隧道照明与普通道路照明不同因为其全天候 24 小时都必须亮灯, 白天的照明强度比夜间的照明强度反而要更强，可以想象隧道电力费用成为运营成本的重要一环；加上隧道照明不同于一般的道路照明，有其明显的特殊性，包含把人对明暗的适应能力、明暗过渡的空间与照明等；这些都反映在隧道照明的设计中，更是对使用者的安全有着不可分隔的关系。隧道照明通常分为入口照明、内部照明和出口照明。其中对入口照明的要求非常严格,要求从与外界相仿的亮度逐渐降低。具体而言, 白天隧道入口照明的亮度要根据隧道外的亮度、车速、入口处的视场和隧道的长度来确定。国际照明学会(CIE)将隧道入口照明分为(从隧道口开始)阈值段和过渡段。阈值段是为了消除“黑洞”现象，让驾驶员能在洞口清楚辨认障碍物，隧道过渡段照明是为了避免阈值段照明与内部基本照明之间的强烈变化而设置的，其照明水平进一步逐渐下降。而日本的隧道照明标准中更进一步将隧道入口照明分为引入段、适应段、过渡段。
内部段是隧道内远离外部自然光照明影响的区域，驾驶员的视觉只受隧道内照明的影响。内部段的特点是全段具有均匀的照明水平。因为在该段内照明水平完全不需变化，所以在该段内只需提供合适的亮度水平，具体数值由交通流量和车辆时速决定。隧道内入口段、过渡段、内部段和出口段的分布及亮度。
公路隧道照明有其特性，它与普通道路照明不尽相同。在设计上需要考虑留意以下各点：
1.路面应具有一定的亮度水平
2.隧道墙壁应有一定的亮度水平
3.设计车速、交通量、路线线形等诸多影响因素
4.从行车安全性和舒适性等方面综合确定照明水平
5.人的视觉适应性，特别是隧道入口段、出口段等处
6.隧道白天也需要照明，而且白天照明问题比夜晚更复杂。
要在隧道照明实现节约能源、提高照明效果并保证行车的安全性和舒适性，通常可以从以下几个方面来考虑:
(1) 亮度
由于白天隧道外的亮度相对于隧道内的高很多，故此当驾驶员驾车进入隧道时，视觉需要有一定的适应时间，然后才能看清隧道内部的情况，这种现象称为“适应的滞后现象”，如果没有适当的过渡，则会产生黑洞现象，令驾驶员暂时失去正常的视觉功能，这将会带来一定的安全隐患。黑洞现象是进入隧道前所发生的视觉问题，也是隧道照明中最重要的问题。为此隧道照明通常分为入口照明、内部照明和出口照明。其中白天隧道入口照明的亮度要根据隧道外的亮度、车速、入口处的视场和隧道的长度来确定的。阈值段是为了消除“黑洞”现象，过渡段的照明水平进一步逐渐下降，从而为驾驶员提供视觉暗适应的时间。
(2) 亮度均匀度
良好的视觉功能不但要求有一个较好的平均亮度，还要求路面上的平均亮度与最小亮度之间不能相差太大。如果视场中的亮度差太大的话，亮的部分会形成一个眩光源，而且亮暗的变化会带来一定的频闪效应, 继而影响视觉, 人眼的视觉效果会明显变差，而视觉疲劳也会加重。
总体亮度均匀度 U0 是指隧道内部段路面上最小亮度和平均亮度的比值, 纵向均匀度U1 是指在车道轴线上最小路面亮度和最大路面亮度的比值。如果路面上连续、反复的出现亮带和暗带，即“斑马效应”，对于在这个车道上行进的道路使用者而言，会感到很烦躁。这个问题涉及到人的心理，但也会危及到道路安全, 纵向均匀度主要是用来评价“斑马效应”的大小。
(3) 眩光
眩光的形成是由于视场中有极高的亮度或亮度对比存在，而使视功能下降或使眼睛感到不舒适。在隧道照明中的眩光可以来自迎面驶来的车辆前灯、隧道照明灯具、隧道出口时外面的高亮度等。眩光会使人对障碍物的辨认能力下降，危及行车安全。隧道照明灯具应采用截光型，采取消去直射和反射眩光的特殊技术措施，形成漫反射，使光线十分柔和的进入人眼。
国际照明委员会采用了相对阈值增量（TI）来说明因眩光而造成的视功能的下降，即失能眩光的衡量。欧盟标准委员会的隧道照明标准中（CR 14380：2003E），对失能眩光的规定如下: 在白天时隧道阈值段和内部段以及夜间的整个隧道，其相对阈值增量（TI）必须小于 15%。
(4) 频闪效应
频闪是指在较长的隧道中，由于照明器排列的不连续，使司机不断地受到明暗变化的刺激而产生烦乱。它与明暗的亮度变化、明暗变化的频率、频闪的总时间有关系。这三者与所使用灯具的光学特性、车辆的行进速度、照明器安装间距、隧道长度有关。一般而言，频闪的频率小于 2.5和大于 15Hz 时所带来的频闪现象是可以接受。
如果车辆的时速为 60km/h 即 16.6m/s, 灯具安装间距是 4, 这样频闪的频率就约为4.2Hz. 进行设计时，应当加以考虑，选择适当的照明器安装间距。如果频闪的频率位于4Hz和11Hz 之间，并且持续的时间超过 20s，将会给司机带来明显的不舒适。
(5) 照明控制
先进的照明控制方式是在保证视觉条件，满足隧道照明要求的情况下，合理节能的重要技巧。照明控制的目的是可以随时改变隧道的照明水平。由于阴天、雨天或黄昏时分，隧道口外的亮度比平时要小很多，因此要有适当的措施来减小入口段照明的水平，以减少不必要的能源浪费。在隧道照明中可以根据白天、夜晚以及车流量大小等因素，通过各种调光设备或控制器件来对隧道照明环境的照度或灯的开启、关闭进行调整和控制。目前，国外大多采用感光器件、可调光电子整流器等构成智能照明系统，使隧道内灯具整体亮度减弱，能耗降低；同时，保证隧道亮度均匀度不变。
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