交通工程设施设计之防眩设施

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
●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；
背景越暗，眩 光越为强烈。
●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。
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；
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 0.1sr>ω>0.0003sr的情况才有眩光产 生。
复习：防眩设施设计内容及步骤
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。
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？
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。
眩光可以成为武器
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。
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
避免眩光
改 进 灯 具
防 眩 方 案 设 计
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， 防眩网 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）
（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。
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。
◆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
防眩 设施
◆中央分离带大于9米； 因上下、左右 ◆相向行车道高差大于2米； 距离的增加，迎面 ◆安装有符合要求的连续照明系统。 车辆相互干扰减弱。 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。
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？

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。
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。
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
防眩板间距L 横向通视区 遮光区 中央分隔带
GR值与不舒适眩光程度 对应关系
GR 80 70
不舒适眩光程 度 严重刺眼 刺眼
60
50
略感晃眼
不舒服
40
30
略感不舒服
有轻微感觉
眩光的分类
按影响程度
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。
对向行车视点连线
防眩板宽度b
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
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。
2、平曲线防眩高度 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
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 遮光角 防眩高度 板宽 板的间距 一般路段 8° 160~170cm 8~10cm 50cm 平(竖)曲线路段 8°~15° 120~180cm 8~25cm 50cm
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
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。
三、防眩板防眩设计要素 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）
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。
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。