分析道路照明設計參數的敏度
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敏度分析，或叫靈敏度分析(sensitivity analysis)是數學的一個分支：數值代數中的一個概念，它廣泛應用于控制工程、結構優(yōu)化等學科。實際上就是確定如果一個或更多的輸入值發(fā)生變化時，輸出結果會有什么樣的變化。按照傳統(tǒng)理論，做敏度分析首先要有關于輸出量和輸入量之間關系的數學函數表達式，再通過一系列微積分的運算才能得出結論。但是，有些問題的數學模型是很難表達的，這就造成了求解的困難。而現如今，電子計算機可以將很復雜的問題全部數值化，從而令許多難題迎刃而解。
2 DIALux程序簡介
DIALux軟件誕生至今已整整14年，版本也從最初的1.0發(fā)展到現在的4.1。功能更是日臻完備。
從前，許多設計師以"概念"與"經驗"來做照明設計的判斷，但在照明產業(yè)的專業(yè)訴求上來說，如果要真正做好照明規(guī)劃，還需要燈具廠商提供各種正確的照明數據，再經過電腦模擬計算之后，才可以較精準地產生設計者所要的數據與效果;不然，只能是一個人為的個人經驗值而已。
德國DIAL公司基于多年在照明技術與市場研究的觀察，發(fā)現世界各國的照明計算軟件多局限于單一廠牌的運算，而所有的照明設計案卻大多為采用多家廠商的照明燈具之綜合應用，并不符合實際的操作需求。因此，邀集了世界著名廠商如Philips, BEGA, THORN, ERCO, OSRAM, BJB, Meyer, Louis Poulsen 等公司，共同投資于具有"統(tǒng)合應用性"的新照明軟件之開發(fā)，并于1992年成功地推出了DIALux照明軟件，首次現身于漢諾威展覽中，即得到各界的認可，并逐漸成為歐洲照明軟件的頂級品牌。
由于DIALux可以統(tǒng)合各種照明燈具，做精準的照明計算，且還具有虛擬實境的功能，讓整個空間設計案，不管是室內、室外、建筑、展場的"照明設計規(guī)劃"，都能以3D立體圖的方式在電腦中完美地呈現，而所有的照明數據，也都以圖表化的方式清楚地詳列出來，加上操作介面相當簡易、人性化，因此一推出便立即在歐洲各國引起熱烈的回響，也為業(yè)界建立起一個公認的照明"標準"依據。
DIALux除了現有的十多種歐洲語系外，已于2003年底推出了中文版。
另外，DIALux最大的特點為其"共享軟件"的理念，且每年都會有約兩次的升級改版，因此任何人都能到"DIALux"的網站上下載使用。
使用者可以將DIALux當成一個照明設計的實驗室，在施工前將照明的配置圖于軟件上反復實驗到最完美的地步。如此一來，就不會再有施工時，發(fā)現照度不夠，或是發(fā)現照明角度不恰當等問題，而臨時換燈具、改配置等情形發(fā)生了。
目前，擁有堅強的照明技術團隊與研究室背景的德國DIALux照明軟件，成為歐美各國的設計師實現"完美照明"與"精準設計"理想的最佳輔助工具。
*DIALux 的主要功能與特性：
? 人性化的工作介面。
? 豐富的材質和建模元件庫。
? 使用者自定的燈具和模組資料庫。
? 數萬種燈具產品選擇。
? 設室內、戶外、街道、燈具排列等精靈模式，可快速完成設計。
? 處理燈具和瞄準位置的繪圖方式。
? 靈活、精準、和快速的運算。
? 能與其他軟件相容。
? 能任意旋轉三維或平面圖的各個角度觀看您的作品。
? 依據CIE(國際照明學會)各項標準。
? 專業(yè)和詳細的報告使客戶留下深刻的印象。
3道路照明設計模型的基本參數
本文參照的是CIE(國際照明委員會)推薦的道路照明設計標準，見表1
假想基本計算模型的路寬8米，雙向2車道，照明等級M2，維護系數0.75，柏油路面類型R3，亮度系數0.07，見圖1、圖2。
圖1 基本計算模型平面圖
圖2 基本計算模型斷面圖
燈 具：Philips 204 Family SGS204 TP PC 1xSON-PP150W
光通量：17000 lm
光強最大值：
角 度 70°：305 cd/klm
角 度 80°：120 cd/klm
角 度 90°：11 cd/klm
在能夠與下部垂直線形成規(guī)定角度的所有方向上，照明裝置安裝正確。
安排符合光強等級 G2.
安排符合眩光指數等級 D.5.
瓦 數：168 W
排 列：單側排列
燈桿距離：24.0 m
圖3 路燈配光曲線
4基本計算模型計算結果
基本計算模型計算結果見圖4-圖6。
圖4 路面等照度圖
圖5 線道1觀察器所見路面亮度圖
5敏度分析結果
因燈桿距離、燈具安裝高度、吊桿角度這三個設計參數對最終結果的影響很大，所以應重點研究它們的變化對結果的影響。
通過程序計算，得出線道1(line1)及線道2(line2)的結果，如圖7-圖15。(因TI在5%-9%之間，SR在0.4-0.5之間，變化很小，故不對他們進行繪圖分析)
圖7 燈桿距離的變化對平均亮度的影響
圖8 燈桿距離的變化對總體均勻度的影響
圖9 燈桿距離的變化對縱向均勻度的影響
圖10 燈具安裝高度的變化對平均亮度的影響
圖11 燈具安裝高度的變化對總體均勻度的影響
圖12 燈具安裝高度的變化對縱向均勻度的影響
圖13 吊桿角度的變化對平均亮度的影響
圖14 吊桿角度的變化對總體均勻度的影響
圖15 吊桿角度的變化對縱向均勻度的影響
綜合各種結果可以作出判斷，選擇燈桿距離24m、燈具安裝高度8m、吊桿角度6°是一種比較合理的設計方案。進一步，還可以分析懸臂長度等因素對設計結果的影響。
6結語
應用DIALux4.1軟件輔助道路照明的設計，有助于在設
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