摘 要：随着我国公路交通的迅速发展，公路隧道日趋增多，为了保障行车安全，根据《公路隧道通风照明设计规范》，长度超过100m的公路隧道均必须安装照明系统。本文主要介绍了隧道照明设计的注意事项，光源的排列及选择，照明的控制方式等内容，力求实现隧道照明的最佳设计效果。
关键词：隧道照明 光源选择 控制方式
一、隧道照明概述
隧道照明，不论是在白天或是夜晚，都应有一个良好的照明视觉环境，使驾驶员能够得到充分的路况信息，以避免交通事故的发生。隧道照明类别可分为长隧道（200m以上）与短隧道（200m以下），对于不同形式的隧道，照明方式应有所区别。
二、隧道照明分析
（一） 隧道的夜间照明
1.隧道趋近段有夜间照明时：隧道内的照明水平应当近似于趋近段道路的亮度水平和均匀度；
2.隧道趋近段无夜间照明时：隧道内的照明水平应当达到平均亮度为1cd/m2,整体亮度均匀度（Lmin/Lav）不低于0.4.在每条车道中心线上，其轴向亮度均匀度（Lmin/Lmax）应当不低于0.6.此标准也适用于白天没有照明的短隧道。
（二） 隧道的白天照明
1.短隧道照明分析：
汽车司机在白天从明亮的环境接近、进入和通过隧道的过程中，由于洞外日光的投射进入，洞口以内有较高的亮度，即将进入洞口后将会产生种种视觉变化。为此，CIE（国际照明委员会）对不同长度隧道的白天照明进行了相应的要求，如下图所示：
同时，安全刹车距离应小于相应停车视距，具体如下表所示：
根据上述表格分析，以常州市横塘河东路隧道为例进行照明分析：横塘河东路隧道全长115米，安全刹车距离56米（行驶速度为60km/h），在此处出口是清晰可见的，选择是；交通流量较大，由此可得出需要装灯，并且要达到一般过渡段照明水平的一半亮度。
2.长隧道照明分析
长隧道照明可以按接近段、入口段、过渡段、中间段和出口段五个区段划分。
（1） 接近段
道路隧道各照明区段中，在隧道洞口前，从注视点到适应点之间的一段道路，照明上称之为接近段。对处于离隧道口安全刹车距离处的驾驶员而言，在接近段起点S处，距地面1.5m高（驾驶员眼睛）正对洞口方向20°圆锥视野范围内的平均亮度。此亮度称为洞外亮度L20（S），由于隧道的地理环境和类型不同，洞外接近段亮度L20（S）对整个照明系统的影响较大，若洞门外亮度过高，会加强黑洞效应，对驾驶员视觉不利。
（2） 入口段
在隧道照明区段中，进入洞口的第一段称为入口段。车辆进入隧道后由明亮的外部进入一个较暗的区域，眼睛不能快速适应这种高亮度突变，而易产生视觉暂时的滞后。
（3） 过渡段
驾驶员进入长隧道后需要一定的时间将视觉调节到能适应内部段较低亮度水平的状况。过渡段照明从最高到最低的变化必须逐步进行，这也是过渡段照明的目的。过渡段由TR1、TR2、TR3三个照明段组成，与之对应的亮度也各有不同。
（4） 中间段
在道路隧道照明区段中，中间段照明是指在过渡段以后较长一段照度不变的隧道路段。由于汽车排出的废气集聚，形成烟雾，汽车前照灯的光会被这些烟雾吸收和散射，形成光幕，同时降低前方障碍物与其背景（路面、墙面）之间的亮度对比度，影响障碍物的能见度，给视觉功能带来一定不利的影响。
（5） 出口段
照明隧道出口处会在视觉上出现一个很亮的效果，即白洞效应。在单向交通隧道中，应设置出口段照明。出口段长度宜取60米，亮度宜取中间段的5倍。
三、隧道照明的设计
1、布灯方式：
机动车驾驶员在通过隧道时，存在以下几种特殊的视觉问题：
（1）白天进入隧道后的视觉问题：由明亮的外部进入隧道以后，人的眼睛要经过一定时间才能看清隧道内部的情况，这称为“适应滞后现象”,也就是黑洞效应。
