[發明專利]一種隧道入口遮陽棚漸變光環境設計方法

有效

• 申請號: 201710044428.X
• 申請日: 2017-01-21
• 公開（公告）號: CN106874571B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 彭余華;李俊鋒;唐鵬飛;楊可
• 申請（專利權）人: 長安大學;云南省交通運輸廳工程質量監督局
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

本發明公開了一種隧道入口遮陽棚漸變光環境設計方法，包括以下步驟：步驟一：確定遮陽棚的長度Lc：步驟二：根據隧道洞口斷面形狀尺寸和初步確定的遮陽棚長度Lc，在CAD中構建隧道和遮陽棚模型；步驟三：將隧道和遮陽棚模型導入Ecotect Analysis軟件中進行光環境仿真，通過確定不同透光率遮光板的組合使遮陽棚內光環境漸變滿足隧道入口駕駛員視覺暗適應需求，并修正遮陽棚總長度。本發明的方法操作簡單、結果可靠準確。

技術領域

本發明屬于公路隧道交通安全設施領域，特別涉及一種隧道入口遮陽棚漸變光環境設計方法。

背景技術

隨著我國公路隧道建設的發展，隧道入口處行車安全問題越來越引起人們的重視。研究表明，隧道入口內外光照度差異大，是隧道入口發生交通事故的主要原因。因此，在隧道入口處設置一定長度的減光構件，實現隧道洞口內外的照度差合理過渡非常必要。

目前國內關于隧道入口減光構件的研究主要有兩個方向：一種是通過改變梁肋板間距來改變透光率的遮光棚；另一種是頂部采用同一種材料遮擋的遮陽棚。分析兩種不同的減光構件可知，遮光棚雖然在一定的程度上緩解了隧道入口的交通事故，但晴天遮光棚下的眩光、路面上出現黑白相間的陰影等會對駕駛員的視覺產生一定的影響，不能有效地保證行車安全；同時鋼筋混凝土拱形結構的變間距肋板型遮光棚施工工藝繁瑣、進度慢，對其他施工行為干擾大。而國內現有的隧道入口遮陽棚設計選用的遮擋材料的透光率單一，雖然降低了外界環境與隧道洞內的亮度差，但這種單次亮度降低依舊不能消除隧道入口的“黑洞效應”，與駕駛員適應亮度差的視覺特性吻合性較低，其方法的科學性不足，改善隧道入口的行車安全收效不大。

因此，在上述相關實踐的基礎上，研究一種光環境漸變的公路隧道入口遮陽棚的設計方法，通過確定遮陽棚的長度以及在不同位置使用多種透光率遮光板的組合，實現遮陽棚整體透光率的變化沿著行車方向由大到小，把洞口亮度劇變通過設置遮陽棚合理降低到駕駛員的視覺變化能適應的范圍內，對于降低隧道入口交通事故發生率具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種隧道入口遮陽棚漸變光環境設計方法，以克服現有遮光棚設計方法的不足，以更加有效地保證隧道入口的行車安全。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種隧道入口遮陽棚漸變光環境設計方法，包括以下步驟：

步驟一：確定遮陽棚的長度Lc：

其中，v為設計車速；

t為駕駛員隧道入口處暗適應時間；

步驟二：根據隧道洞口斷面形狀尺寸和初步確定的遮陽棚長度Lc，在CAD中構建隧道和遮陽棚模型；

步驟三：將隧道和遮陽棚模型導入Ecotect Analysis軟件中進行光環境仿真，通過確定不同透光率遮光板的組合使遮陽棚內光環境漸變滿足隧道入口駕駛員視覺暗適應需求，并修正遮陽棚總長度。

進一步的，駕駛員隧道入口處暗適應時間t的計算過程如下：

隧道所處地區全年太陽光照強度最大值Lmax，該隧道駕駛員視場中的平均亮度L(S)，該隧道的入口段亮度折減系數為k，得出隧道入口段亮度Lth1：

Lth1＝k×L(S) (2)

駕駛員在隧道入口處的暗適應時間