道路照明评价阈值增量TI的实际测试方法研究
摘要：近年来，我国的路灯建设取得了飞速的发展，道路照明质量不断提高，城市照明中使用的光源也在不断更新换代，从*简单的白炽灯，经过了高压汞灯、高压钠灯、金卤灯、节能灯、LED等光源的演变，性能和耐用性得到不断提高。对改善我国的投资环境，促进经济快速发展，方便群众生活，美化城市起了很大作用，但是伴随而来的是照明光污染和照明的设计不合理，照明亮度超标，眩光严重等，特别是近年来由于照明光源的不合理引起的眩光导致的交通事故，带走了很多人的宝贵生命，破坏了很多幸福的家庭。
因此，有必要加强技术改进和评价检测方案的研究，以减少由于照明光源的不合理而导致的安全事故。在全球都在提倡绿色照明的时代，新型的照明光源会不断的产生和替代传统光源，这就更需要严格的检测手段和测试方法来为更好的更合理的道路照明提供保障。
本文就我司（先锋科技)对道路照明评价指标的阈值增量TI的实际测试方法做出新的研究。旨在更严苛准确的得到阈值增量TI参数，为道路照明评价提供有力的武器，保证道路照明的健康安全。
关键词：城市照明，道路照明，失能眩光，阈值增量TI，TI测试方法
1. 照明现状
随着城市交通的不断升级，城市道路的也不断提高。新的照明光源不断应用，新的测试方法也不断的被接受和普及。
自2l世纪以来，我国经济建设进入了高速发展的时期。城市化的建设突飞猛进，城市道路新建、改造工程大量增加，作为城市道路建设的配套工程一道路照明的规模也越来越大。
这么庞大的照明光源，也有很多行业和规范，一般会测试路面的平均亮度，亮度均匀度，照度，照度均匀度，阈值增量TI等。国家也出台了相关的法规，例如《城市道路照明设计标准》-CJJ 45-2006，GB/T 5700-2008《照明测量方法》等。国际上EN，CIE的规范也很多，CIE也出了一系列与道路照明有关的出版物，包括115、132、31、34 以及12.2、30.2等。
2.眩光的不同评价参数
人眼在观察景物时会被视场中的高亮的部分的散射光干扰，这种现象受每个人的生理、心理特征而不同。所有这些现象称之为眩光（glare)。
人眼是一个高度复杂的结构，视觉分析必须考虑不同的视觉条件对眩光感觉，在不同的光源、不同的环境条件下，都会有差别，因此根据具体的环境，眩光的评价采用不同的参数和测试方法：
1. 街道照明的阈值增量TI
2. 室内眩光参数的UGR
3. 室外眩光参数的GR
3.阈值增量TI threshold increment
阈值增量TI 是用来度量失能眩光的。失能眩光会造成可见度的下降。这是因为来自眩光源的光在视网膜方向上散射，形成一个明亮的光幕，叠加在原本清晰的景象上，从而增加了背景亮度，使对比度降低。
在计算眩光时，观察者位于距右侧路缘1/4 路宽处，并假定车辆顶棚的挡光角度为20°，这意味着计算时处于图1 挡屏斜面以外的路灯将不予考虑。此外还规定观察者始终注视着他前方90m 处的路面，这代表着视线与地面成1°角。
其中：
其中：
是路面平均亮度；
Ek是编号为k的眩光源在观察者眼中、垂直于视线平面上产生的照度；
θk是视线与编号k的眩光源射入眼睛中光线的夹角，其有效范围在1.5°到60°之间；
在《城市道路照明设计标准》-CJJ 45-2006的规范中，表3.3.1明确规定快速、主干路，次干路，支路等，眩光限制阈值增量TI(%)的*大初始值。
4.阈值增量TI的尴尬地位
从1976年，CIE就给出了阈值增量的概念、定义和公式，期间又经历了多次演变，规定了用它来衡量道路的失能眩光。但是到今天为止，TI仍然只是标准上的一个符号，根本没有实测，原因是什么呢？——TI计算的关键在于Lv，Lv的关键在于E。
Ek是编号为k的眩光源在观察者眼中、垂直于视线平面上产生的照度。众所周知，照度计测量照度时，通常都是收集的60°或者270°内的光以计算，怎么能只测某一个方向上的照度呢？
根据亮度与照度的定义可知，
E=L*Ω*cosθ
E是眩光源垂直视线方向的照度，Ω是眩光源对人眼所张的立体角，θ是视线和从眩光源来的光线入射方向之间的夹角。
按照这种算法只要测量到眩光源的亮度，就能计算出它的光幕照度。
5.阈值增量TI的新型测试方法
成像亮度计配合眩光分析软件，可以直接测量得到阈值增量TI。
成像亮度采用CCD（Charge-Coupled-Device, 电荷耦合元件）作为探测器，以及标定的专用镜头来实现模拟人眼的视场感知得到亮度的分布。
6.1测试条件：未通车支路，夜晚9点半，天气晴
6.2测试设备：Radiant Vision System成像亮度计IC-PM I16、35mm镜头、三脚架、车载交流适配器、笔记本电脑
根据公式，计算得出：Lv=0.011673cd/m2
7.结论
道路照明评价阈值增量TI采用成像亮度计的测试方法，既可以快速准确的得到测量参数，又可以对道路照明进行综合分析评价，整个测试从设备架设到得出结果仅10分钟。为道路照明评价提供有力的武器。
希望此方法能得到认可和推广，以保证道路照明的安全性，为人们提供舒适的，安全的道路环境。
