[發明專利]一種公路隧道入口遮光過渡設施設計方法

有效

• 申請號: 201310240499.9
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103334768A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 杜志剛;黃發明;萬紅亮;鄭展驥;陳寶林;蔡康;郭連杰
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: E21D9/14
• 分類號: E21D9/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張安國;喬宇

技術領域

本發明涉及一種公路隧道入口遮光設施設計方法。該設施緩和公路隧道入口照度、空間、參照物劇烈過渡，屬于公路附屬設施領域。?

背景技術

調查研究表明，白天公路隧道入口照度變化劇烈，容易引起駕駛員視覺適應困難；同時我國廣大中西部地區，由于經濟條件的制約，照明“高配低用”現象普遍，即公路隧道運營中開燈率較低，更加重了駕駛員視覺負荷，導致駕駛員在駛入隧道時會出現“兩眼一抹黑”的現象，誘發不良駕駛行為，甚至導致交通事故。?

這種視覺不適又稱之為“黑洞效應”。杜志剛等在《高速公路隧道進出口視覺震蕩與行車安全研究》的隧道行車試驗中（中國公路學報2012年第5期），以瞳孔面積變動為指標證實了隧道入口照度劇烈變化導致視覺盲期存在，結果顯示白天隧道入口56.9%的試驗樣本存在視覺震蕩期，也說明我國隧道入口視覺障礙普遍存在。?

國內外通常以提高隧道入口段照明標準以及設置洞外遮光設施兩種方式來緩解視覺“黑洞效應”。我國《公路隧道通風照明設計規范JTJ026.11999》規定，隧道入口段亮度折減系數不得小于0.035（設計速度為80km/h），為此隧道入口段的照明強度需比中間段強40%以上。但在公路實際運營中，由于隧道照明能耗大、維護費用高，因此普遍存在隧道照明設計的“高配低用”，特別是隧道入口，實際運營照明遠小于規范值，對行車安全極為不利。?

國內常用公路隧道入口形式為端墻式、削竹式，但是絕大部分隧道入口照度過渡和空間過渡效果并未通過駕駛員視覺特性進行檢驗。普通的洞門構筑主要以景觀美化為主要設計要素，缺乏對駕駛視覺心理生理的考慮；楊韶軍的發明專利（一種隧道出入口光柵遮攔，中國專利申請號201210161887.3）提出一種通過逐漸減小桿件間距實現照度、亮度均勻過渡的隧道出入口遮光設施，而這種設施多應用于城市道路隧道，結構體長、施工復雜，投資成本高，不適宜普及在一般公路隧道。易繼先、王洵在發明專利（設置在公路隧道口處的減光棚，中國專利申請號200710055263.2）提出一種減光棚，橫跨隧道外道路兩側實現照度逐漸減弱，但缺乏對空間的急劇變化的考慮，容易引起環境突變下的駕駛緊張行為。劉兵在碩士論文“基于駕駛員視知覺的車速控制和車道保持機理研究”中（武漢理工大學，2008年）通過心理物理實驗得出當光緣率小于2Hz，或大于32Hz時，駕駛員會出現速度低估，光流率在4Hz～16Hz時，實驗者對速度產生了高估，其中光流率為12Hz高估達到30%以上。?

白天駕駛員在進入公路隧道過程中，環境照度從隧道外幾萬勒克斯過渡到洞內幾百勒克斯，視覺空間從無窮大過渡到隧道內狹小空間，視覺參照物從隧道外多種頻率的視覺信息，如高頻的灌木、護欄立柱、路面車道分界線，中頻的輪廓標、路面突起路標，低頻的大尺度景觀，過渡到洞內只有中頻輪廓標（路面突起路標經常被灰塵覆蓋視認效果差），綜合形成視覺“黑洞效應”。由于隧道內視覺參照物少（只有中頻信息），在隧道內容易低估車速，造成隧道駕駛員超速行為。為緩解這一現象，需從緩和空間、照度、參照物上同時入手，在?滿足駕駛員視覺生理機能前提下，同時利用合理的參照系提升駕駛員速度感，現狀照度過渡與理想照度過渡、現狀空間過渡與理想空間過渡、現狀參照過渡與理想參照過渡依次如圖1、圖2、圖3所示。?

總體而言，受隧道洞門形式、照明能耗費用及遮光設施的局限，公路隧道入口在駕駛舒適度、照明經濟性、交通安全水平等方面存在諸多不足，亟需一種應用于普通公路隧道的、低成本高效用的遮光設施。?

發明內容

本發明針對白天公路隧道入口照度、空間、參照物過渡劇烈，視覺適應困難易導致交通事故的現狀，提出一種公路隧道入口遮光過渡設施設計方法，采用漸變的喇叭狀拱形結構設施緩解空間過渡，并使用蟬翼形遮光膜緩解駕駛員瞳孔照度過渡，利用逆反射系統構建駕駛員視覺參照系，從而提升駕駛員速度感，全方位改善公路隧道入口的視覺“黑洞效應”，可以降低隧道入口照明標準，實現隧道照明安全與效率的協調統一。?

本發明所采用的技術方案是：?