交通工程设施设计之防眩设施（PPT62页)

交通工程设施设计交通安全设施设计（防眩设施）眩光由光源或反光面射来极高亮度，或视野中心与背景间较大的亮度差引起的一种不良的照明现象。在视野范围内，由于亮度的分布或范围不适宜，在空间或时间上存在极端的亮度对比。眩光对人们的影响眩光眩光产生美丽的极光眩光造成视力下降眩光可以成为武器“眩”丽的钻石眩光造成的车祸眩光的评测标准对于眩光的评测，目前应用最广的是CIE/ISO标准的GR指数，现在已经成为唯一评价眩光的指数，计算公式为：GR=27+24log(Lv1/Lve0.9)Lv1——由灯具发出的光直接射向眼睛所产生的光幕亮度。Lve——由环境引起直接射向眼睛所产生的光幕亮度。GR值与不舒适眩光程度对应关系GR不舒适眩光程度80严重刺眼70刺眼60略感晃眼50不舒服40略感不舒服30有轻微感觉眩光的分类1）不舒适眩光不舒适眩光是指在视野内使人们的眼睛感觉不舒适的眩光，但并不一定降低视觉对象的可见度。这种眩光也称为心理眩光。2）失能眩光失能眩光就是在视野内使人们的视觉功能有所降低的眩光。它是一种会降低视觉对象的可见度，但并不一定产生不舒适感觉的眩光。按影响程度按形成机理1）直接眩光——由视野中,特别是在靠近视线方向存在的发光体所产生的眩光2）干扰眩光——当不在观看物体的方向存在着发光体时，由该发光体引起的眩光3）反射眩光——由视野的反射所引起的眩光，特别是在靠近视线方向看见反射像所产生的眩光4）对比眩光——光环境中存在着过大的亮度对比形成的眩光影响道路交通的眩光源：前照灯、太阳光、道路照明、广告或标志照明、路面反光镜或其他物体表面的反射光。如何避免眩光的产生防眩方案设计避免眩光改进灯具防眩网红外线前照灯：红外线照射到汽车前方的物体上，CCD红外线照相机摄取这些被照明物体的图像，通过图像处理系统，将它们在显示器上显示出来。道路照明1）灯具的配光、间距和安装2）亮度20000cd/m2以下的光源，应采用半透明漫反射（改善灯具发光面，降低其亮度）3）使用遮光灯罩，遮挡角与保护角之和为90度4）快速路和主干路必须采用截光型、半截光型灯具，次干路和支路宜采用半截光型灯具5）立体交叉的道路照明（立交桥），宜采用高杆照明6）增设过渡照明（减少对比眩光）相向行驶车辆车前灯对驾驶员的干扰立面图平面图车辆行驶中眩光的产生隔离带夜间迎面行驶的车辆，如果隔离带宽度不够，前照大灯将给对方造成眩光。我国交通部公路所进行的防眩实验表明：当相会两车横向距离达14m以上时，相会两车的灯光不会使驾驶员眩目。夜间行车，在相向行驶的车前照灯强光照射下，将给驾驶员带来强烈的不适，是造成夜间行车交通事故的主要因素之一。●光源的强弱；●光源表面积的大小；●光源的背景亮度；●光源与视线的相对位置；●视野内光束发散度的分布；●眼睛对环境的适应性。防眩设施设计与设置，就是根据具体环境造成眩光的强弱因素，考虑采用合理、实用、经济的方式，尽量消除和减轻其对驾驶员的影响。护栏、隔离、防眩三种设施集于一体防眩设施的功能要求有效减少对向车前灯的眩目对驾驶员有积极的心理影响经济、美观、易施工、易维修对不同方向的风力影响小，通视效果好受车辆冲击时不构成威胁中央分隔带横向通视区遮光区对向行车视点连线防眩板宽度b防眩板间距L防眩设施部分遮光原理图一、防眩设施防眩设施是在夜间行车时，为防止司机受到对向车辆前照灯眩目而在道路上设置的构造物。多用在高速、一级公路、快速道路的中央分隔带上。包括防眩板、防眩网、植树防眩三种形式。可提高行车的舒适性，保证行车安全。