- 林国军;孔祥苗;张驰;康诚;吴珂;
在保障照明需求的前提下，通过优化照明设计降低照明能耗是当前隧道照明领域亟需解决的问题。本文通过构建考虑灯具直射和墙壁二次反射的隧道光环境模型，讨论灯具纵向发光角、安装间距、功率组合对隧道基本照明光效的影响。结果表明，随着灯具纵向光束角α的增大，路面亮度纵向均匀度U_1和总均匀度U_0均显著增大，但路面平均亮度L_(av)有所降低。随着灯具安装间距S的增大，L_(av)、U_0和U_1均有所下降。增大灯具功率P仅线性提升L_(av),对U_1、U_0没有影响。据此，提出两车道隧道基本照明光效预测模型，结合路面单位面积照明安装功率LPD,得到α、S、P最优组合的确定方法。将隧道基本照明光效预测模型等研究成果应用于实际隧道照明设计，采用小安装间距、低功率的布灯方案，并优化灯具光束角。现场光效实测结果表明，隧道亮度纵向均匀度提升至0.74、0.68,超过规范要求；基本照明能耗降低了18%～40%,取得了良好的照明效果与节能效益。
2023年03期 v.34 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 455K] - 梁凯熠;钱宜刚;陈京京;王金阳;李文宜;沈海平;
路面的光学反射性能是决定道路照明质量的重要因素，其描述参数——路面简化亮度系数是道路照明计算中的重要参数，但长久以来我国使用的是国际照明委员会在20世纪70年代建立的标准C表，与我国实际路面材料和运行情况相差很大，从而造成道路照明的巨大浪费。目前市面上还没有可用于路面简化亮度系数实验室精确测量的商业仪器。本文主要介绍了一套由分布式光度计结合成像亮度计改造而成的实验室自动化测量系统，给出了测量原理和系统设计，测试了25块路面样本，部分测试结果与一套手动测试系统的测试结果进行了比对，结果表明两者的简化亮度系数值差异均在10%以内。
2023年03期 v.34 9-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 253K] - 段玉良;沈传利;滕兆娣;王兴平;
目前LED应用已成为道路照明的主流，道路照明功率大幅下降。同时，伴随着夜景工程的发展，路灯杆外观等也出现了各类“订制化”现象。原高压钠灯时代的设计经验已不能完全适用于光效成倍增长的LED照明工程。另一方面，随着人居环境、慢行系统、智慧合杆灯等新的城市建设、管理、养护、运营等理念、实践在国内城市得到了普遍认可与推广，也带来了道路照明设计中需要重视的变化，由此引发了新形势下，道路照明设计精细化和改进的实际需求。本文主要参照CJJ 45—2015标准，结合新形势下的一些特点，对道路照明设计中的一些经验教训进行总结，供相关人员参考。
2023年03期 v.34 15-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 186K] - 刘大扬;毛新东;郝敬全;
本文从我国道路智慧照明行业面临的终端控制标准不统一、各厂商设备无法互换的问题出发，分析其成因，提出由国家级道路照明主管部门牵头制定、推动国家标准落地执行的建议。在新标准被逐步应用过程中，各地区可采用城市道路照明综合管理平台与照明控制终端厂商平台对接等多种方式对原有路灯智能控制终端设备进行管理。结合国内外道路照明控制行业发展现状，对多种跨厂商控制照明终端的方式进行了比较，推荐了切实可行的实施路径，为道路照明管理部门进行智慧照明管理平台建设、照明控制终端设备生产企业进行产品研发提供参考。
2023年03期 v.34 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K] - 罗杰;黄冏;李枭俊;付浩程;李蕊;谭伟;
城市下穿隧道作为城市交通网络的重要一环，其照明设计的合理性更是关乎行车安全。为了提高设计效率和增强隧道照明设计的合理性，本软件采用Python语言，研发了一款城市下穿隧道照明设计计算软件。本文首先简要介绍了照明指标计算和亮度计算；接着借助科学计算库NumPy进行照明指标和亮度计算，界面则通过Python内置的Tkinter库来实现；最后以成都市某一在建下穿隧道为例进行工程验证。结果表明，该软件能够准确计算照明指标和亮度。
