欧洲道路标准1320132.docx
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欧洲道路标准1320132
6Calculationof_(C,_)
6.1General
Todeterminetheluminousintensityfromaluminairetoapointitisnecessarytofindtheverticalphotometricangle(_)andphotometricazimuth(C)ofthelightpathtothepoint.Todothis,accounthastobetakenofthetiltinapplicationinrelationtothetiltduringmeasurement,theorientation,androtationoftheluminaire.Forthispurposeitisnecessarytoestablishmathematicalsignconventionsformeasuringdistancesontheroadandforrotationsaboutaxes.Thesystemusedisaright-handedCartesiancoordinatesystem.Thecorrectionsforturningmovementsdonotallowforanychangeintheluminousfluxofthelightsourceduetoturningmovements.
6I(C,γ)的计算
6.1概要
为确定灯具在某点处的发光强度,需要得到光路在该点的光度垂直角γ和光度方位角C。
为此,需计算相对于测量态其应用状态时的倾斜度、灯具的方向和旋转度。
为此需要给道路上测量距离和轴的旋转度确定数学符号约定。
坐标系选用右旋笛卡尔坐标系。
因旋转运动的修正而引起光源光通量的改变,这种情况是不允许的。
6.2Mathematicalconventionsfordistancesmeasuredontheroad
A(x,y)rectangularcoordinatesystemisused(Figure6).Theabscissaisalignedwiththereferencedirection,which,forastraightroad,liesinthelongitudinaldirection.Then:
6.2道路测量距离的数学约定
采用(x,y)直角坐标系(图6)。
横坐标选用基准方向,笔直道路中即为纵向方向(轴向)。
于是:
(18)
(19)
where:
(xp,yp)arethecoordinatesofthecalculationpoint
(xl,yl)arethecoordinatesoftheluminaire
其中
(xp,yp)是待求点的坐标
(xl,yl)是灯具坐标
Key
注
1Edgeofcarriageway
1车道的边界
2Calculationpoint
2待求点
3Luminaire
3灯具
Figure6—(x,y)coordinatesystemforlocatingluminaireinplan
图6灯具位置的(x,y)坐标系平面示意图
6.3Mathematicalconventionsforrotations
Figure7showstheaxesofrotationinrelationtothe(x,y)coordinatesystem,andthesenseoftherotations.
AxisIisfixedinspace,axisIIandaxisIllcanbeturnedaboutaxisI.
6.3旋转度的数学约定
图7给出了(x,y)坐标系中的转轴和旋转度的定义。
轴Ⅰ的空间位置是固定的,轴Ⅱ和轴Ⅲ可绕轴Ⅰ转动。
Key
注
1AxisIll
1轴Ⅲ
2Longitudinaldirection
2纵向方向(轴向)
3AxisII
3轴Ⅱ
4FirstphotometricaxisI
4主光轴轴Ⅰ
Figure7—Axesofrotationinrelationto(x,y)coordinatesystem
图7(x,y)坐标系中的转轴
Figure8showstherelationoftiltforcalculationtotiltduringmeasurementandtiltinapplication.Fromthisitisevidentthat:
图8给出了计算倾斜态、测量倾斜态和应用倾斜态间的关系。
据此显然有:
(20)
where:
_isthetiltindegreesforcalculation
_fisthetiltindegreesinapplication
_misthetiltindegreesduringmeasurement
其中
是计算倾斜态角度
是应用倾斜态角度
是测量倾斜态角度
Key
注
_Tiltforcalculation
是计算倾斜态
_fTiltinapplication
是应用倾斜态
_mTiltduringmeasurement
是测量倾斜态
1Horizontal
1水平线
Figure8—Tiltduringmeasurement,tiltinapplication,tiltforcalculation
图8测量倾斜态、应用倾斜态、计算倾斜态
6.4CalculationofCand_
Thesecanbedeterminedinfourstages:
1)Substitutionofv,,_,xandyintheequations:
6.4C和γ的计算
它们可以通过4步得出:
1)在方程中代入ν、ψ、δ、x和y:
(21)
(22)
(23)
where:
xandyarethelongitudinalandtransversedistancesbetweenthecalculationpointandthenadiroftheluminaireinFigure6
Histheheightoftheluminaireabovethecalculationpoint
x´,y´,H´arethedistancesusedforcalculatingCand_;andmayberegardedsimplyasintermediatevariables
v,_,andaretheorientation,tiltforcalculation,androtation
其中:
x和y是图6中待求点与灯具底部的纵向和横向距离
H是灯具距待测点上面的高度
x´,y´,H´是计算C和γ用到的距离,可简单地看作是中间变量
ν、δ和ψ分别为方向角、计算倾斜态角度和旋转度。
2)Evaluationofinstallationazimuth_.
