Was ist der Berechnungsindex für Straßenbeleuchtung und die Analyse internationaler Straßenbeleuchtungstandards

Die Straßenbeleuchtung ist ein entscheidender Bestandteil der städtischen Infrastruktur.Fußgängerkomfort, und Energieeffizienz.Die Straßenbeleuchtungsnormen zielen darauf ab, eine sichere, effiziente und komfortable visuelle Umgebung zu schaffen.Zu den wichtigsten internationalen Straßenbeleuchtungssystemen gehören die der Internationalen Kommission für Beleuchtung (CIE), European Standards (EN) und der Illuminating Engineering Society of North America (IESNA).

Um die wissenschaftliche und standardisierte Konstruktion zu gewährleisten, ist es notwendig, die von verschiedenen Ländern und Regionen entwickelten Straßenbeleuchtungsnormen wie ANSI-IES RP-8-18, CIE 140-2000 zu befolgen,Die in Absatz 1 Buchstabe b genannten Anforderungen gelten nicht.:2015, usw. Verschiedene Standards unterscheiden sich in Bezug auf die Position der Beobachtungsstellen, die Berechnung der Okklusionsleuchtstärke und die Zielvergleichsmodellierung

Einführung in die gängigen Straßenbeleuchtungsnormen:

ANSI/IES RP-8-18 (USA): nordafrikanische Standardkonzepte mit umfassenden Indikatoren;

CIE 140:2019 & CIE TN-007:2017 (Internationale Kommission für Beleuchtung): betont Helligkeit, Einheitlichkeit und mittlere visuelle Wahrnehmung;

BSEN 13201-3:2015 (Europa): mit Schwerpunkt auf der Einführung der Halbkolonnenbeleuchtung, der Umgebungsbeleuchtung und anderer Beleuchtungsindikatoren für menschliche Faktoren;

ABNT NBR5101-2012 (Brasilien): regionaler nationaler Standard;

AS/NZS 1158.3.1:2020 (Australien und Neuseeland): für die lokale Straßenplanung in Städten und Gemeinden;

IES RP-18 (U.S. Tunnel Lighting): speziell für Tunnelumgebungen.

Vergleich der von jeder Norm unterstützten Berechnungsmetriken

Definition der wichtigsten Berechnungsindikatoren

1. Durchschnittliche Leuchtkraft (Lavg): cd/m2 bezieht sich auf die durchschnittliche Leuchtkraft der Straße aus Sicht des Fahrers,der ein wichtiger Indikator für die Beurteilung der Sichtbarkeit der Straßenoberfläche istDie Berechnung wird durch die reflektierende Eigenschaften der Straßenoberfläche, den Blickwinkel, die Lichtverteilung von Leuchten und Laternen und andere Faktoren beeinflusst.
2. Durchschnittsbeleuchtung (Eavg) und Mindestbeleuchtung (Emin) Einheit: Lux gibt die Lichtintensität pro Flächeneinheit an. Die durchschnittliche Beleuchtung spiegelt das Gesamtbeleuchtungsniveau wider,die Mindestbeleuchtung wird zur Beurteilung der Lichtgleichheit verwendet,, das Verhältnis der beiden (Eavg/Emin) spiegelt visuellen Komfort und Sicherheit wider.
3. Scheinleuchtstärke (Lv): cd/m2 bezieht sich auf die zusätzliche Leuchtstärke, die durch Lampen oder starke Lichtquellen, die durch intraokulare Streuung verursacht werden, verursacht wird,die die Erkennung des Ziels durch den Beobachter beeinträchtigen wird, und ein zu hoher Lv-Wert erhöht die Sehbelastung.
4. Das Lichtvorhang-Leuchtenverhältnis (Lv/Lavg) misst den relativen Wert der Schattierungsleuchten auf die durchschnittliche Straßeneinstrahlung.und ist einer der Kernparameter für die Bewertung der Blendungskontrolle von Straßenbeleuchtung.
5. Die Sichtbarkeit von kleinen Zielen (Small Target Visibility, STV) gibt den Sichtbarkeitsgrad kleiner Ziele (z. B. fallende Felsen, Tiere usw.) unter Straßenbeleuchtung an.STV kombiniert die Parameter des Zielkontrastes, Hintergrundleuchtstärke und Okklusionsleuchtstärke, wobei höhere Werte darauf hindeuten, dass das Ziel leichter zu identifizieren ist.
6. Einheit für die vertikale Beleuchtungsstärke (Ev): Lux bezeichnet die Lichtstärke, die auf einer vertikalen Oberfläche (z. B. Fußgänger oder Vorderseite des Fahrzeugs) empfangen wird und üblicherweise in einer Beobachtungshöhe von 1,5 m gemessen wird.ist ein wichtiger Indikator für die Sicherheit von Fußgängern und Gesichtserkennung.
7. Halbzylinderbeleuchtungseinheit (Esc): Lux-Simulation der menschlichen Brusthöhe (ca. 1,75 m)5 m) der halbzylinderförmigen Fläche der Lichtstärke, die für eine umfassende Beurteilung des Fußgängers im dreidimensionalen Raum des Lichteffekts empfangen wird, ist einer der von der EU-Norm empfohlenen Indikatoren.
8. Hemisphärische Beleuchtungsstärke (Ehs): Lux bezieht sich auf die virtuelle Hemisphäre (normalerweise 1,5 m für die Mitte der Höhe) der durchschnittlichen Beleuchtungsstärke des Lichts in alle Richtungen,die die Qualität der räumlichen Lichtumgebung umfassend widerspiegeln kann, wird häufig auf Plätzen, Bürgersteigen und in anderen offenen Räumen verwendet.
9. Einheit für die Umgebungsbeleuchtung (EA): Lux gibt die durchschnittliche Beleuchtungsstärke in einem bestimmten Bereich um den Bereich der Aufgabenbeleuchtung (z. B. Randbereich oder Hintergrundbereich) an.die zur Bewertung der Helligkeitsbilanz zwischen dem visuellen Aufgabenbereich und dem Hintergrund verwendet wirdEine angemessene Umgebungsbeleuchtung trägt dazu bei, visuelle Müdigkeit zu reduzieren und das Gefühl der Sicherheit und räumliche Erkennung zu verbessern.
10. Der Schwellenwert (TI) in % gibt den Grad der Verringerung des Kontrastes zwischen Zielbild und Hintergrund aufgrund der Interferenz der Blendung an; je größer der TI,je stärker die Blendung und je schwieriger die Zielerkennung, der in den CIE- und BSEN-Normen häufig als Alternative zum Lv/Lavg-Indikator verwendet wird.
11. Mesopische Leuchtkraft (Lmes):cd/m2 wird bei schlechten Lichtverhältnissen verwendet, um die Reaktion von optischen Stangenzellen (Dark Vision) und optischen Kegelzellen (High Vision) zu kombinieren, um den integrierten Leuchtstoffwert zu berechnenDer Algorithmus ist näher an der tatsächlichen Wahrnehmung des menschlichen Auges in der Nacht.