2023年03期 v.34 30-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 416K] - 吴建波;刘家俊;雷伟;焦彦利;刘洋;崔东辉;
本文根据在医学领域内光对人注意力影响的研究成果，在特长隧道顶部设计了维持驾驶员注意力的光环境，采用特定光谱及辅助图案，在洞顶形成相应注意力唤醒段，用来维持驾驶员的注意力，提高隧道内行车安全系数，降低隧道内交通事故的发生率。本成果在北京冬奥会重大交通保障项目——延崇高速公路特长隧道内应用并得以验证，为我国的交通基础设施建设和隧道照明系统的升级改造提供了良好的借鉴。
2023年03期 v.34 36-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 182K] - 王锐;谢江;魏鑫;马非;
照明系统是保障隧道运营安全的基本要素，其碳排放量在机电系统中比重较高，照明灯具存在着故障率高、维护困难的问题。本文采用数值分析的方法建立了隧道低位照明的三维空间模型，对低位照明相关的路面亮度、路面照度、路面均匀度、墙壁亮度、阈值增量、眩光值、能耗水平等效能指标进行了分析，并与高位照明方式的效能进行了比较。结果表明：在低位照明方式下，当单个灯具光通量相同时，路面亮度与灯具纵向间距呈正比例关系，路面的亮度总均匀度和道路纵向中线均匀度都较高，道路纵向中线均匀度的值接近于1;低位照明的眩光指标较高，各种工况的阈值增量均大于15,且纵向间距越小，阈值增量越大。在灯具总光通量相同的情况下，低位照明的路面亮度值大于高位照明，说明低位照明的电能利用效率高于高位照明，但是低位照明的眩光指标高于相关标准，需要进一步对光强分布提升改进。
2023年03期 v.34 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 429K] - 任立平;
近年来，跑道侵入事件时有发生，跑道防入侵越来越受到各类机场的重视。随着“四型机场”、“四强空管”建设的深入推进，以机场高级场面引导系统(A-SMGCS)为代表的新技术正在引领技术革命，机场建设正朝着数字化、网络化、智慧化方向快速发展。机场跑道放行指示灯系统作为防跑道侵入的目视助航灯光设施之一，其智慧化水平直接影响到机场的安全运行。本文以某机场跑道放行指示灯系统建设为例，研究其系统组成、工作原理、控制逻辑等，为其他目视助航灯光设施智慧化建设提供参考，推动机场智慧化高质量发展。
2023年03期 v.34 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 423K]
- 李娟;
路灯照明是城市公用设施中的一项重要内容，而太阳能LED路灯绿色安全、节能环保，但其照度值较低。为有效确保路灯智能照明控制效果，降低太阳能LED路灯能耗，提高路灯智能照明控制精度，提出基于蚁群算法的太阳能LED路灯智能照明控制方法。以道路上实际车辆信息和环境照度情况为基础，采用模糊PID控制器，在引入道路环境光照强度变化率和车流量变化率的基础上，通过控制路灯期望照度值和实际照度值之间的误差，控制路灯照明。利用蚁群算法对模糊PID控制器的比例、积分和微分系数进行了优化，获取最优控制参数值，依据最优参数值控制太阳能LED路灯照度。测试结果显示，该方法具有较好的路灯智能照明控制效果，能够结合道路上的车流量变化率，控制路灯的照度情况，可保证不同天气环境下的照度控制符合标准，且控制后可降低路灯能耗。
2023年03期 v.34 52-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 284K] - 吕铁;桂文韬;汤海波;曹文普;罗勇;
