ライティング講座(照明講座)

照明計画資料

トンネル照明 - トンネル照明とは

(1)トンネル照明の目的

トンネル照明の目的は、昼間の明るい屋外から暗いトンネル内へと入る時に、運転者が安全かつ快適に走行できるようにすることです。この計画においては、トンネル内部に必要とされる明るさが屋外の明るさ(野外輝度)によって異なるため、 トンネル付近の地形や方位、接続道路の線形、車両の走行速度などを正確に把握することが重要です。また、トンネルは密閉された空間であるため、天井や壁の輝度が運転者の視覚情報を確保するうえで大きな影響を与えます。そのため、路面だけでなく天井や壁を含めた明るさのバランスを適切にし、良好な視環境を作り出す必要があります。

(2)トンネル付近の視環境

昼間のトンネル付近では、道路とは異なる視覚条件が存在するため特別な対策が必要です。この章では、運転者が道路からトンネルに接近し、トンネルを通過し、再び道路に出るまでの一連の過程における、主な視覚的な問題点について説明します。

2.1 ブラックホール現象とブラックフレーム現象

昼間、野外の道路を走行してきた車両がトンネルの入口に近づいたとき、運転者にはトンネルが図2.1のような黒い穴、又は黒い枠に見え内部の詳細を識別できないことがあります。これが「ブラックホール現象」、又は「ブラックフレーム現象」と呼ばれる現象です。人間は、その時に順応している明るさ(順応輝度)の0.5％以下の輝度値である対象物が一様に暗黒に見え、区別することができなくなります。このような現象を回避するのにトンネル照明の設置が必要です。

図2.1 ブラックホール現象とブラックフレーム現象

2.2 順応の遅れ現象

昼間に車両がトンネルに進入すると、しばらくの間、運転者はトンネル内が非常に暗く見え、詳細を識別することが難しくなることがあります。これは、明るい場所から急に暗い場所に移ると、目が暗い場所に順応するまでに時間がかかるためで、この現象は「順応の遅れ現象」と呼ばれています。トンネル内では、車両の進行時間と順応の関係に応じた十分な照明が設置されていない場合にこの現象が起こります。

2.3 フリッカ現象

車両がトンネル内を走行しているときに、車両の室内や先行する車両の背面が明るくなったり暗くなったりすることを繰り返し、不快な感じを受けることがあります。これがトンネル照明における「フリッカ現象」です。フリッカ現象は、照明器具が一定の間隔に取付けられ、かつ、その取付高さが低い場合(4.5m前後)に起こります。

ただし、フリッカ現象による不快感は、このような照明器具の設置条件によって必ずしも生ずるとはいえず、車両の走行速度によって左右されます。明暗の周波数の他、明暗の輝度比、明暗の時間比などの組合せが影響します。これらを適切な範囲に維持すれば、ちらつきによる視感覚の不安定な印象(フリッカ現象)を抑えることができます。

2.4 透過率の低下

交通状況に対してトンネル内の換気が不十分であると、車両の排気ガスがトンネル内に充満し、空気中の光の透過率が低下して視認性が悪くなることがあります。このような透過率の低下は、障害物の視認性に影響するため、透過率を一定以上に維持できるように、換気設備を設けるなどの対策が必要です。なお、この視認性は、光源によっても異なります。

2.5 ホワイトホール現象

昼間に車両がトンネルの出口に近づくと、照明の不十分なトンネルでは、暗いトンネル内に目が順応した運転手にとって、出口がまぶしく白い穴のように見えて、外の詳細を識別することが難しくなることがあります。これが「ホワイトホール現象」です。

(3)トンネル照明の構成

トンネル照明の構成は以下のとおりです。構成の例を図2.3に示します。

• 基本照明
• 入口部照明
• 出口部照明
• 特殊構造部の照明
• 停電時照明
• 接続道路の照明

(参考文献 (公社)日本道路協会 :道路照明施設設置基準・同解説(2007))

3.1 基本照明

基本照明は、トンネル内を走行する運転者が前方の障害物を安全な距離から視認するのに必要な明るさを確保するための照明です。原則としてトンネル全長にわたり、灯具を一定間隔で配置します。基本照明のみの区間を「基本部照明」といいます。

3.2 入口部照明

入口部照明は、ブラックホール(フレーム)現象及び順応の遅れ現象を緩和するために設置されます。入口部には基本部よりも高いレベルの照明施設が必要となります。入口照明はトンネル入口部で基本照明に付加される照明であり、入口部照明は基本照明に入口照明を加えたものです。

3.3 出口部照明

出口部照明は、ホワイトホール現象を緩和するために設置され、基本照明に出口照明を加えたものです。

3.4 特殊構造部の照明

トンネル内の分合流部、非常駐車帯、歩道部及び避難通路に設置する照明のことです。

3.4.1 分合流部の照明

分合流付近の状況を示し、分合流する車両の存在を把握させるために設置する照明のことです。

3.4.2 非常駐車帯の照明

本線を走行中の車両から非常駐車帯の位置が視認でき、本線車道から非常駐車帯に待避している車両の存在が確認できるように設置する照明のことです。

3.4.3 歩道部の照明

歩道を有するトンネルにおいて、歩行者などが安全に歩行できるように設置する照明のことです。

3.4.4 避難通路の照明

非常時に避難するのに必要な視環境を確保するために設置する照明のことです。

3.5 停電時照明

トンネル内が突然停電すると、走行中の運転者は極めて危険な状態に遭遇します。このような危険を防止するために設ける照明を停電時照明といい、基本照明の一部を兼用することが一般的です。停電時の電源を供給する方法として、予備発電設備、又は無停電電源装置(蓄電池とインバータ)があります。

3.6 接続道路の照明

夜間、入口部においてトンネル入口付近の幅員の変化を運転者に把握させるため、あるいは出口部においてトンネル内から出口に続く道路の状況を把握させるために設置する照明のことです。

(2025年4月25日入稿)