二、防眩设施的设置1、设置的依据●夜间相对白天事故较高的路段；●夜间交通量大，且大型车辆多的路段；●不寻常夜间事故多发路段；●中央隔离带窄（小于3米）的路段；●平曲线半径小于设计标准的路段；●夜间事故较集中的凹形纵曲线路段；●（主观）对眩光的评价因素。背景越暗，眩光越为强烈。2、防眩设施设置一般原则防眩设施一般指用于高等级公路，即原则上是指在高速公路、一级公路等车辆行驶速度较高、夜间交通量大的道路设置。①设置条件◆服务区、停车区、互通立交等区域前后2km；◆无照明的桥、高架桥、相关匝道等路段；◆长直线（见有关标准）路段；◆道路线形变化较频繁的路段；◆人为评价因素；②无需设置的条件◆中央分离带大于9米；◆相向行车道高差大于2米；◆安装有符合要求的连续照明系统。由于连续照明系统形成较为明亮的背景，很大程度减弱了眩光的影响。③组合式防眩设施防眩设施设置位置在道路中央，一般与护栏、隔离体系配合使用，以节约宝贵的空间、财力等资源。因上下、左右距离的增加，迎面车辆相互干扰减弱。防眩设施④防眩设施设置要求防眩设施设置应符合一定要求，否则难于达到预期的效果，且带来其他负面影响。◆连续性要求若应设置的路段存在防眩设施间断，则该间断的区域内将是严重的事故隐患；◆多样性要求设施结构、形式、颜色应多样化，克服行车的单调性（通常以5km为变化周期）；◆合理性要求防眩设施与环境的协调、气候的适应等。1、防眩板的外型主要类型：直板型、椭圆型、反S型2、防眩板的材质主要有：钢板、工程塑料、SMC模压玻璃钢由于防眩板设在高速公路中央分隔带内，会受到各种气候、自然条件的侵害。在抗老化、抗腐蚀、抗震动、耐温性等方面要求极为严格。三、防眩板防眩设计要素(1)遮光角：（平直线）三、防眩板防眩设计要素直线段遮光角直线段遮光角平曲线路段遮光角一般地，照射到外侧车道上驾驶员眼睛的光量与平曲线的曲度成正比。为了在弯道上获得和直线路段一样的遮光效果，应增大弯道上防眩设施的遮光角。遮光角取值标准根据遮挡光线的效果、经济性和横向通视的要求：直线段宜采用8°平、竖曲线路段宜采用8°-15°采用植树防眩时以10°为宜影响因素●大车高度增加，小车高度减小●双向超车道行车眩光最严重，但概率较小●双向分别为主车道、超车道行车，眩光影响较大，概率较大●考虑路段上小车——小车会车、大车——小车会车概率比例2、平曲线防眩高度3、板宽4、防眩板结构设置防眩板的结构设计防眩板设计要素结构设计要素一般路段平(竖)曲线路段遮光角8°8°~15°防眩高度160~170cm120~180cm板宽8~10cm8~25cm板的间距50cm50cm六车道一级公路采用的绿色防眩板冬季积雪地区眩光的影响更为突出。等间距连续板状结构防眩设施，适合大风、积雪环境。积雪地区高速公路防眩设施中央护栏具有防大风功能的防眩板（外形带曲面）曲面外形的防风效果路侧护栏布置车道车道片状防眩板及其应用中央护栏例：东北地区沈大高速防眩设施由于冬、夏反差大，植物生长、护理困难；冬季大风、积雪时间长，一般采用不易积雪的防眩板结构。右为三波波形护栏横梁；左图为平板式防眩板。多采用工程塑料制造。广东省部分高速公路防眩设施概况（1）广佛、广深高速公路中央分隔带宽3.0m，全线有树丛、花卉，以植物防眩为主外，其中广佛路雅摇和湖州大桥分隔带中采用了栅状钢板防眩措施。（2）梅观高速公路全长约20公里，全线在中央分隔带上的砼护栏上采用防眩板，通车四年来效果良好。（3）广州环城高速公路北段分段采用砼防眩板，竖立在中央分隔带砼护栏上。（4）佛开高速公路全长80公里，中央分隔带宽2.0m，设波形梁护栏，其中间栽有树木防眩。沿线大、中桥桥长范围需要防眩地段均设置有扩张金属防眩网。（5）惠盐高速公路深圳段37.5公里，连续采用热浸镀锌钢板制成，在广东高速公路栅状防眩设施中独树一帜。