基于光生物效應(yīng)的道路照明安全研究.pdf

1、本文是國(guó)家自然科學(xué)基金課題《用中間視覺(jué)理論研究道路照明安全》(批準(zhǔn)號(hào)50678180)，重慶市建委重點(diǎn)科研課題《主城區(qū)道路照明安全與節(jié)能性研究》(批準(zhǔn)號(hào)2007第46號(hào))以及國(guó)家自然科學(xué)基金課題《視覺(jué)理論在公路隧道照明節(jié)能中的應(yīng)用研究》(批準(zhǔn)號(hào)50878217)的研究分課題，重點(diǎn)研究道路照明中的光生物效應(yīng)及基于此的道路照明安全，為道路照明安全的研究和節(jié)能研究提供更為科學(xué)的依據(jù)。
　　 光生物效應(yīng)雖然是一種非映像的視覺(jué)效應(yīng)，卻控制

2、了人的生物節(jié)律和強(qiáng)度，并且影響人眼瞳孔大小。采用不同的道路照明光源，會(huì)產(chǎn)生不同的光生物效應(yīng)，從而對(duì)駕駛員的機(jī)敏程度等產(chǎn)生影響，即對(duì)發(fā)現(xiàn)障礙的反應(yīng)時(shí)間產(chǎn)生影響，并會(huì)影響道路照明安全。因此，論文在國(guó)內(nèi)外道路照明的研究成果基礎(chǔ)上，根據(jù)視覺(jué)科學(xué)的最新理論，在反應(yīng)時(shí)間測(cè)試中應(yīng)用眼動(dòng)儀同步測(cè)試瞳孔變化，展開(kāi)道路照明中的光生物效應(yīng)研究，提出在道路照明條件下不但要考慮中間視覺(jué)時(shí)視覺(jué)功效變化對(duì)道路照明安全的影響，而且還要考慮光生物效應(yīng)對(duì)道路照明安全的影響

3、，最終用反應(yīng)時(shí)間表示在道路照明條件下的視覺(jué)總效果。
　　 論文第二章研究了照明光源的輻射通量光譜分布，創(chuàng)新性地提出新的測(cè)試手段，在普通光度學(xué)實(shí)驗(yàn)室采用輻亮度法確定照明光源的輻射通量光譜分布，利用PR-650光譜掃描色度計(jì)的測(cè)量計(jì)算，不但精度滿足照明工程需要，而且方便快捷。
　　 論文第三章進(jìn)一步研究了視覺(jué)科學(xué)最新成果光生物效應(yīng)的理論依據(jù)和測(cè)定方法，視覺(jué)功效法是研究中間視覺(jué)的有效研究方法，反應(yīng)時(shí)間表征了中間視覺(jué)和光生物效應(yīng)

4、的總視覺(jué)效果和人眼真實(shí)的視覺(jué)功效。通過(guò)對(duì)反應(yīng)時(shí)間與交通事故的相關(guān)性分析，在夜間駕駛過(guò)程中，反應(yīng)時(shí)間對(duì)保障道路照明安全有重要的實(shí)際意義。反應(yīng)時(shí)間快就意味著視覺(jué)功效高和交通事故率的減小。反應(yīng)時(shí)間是評(píng)價(jià)道路照明安全的重要指標(biāo)。
　　 論文第四章是關(guān)于基于光生物效應(yīng)反應(yīng)時(shí)間和瞳孔變化的實(shí)驗(yàn)研究，通過(guò)對(duì)中間視覺(jué)研究方法的分析研究，在視覺(jué)功效法應(yīng)用的基礎(chǔ)上引入人眼瞳孔測(cè)試手段，建立了基于光生物效應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間研究路線圖。通過(guò)比較分析實(shí)驗(yàn)測(cè)量的

5、數(shù)據(jù)，得出了反應(yīng)時(shí)間變化與光生物效應(yīng)背景亮度的關(guān)系、瞳孔變化與光生物效應(yīng)背景亮度的關(guān)系，創(chuàng)新性地用定量的方式總結(jié)出反應(yīng)時(shí)間變化與瞳孔變化的關(guān)系，進(jìn)一步證明在道路照明條件下，要充分考慮光生物效應(yīng)的作用和影響。
　　 論文第五章是基于光生物效應(yīng)的城市道路照明安全研究，創(chuàng)新性地用反應(yīng)時(shí)間確定道路照明功率密度值，提出LED燈的功率密度參考值，完善了道路照明節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)；并進(jìn)一步提出在道路照明中我們應(yīng)合理設(shè)計(jì)道路平均路面亮度值，根據(jù)不同道路照

6、明環(huán)境去選擇不同光源，考察它們的性?xún)r(jià)比，才能最終確定不同光源在道路照明中的適宜性。
　　 論文的創(chuàng)新之處在于：
　　 1.實(shí)際與理論結(jié)合的創(chuàng)新：論文在視覺(jué)功效法應(yīng)用的基礎(chǔ)上引入人眼瞳孔測(cè)試手段，建立了基于光生物效應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間研究路線圖，創(chuàng)新性地用定量的方式總結(jié)出反應(yīng)時(shí)間變化與瞳孔變化的關(guān)系。
　　 2.應(yīng)用上的創(chuàng)新：首次將光生物效應(yīng)應(yīng)用于道路照明定量計(jì)算，創(chuàng)新性地用反應(yīng)時(shí)間確定道路照明功率密度值，提出LED燈的功