（2）隧道内部的视觉问题：隧道内部汽车排出的废气无法迅速消散形成烟雾，将汽车灯和道路照明器发出的光吸收和散射，降低能见度。
（3）白天隧道出口处的视觉问题：机动车穿过较长的隧道接近出口时，由于出口外部的亮度相对于隧道内高很多。出口看上去是个亮洞。会出现极强的眩光，被称为白洞效应。
（4）夜间隧道出口处的视觉问题：夜间与白天正好相反，隧道出口看到的不是亮洞而是黑洞，这样机动车驾驶员就看不清隧道外道路的路型和障碍物。
在隧道照明设计中，应通过照明器的布置方式来解决行车视觉差异引起的问题。布灯方式主要有相对排列、交错排列、中间排列等三种布灯方式，在布灯时安装间距S应满足以下标准：相对排列 S≤2.5H、交错排列 S≤1.5H、中间排列 S≤2.5H、其中H为安装高度。
2、隧道照明的光源选择：
隧道照明光源选择时除需满足一般道路照明的要求外，特别要选择那些在汽车排烟形成的烟雾中仍能有良好透光性的光源。因此，光源一般选用高压钠灯或低压钠灯为主。若隧道为城市内的短隧道，烟雾比较少，也可考虑显色性较好的荧光灯或金卤灯，同时在隧道的出入口处使用光通量较高的高压钠灯或金卤灯。
选择隧道灯具的特点应为：
（1）灯体为专用铝合金材料，表面经阳极氧化处理，强度高，耐腐蚀；
（2）配光合理，具有较高的发光效率；
（3）密闭性能好；
（4）可以采用悬挂、吸顶和直接固定等方式安装。
3、隧道照明的控制方式
隧道内的照明控制是根据隧道照明设计中所确定的照明区段、不同时段、不同气候条件下的照明要求，以此来控制各个照明回路的开关，从而达到既满足隧道的照明亮度要求，又节省能源的目的。主要有以下控制方式：
（1）正常情况控制方式：
控制方法不论是手动控制还是采用智能监控系统都必须控制每一个照明回路的开或关，并分为五级照明控制模式，分别为“晴天”、“多云”、“阴天”、“夜间”和“更夜”,每级照明模式及其对应的照明回路如下所示：
晴天：开启基本照明和加强照明的所有照明回路；
多云：关闭引入段加强照明回路；
阴天：关闭引入段和过渡段Ⅰ加强照明回路；
夜间；开启基本照明和路灯照明回路；
更夜：开启单侧基本照明和路灯照明回路。
其中，“夜间”照明模式一般适用于从天黑至凌晨的时间段内，此时只开启基本照明回路和路灯照明回路，路灯的开启同样是为了降低隧道洞口内外的亮度变化速率，防止交通事故的发生。“更夜”照明模式适用于从凌晨至天明的时间段内，此时除开启路灯之外，短隧道只存在过度段1需开启某一类基本照明回路。为了延长照明器的使用寿命，可以将隧道洞内两侧的基本照明回路更替使用，以防止长期只使用某一侧照明器而导致其使用寿命的缩短。
隧道照明的自动监控系统应能在夜间根据车流量大小关闭部分隧道灯或采用变功率单灯控制降低亮度以节约用电，或采用亮度计算法将计算所得的平均亮度理论值与亮度标准进行比较判断，设定照明器的优先级由高到低为：A、B、C、D,当区段亮度小于亮度标准时，按优先级由高到低的次序逐一开启这些照明回路，直至平均亮度满足其标准亮度要求。当区段亮度大于亮度标准，且关闭某些照明回路后仍能满足其亮度需求时，从节约能源的角度出发，对该回路执行关闭操作。
（2）应急情况控制方式
当隧道内发生火灾时，无论照明现状如何，在照明控制系统没有失效的前提下，将隧道内所有照明开启，以利于司乘人员的疏散和救援；当隧道内发生交通事故时，避灾引导灯和事故位置前后各回路的照明灯全部开启，使该位置照度达到最好程度，为驾驶人员提供良好的视觉环境，以免事故扩大；因火灾、事故或其他原因使用人行或车行横洞时，相应横洞的照明灯应开启。
总之，隧道照明系统设计是一个比较复杂的系统工程，本文只粗略的讲述了隧道照明中一般化的设计过程，具体隧道照明的设计还要根据现场的实际情况选择最优设计方案。