（6）深汕高速公路设施建设同佛开高速公路类似。五、绿化带防眩1、功能及特点防眩效果好，美观、环保、诱导、占地宽、对植物生长要求高。2、栽植类型●密集型植树绿化防眩通常采用连续密集植树的形式。●间隔型植树现在欧洲、日本也大量采用随即间距（平均5～6米）间隔植树，接近自然，有较好的综合效果。3、防眩带高度为保证一定的左向的通视，防眩带树木高度不宜过高，一般在1.2～1.4米。应用实例例：海南岛高速公路防眩设施海南岛是我国南部岛屿，气候温湿，一天内温差较大，特别适合热带植物生长。海南岛所有高等级公路特色：●全岛不设收费站●采用中央连续型植物带隔离、防眩该地区地域相对开阔，气候环境适宜，土地肥沃，茂密的、多品种的热带植物和灌木成为海南高速一道靓丽的风景线。南方城市典型的植物防眩体系城市车速限制较严，隔离带较宽时一般不设置中央护栏，而直接用植物取代。即防眩、防撞（间距）、隔离。照明问题：同样因南方植物生长迅速，严重影响照明设施的设计效果。棕榈与灌木组成的高低配合连续型防眩带。六、防眩网防眩三种常见防眩设施类型性能对比工程建成后不同时期投资终值比较进行防眩设施型式选择时，主要应注意以下几点：1.防眩设施的型式选择应结合当地公路的平纵线形设计、车辆构成、自然环境等因素经综合论证后确定。2.中央分隔带宽度大于或等于2m、地形富有变化、植树易于成活的地区，宜结合公路景观设计而采用植树防眩的型式。3.分隔带宽度大于或等于2m的路段、桥梁、通道和明涵等构造物路段宜采用防眩板的型式。4.在设置缆索护栏的路段，最好是采用植树防眩。七、防眩设施设计应注意问题•不应减少车辆的停车视距；•所用材料不得反光；•应考虑设施的连续性、避免在两段防眩设施中间留有短距离间隙；•长距离设置防眩设施时，防眩设施的形式或颜色宜有一定的变化；•应注意与公路周围景观的协调；与各种护栏配合设置时，应针对不同地区，结合防风、防雪、防眩的综合要求，考虑组合结构的合理性。1、设计内容（以防眩板为例）•安装方式：独立式/组合式；•遮光性能指标；•力学性能、材料等。复习：防眩设施设计内容及步骤2、设计步骤•根据中央分隔带护栏的形式选择安装方式；•根据中央分隔带的宽度确定板宽；确定/选择遮光角/间距；•确定安装高度（验算停车视距、竖曲线部分调整）思考题1、什么是眩光？为什么眩光是高等级速公路夜间行车的主要隐患之一？2、防眩设施有哪几种类型？防眩设施的高度参数主要取决与哪些因素？www.themegallery.com人眼人的眼睛近似球形，位于眼眶内。正常成年人其前后径平均为24mm，垂直径平均23mm。最前端突出于眶外12--14mm，受眼睑保护。眼球包括眼球壁、眼内腔和内容物、神经、血管等组织。人眼的水平视场角约170°，垂直视场角约为60°，分辨率约1′。当照度太强、太弱时或当背景亮度太强时，人眼分辨率降低。当视觉目标运动速度加快时，人眼分辨率降低。人眼对彩色细节的分辨率比对亮度细节的分辨率要差，如果黑白分辨率为1，则黑红为0.4，绿蓝为0.19。灯具发光部分对眼睛所形成的立体角为0.1srω0.0003sr的情况才有眩光产生。人眼中的锥状细胞和棒状细胞都能感受颜色，棒状细胞一般被认为只能分辨黑白。普通人的视网膜拥有500万个锥形细胞，是用来感受视觉色彩的。在眼睛里面有一亿个棒状细胞，是用来感受单色对比度、明暗的。在光线好的情况下，只要两个细线分开的距离不少于0.6弧度(0.01度)，我们眼睛可以把它们分辨出来。就是说等效像素大小是0.3弧度。保守估计眼睛的水平可视角度是120度，垂直可视角度是60度，换算下来等于5.76亿像素的图像数据