淺談重慶地區(qū)道路監(jiān)控補光照明對機動車駕駛員的影響

全 利，何 滎

(1. 重慶建筑工程職業(yè)學(xué)院，重慶400039；2. 重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院，重慶400045)

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淺談重慶地區(qū)道路監(jiān)控補光照明對機動車駕駛員的影響

全 利1，何 滎2

(1. 重慶建筑工程職業(yè)學(xué)院，重慶400039；2. 重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院，重慶400045)

道路監(jiān)控是加強交通管理，改善交通狀況的重要措施之一，道路監(jiān)控補光照明所產(chǎn)生的眩光對道路機動車安全造成了嚴(yán)重的安全隱患。為了解道路監(jiān)控補光燈眩光對交通安全的影響，文章基于眩光產(chǎn)生原理，對重慶地區(qū)道路監(jiān)控補光燈存在的問題進行分析，探討未來道路監(jiān)控補光燈眩光控制問題。這些工作有利于減少夜間道路交通安全隱患，降低夜間道路交通事故的發(fā)生率，保障夜間機動車道路交通安全運行。

眩光；補光照明；道路監(jiān)控；交通安全

0 引 言

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，各種機動車數(shù)量顯著增多，尤其是私家車擁有量的快速增加，導(dǎo)致城市交通狀況日益惡化，道路交通事故頻發(fā)。目前道路交通事故已成為嚴(yán)重威脅人類生命財產(chǎn)安全的重大社會問題之一，而功能完善的道路監(jiān)控系統(tǒng)是改善交通的有效方法，通過道路監(jiān)控系統(tǒng)，加強交通管理，提高道路的通行能力，協(xié)調(diào)處理突發(fā)性交通事件，進而改善交通狀況(圖1)。

圖1 道路監(jiān)控及道路監(jiān)控補光燈

如要在夜間或氣候不好的情況下獲得清晰的監(jiān)控效果，就應(yīng)對監(jiān)控目標(biāo)補光，而現(xiàn)有道路監(jiān)控系統(tǒng)補光燈是為各種抓拍或檢測車牌系統(tǒng)而開發(fā)的輔助光源，通常有常亮、常亮加閃光和閃光三種(圖2)。為了在夜間清晰捕捉到汽車車牌信息，通常需要在距離監(jiān)控20 m左右的距離獲得足夠的補光照度。目前道路監(jiān)控補光燈光源主要以LED及氙燈為主，補光燈發(fā)出的光線投射到行車道上，滿足監(jiān)控攝像機的照明要求。但補光燈通常直接向來車方向照射，且光源亮度高，給駕駛員帶來了嚴(yán)重的眩光問題，影響了機動車交通安全。

圖2 道路監(jiān)控補光燈

1 原理

當(dāng)光源發(fā)出的光線直接進入人的眼球，就會因為眼球屈光介質(zhì)的散射作用而形成散射光，它疊落在視看目標(biāo)上也會形成一種視感，就好像在視場上覆蓋了一層明亮的帷幕，就是所謂的覆蓋照明，因為它就會在視場范圍內(nèi)形成一片成面的亮度，即等效光幕亮度。這個光幕亮度的存在改變了眼睛的視看條件，從而對眼睛的視覺功能產(chǎn)生影響。眼睛的適應(yīng)能力、眩光位置及光源亮度等都與眩光對視功能的影響程度有關(guān)，眩光的影響還與人個體的年齡和健康情況差別等有關(guān)。

當(dāng)車輛在夜間通過監(jiān)控區(qū)域時，補光燈光線發(fā)生散射形成光幕，并疊加在駕駛員視網(wǎng)膜上，形成等效光幕亮度。等效光幕亮度的存在降低了物體圖像的視感覺，減少了物體環(huán)境在人眼中的對比度，降低人的視覺反應(yīng)速度，尤其是在道路照明較差或無道路照明(高速公路)的情況下，由監(jiān)控補光燈產(chǎn)生的等效光幕亮度使駕駛員很難看清前方路面的目標(biāo)物狀況，降低駕駛員反應(yīng)速度，嚴(yán)重的甚至?xí)斐神{駛員的短暫失明，這給道路交通安全帶來了嚴(yán)重的隱患。

補光燈形成光幕的強弱不僅與補光照明的強弱有關(guān)，而且還與大氣散射特性相關(guān)，在氣象條件不好或者空氣質(zhì)量較差的情況下，補光燈形成的散射光幕亮度更強，對道路交通安全影響更大(圖3)。

