引言

經(jīng)濟的急速發(fā)展，帶來了道路網(wǎng)絡的高度發(fā)達，但同時，也帶來也擁擠的巨大問題，于是在實際應用中，隧道結構被廣泛采用，以此提高交通流量，并且保護地面環(huán)境。

為了更好地利用隧道來提高交通流量，合理的隧道照明有至關重要的作用。本文結合無極熒光燈的特點探討無極熒光燈在隧道照明中應用的前景。

1 隧道照明簡介

隧道照明的作用首先是能夠讓車輛或行人能夠安全地進入、通過和離開隧道區(qū)域，在此基礎上要求車輛通過隧道時不會發(fā)生流量減緩的情況，以保證隧道的暢通。當經(jīng)過隧道時司機本能會有一種不安全感，因此會不由自主地降低速度，這樣會造成交通擁擠。為了減緩甚至消除這種情況，我們就必須利用合理的隧道照明，使司機能夠快速適應照明環(huán)境并輕易看清路面狀況，這樣可以快速看到路面上可能的障礙物，使司機安全感提高，通過隧道是車速就不會降低。隧道照明的另一個特點是白天特別照明，主要是白天隧道內(nèi)和隧道外的亮度相差太大，而晚間照明反而可以弱一點。

在 CIE 中規(guī)定隧道內(nèi)需要的光線由隧道外面光線的亮度和該點在隧道中的位置決定（CIE88－1990）。在設計隧道照明時需考慮5 個區(qū)域的情況（如圖1 所示）：

1.1 引入?yún)^(qū)

這是隧道入口前的部分路面，嚴格說來它不是隧道部分。在這一區(qū)域駕駛員必須能夠看清隧道內(nèi)部和可能的障礙物，才不至于降低車速。這一區(qū)域的駕駛員的亮度適應情況將決定了下一區(qū)域需要的亮度水平。CIE 計算這個亮度適應的方法是L20 方法，它計算的是在進入?yún)^(qū)的起點以駕駛員的視線為中心的20°的視角范圍內(nèi)四周、天空及路面的平均亮度（如圖2 所示）。很明顯白天的亮度要明顯高于晚間，因此隧道照明白天的要求更高。

上圖的剎車距離是發(fā)現(xiàn)障礙物到剎車停止的距離，通常與車速有關，具體數(shù)據(jù)如表1 所示。

1.2 閥值區(qū)

這一區(qū)域的長度等于剎車距離。在開始部分時亮度要求保持不變并跟外部亮度L20 值和交通狀況有關。后面部分可以使亮度快速下降，到結束時可以下降到初始值的40%。

1.3 過渡區(qū)

這一區(qū)域亮度不斷下降直到跟內(nèi)部段相同為止，但亮度變化的比率不得超過1：3，否則人眼對環(huán)境的適應能力就不夠了。當然在過渡段結束時，亮度為內(nèi)部段的3 倍。

1.4 內(nèi)部區(qū)

這一區(qū)域在過渡段和出口段之間，通常是隧道最長的部分。它的亮度水平要求通常決定于車速和交通狀況，通常CIE設計標準如表2所示。

1.5 出口區(qū)

這一區(qū)域的照明水平也由外部亮度決定，但通常由于外部較亮，而人眼從暗到亮的適應是瞬時的，因此照明用來通過一定的對比度，以免突然的亮度變化產(chǎn)生眩光，影響視覺功能。通常這一區(qū)域的長度在50m 左右，亮度為內(nèi)部段的5 倍左右。晚間的問題就更重要一些，極端的情況是外面路面沒有照明，為了防止“黑洞效應”，并輔助適應，應該在出口后的200～300m 道路進行照明，照明水平需要逐級遞減，遞減梯度小于3。

在整個隧道照明中，在入口處白天出會有“黑洞”現(xiàn)象，這是由于隧道比外部的亮度要低很多的緣故。另外人眼從亮到暗的視覺適應會有一定的時間，因此從外部進入要看清隧道內(nèi)部需要一定的時間，稱為“時間滯后效應”。在設計時應該充分注意這些問題，以提高駕駛員的能見度和安全感，確保交通的暢通。

