摘要：近年来，随着国民经济水平的不断提高，我国高速公路的规模也在不断扩大，高速公路开始越来越多地向山区延伸，同时公路隧道也越来越多。照明工程是隧道建设的重要内容之一隧道照明主要是为隧道内的交通提供良好的视觉条件。车辆在进入和穿越行车隧道的过程中，能有一个相对安全舒适的行车环境。但由于隧道的特殊性，对照明的要求相对较高。传统的隧道照明技术已不能满足公路隧道的安全要求目前，许多专家学者已经开始根据公路隧道的实际情况对公路隧道的照明技术进行研究，并取得了相应的成果。本文主要以沈海高速漳沼路段为例进行了具体且详细的分析与论述。
关键词：高速公路；隧道照明；供配电节能
导言：公路隧道运营的节能措施在国内工业界还有很长的路要走。无论是政府机构还是公路建设业主，都需要从从业人员的角度考虑人力、物力和财力的投入措施，在保证交通安全的前提下，为建设节能型社会做出应有的贡献。
1隧道照明的重要性
隧道是高速公路建设过程当中的一个关键性环节。对于高速公路隧道来说，隧道对于照明技术的要求非常高，特别是出口以及入口之间的过渡路段，这是特别重要的。如果在白天，司机进入隧道时会突然感到特别的黑暗。如果此时隧道内的照明不够明亮，很可能给司机造成安全事故。相反，如果司机晚上开车离开隧道，因为隧道内部光线很强，而外部处于黑暗环境中，会突然变为压力环境这时，司机也很容易出事故。因此，在公路隧道的照明设计过程中，特别强调在进出口的过渡设计中，要对整个隧道的照明进行平衡。此外，由于隧道的特殊性，隧道的长度相对较长，隧道内部需要足够的照明，这将导致较高的能耗。如果仍然沿用传统的隧道照明设计，隧道的耗电量将过大。
2隧道的高照明问题
2.1路面照明不达标存有交通隐患
在道路照明过程中，为了降低照明能耗，国内许多高速公路采用了开启基础照明或开启应急照明的方式进行照明。然而，这种照明方式使得隧道进出口的道路照明亮度不够，隧道内的照明亮度不够，这会对道路的安全造成更严重的影响。
2.2山区高速交通量小，通行费用偏低
部分高速公路都要建立在山区地域，由于高速公路主要的作用是“四通八达”，因此，部分路段作为国家公路网的重要组成部分，但目前路网交通的诸多方面还没有确定，很多部分仍处于不确定状态，例如黄山市旅游区受黄金周等季节性特征的影响，造成交通量不稳定，所以正常时段交通量较小，但高速公路在深山区整体交通量相对较小，导致收费较低，导致高速公路的运营收入是区域隧道照明支出。
3具体分析隧道节能减排策略
3.1合理应用照明智能化控制系统
公路隧道建设中，必须要结合时间、天气、L20(S)洞外亮度、过往车辆、平均时速、异常火灾及养护等各方面因素，对照明做好控制。我国招商局重庆交科研设计院，率先提出根据三元参数即L20(S)洞外亮度、过往车辆与平均时速，对隧道照明合理设计控制模型。研究显示，相较之传统照明控制模式，该模型电能节省达到36.6%。公路隧道照明采用LED灯，采用无级调光控制方式。随着照明控制参数的变化，灯具的使用功率不断调整，获得的亮度也不尽相同，从而顺利地调节和控制公路隧道的实际照明情况。传统的递阶控制方法亮度分类少，浪费电能严重；无级调光控制方法可以根据照明需求曲线，优化控制效果实现“按需照明”的节能目的。另外，在一些高速公路中短期隧道照明系统远程监控难度大，结合GPRS技术中短隧道照明远程监控方案，总体照明节能率达到30%。
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3.2严格依照要求布置照明灯具