EvaluationofarctanX/Ywillgive:
2)安装方位角φ的计算
的计算给出:
(24)
Theangularquadrantinwhichthisliesisdeterminedby:
该角度位于哪个象限取决于:
Forx>0,y>0
or=
(25)
Forx<0,y>0
or=
(26)
Forx<0,y<0
or=
(27)
Forx>0,y<0
or=
(28)
3)CalculationofC
3)C的计算
(29)
where:
_istheinstallationazimuthindegrees
_istheorientationindegrees(Figure7),obtainedfromtheequationsin6.4,x´andy´beingusedinplaceofxandyrespectively.
其中:
φ是安装方位角,单位为°;
是方向角(图7),单位为°,从6.4节中的方程获得,x’和y’分别用来代替x和y。
4)Calculationof_
4)γ的计算
(30)
7Calculationofphotometricquantities
7.1Luminance
7.1.1Luminanceatapoint
Theluminanceatapointshallbedeterminedbyapplyingthefollowingformulaoramathematicallyequivalentformula:
7光度值的计算
7.1亮度
7.1.1某点处的亮度
某点处的亮度由下面的公式或数学等价公式给出:
(31)
where:
Listhemaintainedluminance,incandelaspersquaremetre
_istheluminousintensityinthedirection(C,_),indicatedinFigure1andFigure4,incandelasperkilolumen
risthereducedluminancecoefficientforalightpathincidentwithangularcoordinates(_,_),inreciprocalsteradians
_istheinitialluminousfluxofthesourcesineachluminaire,inkilolumens
MFistheproductofthelampfluxmaintenancefactorandtheluminairemaintenancefactor
Histhemountingheightoftheluminairesabovethesurfaceoftheroad,inmetres
其中:
L是维持亮度,单位为cd/m2
I是(C,γ)方向上的发光强度,如图1和图4所示,单位为cd/klm
r是入射方向为(ε,β)的光路的简化亮度系数,单位为sr-1
Φ是每个灯具中光源的初始光通量,单位klm
MF是灯光通量维护系数与灯具维护系数的乘积
H是灯具相对道路表面的安装高度,单位m
_isdeterminedfromtheluminaire_-table(see5.2)after:
correctionshavebeenmadefortheorientation,tiltforcalculation,androtationoftheluminaireasindicatedinclause6;andinterpolationwhichfollowstheprocedurein5.3hasbeenapplied;aswellasanycorrectionmadethatmaybenecessarybecausethelightoutputofthelampistemperaturedependentandtheluminaireisnotusedatthetemperatureatwhichitwasphotometricallymeasured.
I可以根据以下步骤从灯具强度表格I-table中得出:
根据第6条中的说明对方向、计算倾斜角和灯具旋转度作修正;应用5.3节中的插值过程;做一些必要的修正,因为灯的光输出是受温度影响的,且灯具实际使用时的温度并不是在光度测量时的温度。
Likewise,rfortheappropriatevalueoftan_and_isdeterminedaftertheuseofquadraticinterpolation,ifnecessary.
同样地,如果需要的话,(tanε,β)处的r值可以通过平方插值法得出。
7.1.2Totalluminanceatapoint
Thetotalluminanceatapoint,LP,isthesumofthecontributions,L1,L2,L3……..Ln,fromalltheluminaires.
7.1.2某点处的总亮度
某点处的总亮度LP是各灯具贡献的亮度L1、L2、L3……Ln的总和。
(32)
7.1.3Fieldofcalculationforluminance
Inthelongitudinaldirectionoftherelevantarea,thefieldofcalculationshallenclosetwoluminairesinthesamerow(Figure9),thefirstluminairebeinglocated60maheadoftheobserver.
7.1.3亮度计算的区域
在相关区域的纵向方向,计算的区域应该包括同一排中的2个灯具(图9),第一个灯具位于观测者前面60m处。
Whenthereismorethanonerowofluminairesandthespacingoftheluminairesdiffersbetweenrows,thefieldofcalculationshallliebetweentwoluminairesintherowwiththelargerorlargestspacing.
