街区道路照明及交通工程设计

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摘要:通过实际案例介绍，简要叙述了市政工程照明与交通合建的优点以及光源功率、灯杆间距、监控杆挑臂、道路照明配电、节能措施、交通信号监控的设计原则，为以后同类工程提供参考借鉴。

关键词:照度；光源；交通信号；交通监控

1工程概况

2015年太原市南内环东街快速化改造完成，基本实现了南内环街由滨河西路至并州路段机动车主线连续交通。随之带来的交通问题是由东向西连续快速交通流在新晋祠路路口出现交通拥堵现象。造成拥堵主要原因是目前南内环西街各个路口均为红绿灯控制，与东段快速交通不匹配。为了实现南内环街东西向交通连续，南内环西街快速化改造工程的实施是必要的。南内环西街改造完成后，不仅使太原市东西向增添一条快速通道，而且其将与滨河西路、北中环、西中环、南中环一并形成城市河西地区快速的交通运行系统。南内环街作为城市主干路，规划东起东峰路，西与西北环高速南寒出口连接，为贯穿东西向的重要交通要道，其中东峰路到太行路正在实施建设，太行路到建设路已建成通车，建设路到滨河东路2015年改造完成，滨河西路到新晋祠路段2008年与南内环桥改造工程一并改造完成，和平南路到西外环高速出口段已基本建设完成。本次设计南内环西街(滨河西路—和平南路)改造工程改造范围全长约为2．5km，宽50m。两幅路人非共板式:机动车双向八车道，中间2m宽绿化分隔带，两侧各14．5m宽机动车道，3m宽机非绿化分隔带，3．5m宽非机动车道，3m宽人行道，断面图详见图1。本工程范围内主要交叉节点有和平南路、千峰南路、新晋祠路、大王路、西苑南路。和平南路、千峰南路、新晋祠路、西苑南路四个节点拟采用立交形式，断面图详见图2。千峰路和平南路与南内环西街交叉:和平南路与千峰路距离约730m，如果在两个路口分别设计一座跨线桥，两立交间地面段长度只有约90m，不满足规范要求相邻两出入口端部之间最小距离，所以考虑南内环西街连续上跨千峰南路及和平南路，其中和平南路东侧设置一对上下主桥匝道，断面图详见图3。

2道路照明标准

根据CJJ45—2015城市道路照明设计标准，南内环西街为主干路，道路照明平均照度30lx，功率密度值要求为1W/m2。

3灯杆灯具布置

为保证路面具有足够的亮度，南内环西街(滨河西路—和平南路)地面道路灯具采用高压钠灯，双侧对称排列灯头功率:(400+250)W。道路灯灯杆热镀锌处理后喷白塑高度13．3m，臂长1．5m的双臂灯为照明灯具，基础下沉0．3m。灯杆间距约33m。道路平均照度为30．5lx，道路的照明功率密度值0．92W/m2。跨线桥段，高架桥路灯安装于机动车道两侧挡墙上，道路灯为单臂路灯，灯杆高度为11．5m，机动车道灯头功率:400W，灯杆间距约40m。道路平均照度为31．5lx，道路的照明功率密度值0．99W/m2;地面路灯安装于非机动车道和辅路分隔绿化带内，道路灯为双臂路灯，灯杆高度为9．3m，机动车道灯头功率:250W，非机动车道灯头功率:150W，灯杆间距约27m。道路平均照度为30．1lx，道路的照明功率密度值0．99W/m2。另外高架桥下每隔10m安装一个60W隧道灯补充照明。上下匝道段高架桥主桥路灯安装于机动车道两侧挡墙上，道路灯为单臂路灯，灯杆高度为11．5m，机动车道灯头功率:400W，灯杆间距约40m。道路平均照度为31．5lx，道路的照明功率密度值1W/m2。辅桥路灯安装于机动车道两侧挡墙上，道路灯为单臂路灯，灯杆高度为9．5m，机动车道灯头功率:250W，灯杆间距约31m。地面路灯安装于非机动车道和辅路分隔绿化带内，道路灯为双臂路灯，灯杆高度为9．3m，机动车道灯头功率:150W，非机动车道灯头功率:100W，灯杆间距约24m。主桥和辅桥桥下每隔10m各安装一个60W隧道灯补充桥下中间辅道照明。所有灯具防护等级不低于IP65。高压钠灯灯具效率不低于75%，投光灯灯具效率不低于65%。配套电器(镇流器、触发器、电容器)与灯具采用一体放置。照明主电缆至灯杆保护断路器采用分支电缆，电缆截面为VLV-3×2．5mm2。为了保证电气运行的安全性，电缆分支接线处应采用热缩型套管包封，接线完成后用防水接线盒灌注硅胶密封。从灯杆保护断路器至灯具采用VV-2×2．5mm2电缆连接。保护断路器采用C65(1P)系列，400W/250W/150W/100W高压钠灯对应的保护断路器额定电流分别为6A/4A/2A/1A。

