中铁十一局集团第五工程有限公司重庆400037
摘要：随着我国公路建设的发展，公路建设日益成为交通运输业发展的核心内容。如何在满足舒适性和安全性的前提下实现隧道照明设计的节能是当前隧道施工中的一个重要问题。公路隧道供电照明系统的设计都是根据驾驶员和隧道的条件进行设计的，其目的是保证驾驶员在隧道中驾驶的时候的安全，影响隧道照明设计的主要因素有：灯具的种类、灯具的布置、灯具的功率与数量的组合。本文根据相关规范和我国隧道照明设计现状，提出了一种隧道照明优化设计方法。
关键词：公路隧道；供电照明系统；优化设计；研究
引言
公路隧道与其他交通方式相比，具有减少公路里程、节约土地资源、保持生态环境平衡的优点。因此，公路隧道的使用越来越多。公路隧道虽然具有许多优点和广泛应用，但近年来在运营管理中出现了许多问题，其中最突出的是电力浪费问题。与公路照明相比，公路隧道照明有许多不同的要求和形式。
1公路隧道照明研究现状
因为公路隧道本身其特殊性的条件，使得在传统的公路隧道照明系统的设计中不仅成本比较高，而且照明效果也不理想，隧道照明系统维修人员在维护方面也存在很多问题，比如受到天气方面的影响，维修的时候就很困难，而且当隧道车辆流量较少的时候会造成资源的浪费。以此同时，传统的照明灯具不能适应道路隧道内外的亮度差和昼夜温差。因此，在照明过程中也同样造成了电力的浪费。灯具在经常的使用过程中如果得到好的维护就会减少使用寿命。虽然在传统的隧道照明系统中也是采用了节约型的灯具，但是在实际灯具市场中，这种低功耗灯具很少，不能满足公路隧道的应用需求。因此，在许多公路隧道照明系统中使用的灯具的功率都高于实际需求，造成了过多的照明和电力浪费。此外，还有一些因素造成电能的浪费，如公路隧道的稳定电压和不完美的照明系统的维护，等等，这可能会导致在公路隧道照明的可靠性，从而影响了电能的消耗，在严重的情况下导致过度浪费电能。
2公路隧道供电照明系统存在的问题
首先，忽视了照明维护的重要性。出口端或出口段附近的长隧道大多不够明亮。隧道通风不畅通，粉尘较多，不仅会降低隧道的亮度，还会对照明设施造成污染。因此，季度清洗和维护可能不能满足隧道照明系统的要求。
其次，由于公路隧道电网不稳定，经常引起电压波动大大超过国际标准，许多地区甚至超过了额定电压波动，特别是在午夜之后，由于减少了电力负荷使电网电压波动较大，这不仅是浪费电，也使高压钠灯的实际使用寿命急剧下降，灯具的高速公路运营单位及其配套设备，灯具的维护成本较高。
再次，理念上存在误区。公路隧道节能不能牺牲交通安全，而应在最大限度节能的基础上，简单地更换一些灯具以保证交通安全。应消除照明系统的主观随机控制，否则会对驾驶造成很大的危害。
最后，控制参数不科学，控制方法落后。目前的控制技术只能简单的控制开关，根据天气、交通流量、车速等因素做出最节能的调整，造成能源的浪费。许多短隧道照明控制无法远程控制，这意味着需要大量的人力和物力来开关照明灯具，避免不必要的电力浪费和运行成本浪费。
3公路隧道供电照明系统的优化设计
首先，在公路隧道照明系统的设计和应用中，传统的隧道照明系统已经不能满足现代化的发展和使用，所以，在对公路隧道供电照明系统优化设计的时候，要选择适宜的灯具，而且员工应该提高对节能技术的理解，并积有环保、经济性和可靠性的照明系统和灯具，有效地提高高速公路照明的效率，减少电能的消耗。因此，根据公路隧道的实际照明要求和国家公路隧道照明设计规范，科学合理地安排公路隧道LED照明布设参数是十分必要的。