2 現(xiàn)狀

重慶道路監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)量眾多，據(jù)相關(guān)報道重慶地區(qū)城市道路已經(jīng)設(shè)置了300余處道路監(jiān)控設(shè)施，而高速公路則設(shè)置了2 000余套監(jiān)控攝像頭，這些監(jiān)控設(shè)施多是直接面對來車方向，且大多監(jiān)控設(shè)施均設(shè)置有監(jiān)控補光照明設(shè)施。監(jiān)控系統(tǒng)補光照明工作方式為常亮及爆閃，無論監(jiān)控設(shè)備采取曝閃補光或者長亮補光的方式，因其亮度高，特別是攝像頭周邊無其他光源的地段，當(dāng)車輛行進至攝像區(qū)域時，駕駛員可能瞬間致盲，導(dǎo)致緊急剎車或者看不清前方狀況，從而造成追尾、偏離道路等安全問題。同時一些多組組合式的攝像頭在馬路中間巨大的光幕，在能見度較低的白天和夜晚，使駕駛員無法看清楚路面情況。這些眩光的存在對駕駛員夜間行車安全有較大影響，并嚴(yán)重影響了道路交通安全。相應(yīng)的機動車駕駛員也對道路監(jiān)控眩光造成的危害反映強烈，并通過各種渠道要求改善道路監(jiān)控眩光對駕駛員的影響。同時重慶地區(qū)氣候條件封閉，在冬季，濃霧及嚴(yán)重污染等低能見度天氣較多，道路監(jiān)控補光燈眩光對駕駛?cè)藛T影響更大。

為了改善道路監(jiān)控補光燈眩光對駕駛?cè)藛T的影響，消除道路交通安全隱患，部分城市對道路監(jiān)控補光燈進行改善，如:降低補光燈亮度值，將補光燈方向由朝向來車方向改為背向來車方向，在補光燈上設(shè)置柔光罩。這些措施對改善道路監(jiān)控補光燈眩光具有一定的效果，但要從根本上解決這些問題還應(yīng)結(jié)合機動車駕駛?cè)藛T的視覺工作特點，定量分析眩光對機動車駕駛?cè)藛T視覺工作的影響，并在此基礎(chǔ)上為評價和防治眩光提出比較科學(xué)的依據(jù)和參考，提高道路夜間照明質(zhì)量，提高駕駛?cè)藛T的行車舒適性和道路交通的安全性。

圖3 道路監(jiān)控補光燈眩光影響

3 展望

隨著重慶快步進入汽車時代，道路交通管理與控制越來越重要，而相應(yīng)道路監(jiān)控設(shè)置補光燈造成的交通安全隱患急需解決。因此，應(yīng)結(jié)合道路監(jiān)控系統(tǒng)對照明的需求及相關(guān)眩光研究理論，基于道路照明反應(yīng)時間研究成果，研究道路監(jiān)控補光燈對駕駛員夜間視覺的影響與評價，獲得不同道路照明條件下補光燈眩光對駕駛員視覺的影響，進而建立補光燈眩光與駕駛員察覺目標(biāo)物反應(yīng)時間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上研究由監(jiān)控系統(tǒng)補光燈產(chǎn)生的眩光控制技術(shù)指標(biāo)，并從設(shè)置方式、設(shè)置數(shù)量及亮度限制等方面建立道路監(jiān)控補光燈設(shè)置應(yīng)用準(zhǔn)則，指導(dǎo)道路監(jiān)控補光照明的建設(shè)與改造，從而獲得既滿足道路交通安全需求，又滿足交通監(jiān)控需求的道路監(jiān)控補光系統(tǒng)，進而減少夜間道路交通安全隱患，降低夜間道路交通事故的發(fā)生率，保障夜間機動車道路交通安全運行。

[1] 劉錫成.眩光對夜間駕車視覺工作影響研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2007

[2] 王梓涵.攝像頭閃光太亮 司機都喊遭不住[DB/OL].http://cq.qq.com/a/20150129/010767.htm，2015-01-29

The Impact of Traffic Monitoring Fill Illuminance on Motor Vehicle Drivers in Chongqing

QUAN Li1,HE Ying2

(1.ChongqingVocationalofArchitectureEngineering，Chongqing400039，P.R.China； 2.CollegeofArchitectureandUrbanPlanning，Chongqing400045，P.R.China)

Traffic monitor is one of the important measures to strengthen the traffic management and improve traffic conditions.But the glare generated by fill light of traffic monitor devices , can increase risks to motor vehicles.In order to know traffic monitoring fill illuminance how to impact on traffic, in this paper we analyzed the problem of road monitoring fill light in Chongqing using the principle of glare.We finally provide some ways to control the glare of road monitoring fill light for future.These studies may help reduce road traffic risks and the incidence of road accidents at night to motor vehicle safety operation.

glare; fill illuminance; road monitoring; traffic safety

2016-07-20 作者簡介：全利,重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院副教授，博士生導(dǎo)師,博士，重慶大學(xué)規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司,重慶大學(xué)建筑設(shè)計研究院有限公司。