在公路隧道施工中，照明布置主要有三种方式：中间单排、两侧对称、错开布置不同的布置方式，所使用的灯具数量和维护工作是不同的。招商集团重庆交通研究设计院通过调研和测试发现，灯具中间单列布置的效率明显高于两侧，而两侧错开布置的效率高于对称布置此外，在多次照明试验中，研究人员将灯具布置在公路隧道一侧，高度为6.3m，目前在公路隧道的管理中，这种布置方法为公路隧道的养护维修提供了极大的方便，具有很高的实用性。
3.3照明形式要具备高效性
在公路隧道施工中，背光、光顺、对称是主要的照明形式。当道路几何和气候条件相同时，比较以上几种照明形式，根据能见度确定其优缺点实践证明，与其他照明方式相比，光顺的优点很少，其正常使用与照明、隧道壁反射和路面状况密切相关。在公路隧道中，连续线性安装使用照明灯时，对称照明效果良好；只要条件具备，背光照明能保持良好的视觉对比度，有效地将眩光控制在可接受范围内在公路隧道照明中，最佳的光分布形式是背光与宽光带对称的结合。在隧道入口和中段分别选用背光照明和宽带对称照明系统，是照明系统最有效的组合。
3.4科学预测交通量
公路隧道照明设计中，交通量设计是重要基准参数，速度设计相同条件下，交通量设计不同，公路隧道照明需求就不同。比如设计速度是80km/h，相较之小交通量，理论上大交通量电能使用率多40%;速度设计为60km/h，从理论角度来看，相较之小交通量，交通量大的话，电能消耗多47%。在山区高速公路建设和运营管理中，由于新建道路的交通量由趋势增长、转移和诱导交通量三部分组成，交通量不大。实践证明，一般工程通车2～3年后，将出现换乘和诱增交通量。在通车初期，只有趋势性增长的交通量，相对较小。同时，在我国有关公路建设的可行性研究报告中，交通量预测的准确性有待提高。与预测交通量相比，实际交通量不大，因此科学预测交通量，优化公路隧道照明系统的设计与实现是十分必要的。
3.5对照明设置加强养护
公路隧道照明灯具一旦投入使用，将同时引起光衰减。其原因是光源或灯具表面附着有油污或灰尘，降低了光线的投射和反射能力。同时，由于受光源自身减光和故障的影响，隧道照明灯的维修措施不到位或不到位，照明水平将大大降低，道路能见度将降低，不利于安全运行。因此，有必要对公路隧道照明系统进行定期维护，定期彻底清洁灯具，保持所需照明水平，节约投资和运营成本，为车辆安全通行提供保障。
3.6照明节电设施选用必须要科学
在隧道照明中，智能照明设备属于自动耦合降压装置的一种特殊设计针对电网电压不足的问题，采用补偿电压装置、控制电路、静态开关、中央处理器和多轴变压器实现快速自动补偿，负载正弦电压稳定。这样，综合分析了系统的内外部功率状况，抑制或优化了电网的浪涌或噪声、干扰、功率和谐波等影响波，根据电压确定曲线，稳定了设备电压，使系统保持最佳的功率效率。假设电网电压为390V/400V与410V，照明节电设备应用后，隧道照明系统节能率分别为20.2%，25.3%与30.9%。例如，重庆界水高速南湖段隧道施工中，其照明系统节能减排项目改造施工中，采用照明节电设备节能效果显著，电能节能率高达近30%。
4结束语
随着社会经济的快速发展，人们的节能环保意识逐渐唤起，国家也逐渐重视节能。在公路隧道照明工程建设中，必须在保证行车安全的前提下，提高其经济性，有效利用能源，做到安全与环保并重。随着我国科学技术水平在各个领域的攻关和突破，我们有理由相信，我国高速公路隧道照明建设，一定会在可持续发展道路上走在世界前列。
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论文作者:方勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/18
标签：隧道论文; 交通量论文; 公路论文; 高速公路论文; 节能论文; 对称论文; 亮度论文; 《基层建设》2019年第24期论文;