其次，使用新的照明装置和光源。目前，国内隧道灯主要采用白炽灯、荧光灯、高压钠灯、低压钠灯等。常用的高压钠灯会发出黄色的光，再加上隧道本身光线不好，这样就给驾驶员造成视觉上的模糊，严重的时候容易造成交通事故。所以，采用新的照明灯具和合理的控制系统来保证隧道的经济安全运行具有重要意义。现在采用的LED灯应用于隧道照明，不仅仅使得隧道的光线变得清晰，还增加了灯具的使用寿命。而且节省了运行维护费用，实现了稳定经济的运行。因此，公路隧道供电照明系统使用的照明光源应该选择，节能的、感应性的、能够抵抗恶劣环境的灯具。
再次，改进了定时照明控制模式。把一天24小时分成4个小时，在不同的时间使用不同的照明水平。一般来说，中午的照明水平最高，隧道内的灯具都是明亮的，而深夜的照明水平最低，只需要基本的照明。每天的时间由PLC系统编程划分，在不同的时间段采用相应的控制策略。目前唯一的自动时间控制模式存在一些缺陷。例如，昼夜的时间随季节而变化。多雨、多云的日子，即使在中午也不需要高强度的照明。考虑到上述两种方法的优缺点，将两种方法相结合，时间-亮度控制系统可以达到更好的控制效果。
最后，检查隧道配电设施，确保线路畅通，提高用电效率。完善的公路隧道系统对于保证良好的隧道交通环境，以及及时避免车祸事故的发生时非常重要的，同时提高隧道的运营管理水平，也是保证行车舒适性和安全性具有重要作用。作为一个新的公路隧道配置功能其本身就应该具有完善的设备系统，系统运行更加稳定，公路隧道机电系统应该是方便操作，现代化的智能型系统。而且还要方便隧道供电系统的管理人员能够及时的、准确的了解隧道机电设备的运行情况。
4主要研究的内容
一方面，通过对隧道长度和照明等级进行划分，分析不同区段内对照明设计的影响因素，结合照明强度等级设计，从光源、供配电系统和控制方案进行综合优化设计研究。
另一方面，通过分析隧道照明系统各组成部分，主要包括区段照明技术标准、光源与灯具搭配和照明控制方式，针对性提出组成部分的设计指标，优化了隧道照明系统。
5研究的意义
首先，公路隧道供电照明系统经过优化设计后，比较以前的系统而言，它在使用的过程中虽然的成本降低了，但是维护水平却提高了很多，因为优化设计后使用的照明系统都是节能的智能型的照明系统。是可以通过网络方式进行实时监控照明系统的使用情况。为照明系统的维修提供了方便。
其次，隧道提供良好的驾驶视觉环境，确保交通安全。还减少了维修灯具的频率，因为当公路隧道中行驶的车辆较少了的时候，不需要像以前那样随时控制关闭灯具，经过优化设计后根据隧道长度和条件实行隔一段距离设置一个灯具。这样不仅仅保证了隧道的亮度，还避免发生事故。
最后，通过隧道供电优化设计，不仅减少设备数量，而且节约了配电房的建筑面积；通过照明设计方案的优化，对现有国家规范进行了适度突破，达到了节能的目的，实施后效果较好。
6结束语
随着我国经济的快速发展，公路隧道的数量也在不断增加。现代隧道照明系统大多存在能源浪费和照明效率低下的问题。本文针对高速隧道照明系统的资源浪费进行了有针对性的分析，并制定了相应的策略，为降低隧道运营成本，提高照明系统的工作效率提供了有力的保障。为了满足公路隧道的基本照明要求，根据隧道的实际行驶情况提供必要的照明，达到节能降耗、提高效率的目的。
参考文献
[1]路杨，任赟，朱斌，etal.高速公路隧道LED照明智能控制和供配电优化设计[J].公路交通科技（应用技术版），2012（3）：211-213.
[2]史玲娜，涂耘，王小军.LED在隧道照明中的节能优化设计研究[C]//2015年中国照明论坛——LED照明产品设计、应用与创新论坛.0.
[3]涂钢.公路隧道照明优化设计方法及软件开发[D].2015.