Chrzanowicz_Tomczuk_Analiza_rozkładu_luminancji_wybranego_odcinka_drogi_dwujezdniowej.pdf

(1171 KB) Pobierz
Logistyka - nauka
Marcin Chrzanowicz
1
Politechnika Warszawska, Wydział Elektryczny
Piotr Tomczuk
2
Politechnika Warszawska, Wydział Transportu
Analiza rozkładu luminancji wybranego odcinka drogi
dwujezdniowej oświetlonego przez system latarni ulicznych
1. W
STĘP
Nowoczesne oprawy oświetleniowe poza aspektami estetycznymi muszą zapewniać właściwe warunki
oświetleniowe. Wiąże się to ze spełnieniem szeregu wymogów formalnych (zawartych w normie
oświetleniowej), co powinno wiązać się z przeprowadzeniem badań kontrolnych po wykonaniu instalacji.
Kontrola stanu oświetlenia drogi lub ulicy jest kluczowym czynnikiem utrzymania wysokich
standardów oświetlenia oraz bezpieczeństwa ruchu zarówno kierowców, jak i pieszych. Jest czynnikiem nie
mniej ważnym od wymogów energochłonności instalacji. Złe rozwiązania oświetleniowe w znacznym
stopniu przyczyniają się do niekorzystnej w Polsce liczby wypadków [2] z udziałem pieszych w porze
nocnej. Obecnie prowadzone pomiary oświetlenia ulicznego [1] mają miejsce głównie przy odbiorze nowo
projektowanych instalacji. Niezbędna jest także kontrola stanu oświetlenia eksploatowanych już instalacji
pod kątem utrzymania założonych parametrów oświetlenia [3, 4] i przeprowadzenia ewentualnej ich
konserwacji. Na podstawie otrzymanych wyników można podjąć decyzje dotyczącą konserwacji opraw lub
ich wymiany. Efektywne pozyskiwanie funduszy na wymianę instalacji oświetleniowych także powinno się
wiązań z ustaleniem aktualnego stanu oświetlenia [7]. Merytoryczne podejście do oceny stanu faktycznego
może być podstawą do pozytywnego zaopiniowania wniosku o taką inwestycję. Formalnie może istnieć
potrzeba wykonania badań potwierdzających jakość zastosowanych rozwiązań oświetleniowych.
Instalowane oświetlenie musi spełniać oprócz kryterium ceny szereg innych kryteriów związanych
z wieloletnią eksploatacją instalacji. Miedzy innymi należy kierować się kosztami związanymi
z konserwacją opraw, co w przypadku rozwiązań LED jest często czynnikiem decydującym o ich wyborze.
Wymagania oświetleniowe dotyczące dróg zawarto w Polskiej Normie [3], która do chwili obecnej jest
normą uznaniową. Pomimo tego faktu projektanci oświetlenia ulicznego często stosują jej zapisy podczas
podejmowania decyzji o warunkach oświetleniowych. Dla oświetlenia ulic i dróg w klasach ME/MEW [3, 4]
przyjmuje się następujące kryteria projektowania i oceny stanu oświetlenia:
−
luminancję
średnią
jezdni, L
śr
[cd/m
2
],
−
równomierność luminancji całkowitą, U
O
,
−
równomierność luminancji wzdłużną, U
L
.
Ponadto istnieją wymogi dotyczące:
−
wskaźnika wzrostu wartości progowej kontrastu, TI [%],
−
wskaźnika oświetlenia poboczy, SR.
Wymagania dla klas oświetleniowych ME przedstawiono w tabeli 1.
Dotychczas istniały ograniczenia dotyczące pozyskiwania danych fotometrycznych, a w szczególności
parametrów związanych z luminancją nawierzchni jezdni. Wykorzystanie klasycznych mierników
luminancji (np. LMT1009 lub LS-110) zmuszało do stosowania procedury pomiarowej wymagającej od
operatora precyzji ustawienia przyrządu i przeznaczenia znaczącego czasu potrzebnego na wykonanie
pomiarów dla przyjętej liczby określonych punktów pomiarowych na jezdni. Wykonanie pomiarów według
wskazówek zawartych w normie [3], szczególnie w warunkach ciągłej eksploatacji jest trudne do
1
2
marcin.chrzanowicz@ee.pw.edu.pl
ptomczuk@wt.pw.edu.pl
Logistyka 4/2014
1753
Logistyka - nauka
zrealizowania, a w warunkach nasilonego ruchu miejskiego praktycznie niemożliwe do przeprowadzenia bez
zamknięcia danej arterii komunikacyjnej.
Tabela. 1. Parametry klas oświetleniowych ME
Klasa
L
śr
[cd/m
2
]
ME1
≥
2
ME2
≥
1,5
ME3a
≥
1
ME3b
≥
1
ME3c
≥
1
ME4a
≥
0,75
ME4b
≥
0,75
ME5
≥
0,5
ME6
≥
0,3
Źródło:
opracowanie na podstawie
[3].
Uo
≥
0,7
≥
0,4
≥
0,4
≥
0,4
≥
0,4
≥
0,4
≥
0,4
≥
0,35
≥
0,35
U
L
≥
0,7
≥
0,7
≥
0,7
≥
0,6
≥
0,5
≥
0,6
≥
0,5
≥
0,4
≥
0,4
TI [%]
≤
10
≤
10
≤
15
≤
15
≤
15
≤
15
≤
15
≤
15
≤
15
SR
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Brak wymagań
Opracowana dokumentacja techniczna ulicy jest podstawą do wykonania obliczeń w programach
wspomagających projektowanie oświetlenia. Na podstawie sytuacji oświetleniowej dokonuje się wyboru
klasy oświetleniowej [3, 4]. Po zweryfikowaniu wstępnych projektów następuje wybór optymalnego
rozwiązania. Efektem wszystkich tych działań jest funkcjonująca instalacja oświetleniowa, której kontrola
powinna być prowadzona zarówno na etapie inwestycyjnym, jak i eksploatacyjnym z założonym
harmonogramem.