针对现有电磁无线遥控驱动的灯光互动系统存在装置易丢失、空间位置固定、电磁干扰影响等问题，本文基于Google的MediaPipe-hand算法，设计了实时人体手势识别算法，并将其应用于智能灯光互动系统的驱动。该系统采用机器视觉技术来实现人机交互功能，可根据单帧图像推断出单手21个骨骼节点坐标，将其转化为骨骼矢量，并通过SVM分类器实现手势判断，最后驱动灯光设备实现不同效果。系统由上位机、下位机两部分组成，其中上位机主要完成手势识别，下位机主要实现对灯光设备的驱动。实验表明，该系统具有良好的实时性和鲁棒性，能够准确地识别手势并驱动灯光设备，识别综合评价指标达到90%,本系统提供了一种新型的智能灯光人机交互思路。
2023年03期 v.34 58-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 284K] - 陈俊豪;张广平;莫松平;
高效的热管理系统能极大提高发光二极管(LED)的使用寿命和发光性能。针对大功率LED散热问题，设计了基于热电制冷/液态金属的热管理系统。采用液态金属以提升热电制冷的散热性能，通过改变液态金属进口温度和流速、热电制冷功率、环境温度，对不同工况下的热管理系统性能进行了实验研究。结果表明，基于热电制冷/液态金属的热管理系统能显著降低LED基板温度及系统热阻，其冷却性能优于以水为冷却工质的热管理系统。
2023年03期 v.34 65-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 188K] - 缪思巧;周子韩;
针对加速退化试验下LED产品寿命预测与可靠性评估问题，充分考虑性能退化量的自相关性，用时序分解法对LED性能退化轨道进行描述；分别用多项式样条方法和最小二乘法估计参数拟合趋势项与残差项并进行预测，通过距离加权将寿命预测区间转换为完全样本。介绍了对数正态分布型产品小样本数据的可靠性评估方法，利用极大似然法估计分布参数值，再结合加速模型外推正常情况下产品可靠度，最后利用置信推断方法给出区间估计。以某T5型LED为例，预测得到其寿命为58688.56 h,验证了模型的可行性和准确性。
2023年03期 v.34 71-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 272K] - 柯程虎;舒玉婷;梁静远;秦欢欢;赵黎;柯熙政;
可见光定位(Visible Light Positioning, VLP)利用照明用的LED灯具能够实现室内高精度定位，具有低成本、无电磁干扰、高安全性和部署便捷等优点。本文首先回顾室内定位系统及常用的可见光定位算法，并介绍了目前的发展现状，然后对提高整体定位系统性能的若干关键技术进行了讨论，为白光LED室内定位系统进一步研究提供依据。最后，根据已有的研究成果，提出了室内可见光定位技术未来的研究方向。
2023年03期 v.34 79-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 394K] - 徐婷婷;徐宝奇;刘大震;唐靖伟;
随着汽车高速发展，市面上的车灯已不再局限于固定状态的灯光，而是呈现越来越丰富的动画和视觉效果，在满足车规要求的前提下，对于日行灯、转向灯、位置灯均走向动态效果的趋势，如位置灯在迎宾、休眠时需要呈现一段动画，转向灯在转弯工作状态时需要呈现流水效果。本文介绍了一种基于TPS92662A的多通道分时复用动态日行灯控制电路，驱动采用了先升压后降压的控制方式，升压使用一款Boost芯片，降压使用一款双通道Buck芯片，可提供给大功率日行灯稳定的电流，以满足LED亮度一致的要求。整个控制电路仅需要车身提供电源线(KL.30和GND)与通信线(CANH和CANL),电源管理使用UJA1169,静态电流仅有0.1 mA;在功能安全方面，当出现MCU不可控时驱动电路，将执行跛行回家程序。本电路驱动控制采用SPI通讯方式，矩阵芯片TPS92662A采用CAN总线通讯方式，MCU通过两种通讯方式完成灯光的点亮和动态效果。
2023年03期 v.34 90-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 714K] - 陈钰;姚森;黄苑强;张连峰;童张法;
