摘要：从广义的舒适性角度探讨高速列车内室照明设计，分析了照明与视觉特性的关系及影响视觉舒适性的因素，就色温、照度、照射方式和照明的空间布置对心理舒适性的影响进行了详细的论述，并从环境照明、局部照明、装饰照明3个方面总结了高速列车内室照明舒适性设计策略。
关键词：城市轨道交通；直流照明；LED光源；直流电压
引言
随着我国高速铁路事业的蓬勃发展，人们对乘坐品质的要求也越来越高。列车照明系统作为旅客列车设计中的一部分，是重要的旅客界面，直接关系到旅客列车车内品质的改善和提高、旅客生理和心理舒适度。良好的照明环境不仅给人以舒适的享受，而且也是车辆设计旅客界面设计的核心。
1概述
1）色温是表征光源光色的尺度，单位为K(开尔文)。当一个绝对黑体的辐射与光源在可见区的辐射完全相同时，此时绝对黑体的开尔文温度就是这个光源的色温。光源的辐射具体表现为光源的发光波长，即光源的颜色。因此色温是表示光源光谱质量最通用的指标，一般用TC表示。黑体辐射中，随着温度的升高，黑体辐射的颜色呈现出由红到黄再到白的一个过程，因此色温越高的光源，光谱中蓝光辐射成分越多，而红光辐射成分就越少。比如，标准烛光的色温为1930K;钨丝灯的色温为2760K-2900K;日光荧光灯色温为6000K0.一般来说，我们把小于3000K的色温定义为暖色温，3000K-5000K的色温定义为中间色温，大于5000K的色温定义为冷色温。不同的色温对人的身心有着不同的影响。有研究表面，明亮的冷色温照明场景可以活跃人思维，提高人的注意力，使人变的更加理性，但长时间在这种环境下，人也易疲劳，注意力易分散。而柔和的暖色温照明场景，则可以舒缓人们的心情，使人感到放松、舒适，变得感性。因此，不同照明场景中，合理选择光源的色温非常重要。2）照度均匀度照度均匀度反应的是规定表面内照明光线的分布情况。照度均匀度最大值为1照度均匀度越接近1，说明光线分布越均匀，给人的感觉越舒适;反之，照度均匀度越小，则说明照明环境中的明暗对比越明显。一般而言，对于一些照明要求较高的场景，如教室、办公室、工厂流水线，较高的照度均匀度可以提高视觉的舒适感，有利于人们的长期或精细化的操作;而对于一些视觉照明的场所，如园林景观、展示柜等，这些场景中照明的目的是为了给人带来视觉冲击和视觉体验，明暗区分反而能给人视觉上的立体感，所以这些场合评价其照明均匀度就没有意义了。
2城市轨道交通照明系统设计探讨
2.1 结构设计
行李架下盖板灯为集成结构，包括: 下盖板灯和灯罩板，安装在行李架下方的罩板内，作为第三方物流件发到行李架下盖板的供应商处，与行李架下盖板组成一个模块，在盖板供应商处完成组装工作。到厂后，只需要将行李架下盖板安装在车体上，而不需要单独组装灯具，大大缩短了动车组的组装生产周期。行李架下盖板灯作为车厢乘客区的主照明使用，根据组件功能要求连接在主照明或应急照明供电回路上。为保证车体的整体外观一致性，行李架下盖板灯的灯体整体藏在车厢的内饰件内，仅出光处外露。考虑到该处灯光会直射到乘客座椅区和走廊区，为避免 LED 灯珠产生的灯珠群炫目效果对乘客视觉的损伤，同时最大限度的将光线均匀的分布在车厢内部，令车厢内照度均匀，光效柔和，在灯具上采用具有光线扩散效果的扩散 PC/ABS 板料作为透光板材料，该板料能够有效的扩散光线，令光线在有效照明空间内均匀分布，且有遮挡光源的效果，应用在动车组室内照明上，能更好的满足车厢内照明的视觉效果。隐形灯带为集成结构，包括: 不同长度的隐形灯和卡座组成，安装在边顶板上，作为第三方物流件发到客室边顶板的供应商处，与客室边顶板组成一个模块，在供应商处完成组装工作。
