高速公路夜间照明浅析

2019-12-06陈志明徐全鹏张虹

中国科技纵横 2019年19期

关键词：照明高速公路

陈志明徐全鹏张虹

摘要：近年来高速公路安全生产形势日趋严峻，但高速公路夜间照明灯具的选取及更新换代仍相对落后，本文以长深高速公路青临段为例，对高速公路夜间照明常用的高压钠灯、金卤灯、LED灯及新型陶瓷氙气灯进行对比论述，为高速公路运行管理提供参考。

关键词：高速公路;夜间;照明

中图分类号：TU113.6 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）19-0124-02

1 现状调查

随着近年来国家经济快速发展，通行高速公路车流量激增，高速公路安全生产形势日趋严峻，但高速公路夜间照明灯具的选取及更新换代仍相对落后，主流夜间照明设备仍以高压钠灯、金卤灯为主，仅个别路段实验性采用LED灯具进行夜间照明，但灯具质量参差不齐，照明效果不良，普遍存在能耗大、不节能、显色性不高等问题，且现有灯具非露天场所专用灯具，经实地调研，长期使用下，部分灯具内部蚊虫积尘较多，严重影响照明效果，甚至造成线路漏电或短路。本文以长深高速公路青临段为例，对高速公路夜间照明常用的高压钠灯、金卤灯、LED灯及新型陶瓷氙气灯进行对比论述，供高速公路运行管理单位在日常运行管理中参考。

2 具体试用及对比情况

在照明的各项参数中，显色指数、光谱、照度、照度均匀度是几个比较重要且常用的参数。为确保数据采集环境、条件一致，体现数据对比的公平性和公正性，本文以长深高速公路青临段青州南收费站为例，在收费车道及收费广场分别安装同功率的金卤灯、高压钠灯、陶瓷氙气灯、LED灯，进行各种参数采集、对比。具体对比情况如下：

（1）显色指数对比。显色指数：指物体用该照明光源和用标准光源（一般为太阳光）照明时，其颜色符合程度的量度，也就是颜色逼真的程度，也叫显色性，以Ra表示。太阳光为作标准光源，其显色指数为100，其它人造光源的显色指数越接近100，其显色性越好，显色指数（Color Rendering Index）为目前定义光源显色性评价的普遍方法（如表1）。

小结，从显色指数对比可见（表2），相比于其他光源，陶瓷氙气灯在显色指数方面优势明显。

（2）光谱对比。光谱：是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案，全称为光学频谱。光谱中最大的一部分可见光谱是电磁波谱中人眼可见的一部分，在这个波长范围内的电磁辐射被称作可见光。其他人造光源的光谱与太阳光的光谱越接近，其显色指数就会越高，对物体颜色还原度也越高。

小结，从光谱对比可见（图1），相比于其他光源，陶瓷氙气灯在光谱方面最为全面且连续。

（3）照度对比。照度：是光照强度的简称，指单位面积上所接受可见光的光通量。单位勒克斯（Lux或Lx）。用于指示光照的强弱和物体表面积被照明程度的量，通常，物体照度越高越容易看清楚。

小结，从照度对比可见（表3），陶瓷氙气灯照度与LED灯持平，高于高压钠灯和金卤灯。

（4）照度均匀度对比。照度均匀度：照度均匀度指规定表面上的最小照度与平均照度之比。光线分布越均匀说明照度越好，视觉感受越舒服，照度均匀度越接近1，说明光源照明均匀，效果舒适，反之越小越增加视觉疲劳。平均照度：在照明范围内，分成一定尺寸的网格，测试每个网格线交点的照度，将这些照度值求出的平均值。

照度均匀度=最小照度值/平均照度值。

根据《中华人民共和国城市道路设计标准》（CJJ45—2006）中表3.3.1“机动车交通道路照明标准值”规定：城市快速路、主干路路面平均照度要求不低于20LUX。所以图中将照度值大于或等于20LUX的区域用红色线圈起来，便于直观比较（图2、图3、图4、图5）。

小结，从平均照度对比可见（表4），相比于其他光源，陶瓷氙气灯平均照度最高;从照度均匀度对比可见，陶瓷氙气灯稍高于LED灯，远高于高压钠灯和金卤灯。

3 结语

从以上对比可以得出，金卤灯、高压钠灯、陶瓷氙气灯及LED灯4种常用光源各项检测参数对比如下：

（1）显色指数：陶瓷氙气灯>LED灯>金卤灯>高压钠灯;

（2）光谱：陶瓷氙气灯>LED灯>金卤灯>高压钠灯;

（3）照度：LED灯≈陶瓷氙气灯>高压钠灯>金卤灯;