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研究生:劉元斌
研究生(外文):Yuan-bin Liu
論文名稱:道路照明優化設計與效益評估之研究
論文名稱(外文):Study of Optimal Design and Evaluation for Roadway Lighting
指導教授:蕭弘清蕭弘清引用關係
指導教授(外文):Hung-ching Hsiao
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:電機工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:144
中文關鍵詞:道路照明品質評估道路照明最佳化設計照明經濟效益道路照明
外文關鍵詞:roadway lightingoptimal design of roadway lightinglighting economic effectivenessquality evaluation of roadway lighting
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本研究探討不同光源在道路照明所表現之特性及對視覺的反應,參考國內外道路照明相關設計標準和戶外實用光源趨勢,選定樣本道路後依道路特性及交通流量,設計不同照明品質性能指標參數與加權值大小,建構一套評鑑道路照明品質之性能評鑑函數。研究中並就台北市區道路進行實地量測及分析,將量測所得相關數據引入道路照明指標評估分析,經評估後照明性能指標分數可充份反應道路照明品質之高低,可作為未來道路照明改善之優先次序。此外,運用不同光源與道路照明軟體優化設計並導入照明經濟理論,可分析探討各不同光源適用於道路照明之經濟效益和回收年限,研究成果可供分析各種不同光源在道路照明之適用性及評鑑道路照明優劣之重要指標。
The main purpose of the thesis is to study the characteristics and vision responses of roadway lighting for different illuminants. According the roadway lighting design criterions and the relative codes, the quality evaluation function of roadway lighting quality was established according to the lighting parameters, such as illuminance and luminance and energy consumed, for specified roadway. The results obtained from measuring and analyzing for roadway in Taipei city were used to evaluate the individual performance index of roadway lighting. Then, an algorithm for roadway lighting performance has been proposed to quantitative evaluate the quality of roadways based on the individual performance index. In addition, the commercial software DIALux was selected to simulate and design a better roadway lighting planning through optimization and economic theories for various light sources. The economic profit and lifecycle of different plans are also included during the evaluation process. Finally, the research results provide the applicability of roadway lighting with respect to various illuminants and the important performance index of roadway lighting quality evaluation.
目 錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖表索引 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 研究流程與方法 3
1.4 章節概述 5

第二章 視覺與道路光源特性 6
2.1 前言 6
2.2 人類視覺系統構造 6
2.2.1 人類視覺特性 8
2.2.2 人類視覺敏感與對比度 9
2.2.3 明視覺、暗視覺和中間視覺 11
2.2.4 視覺適應與亮度對比 15
2.3 道路光源光效與色溫特性 19
2.3.1 前言 19
2.3.2 道路照明光源概述 21
2.3.3 光源光視效率與色溫特性 25
2.4 本章結語 26

第三章 道路照明系統 28
3.1 優良道路照明品質概說 28
3.2 照明設計指標概要 28
3.2.1 光通量(luminous flux) 28
3.2.2 光度(luminous intensity) 28
3.2.3 照度(illumination) 29
3.2.4 輝度(luminance) 29
3.2.5 眩光(glare) 30
3.2.6 路面均勻度(road illumination uniformity) 31
3.2.7 色溫度(color temperature) 32
3.2.8 演色性(color rendering index, CRI) 34
3.2.9 門檻增量值(threshold increment, T.I.) 35
3.2.10 眩光GR控制指數(glare control mark) 35
3.2.11 眩光限制(glare restriction) 35
3.2.12 閃爍效應(flicker) 35
3.2.13 燈具IP碼(International Protection Code) 35
3.2.14 環境照明係數(SR) 37
3.2.15 光幕輝度(veiling luminance) 38
3.3 道路照明市場經濟分析 38
3.3.1 氣體放電燈市場走向趨勢 38
3.3.2 道路照明生命週期( Lifetime Survive Factor) 41
3.3.3 技術趨勢(LED technology trends ) 44
3.4 道路照明設計 45
3.4.1 道路種類歸納 46
3.4.2 道路路面材質及亮度反射特性 50
3.4.3 國內外道路照明規範標準介紹 53
3.4.4 道路佈燈方式及燈桿種類 58
3.4.5 道路照明燈具配光規範 62
3.4.6 道路燈具的選擇 64
3.4.7 道路用電密度規範 66
3.5 本章結語 68

第四章 建構道路照明經濟效益分析 69
4.1 建立實際道路照明案例 69
4.1.1 中華路(巷道) 69
4.1.2 萬大路 71
4.1.3 西藏路 72
4.1.4 新府路 73
4.2 輝(照)度計量測結果與分析 74
4.3 模擬實際道路照明優化案例 83
4.3.1 道路照明種類的建立 83
4.3.2 道路照明計算理論概述 84
4.3.3 燈具種類選用與相關照明參數設定 86
4.3.4 道路照明優化分析 103
4.4 道路照明工程經濟效益分析 108
4.4.1 前言 108
4.4.2 建構道路光源經濟效益評估 109
4.4.3 道路照明優化與經濟回收探討 117
4.5 本章結語 119

第五章 建構道路照明品質評估模式 120
5.1 前言 120
5.2 道路照明品質評估方法規劃 120
5.2.1 道路路面平均照度值評分法 120
5.2.2 道路路面照度均勻度評分法 122
5.2.3 道路路面眩光值評分法 124
5.2.4 道路用電密度評分法 125
5.3 道路照明案例綜合評比 126
5.4 道路照明優化評估 129
5.5 本章結語 133

第六章 結論與建議 134
6.1 結論 134
6.2 未來研究方向 135
參考文獻 137
附錄1.1 140
附錄1.2 142
作者簡介 144
參考文獻

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