道路照明灯具技术规范介绍.ppt

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1、道路照明灯具技术规范介绍厦门市“十城万盏”办公室技术规范制定专家组叶荣南一、路灯的照明机理照明的目的路灯光分布路面光分析驾驶员的观察场景应关注亮度还是照度照射光方向的影响路灯照明之光路分析目标的辨认⒈道路照明的目的2、路灯的光路轨迹：从下图可见，路灯光除了照射路面和人行道之外，其余均为无用光并对环境造成污染，因此灯具的设计应力求将灯光投射到路面和人行道上。图1路灯的光分布3、路面光分析：宏观地看路面是一个平面，但是微观的看路面有许许多多‘小洼兜’，没有这些‘小洼兜’，汽车行驶在路面上会打滑；有了这些‘小洼兜’，便形成了路面照明的一些特点:⑴、光线

2、射到路面后，部分被吸收，部分被反射，反射的状况与地面的形状有关；由于路面基本上是个平面，因此，有一部分光线大致遵从反射定律反射出来；⑵、地面的微观形状是不规则的、凹凸不平的，因此光线射到此处后形成漫反射；（见图2）3、路面光分析：图2路面照明光反射⑶、随着光线入射角度(与地面垂线的夹角)的增大，光线越斜射，洼陷处被遮挡的越来越多，洼兜形状的影响越来越小，即漫反射的成分变小，而大致规则的反射所占比重越来越大。（见图3）3、路面光分析：图3照明光大角度入射⑷、路面的新旧和干净与否对路面的漫反射状况也有影响；因为旧路面的颜色变浅，减少路面的吸收，增大反

3、射比重；同时旧路面洼兜部分变小，积尘的路面也使洼兜变浅，两者都会增大规则反射的比重。⑸、有雨水的路面洼兜被水面填平，镜面反射的比重大大增多，形成了刺眼的路面反射光。4、驾驶员的观察场景：这是我们最关心的，因为它关系到行车安全和速度。⑴、驾驶员观察视线的确定：根据安全刹车距离和驾驶员观察舒适性的综合考虑，我国和国际上将观察视线定为水平向下1°；根据大小车司机的视线高度的综合考虑，司机视线的高度定为1.5米。（美国为1.45米）在此规定下，驾驶员视点位于前方86米处；⑵、驾驶员看到的是路面上各路灯照射到路面后的综合效果，而不是单一路灯照射的结果；(见

4、图4)4、驾驶员的观察场景：图4多灯照明的综合效果⑶、人眼所看到的东西是动态的，人眼观察事物是眼睛和大脑的组合，眼睛持续不断把图象信息传递给大脑，并且眼睛在不停的转动，让视网膜黄斑扫过路面的各个角落。大脑把所获得的信息进行动态累加，就得到了我们所感觉到的图象。因此，虽然黄斑面积比较小，但是我们依然可以感觉到比一次成象要清晰很多，并且视野大很多的图象。5、驾驶员感知的是亮度而非照度：图5路面照度与路面亮度由图5可见，驾驶员感知的是目标和路面的亮度而非路面照度：照度指的是路面受照后单位面积所获取的光通量，它并未进入人眼，人眼感觉到的是照明光经路面或目

5、标漫反射后，射入眼瞳的那部分光线，该光线的发光强度决定了人眼所感知的亮度；两者有一定的关联但不完全等同，后者还与路面的状况及照射的角度等有关。5、驾驶员感知的是亮度而非照度：路面照度为路面各点被照射后所产生的照度的平均值，它与路面的性质无关，也不代表进入眼瞳引起视觉感应的那部分光线的多寡；照度表示式为：E＝(dI•cosα)／r²＝(dI/r02)•cos³α……⑴路面亮度的形成除了与灯光照明有关外还与路面性质有关；被照路面各点的散射光，有一小部分进入观测者的眼瞳，在视网膜引起视觉感应，其亮度表示式如下：……⑵6、照射光方向对亮度的影响：从上述分

6、析可以看出：灯下点的入射光角度小，其漫反射光的主体部分的出射角度也小，而驾驶员视线是水平向下1°（相当于接收大角度出射光）因此，进入眼瞳的光线占漫射光的比重小，形成灯下点的照度虽然很高，但是驾驶员感觉它的亮度并不是很高；而前方稍远处，入射角度大，它的漫射光的主体部分的角度也大，此时进入眼瞳的光线占漫射光的比重也相对较大。因此，看起来较亮。（见图6）6、照射光方向对亮度的影响：图6路灯照明实景图照度均匀的路面，其亮度不一定均匀；灯下点的照度最大，但是，看起来却较暗。图7路灯照明光之光路分析照明光射到路面后部分被吸收、部分漫反射（如图7所示），一簇光

7、线射向天空和环境成了污染光；射入人眼眼瞳的那部分光线形成了路面光，对于驾驶员来说这才是有用光；许许多多路面光组成路面背景光；7、路面照明之光路分析还有部分光线直接射入眼瞳，较亮；它在视网膜产生一层光幕，对眼睛来说这是杂散光，它降低了信噪比，产生失能眩光;失能眩光由该眩光在眼瞳产生的照度、以及路面平均亮度和观察者的年龄所决定。图7中所示之眩光为直接眩光。一般来说，逆向光照明（相对于驾驶方向而言）对路面背景光贡献大，而顺向光照明对路面背景光的贡献小很多，因为占很大比重的规则反射部分并没有进入驾驶员的眼瞳。所有照射光线经路面散射后都有部分漫反射光进入眼

8、瞳，对路面背景照明有贡献，只是有的贡献太小，可忽略不计。8、目标的辨认图8目标的辨认⑴、用对比度C表示：……⑶8、目标的辨认当目标光和路