因此，有必要加强技术改进和评价检测方案的研究，以减少由于照明光源的不合理而导致的安全事故。在全球都在提倡绿色照明的时代，新型的照明光源会不断的产生和替代传统光源，这就更需要严格的检测手段和测试方法来为更好的更合理的道路照明提供保障。
本文就我司（先锋科技)对道路照明评价指标的阈值增量TI的实际测试方法做出新的研究。旨在更严苛准确的得到阈值增量TI参数，为道路照明评价提供有力的武器，保证道路照明的健康安全。
关键词：城市照明，道路照明，失能眩光，阈值增量TI，TI测试方法
1. 照明现状
随着城市交通的不断升级，城市道路的也不断提高。新的照明光源不断应用，新的测试方法也不断的被接受和普及。
自2l世纪以来，我国经济建设进入了高速发展的时期。城市化的建设突飞猛进，城市道路新建、改造工程大量增加，作为城市道路建设的配套工程一道路照明的规模也越来越大。
这么庞大的照明光源，也有很多行业和规范，一般会测试路面的平均亮度，亮度均匀度，照度，照度均匀度，阈值增量TI等。国家也出台了相关的法规，例如《城市道路照明设计标准》-CJJ 45-2006，GB/T 5700-2008《照明测量方法》等。国际上EN，CIE的规范也很多，CIE也出了一系列与道路照明有关的出版物，包括115、132、31、34 以及12.2、30.2等。
2.眩光的不同评价参数
人眼在观察景物时会被视场中的高亮的部分的散射光干扰，这种现象受每个人的生理、心理特征而不同。所有这些现象称之为眩光（glare)。
人眼是一个高度复杂的结构，视觉分析必须考虑不同的视觉条件对眩光感觉，在不同的光源、不同的环境条件下，都会有差别，因此根据具体的环境，眩光的评价采用不同的参数和测试方法：
1. 街道照明的阈值增量TI
2. 室内眩光参数的UGR
3. 室外眩光参数的GR
3.阈值增量TI threshold increment
阈值增量TI 是用来度量失能眩光的。失能眩光会造成可见度的下降。这是因为来自眩光源的光在视网膜方向上散射，形成一个明亮的光幕，叠加在原本清晰的景象上，从而增加了背景亮度，使对比度降低。
在计算眩光时，观察者位于距右侧路缘1/4 路宽处，并假定车辆顶棚的挡光角度为20°，这意味着计算时处于图1 挡屏斜面以外的路灯将不予考虑。此外还规定观察者始终注视着他前方90m 处的路面，这代表着视线与地面成1°角。
图1
阈值增量的计算公式：其中：
其中：
是路面平均亮度；
Ek是编号为k的眩光源在观察者眼中、垂直于视线平面上产生的照度；
θk是视线与编号k的眩光源射入眼睛中光线的夹角，其有效范围在1.5°到60°之间；
在《城市道路照明设计标准》-CJJ 45-2006的规范中，表3.3.1明确规定快速、主干路，次干路，支路等，眩光限制阈值增量TI(%)的*大初始值。
表1 机动车交通道路照明标准值
从1976年，CIE就给出了阈值增量的概念、定义和公式，期间又经历了多次演变，规定了用它来衡量道路的失能眩光。但是到今天为止，TI仍然只是标准上的一个符号，根本没有实测，原因是什么呢？——TI计算的关键在于Lv，Lv的关键在于E。
Ek是编号为k的眩光源在观察者眼中、垂直于视线平面上产生的照度。众所周知，照度计测量照度时，通常都是收集的60°或者270°内的光以计算，怎么能只测某一个方向上的照度呢？
图2 常见照度探头
现在，我们有了更好的解决方案：成像亮度计！根据亮度与照度的定义可知，
E=L*Ω*cosθ
E是眩光源垂直视线方向的照度，Ω是眩光源对人眼所张的立体角，θ是视线和从眩光源来的光线入射方向之间的夹角。
按照这种算法只要测量到眩光源的亮度，就能计算出它的光幕照度。
5.阈值增量TI的新型测试方法
成像亮度计配合眩光分析软件，可以直接测量得到阈值增量TI。
成像亮度采用CCD（Charge-Coupled-Device, 电荷耦合元件）作为探测器，以及标定的专用镜头来实现模拟人眼的视场感知得到亮度的分布。
图3 RADIANT成像亮度计结构和实物图
6. TI测量实例6.1测试条件：未通车支路，夜晚9点半，天气晴
6.2测试设备：Radiant Vision System成像亮度计IC-PM I16、35mm镜头、三脚架、车载交流适配器、笔记本电脑
图4 现场测试照片
6.3测试结果：
图5 测试结果
图6根据用户输入的亮度阈值，筛选出灯具发光部分
软件自动计算各个眩光源的相关参数：根据公式，计算得出：Lv=0.011673cd/m2
图7用多边形圈出路面，得到路面平均亮度Lav=2.78cd/m2
代入公式，得到TI=27.29%7.结论
道路照明评价阈值增量TI采用成像亮度计的测试方法，既可以快速准确的得到测量参数，又可以对道路照明进行综合分析评价，整个测试从设备架设到得出结果仅10分钟。为道路照明评价提供有力的武器。
希望此方法能得到认可和推广，以保证道路照明的安全性，为人们提供舒适的，安全的道路环境。
13810233784
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