低压汞灯中的汞蒸汽在电弧的作用下会发射出253.7 nm和184.8 nm两个波长的紫外线。253.7 nm波长的紫外线广泛用于消毒，而185 nm紫外线的光子有很高的能量，具有很高的氧化性。与253.7 nm紫外线相比，185nm紫外线的消毒机理不同，它是通过无选择地对微生物细胞的各器官进行氧化，这种消毒机理在理论上可避免253.7 nm紫外线消毒中的光复活问题。在环境净化领域，作为一种不加化学药剂的纯净高级氧化技术，有望在分解水中的新兴污染物方面发挥作用。185 nm紫外线在空气中会产生臭氧，合理利用这些臭氧，可以实现单灯组成的双波长(184.8 nm、253.7 nm)紫外线+臭氧的高级氧化装置，高效地进行消毒或环境净化。185 nm紫外线和其他高级氧化技术结合，可以实现远大于1+1的高级氧化效果。
2023年03期 v.34 99-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 203K]
- 李仲元;郝洛西;汪统岳;
南极内陆Dome A地区极端恶劣的环境对科考人员的生理极限及作业效率构成了严峻挑战，而无人观测站可突破人类生理限制，持续高效工作，其关键运维技术，包括智能照明控制技术等越发受到各国重视。本文在总结Dome A地区遥远、低温、极夜、白化天等不利影响因素的基础上，探索适应该区域极端环境、满足科考人员工作需求、便于远程及现场操作的智能照明系统运维模式，进行满足极昼极夜环境下无人观测站室内监测及维护需求的智能照明适宜技术选型。通过对铱星传输模块、Wi-Fi无线网关等子系统的组合，提出可耐受Dome A地区低温低压环境的现场照明监控设备控制方案，对南极无人站区的建设及相关智能照明控制技术的发展具有指导意义。
2023年03期 v.34 106-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 282K] - 姜向阳;刘益曦;许翔;
西方前卫艺术的发展与变革促使光媒介成为艺术创作中的重要表现媒材，光媒介被应用于光景观塑造与表现是在“南加州光与空间运动”背景下产生的。国际著名光景观塑造艺术家詹姆斯·特瑞尔从20世纪六七十年代便开始探索光与空间的关系，他创作的3类代表性光景观：投影类光雕塑、沉浸式光空间、户外型光场域，分别再现了光媒介与特定空间融合进行光景观塑造的典范，通过分析光媒介在这3类光景空间中的具体视觉形态，揭示詹姆斯·特瑞尔在光景观塑造中对光媒介的处理与表现方式，以期探索更加丰富的国际特色光景营造手法与经验。
2023年03期 v.34 113-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 297K] - 杜永亮;马戈;白宁莉;
生态照明快速发展的当下，十四五期间重点推进的生态修复项目却鲜有针对性的照明解决方案。随着相关的照明理论日益丰富，对夜间人工光的认识也从光污染转变到更为具体的物种研究当中，涌现了大量针对性和多元化的成果，这为生态修复照明提供了理论依据。本文立足重庆广阳岛这一典型修复案例，通过生态系统调研和最新生物安全照明的理论研究，将生态修复原则与理念应用到光环境设计当中，针对演替恢复、未达稳态的生态系统，提出“减少干预，适度引导”的照明策略，并通过建成效果进行反思，为以后的生态修复照明提供了思路与支撑。
2023年03期 v.34 121-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 541K] - 马俊达;姜峰;朱雪涛;陈潇;沈鹏元;杨彪;