- Ich weiß.

Wesentliche Unterschiede zwischen den internationalen Normen
 

ANSI-IES RP-8-18 (mit Tunnelbeleuchtung RP-22)

• Beobachterposition: 83,07 Meter vom Berechnungspunkt entfernt, Sichtlinie 1 Grad unterhalb der Horizontale, Höhe 1,45 Meter.
• Berechnung der Leuchtdurchlässigkeit des Lichtvorhangs: keine Sichtachsfilterung (LOS), nur eine Verkehrsrichtung wird berücksichtigt.
• Berechnung des STV: Positive und negative Kontrastziele werden berücksichtigt, wobei die allgemeine Sichtbarkeit hervorgehoben wird.

CIE 140-2019 (gilt für CIE 115-2010)

• Beobachterposition: Abstand von 60 m, in der Mitte der Fahrbahn oder 1/4 Straßenebene vom Bordstein.
• Verhüllung der Leuchtstärke: Standardfilterung des mittleren Sichtfeldes von 0,1-1,5° und des Bereichs, der mehr als 60° außerhalb der Sichtlinie liegt.
• Blendungsindikator: verwendet “Threshold Increment (TI) ”, der die prozentuale Erhöhung der Erkennungsschwelle durch Blendung anzeigt.

- Ich weiß.CIE TN 007-2017 (Zusatz einer mittleren visuellen Leuchtstärke)

• Hinzufügen der **Mesopic Luminance**-Berechnung auf der Grundlage von CIE 140, basierend auf der Formel von CIE 191:2010, und die Anpassung des menschlichen Auges an die tatsächliche durchschnittliche Leuchtkraft.

BSEN 13201-3:2015

• Es wurden neue vertikale, halbzylinderförmige und halbkugelförmige Beleuchtungen sowie viele andere Indikatoren hinzugefügt, um die Sichtbarkeit von Fahrern und Fußgängern in verschiedene Richtungen zu ermitteln.
• Beobachterposition: Gemäß CIE filtert Lv standardmäßig keine Lichtquellen in der Sichtrichtung aus.
• Brillenberechnung: In Verbindung mit der CIE 146-2002-Methode ist es möglich, manuell auszuwählen, ob in Sichtlinie liegende Leuchten ausgefiltert werden sollen oder nicht.

- Ich weiß.ABNT NBR5101-2012 (Brasilianischer Standard)

• Im Wesentlichen die gleiche wie die CIE-Methodik, jedoch mit mehr Betonung auf die Rolle der halbzylinderförmigen Beleuchtung bei der Verbesserung der Sichtbarkeit von Fußgänger-Fahrer-Interaktionen.

Die Berechnungslogik von Lv und TI ist der von BSEN ähnlich.- Ich weiß.

Die Berechnungsindizes der vorstehenden Normen berücksichtigen nicht den Einfluss der Tageslichtbelastung.Einige Normen berücksichtigen jedoch den Einfluss der Straßenoberfläche durch feuchtes Wetter., und es wird eine unterschiedliche Reflexionsfähigkeit zwischen trockener und nasser Straßenauflage geben.

Die reflektierenden Eigenschaften von Fußbodenoberflächen haben einen erheblichen Einfluss auf die Berechnung der Leuchtkraft, die Leuchtkraftverteilung und die energieeinsparende Konstruktion. the industry has developed standardized reflectance tables (R-Tables) to describe the reflectance properties of pavement surfaces based on the physical surface characteristics of different pavement materials.

Der zentrale Parameter in der R-Tabelle ist Q0,der den durchschnittlichen Reflexionskoeffizienten dieses Bürgersteins unter Standardbeleuchtungsbedingungen darstellt und nach der folgenden Formel in Gesamtreflektivität umgerechnet wird::
Gesamtreflexibilität = Q0 × π
Je höher der Q0, desto stärker ist die Gesamtreflektivität des Straßenbodens gegenüber Licht, und die Wahl des Q0-Wertes beeinflusst unmittelbar die Simulationsergebnisse der Beleuchtungsdichte.