4配电线路的设计和敷设

路灯供电电缆选用ZC-1kV4×25合金导体电力电缆，敷设方式为电缆穿热镀锌钢管SC80暗敷于地面下0．8m。电缆横穿车行道时穿热镀锌钢管SC100，每一支路应敷设两根管，一备一用，埋深1m。公交站台供电电缆选用ZC-1kV4×35电力电缆，穿热镀锌钢管SC80，与照明线路同沟敷设。主线上跨立交及高架形式段在桥外侧防撞护栏内预埋2×S80管，供电电缆选用ZC-1kV4×25合金导体电力电缆，每灯设接线盒一个。

5配电控制方式

由太原市道路照明管理处统一控制，根据程序自动控制路灯的开闭。就地控制采用微电脑智能时控器自动控制方式，根据时间具体分段控制路灯开关，采用半夜灯控制方式，一条支路供机动车道路灯回路，一条供非机动车道路灯回路，后半夜关闭非机动车道路灯回路。此外灯具需带单灯补偿器，补偿后功率因数不小于0．9，降低线路电流。从上述方面降低电力系统损耗，提高照明功效，减少能耗。

6路口信号监控设置

交警工程(土建)与道路照明工程融为一体，纵向监控管道与道路照明管道一同敷设。工程主干线采用4根SC80镀锌钢管，与照明管道同沟敷设。本工程在交叉路口形成完整口字型，交通监控岗区处纵向过路采用6根SC100镀锌钢管敷设，与路灯纵向过路管共同敷设，所有管线埋深均为1．2m。交通信号监控管线必须与岗区及道路两侧的手井联通，以方便交警监控系统的供电、数据采集与信息反馈。系统电源选自路灯箱变，由路灯箱变最后一备用支路供其负荷。除新增监控手井外，监控前端(土建)工程与道路照明工程合用路灯照明检查井。为保证行车安全，在平交路口采用灯控，需同时设置机动车信号灯和行人过街信号灯。悬臂式信号灯下缘距地面不得低于5．5m。车行信号光源采用超高亮度LED灯，主要颜色红、绿、黄箭头指示。设置机动车灯伸臂最长不得超过最左侧出口车道中心。根据出口方向道路宽度，设置伸臂9m，11m，13m，15m信号灯杆;小于7m应设置高5．5m单立柱信号杆。人行信号灯设置于人行横道与便道相交位置;光源采用超高亮度LED灯，主要颜色红、绿和人行站立和行走图案(采用动态形式)，防护等级IP65以上。路中隔离带需设置两组路中信号灯(隔离带宽2m以内共杆、宽2m以上分杆)。设置左转待转区的路口应在左转车进入待转区后行驶方向的正前方设置高5．5m单立柱左转待转辅灯灯杆，可与行人灯控杆共杆。灯控路口四个方向应设置电子警察，电子警察杆设置在停止线后18m～25m位置。电子警察杆采用单立柱单伸臂5m，7m，9m，11m，13m，15m监控杆。与灯控路口相距250m以上，双向六车道及以上，行人过街需求较大路段(高峰小时流量达到500人/h)设置触摸式行人信号灯。触摸式行人信号灯杆应设置在人行便道或绿化带内已硬化的行人驻足区内。双向六车道以上道路诱导屏设置在重要灯控路口的出口方向100m左右位置，诱导屏尺寸为3m×4m。

7接地保护设计

本道路照明工程为TT接地保护系统，灯柱、灯具及电缆保护管均需接地，每根(路灯、投光灯)灯柱需打保护接地极，接地体为－40×4热镀锌扁钢和SC50热镀锌钢管，要求接地电阻rd≤4Ω，达不到接地阻值要求的应增加人工接地极。在此基础上从照明配电箱引出的每根五芯电缆从该电缆接的第一套灯具至该电缆接的最后一套灯具均需把独立接地极与电缆中PE线可靠相联，但照明配电箱接地体与上述PE线不联接，即从照明配电箱引出的每根五芯电缆从照明配电箱至第一套灯具间只用四芯，另一芯(黄绿色芯)备用，备用芯两端做好可靠绝缘。接地保护在线路末端增加接地网装置。

8结语

总结如下:1)根据道路照明设计标准，合理选择照明光源功率、灯杆高度以及路灯间距;2)在保证道路照明满足平均照度、亮度均匀度和眩光限制三项指标，优化配电系统、节能产品的选择和照明控制方式等相关设计，达到道路节能的目的;3)交通工程除必要的硬件设备以外，控制系统也是现代城市交通管理的重要环节，其控制技术的多样性以及后期的优化服务水平将决定着整个智能交通系统建设的效果。

参考文献:

［1］CJJ45—2015，城市道路照明设计标准［S］．

［2］CJJ89—2012，城市道路照明工程施工及验收规程［S］．

［3］北京照明学会照明设计专业委员会．照明设计手册［M］．北京:中国电力出版社，2016．

［4］中国市政工程协会城市道路照明专业委员会，城市道路照明技术情报总站．城市照明工程施工手册［M］．北京:中国电力出版社，2007．

［5］GB50052—2009，供配电系统设计规范［S］．

［6］GB50054—2011，低压配电设计规范［S］．

作者：兰格平 单位：太原市市政工程设计研究院