高速公路隧道属于事故多发地段。驾驶员驾车经过隧道时会受到“黑框”、“黑洞”、“白洞”等不良视觉效果的影响,给交通安全带来了隐患。现行国家规范尚未综合考虑驾驶员的生理反应和心理感受等多方面因素,未形成系统的隧道行车安全照明质量的评价指标。此外,管理部门在运营期间存在维护不及时等现象,易导致交通事故发生,严重危害了人民生命财产安全。如何保障隧道交通运营安全和舒适成为十分重要的问题。本文引入隧道等效照明理念,结合隧道照明技术调研结果深入分析了等效照明的基本思想以及等效照明技术的实现路径;通过室内试验对隧道光源等光谱色温进行测试,并结合视觉功效理论,以S/P值分析光源性能;通过室内隧道模型和公路隧道照明反应时间测试系统开展室内试验,分别从路面与墙面对比度和反应时间的角度,研究了不同侧壁内装材料辅助隧道照明的安全舒适效果。通过上述研究得到以下主要研究结论:第一,隧道照明技术调研结果表明,传统的照明光源、一般内装材料应用于隧道照明工程还存在一系列问题;相比之下,新型照明光源、新型内装材料应用于隧道照明工程更具有优势。在此基础上,本文基于等效照明理念,分析等效照明的基本思想,并从光源和侧壁材料的应用角度切入,分析提出隧道等效照明技术的实现路径方案。第二,结合等效照明技术的实现路径,测试分析了不同类型光源的光源光谱色温等光学性能。研究表明:不同种类光源的光谱能量分布情况不同,但可能会具有相同的相对色温和S/P值;LED光源的相对色温和S/P值随着光谱中蓝光含量的增加而增加;结合等效照明理念和长期使用效果考虑,隧道照明工程中使用LED光源最为合适。第三,结合等效照明技术的实现路径,测试分析了 LED光源下,不同侧壁内装材料辅助照明时的照度、亮度、小目标反应时间、换脚时间等参数的变化规律。研究表明:侧壁内装材料主要对路面、墙面的平均照度、平均亮度以及墙面与路面亮度对比度有影响,并且路面、墙面的平均照度、平均亮度和墙面与路面亮度对比度随着侧壁内装材料反射率(漫反射为主)的增加而增加。背景亮度、LED光源的相对色温和侧壁内装材料对反应时间有影响,对换脚时间没影响;其中反应时间随着背景亮度、LED光源的相对色温以及侧壁内装材料反射率(漫反射为主)的增加而减小。第四,在一系列试验的基础上,结合实验心理学幂定律,利用反应时间和背景亮度的关系建立了行车安全性模型,利用反应时间和LED光源相对色温的关系建立了行车舒适性模型,并和试验数据拟合性较好。综合上述,选用S/P值高的光源、增加隧道内的照明环境亮度、选用相对色温高的LED光源或更换高反射率(漫反射率为主)的侧壁材料能有效提升隧道照明的安全性和舒适性。本文基于等效照明概念分析的等效照明实现路径丰富完善了等效照明理论体系,同时为营造出安全舒适的高质量隧道照明环境提供了思路;构建的隧道照明安全性数学模型和舒适性数学模型能为隧道照明工程的相关研究和设计提供参考;研究成果进一步奠定了 LED光源和反光材料在隧道照明工程中的应用基础。