[发明专利]一种基于模拟仿真的隧道入口段亮度计算方法

说明书

本发明公开了一种基于模拟仿真的隧道入口段亮度计算方法。该方法包括获取隧道洞外环境信息，基于所述隧道洞外环境信息构建洞外照明空间；通过模拟仿真计算设置各洞外景物在所述洞外照明空间对应的计算面，根据所述计算面确定各所述洞外景物的表面亮度；建立所述洞外照明空间的等效光幕亮度的极坐标计算简图，根据所述极坐标计算简图中各扇区内的各所述洞外景物的扇区占比和各所述表面亮度计算各所述扇区对应的洞外平均亮度，基于各所述洞外平均亮度确定隧道的入口段亮度。本发明实现了使隧道工程设计阶段预计洞外亮度和入口段亮度更加合理，降低了隧道照明设计的盲目性。

技术领域

本申请涉及隧道照明技术领域，具体而言，涉及一种基于模拟仿真的隧道入口段亮度计算方法。

背景技术

公路隧道入口段亮度剧烈变化，容易形成“黑洞效应”，导致驾驶员视觉适应困难，形成视觉盲期，易导致交通事故。隧道照明是行车安全的重要保障，随着我国城市化的发展，交通逐渐向地下延伸，为保证行车安全，隧道入口段亮度设计必须严谨准确，其不仅关系到隧道照明的节能问题，也直接影响交通安全。

由于隧道的洞外亮度受车速、洞口朝向、洞门样式、天空面积百分比、洞口植被及其他附属物亮度及面积比等影响，而在隧道入口段亮度设计计算阶段，隧道及隧道附近的附属物均在建设过程中，因此洞外亮度很难提前准确测量获取，导致入口段亮度的计算困难。同时，国内现行规范JTG/TD70/2-01-2014《公路隧道照明设计细则》对于入口段亮度计算采用的是K值法，而实际应用中采用规范K值法计算的结果值偏大。

综上所述，在隧道照明设计阶段，一般隧道洞口施工还未完成，洞外亮度更不易准确获取，洞外亮度值的选取主要基于规范提出来的参照值，其取值不能准确体现隧道洞外的实际亮度，易造成隧道照明设计的盲目性。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种基于模拟仿真的隧道入口段亮度计算方法。可实现不同洞景物的亮度的测试，并对不同视野如20°和56.8°视野的洞外亮度和等效光幕亮度进行计算，并根据察觉对比度方法获得入口段亮度，所得结论为更合理的隧道照明设计提供参考。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于模拟仿真的隧道入口段亮度计算方法，所述方法包括：

获取隧道洞外环境信息，基于所述隧道洞外环境信息构建洞外照明空间；

通过模拟仿真计算设置各洞外景物在所述洞外照明空间对应的计算面，根据所述计算面确定各所述洞外景物的表面亮度；

建立所述洞外照明空间的等效光幕亮度的极坐标计算简图，根据所述极坐标计算简图中各扇区内的各所述洞外景物的扇区占比和各所述表面亮度计算各所述扇区对应的洞外平均亮度，基于各所述洞外平均亮度确定隧道的入口段亮度。

优选的，所述基于所述隧道洞外环境信息构建洞外照明空间，包括：

通过DIALux对所述隧道洞外环境信息进行仿真，构建洞外照明空间，所述隧道洞外环境信息包括洞外路面宽度、照明环境。

优选的，所述通过模拟仿真计算设置各洞外景物在所述洞外照明空间对应的计算面，根据所述计算面确定各所述洞外景物的表面亮度，包括：

确定各洞外景物的反射系数，基于所述反射系数在所述洞外照明空间中设置各所述洞外景物的计算面；

对所述计算面进行模拟计算，得到各所述洞外景物的表面照度；

根据亮度与照度的转换关系确定所述表面照度对应的表面亮度。

优选的，所述基于各所述洞外平均亮度确定隧道的入口段亮度，包括：

根据各所述洞外平均亮度确定整体等效光幕亮度；

通过察觉对比度法对所述整体等效光幕亮度进行计算，得到入口段亮度。