当此处有超过1排的灯具且不同排中灯具的间距不同时,计算的现场应该位于该排中具有较大或最大间距的2灯具间。
NOTEThisproceduremaynotgiveaccurateluminancesforthewholeinstallationasluminanceswilldifferinthedifferentspansbetweenadjacentluminaires.Itcanbepreferabletocalculateluminancesanduniformitiesoveralongerlongitudinaldistanceandconsideranumberofobserverpositions.
注:
当在不同范围内两相邻灯具间的亮度不一致时,上面的过程就不能对所有的装置给出精确的亮度值。
在更远纵向距离、考虑更多的观察点对计算亮度、均匀性会更好。
Key
注
1Edgeofrelevantarea
相关范围的边界
2Fieldofcalculation
计算的现场
3WidthofrelevantareaWr
相关区域的宽度Wr
4Lastluminaireinfieldofcalculation
计算现场内最后的一个灯具
5Firstluminaireinfieldofcalculation
计算现场内的第一个灯具
6Observer
观测者
7Observationdirection
观测方向
Figure9—Informationforluminancecalculations;fieldofluminancecalculationsfortherelevantarea
图9亮度计算的资料;相关范围内亮度计算的现场
7.1.4Positionofcalculationpoints
ThecalculationpointsshallbeevenlyspacedinthefieldofcalculationasshowninFigure10.
7.1.4计算点的位置
计算点应该均匀地分布在计算现场中,如图10所示。
Thefirstandlasttransverserowsofcalculationpointsarespacedatonehalfthelongitudinalspacingbetweenpointsfromtheboundariesofthecalculationfield(Figure10).
第一和最后一横行的计算点与计算现场的边界的间距为轴向点间距的一半。
(图10)。
NOTEThisgridissimilartothegridusedforilluminancecalculationsasregardsthepositioningofthefirstandlastrowofcalculationpointsinthetransversedirection(Figure15).
注:
这个栅格与关于横向方向第一和最后一行计算点的位置的、用来计算照度的栅格类似(图15)。
Key
注
1Edgeoflane
道路边界
2Lastluminaireincalculationfield
计算现场的最后一个灯具
3Fieldofcalculation
计算现场
4Centre-lineoflane
道路的中轴线
5Firstluminaireincalculationfield
计算现场内的第一个灯具
6Observationdirection
观测方向
7Observer'slongitudinalposition
观测者的纵向位置
Xdenoteslinesofcalculationpointsinthetransverseandlongitudinaldirections.
X表示横向和纵向计算点排成的线
Figure10—Informationforluminancecalculations;positionofcalculationpointsinadrivinglane
图10亮度计算的资料;机动车道内计算点的位置
Thespacingofthepointsinthelongitudinalandtransversedirectionsshallbedeterminedasfollows:
a)Inthelongitudinaldirection
纵向和横向点的间距由以下决定:
a)纵向方向
(33)
where:
Disthespacingbetweenpointsinthelongitudinaldirection,inmetres
Sisthespacingbetweenluminairesinthesamerow,inmetres
Nisthenumberofcalculationpointsinthelongitudinaldirectionwiththefollowingvalues:
forS_30m,N=10;
forS>30m,thesmallestintegergivingD_3m.ThefirsttransverserowofcalculationpointsisspacedatadistanceD/2beyondthefirstluminaire(remotefromtheobserver).
其中:
D是纵向点间距,单位为m,
S是同一行中灯具的间距,单位为m,
N是纵向计算点的数量,值如下:
S≤30m,N=10;
S>30m,最小整数给出D≤3m。
第一横行计算点位于距第一个灯具D/2距离处(远离观测者)。
b)Inthetransversedirection
Thespacing(d)inthetransversedirectionisdeterminedfromtheequation:
b)横向方向
横向间距d由公式给出:
(34)
where:
disthespacingbetweenpointsinthetranversedirection,inmetres
WListhewidthofthelane,inmetres
Theoutermostcalculationpointsarespacedd/2fromtheedgesofthelane.
Wherethereisahardshoulderandluminanceinformationisrequired,thenumberandspacingofthecalculationpointsshallbethesameasforadrivinglane.
其中:
d是横向点间距,单位为m
WL是道路宽度,单位为m
最外面的计算点位于距车道边界d/2处。
当有隔离墩且要需要亮度资料时,计算点的数量和间距与机动车道相同。
7.1.5Positionofobserver
Forluminancecalculationstheobserver´seyeis1,5mabovetheroadlevel.
7.1.5观测者的位置
亮度计算时,观测者的眼睛位于路面之上1.5m处。
Inthetransversedirectiontheo
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