本文的研究内容来源于国家自然科学基金项目“LED光源光谱/色温对隧道各段照明的适用性研究”。隧道安全在高速公路的发展中越来越重要。LED因为使用寿命长、光衰比较小、发光效率高等优点,所以在高速公路隧道中得到了广泛应用。隧道内各段照明亮度不同时,对应的人眼感受亮度也不相同。人眼视觉可以根据亮度的差异分为暗视觉、中间视觉和明视觉。按照隧道照明亮度规范确定的中间段照明亮度,该值在人眼中间视觉亮度范围内。但当前光学测量仪器都是基于明视觉光谱光视效率进行测量和修正的,因而隧道中间段照明亮度并不能真实反映驾驶员眼睛的实际感知亮度。所以研究影响隧道中间段照明的因素对保证驾驶员的行车安全很有必要。LED隧道灯的色温覆盖范围在2500K～6500K之间。LED隧道灯色温不同实质是光谱组成不相同。当LED光谱不同时会对照明效果、人眼感知亮度等产生截然不同的影响。隧道中间段因为其特殊的半封闭管状结构,所以受汽车尾气和浮沉颗粒的影响比较大。这样导致隧道中间段光源发出的光线衰减幅度比较大,光线透过率低,能见度较差。因此隧道中间段的照明光源选择应考虑两个方面:光源色温和能见度。本文提出一种考虑光源能见度的中间视觉等效亮度计算模型。通过实验获得了九个单色LED光源光线的透射率,在没有烟雾的情况下使用分光辐射计测量七种不同色温LED隧道灯的光谱组成。最后计算分析不同色温LED隧道灯在不同能见度和亮度下对人眼感知亮度的影响。为了验证理论计算进行一项测量人眼视觉清晰度的实验。视觉清晰度可以间接表示不同色温LED隧道灯在不同亮度和能见度情况下对人眼感知亮度的影响。实验观察者在能见度和光源亮度可调的实验系统中测试不同色温LED隧道灯条件下的视觉清晰度。实验在长3米,宽1.5米,高2米的遮光密闭玻璃箱内进行,选择了 4种不同照明亮度,5种不伺能见度,7种不同色温,50名观察者开展实验。实验结果和理论分析均表明,影响视觉清晰度的主要因素是光源亮度和能见度。较高的光源亮度或较高的能见度可以为驾驶员提供更高的人眼感知亮度。虽然在能见度低的环境中增加光源亮度可以提高观察者的视觉清晰度,但是随着能见度降低提高亮度的作用变得更加有限。而在LED隧道灯规定色温范围内高色温的LED光源可以提供更好的人眼感知亮度。因此在隧道中间段照明中建议使用规定色温范围内的高色温LED隧道灯,从而更好地保障隧道的交通安全。