Efektywne oświetlenie uliczne to nie tylko sama oprawa, ale także jej właściwa instalacja i jej
eksploatacja. Już w fazie montażu mogą mieć miejsce błędy (niewłaściwe parametry geometryczne
wynikające z niestarannego montażu) powodujące niespełnienie założonych w fazie projektu parametrów
oświetleniowych.
2. P
OMIARY
W celu zapoznania czytelnika z problemami związanymi z eksploatacją oświetlenia drogowego
przedstawiono wyniki pomiarów rozkładu luminancji jednej z głównych dróg krajowych (trasa S8 ok 80 km
od Warszawy), wykonane dla wybranego odcinka drogi dwujezdniowej, dwupasowej oświetlonej przez
system latarni ulicznych. Lokalizację obszaru pomiarowego przedstawiono na rysunku 1.
Odcinek pomiarowy oświetlony był nowymi oprawami oświetleniowymi typu ACRON 200S2 Firmy
ELGO (rys. 2) wyposażonej w wysokoprężne
lampy sodowe VIALOX® NAV® T SUPER 4Y
o mocy 250 W. Wysokość montażu opraw nad
jezdnią wynosiła 12 m, na słupie stalowym
o wysokości 10 m i wysięgniku dwuramiennym
180º o wysokości 2 m i długości ramienia 2,5 m.
Odstęp pomiędzy oprawami na odcinku
pomiarowym wynosi 42 m. Ustawienie opraw
oświetleniowych było dwustronnie w pasie
dzielącym, 2 oprawy na słupie, każda skierowana
na jedną jezdnię. Łączna szerokość jednej jezdni
wynosiła
7m.
Kąt
pochylenia
oprawy
oświetleniowej wynosił 10º. Nie występowały
przeszkody dla
światła,
lecz istniała możliwość
występowania
światła
obcego, pochodzącego od
lamp przednich pojazdów samochodowych
Rys. 1. Lokalizacja odcinka pomiarowego
z sąsiedniej jezdni. Instalacja zapewnia poprawne
Źródło:
opracowanie własne.
prowadzenie wzrokowe kierowców. Nawierzchni
1754
Logistyka 4/2014
Logistyka - nauka
jezdni pokryta była asfaltem bitumicznym o ciemnej strukturze. Nawierzchni drogi była w dobrym stanie
technicznym (okres eksploatacji wynosił około 1 roku), lecz posiadała nieznaczne wytarcie asfaltu
spowodowane intensywną eksploatacją. Na jezdni istniało pozostawione tymczasowe oznakowanie poziome
oraz widoczne
ślady
po zmianie oznakowania.
Pomiary luminancji przeprowadzono na wybranym, reprezentatywnym odcinku pomiarowym
usytuowanym pomiędzy kolejnymi oprawami, oznaczonymi numerem 01 i 02. Szkic odcinka pomiarowego
z oznaczeniem kierunków pomiarowych przedstawiono na rysunku 3.
Rys. 2. Wygląd oprawy ACRON 200S2 Firmy ELGO
Źródło:
opracowanie
[3].
Rys. 3. Szkic odcinka pomiarowego
Źródło:
opracowanie własne.
Poniżej przedstawiono wyniki dla dwóch kierunków pomiaru, tożsamymi z kierunkami ruchu pojazdów
zgodnie z zaleceniami normy [1]. Obserwator wraz z miernikiem luminancji znajdował się na
środku
każdego pasa jezdni. Odległość pomiędzy obserwatorem a początkiem obszaru pomiarowego wynosiła 60m.
Usytuowanie obserwatora oznaczono literą „x” (rys. 3), kierunek obserwacji oznaczono strzałką. Kamerę do
pomiaru luminancji umieszczono nad jezdnią na wysokości 1,5m.
Rysunki 4 i 5 prezentują widok badanej drogi oświetlonej oprawami drogowymi, w danych kierunkach
obserwacji.
Rys. 4. Widok obszaru pomiarowego z pozycji obserwatora 1
Źródło:
opracowanie własne.
Logistyka 4/2014
1755
Logistyka - nauka
Rys. 5. Widok obszaru pomiarowego z pozycji obserwatora 2
Źródło:
opracowanie własne.
Obrazy rozkładu luminancji na nawierzchni drogi dla dwóch pozycji obserwatora przestawiono na
rysunkach 6 i 8. Obok zdjęć obrazów luminancji znajduje się skala liniowa o zakresie 0 ÷ 3 cd/m
2
. Na
rysunkach 7 i 9 przedstawiono transformowany widok z góry obszaru pomiarowego z naniesiona siatką
pomiarową.
Rys. 6. Rozkład luminancji obszaru pomiarowego z pozycji obserwatora 1. Skala liniowa, jednostka [cd/m
2
]
Źródło:
opracowanie własne.
1756
Logistyka 4/2014
Logistyka - nauka
Rys. 7. Transformowany do widoku z góry rozkład luminancji dla obszaru pomiarowego z pozycji obserwatora 1
z naniesioną siatką pomiarową. Skala liniowa, jednostka [cd/m
2
]
Źródło:
opracowanie własne.
Rys. 8. Rozkład luminancji obszaru pomiarowego z pozycji obserwatora 2. Skala liniowa, jednostka [cd/m
2
]
Źródło:
opracowanie własne.
Logistyka 4/2014
1757

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin