临沂市城市照明管理处山东临沂276000
摘要:我国各地区雾霾天气出现的频率越来越高,对人们健康、安全出行造成了严重的阻碍。在雾霾天气下,夜间道路照明的效果会降低,照明光源的穿透性也会受到影响,导致雾霾天气下夜间道路出行能见度较低,使雾霾天夜间道路出行的危险指数增高,需要对夜间道路照明进行优化。因此,本文将对雾霾天气下夜间道路照明的优化措施进行详细分析。
关键词:雾霾天气;夜间道路照明;优化措施
当雾霾天气出现在夜间时分,道路的照明系统无法有效的发挥照明功能,道路照明光源会受到雾霾因素的阻碍,使道路的能见度与亮度降低。这会对道路上的人和车辆出行的安全带来隐患,针对这种情况除了对雾霾天气进行治理以外,还需要对夜间道路照明系统进行优化,使其能在雾霾天气下仍能保证良好的照明状态,保障出行人员和车辆的安全。
一、雾霾天气对夜间照明的影响
1.照明效果降低
我国经济发展对环境影响较大,雾霾天气就是环境遭受破坏后出现的问题。可以发现雾霾天气在寒冷的冬季出现较多,雾霾天气是由于汽车尾气、煤燃烧、工业生产排放的尾气以及一些物质燃烧等活动产生大量污染气体所致。污染气体进入空气环境就会造成大气污染,使大气环境PM2.5不断增加,致使雾霾天气的出现。在雾霾天气下,空气环境当中含有大量的水蒸气和尘埃,夜间道路照明系统所发射的光源会受到重重阻碍,导致光源无法全部发挥作用,因此照明效果被降低了。
2.雾霾天气对道路照明光穿透性的影响
光在空气中的穿透性能由粒子的散射效果所决定,瑞利和米氏散射理论是两个被广泛认可的理论,主要分析不同大小粒子的散射效果。分子和非常微小粒子(﹤1/10光的波长)的散射效果由光的波长决定,这属于瑞利散射理论的范畴。颗粒直径大于光的波长,米氏散射则占了主导地位,它与光的波长没有联系。灰尘和水蒸气的直径比1/10光的波长大得多,这表明光散射在雾霾天气只是由米氏散射理论决定,光的波长不会影响光的穿透性能。因此在雾霾天气条件下,光穿透性能与光的波长和色温无关。
3.夜间道路照明能见度降低
当雾霾天气出现时,人们可以看到有白色的雾气出现,白色的雾气会阻挡人们的视线,雾霾浓度的高低会决定能见度的大小,当雾霾浓度越大时道路的可视距离就会越短,在夜间能见度会更低。而雾霾天气期间会出现白色的雾墙结构,周围的一些都是以白色为背景的,这种情况下彩色的物体更容易让人发现,想要优化雾霾天气下的夜间道路照明效果可以从这方面入手。
二、雾霾天气下夜间照明方式及优化措施分析
雾霾天气的影响下夜间照明效果受到了严重的影响,这对夜间出行的安全影响极大,必须要对夜间的照明进行优化,使夜间照明系统能够与白色雾霾产生明显的对比,强化夜间照明的效果,保障雾霾天气夜间出行的安全。下面对雾霾天气下夜间照明方式及其优化措施进行深入分析。
1.照明方式
我国道路照明方式有很多种,首先,高灯位照明,这种照明方式属于常规的照明方式,灯杆的高度在8m以上但不超过15m,同一灯杆上有多个照明灯具,这种照明方式多在广场、大厅等面积较宽阔的场所。在道路照明当中,高灯位的照明方式照明高度通常都在10m以上,但是在夜间出行期间,驾驶人员需要清晰的观察路面内的情况,对于高空的情况不需要观察,对于道路照明来说灯位较低照明的效果会比较好,低灯位的灯光所产生的有效照明区域会比较大,因而在雾霾天气下不适合用高灯位的光照方式。
其次,低灯位的照明,低灯位照明在道路照明当中应用广泛,照明的方向和形式分为多种。(1)正向照明,路灯照明光源发射的方向与车辆行驶的方向相一致,照明效果不会使驾驶员出现前视眩光的情况,光源设备在道路的两边安装,能够满足道路夜间行驶的正常需求。(2)逆向照明,逆向照明的方式与正向照明相比较来说照明效果较好,逆向照明灯光安装的位置高度与车辆驾驶员平行视线的高度要低,光源发射方向与车辆行驶方向相对立,能够使驾驶员清晰的观察到低空和路面的情况。(3)横向照明,光源是以横向发射的方式进行照明,驾驶员在夜间行驶期间能够清晰的观察到障碍物和指示标牌。
2.照明方式的优化策略
在各种照明方式当中,横向照明的光源穿透性较强,视觉诱导性也非常理想。另外,链式照明系统是近些年新型的照明方式,目前在国外使用较为广泛,链式照明系统中,灯具悬挂在2条纵向(沿道路轴线方向)缆绳上,而缆绳则绑在设置在双幅路中央分车带的灯杆上,灯具由于轴向悬挂所发出的大部分光射向道路横方向。在雾霾天气下,由于“白墙效应”使得可见度大大降低,解决光损失目前没有比较有效的方法,但对如何减少散射到驾驶员眼睛里的光却有所成果。结论是当入射光和散射光之间的夹角接近90°时,散射光相对减少到最低程度。
链式照明系统的照明方式就属于横向照明,驾驶员在道路上行驶期间视线的方向是与道路的纵向水平线相持平的,这样一来照明方向与驾驶员视线方向就会形成90°的直角,因而在雾霾天气夜间照明当中采用链式照明的方式可以有效提高照明的效果。在道路照明系统当中加入横向照明设施,在雾霾天气当中启动即可提高雾霾天气夜间行驶的安全性,但是横向照明系统在正常的天气下作用不大,因而可以利用智能控制技术,在正常天气下不启动横向照明设备。
三、雾霾天气下夜间道路照明显色指数的优化措施
在雾霾天气当中,道路环境会形成白色的雾墙,而在白色的背景下夜间道路照明系统的显色指数对照明效果也有很大的影响。很多专业的学者就关于照明系统显色指数变化对照明效果影响方面内容进行了研究,主要的光源显色为红、黄、蓝、绿四种,经过实验研究发现,彩色的光源在雾霾天气当中照明效果更加的明显。其中,黄色和红色的光源在雾霾天气当中照明的效果较好,在道路照明系统当中,黄色的光源照明效果是最佳的。另外,照明的色温对照明效果也有不小的影响,低色温的灯光在白色的背景下也非常的明显,因而可以在夜间道路照明系统当中使用低色温、黄色的灯光,来优化雾霾天气下夜间道路照明的效果。
四、雾霾天气下夜间道路照明的其他优化措施
道路照明效果影响因素除了照明方式、方向和显色指数、色温以外,道路路面也会影响光源发射后反射的情况,而且不同照明方式光源发射的方向不同,经由地面反射后的照明效果也会存在差异,主要的路面形式有宏观光滑型、宏观粗糙型,在雾霾天气下,对夜间道路照明进行优化时也需要考虑这方面的问题。
结语:
雾霾天气出现严重影响了人们出行,尤其是雾霾天夜间出行的人,常规的照明方式在雾霾天无法充分满足道路行驶的需求,能见度会大幅度降低,因而为了保障在雾霾天夜间道路出行的安全性,需要对道路照明系统进行调整,提高夜间照明的效果,降低雾霾对道路照明的影响。
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