道路照明是夜間安全的重要保障，為了更新和完善設計標準，人們不斷引進新概念。文章就道路照明設計新標準中的亮度評價系統，交會區域照明和人行道照明中引進的新概念——路面亮度的縱向均勻度、眩光限制、環境比、交會區照明和垂直照度等加以分析和探討。
1、前言
　　在夜間，道路照明對于機動車、非機動車的正常行駛，行人及其他人員的 安全活動，都有著重要作用。有數據表明，良好的夜間道路照明，能使城市道路交通事故下降30%，鄉村道路交通事故下降45%，高速公路交通事故下降30%。據統計，中國每年交通事故死亡人數約10萬人，日本每年約1.8萬人，其中還不包括受傷人數和事故所帶來的沉重經濟損失和社會負面壓力。另外，道路照明的重要性除了減少夜間交通事故，還在于增加夜間安全性，減少犯罪；助長夜間交通流量；促進夜間的工商業活動；促進社會交流和社團精神的形成。為此，我國有關部門和科技人員傾注了大量的精力和時間，力圖改進和完善夜間道路照明質量，尤其是制定更具有指導意義的道路照明設計新標準。近年來，經過充分醞釀和準備并根據建設部建標[2003]04號文的要求，我國在原行業設計標準（CJJ 45-91）基礎上修訂了城市道路照明設計標準，在保證和提高原功能性照明效果的同時，進一步考慮了視覺舒適性和夜間安全性等因素，提出了許多與國際道路照明設計標準接軌的新概念。
　　2、完善亮度指標評價系統
　　2.1、兩種道路照明設計標準的比較
　　新標準中規定，將亮度作為道路照明的評價系統，從原照度評價體系向國際推薦的亮度評價體系過渡。眾所周知，機動車駕駛員行車作業時，眼睛直接感受到的是路面亮度而不是照度；另外，由于路面材料、路面磨損程度、燈具配光類型的影響，使得相同照明條件下，具有相同平均照度的路面往往產生不同的平均亮度，同時，在相同照度條件下的路面，在上述不同路面狀態下，反映到人眼的光感覺也是截然不同的。因此，新標準中以亮度作為依據制定標準顯然更為符合實際需求，更具有科學性。
　　為了更好地進行比較，我們在表1和表2中分別列出了機動車交通道路照明的新標準值和原有標準值。從2個表的數據顯然可見，新標準引進了三個新概念指標，它們是路面亮度的縱向均勻度（UL）、眩光限制（TI%）、環境比（SR）。這3項新增指標有助于改善夜間視覺特性，提高視覺舒適度和通行安全性。我們在下文中分別對這3個新概念加以闡述和探討。
　　2.2 路面亮度縱向均勻度（UL）
　　新標準中，路面亮度的縱向均勻度（UL）指同一條車道中心線上最小亮度與最大亮度的比值。
　　UL=Lmin/Lmax
　　它是對原來標準亮度評價體系中路面亮度的總均勻度Uo（路面上最小亮度與平均亮度的比值：Uo=Lmin/Lav）的補充。
　　實驗數據的統計指出，在夜間，由于道路亮度均勻度不夠，容易導致駕駛員視覺疲勞，尤其當道路上連續出現明顯的亮帶和暗帶時，就如斑馬線一樣黑白相間，會產生視覺的“斑馬效應”。長時間處于這樣的照明環境，迫使駕駛員的眼睛反復不停地調節適應，就更容易使駕駛員產生疲勞。而路面亮度縱向均勻度正是針對這一問題而設立的一項標準值，它要求同一車道中心線上的最小、最大亮度的差異必須限制在一定范圍內，從而對道路照明的亮度均勻度提出了更高的要求。這樣就能有效地避免斑馬效應的發生，以獲得更為舒適的道路照明和降低事故發生率。
　　2.3 眩光限制TI(%)
　　新標準中的眩光限制是以閾值增量（TI）來表征的，它是對道路照明燈具產生的失能眩光的一個度量值。其實際含義是指路燈燈具射入司機眼睛中的直接光束增加了前方路面上目標的可觀測的最小對比度，為了補償這種失能效應，在對比度上所需要的百分比增量。其值可由燈具在司機眼中產生的“等效光幕亮度”LV及平均亮度Lav計算得到。
　　 TI=■
 
　　其中等效光幕亮度LV=k■■Eeyei為第i個眩光源在垂直于視線方向上的人眼視網膜上的照度（Lx）；θi為視線方向和第i個眩光源的光射入觀察者眼睛方向的夾角（°）；k為年齡系數（一般計算時取10）；n為眩光源總數。且規定接受燈具光線為水平線上方20°，其他部分被汽車擋風玻璃頂屏蔽。
　　閾值增量（TI）越大，可視度就越差。新標準中給出眩光限制的定量數值。因此，雖然原標準中對控制眩光也相當重視，并有相應的定性規定，但相比之下，新標準更嚴格和易于進行監測，有益于提高道路的安全性。
　　2.4　環境比（SR）
　　道路照明設計新標準中又增設了環境比（SR），它是指車行道外邊5m寬的帶狀區域內的平均水平照度與相鄰的5m寬車行道上平均水平照度之比。
　　對機動車駕駛員而言，其眼睛的視覺狀態主要取決于路面的平均亮度，但是道路周邊環境的亮暗也會干擾眼睛的適應狀態。當環境較亮時，眼睛的對比靈敏度會降低，我們需要提高路面的平均亮度已彌補此損失；相反，如果周邊環境過暗，駕駛員的眼睛適應了相對較亮的路面，周邊黑暗區域中的物體就難以被駕駛員的視覺所發現，從而誘發事故的發生。
　　新標準中增設環境比（SR）的新概念指標，目的就在于要求道路周邊必須保證一定的照明，使得機動車駕駛員能有效發現故障和相關目標，尤其是從人行道走上車行道的行人，從而保證行駛的安全性。
　　3、關注交會區照明指標
　　與原標準相比，道路照明設計的新標準中還新增了交會區照明標準值（如表3所示）。所謂交會區，即是指道路的出入口、交叉口、人行橫道等區域。在這種區域，機動車之間、機動車和非機動車及行人之間、車輛與固定物體之間的碰撞可能性是相當大的。
　　在交會區域車輛密集，駕駛員往往看不到前方路面，只能看到前方車輛的車身和車尾部，因此可采用照度代替亮度作為評價指標。
　　由于在交會區域，尤其是不同類型道路的交會時，當從照明水平較高的道路轉入照明水平較低的道路時，駕駛員視覺暗適應時間是一個需要考慮問題，就如人們進入正放映電影的影院劇場時，初始時一無所見，必須等待幾分鐘后才能激活視覺錐狀神經細胞感受周圍環境。而在交會區地形環境和車流人流情況都比較復雜，如果眼睛由于暗視覺延緩效應不能及時適應照明條件的轉變，就容易導致交通事故的發生。據有關資料表明，在美國城區（除高速公路），約有50%的交通事故發生在交叉路口，故交會區照明要求列入了新標準之中。
　　根據新標準規定，交會區照明按高級別道路照明標準執行，即在交會區照明條件要保證不低于原行駛道路的照明條件。但同時我們應該認識到，提高交會區照明水平固然有利于正常交通行駛，而由于交會區燈具布置形式和采用光源的多樣性，限制此區域中的眩光也應得到必要的重視。
　　4、引入垂直照度指標
　　根據對原標準執行過程中許多具體案例的分析，新表準針對人行交通道路照明標準引入了垂直照度指標的新概念，如表4所示。
　　人行交通道路的使用對象主要是步行的行人，行人的視看方向和位置是不確定的，其視覺作業特點與機動車駕駛員不同，而且不能規定統一的觀察位置，因此采用照度作為照明水平的判據更為恰當。
　　在人行道上，通常情況下有足夠的水平照度就可以幫助識別地面的目標。但如在某些特殊情況和要求下，只有水平照度，要識別垂直面上的目標就很困難，如行人面部特征和標志物上的文字和圖案。夜間，為了保證行人的安全，有必要讓行人看清對面來人的表情和動作，提供必要的垂直照度能有助于降低犯罪率。國際上常用半柱面照度指標來評價垂直面上照明，而新標準中采用垂直照度指標是更簡便地表述了同一個概念。
　　5、結束語
　　通過上文對新標準和原城市道路照明設計標準（CJJ 45-91）的比較，我們可以發現，新標準不僅提高了許多原有指標的標準值以提供更高質量的功能性照明，而且其創新性亮點還在于，增添了路面亮度縱向均勻度、眩光限制、環境比、交會區照明、人行道照明、垂直照度等新概念指標。這些新概念的引入，給予道路照明設計師和研究者一個重要的新啟示：道路照明的意義除了提供更好功能性照明同時，還必須從生理學和心理學角度上，同時關注機動車駕駛員、非機動車駕駛者和行人的視覺舒適性和通行安全性，從而使人們夜間的活動更為溫馨和諧。這也是人類功效學學科的研究內容和目的。

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