到厂后，不需要单独进行组装，大大缩短了动车组的组装生产周期。隐形灯带利用车体空间的有效遮挡，令乘客无法直接目视到灯带，但仍能够照亮车体顶部和行李放置区，既作为车厢行李架上方的主照明使用，也通过反射原理，将灯光与车顶部完美自然的融合，令乘客仰望或取行李时，既不会造成炫目效果，又给人以舒适的视觉效果。平顶区使用 5W 的 LED 射灯作为主照明。LED射灯安装在平顶板上，此 LED 射灯的电子器件也是与灯体集成在一起的。司机室射灯 (集成式) 需要与司机室顶板插入总成相配，采用压力螺钉紧固的方式。为了保证整车照明的可替换性及可维护性，在设计 初 期 就 进 行 了 规 划，整 车 均 采 用 长 度 为1410mm 的行李架下盖板灯、四种长度 (1990mm、1945mm、1890mm、1843mm) 的隐形灯带、平板区采用 LED 射灯、司机室选用司机室射灯; 为了避免同种灯有不同的机械、电气接口，在接插件上全部选用 WAGO 公司生产的接插式连接器，这样大大提高了整套系统的可替换性和可维护性。出于防火的要求，设计中选用的所有非金属材料防火性能均执行标准 DIN 5510-2 可燃烧等级 S3、烟雾扩散等级 SR2、低落性等级 ST2; 接插式连接器首选 WAGO 公司制造; 对于电缆的选择，应该坚持选用无卤单芯线材。
2.2 环境照明与环境的适配性设计策略
环境照明提供整体环境的基础亮度，并使整个车厢获得均匀的水平照度。环境照明强调与环境的适配性来创造舒适性的乘坐体验。环境照明与环境的适配性主要表现在： （1）照度要适配于车厢功能。作为高科技的工业产品，其实用性功能仍然是设计的重点，因此，奠定车厢整体照明基调的环境照明设计仍然要以实用功能为主，这个实用性功能就表现在与车厢功能的适配性关系方面，即运用环境照明奠定不同车厢的光照基调，营造恰当的情绪氛围，凸显不同车厢的功能特征。如餐车与座车相比，需要低照度的环境照明来形成愉快的就餐环境。 （2）色温要适配于自然环境。环境照明在提供车内整体基本照度的同时，也奠定了环境的整体光感色调。因此，环境照明与环境的适配性还体现在色温与环境的协调关系方面，如季节的不同车厢需要运用不同环境照明色温，夏日更适合白光，而寒冬更适合低色温光照，这就需要采用可控环境照明，形成心理补偿性温感，使乘车更为舒适。
2.3 车内照明照度恒定功能
地铁车辆车内智能照明系统实现节能减排的前提是需满足乘客正常照明的需要。根据相关标准及合同要求，当车内照明在客室离地板800mm处(工作面)保持不低与200Lux的照度水平时，便可确保乘客在正常情况下移动及阅读等的需要。因此车内智能照明系统在对车内照度信息进行采集分析时，应将车内离地板800mm处照度为200Lux时的一个采集值作为基准值，通过对采集值与基准值的比较，来控制灯具电源的输出功率。当采集值大于基准值时，控制灯具电源降低输出功率;当采集值小于基准值时，控制灯具电源增大输出功率，从而实现车内照明照度的恒定。
结语
具有舒适感的照明设计可以使车内空间最大限度地体现实用价值和审美价值，满足人们视觉生理和审美心理的需要，创造良好的乘车体验，达到使用功能和审美功能的统一。高速列车内室照明设计需要善用灯光这一特殊的“语言”，创造出既舒畅（心理）又适宜（生理）的乘车环境。
参考文献
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[2]赵莉华,牛纯春,雷晶晶,等.照明设备的谐波问题及抑制措施[J].电测与仪表,2016,53(8):95-101.