝向共九个洞门为研究对象，本文的主要内容及成果如下: 　　(1)基于现场亮度采集试验可知，秋冬季节的洞外亮度L20(S)推荐值至少为实际测试亮度值一倍及以上，若原隧道设计的天空率不超过10％，则其洞外亮度L20(S)值可减少5.41％-21.25％。　　(2)采用软件PhotoshopCS6读取调研隧道洞外路面RGB值，数值排序为条纹路面＜暗色路面＜浅色路面＜大红色路面。根据RGB原理，红绿蓝三种颜色的叠加和越大越趋近于白色，即明亮程度越大，反之趋于黑色且明亮程度低，同时，路面亮度值与RGB值所呈现规律一致也得以证实，即至少一倍停车视距的道路改为RGB值小的颜色路面，可使得洞外亮度L20(S)值降低。　　(3)当洞门为削竹式或端墙式时，在正墙面材料相同的条件下，洞门亮度对洞外亮度L20(S)值的贡献亮度值最高相差300cd/m2。　　(4)基于环境简图法与表格法的洞外亮度L20(S)确定法，采用软件IBMSPSSStatistics22.0，自变量选择天空亮度及其百分比、洞门类型及其百分比、路面RGB及其百分比、洞门四周景物亮度值，洞外亮度L20(S)值为因变量。在显著性水平为0.05的条件下，逐步分析剔除掉显著性不高的洞门亮度因素，拟合得到适合于重庆地区基于天空亮度、洞门类型、路面RGB、洞门四周景物等环境因素的公路隧道洞外亮度L20(S)值的计算模型。
作者：	张逸
专业：	土木工程；桥梁与隧道工程
导师：	梁波
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2019