双碳背景下建筑碳排放的体量不容忽视，其中建筑运营阶段的照明能耗占了相当大的比例，在办公建筑中尤为显著。本文以办公建筑室内设计要素对照明能耗影响程度为研究问题，以两个总部办公建筑室内设计方案为典型实际案例开展了模拟研究。以Honeybee软件的动态采光模拟数据为基础，提出可对动态光环境实时响应的智能照明系统全年控制序列，并以其为评估照明节能潜力的主要参数，获得了更精准的照明能耗模拟数据。结果表明，室内布局的敞开度与照明能耗成反比；墙面的颜色和数量变化也会影响照明能耗，黑墙越多照明能耗越多，白墙越多照明能耗越少；理想状态下的智能照明控制可以降低约70%的照明能耗。此外，还分析比较了智能照明控制系统对制冷能耗的影响。
2023年03期 v.34 131-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 536K] - 邱坚珍;魏童;李雅婷;
本文以华南理工大学五山校区的户外光景为对象，选取早晨、傍晚、夜晚三个时段为样本，探究高校校园光景的综合评价。以光景漫步为手段，通过问卷、访谈获得数据，采用因子分析、层次分析、模糊综合评价等方法进行校园光景评价且计算分值，最后利用IPA法确立校园光景待改善的优先顺序。结果表明，华工校园整体光景评价基本为满意，几个漫步时段的整体光景评价排序为：早晨>傍晚>夜晚；早晨时段待改进重点项包括光景特性的强度、自然性和历史感，傍晚时段为强度、自然性、历史感和韵律感，夜间时段为强度、韵律感和秩序性。最后针对性地提出了华工校园光景的优化建议。
2023年03期 v.34 139-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 557K] - 陈神飞;林怡;姚其;曾宪宪;张兵;
城市照明是现代城市文明的象征，在保障城市安全、塑造城市形象、改善城市人居环境等方面发挥重要作用。景观照明作为城市照明的重要组成部分，其量化评估一直受到研究者的关注。本文基于人眼视觉色彩感知特性，将色彩调和与视觉熵概念引入城市夜景观的色彩审美评价中。采用Meanshift算法和CIE 1976色差公式对采集到的上海18处夜景高光谱数据进行分析，利用双色调和模型与视觉熵模型对城市夜景观光色调和度与丰富度定量评估，并进行相关性分析。结果表明，照明场景的色彩调和度与场景平均亮度、饱和度负相关，但不显著。场景丰富度与平均亮度、饱和度具有显著正相关性，且平均亮度、饱和度对丰富度的影响较大，色调角的影响较小。提升夜景观的调和度可以选择色相互补或相似、饱和度相似、明度相似的颜色组合。提升照明场景的亮度和饱和度可提高丰富度，同样，降低亮度和饱和度可减小对人视觉的影响，为城市夜景观照明设计和光干扰防治提供参考。
2023年03期 v.34 149-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 434K] - 袁伟铭;张瀚文;李明海;
随着无线通信技术及物联网技术在LED智能照明控制系统的应用得到了广泛的关注和研究，智能控制模块嵌入LED照明终端，综合运用嵌入式技术、无线传感器网络等技术，灯光的控制方式实现了智能化、数字化和无线化，这为媒体建筑展现方式从单一静态的灯光照明，向动态的图形、图案、图像乃至视频提供了先决条件，实现功能化照明向艺术化照明的过渡。本文从媒体建筑动画上墙应用场景及动画上墙制作两个方面，对媒体建筑上墙动画在商业建筑中的应用现状进行概括和阐述，为今后相关媒体建筑上墙动画设计及制作提供参考。
2023年03期 v.34 158-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 254K] - 王雅静;黄海静;
光环境是影响老年人阅读体验及生理、心理健康的重要因素。为确定适宜于老年人阅读行为及身心健康的光环境参数，搭建阅读空间实验平台，通过实验研究照度、色温等光环境参数对老年人阅读效能、视觉舒适度、生理指标、主观警觉度及情绪心理等的影响作用，并利用层次分析法进行权重分析，得出最佳照明参数组合。据此提出适宜老年人阅读需求的健康光环境设计要点，以及光环境设计参数建议值，为老年人阅读空间健康照明标准的制定及相关应用提供有效参考。
2023年03期 v.34 162-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 821K]