2 電磁感應無極燈在隧道照明應用前景

電磁感應無極燈因為沒有電極，所以不存在由于電極濺散或失效而造成燈壽命終止的可能，因此比傳統(tǒng)氣體放電光源的壽命長（見表3），壽命在60000小時。長壽命不但能夠減少燈損壞造成的經(jīng)濟損失，同時使其維護更換的費用大大減少，隧道的維修比較困難，因此電磁感應無極燈是比較理想的隧道照明光源。另外長壽命的光源可以減少制燈材料損耗，減少燈廢棄物對環(huán)境的污染，也是符合綠色環(huán)保的要求。

電磁感應無極燈目前已經(jīng)形成了從23w到200w的系列產(chǎn)品，其中大功率燈的光效能達到80lm/w以上，因此它可以適應用于室內(nèi)外的一些場所的照明。根據(jù)我們前面對隧道照明要求的分析，電磁感應燈能夠符合隧道照明的使用要求，并在在不降低照明質量的情況下能有效節(jié)能。由于電磁感應無極燈沒有電極，放電條件變化小，不會由于電極損耗而影響燈的光通量。如采用良好的工藝和特殊熒光粉，能夠保證電磁感應無極燈的光衰很小，可有效保證在燈壽命期間的照明質量。因此在設計隧道照明時可以提高維護系數(shù)值，這樣可以有效減少使用的光源數(shù)量，降低耗電量和設備成本。

根據(jù)使用的環(huán)境和要求，電磁感應無極燈的發(fā)光體的外觀形狀可制成不同的造型，以適配于不同類型的應用燈具，從而達到照明感覺良好好和設計符合道路照明配光燈具的要求。另外由于采用高頻工作，該光源沒有造成人眼視覺不適的任何閃爍現(xiàn)象。在實際的隧道照明中視覺舒適是一個重要因素，可以減輕視覺疲勞。另外與其他氣體放電燈相比，其反映物體位置的能力要強，可以給駕駛員安全感，可以有效提高交通流量。

另外一個比較突出的特點是電磁感應無極燈優(yōu)異的調光性能，這在隧道設計時有很大的好處。該電磁感應無極燈采用了集成電路（IC）進行工作，具有良好的調光控制性能（調光原理如圖3所示），具備在其額定功率的30%到100%范圍內(nèi)都能穩(wěn)定工作的良好調光性能，這對隧道照明具有重要的意義。如前所述，隧道照明跟外部環(huán)境的亮度有密切關系，通常白天隧道照明的亮度水平要求比晚間要高，而且不同的天氣狀況對隧道照明的亮度要求還有所變化。目前大部分隧道的調光采用控制燈具的不同開關組合方式來進行，這樣做可能會在調低照明水平時，引起路面照明均勻度變差。而采用電磁感應無極燈可以進行無極調光，這樣在調低照明水平的同時，不會影響照明均勻度，而且可以連續(xù)變化，這也符合人眼的視覺生理特性。圖4是隧道照明設計的亮度曲線，和實際能夠設計的亮度的一個比較。明顯可以看到電磁感應無極燈的設計，可以是駕駛員有更好的視覺適應性能。

另外，由于電磁感應無極燈采用了集成電路的驅動電路，因此在控制方面的功能的擴充就十分方便，在隧道照明應用時可以結合隧道照明的控制設備進行照明調節(jié)和控制。

當然在實際隧道照明中應用電磁感應無極燈還需要很多的工作，例如設計合理燈具的反射器，提高燈具的效率等來解決高亮度照明的要求。但從前面的發(fā)現(xiàn)和其它光源在隧道照明中應用的情況來看，電磁感應無極燈在隧道照明中的應用會有其一定的特點。

3 結語

綜上所述，電磁感應無極燈在用于隧道照明時，可以有視覺效果和心理感覺，使駕駛員對路況的了解更輕松，提高駕駛員的安全感，因此不會降低車速，可以提高隧道的流量。利用電磁感應無極燈還可以有效節(jié)約營運和維護的成本，有利用環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展。