Harmony Lighting 道路照明 ②輝度均斉度〈総合均斉度〉道路照明道路照明の目的は、夜間、道路利用者が安全、快適に通行できる様に、道路状況・交通状況・障害物の識別などの良好な視覚情報を確保することにあります。なお、道路照明の設計基準としては、「道路照明施設設置基準・同解説」（社団法人、日本道路協会、平成19年10月）があります。総合均斉度Uoは次式で表され、 0.4以上を原則とします。 Uo ＝ Lmin Lr ここに、 Lmin：車道最小部分輝度（cd/㎡） Lr ：車道平均路面輝度（cd/㎡）〈車線軸均斉度〉道路照明の満たすべき条件道路照明は、夜間、自動車の運転者に対して、安全快適な夜間交通を実現させるために、次の4つの条件を満たさなければなりません。車線軸均斉度URは次式で表され、表3の値を必要に応じて設計対象とします。 UR ＝ ①路面輝度が十分であること。 ②輝度均斉度が適切であること。 ③誘導性を有すること。 ④グレア制限が考慮されていること。 Lmin（R） Lmax（R）ここに、 Lmin（R）：車線中心線上の最小部分輝度（cd/㎡） Lmax（R）：車線中心線上の最大部分輝度（cd/㎡） ■表3. 車線軸均斉度 ①平均路面輝度平均路面輝度は、道路分類および外部条件に応じて、表1の上段の値を標準とします。ただし、高速自動車国道等のうち、高速自動車国道以外の自動車専用道路にあっては、状況に応じて表1の下段の値をとることができます。また、一般国道等で、中央帯に対向車前照灯を遮光するための設備がある場合には、表1の下段の値をとることができます。なお、特に重要な道路、またはその他特別の状況にある道路においては、表1の値にかかわらず、平均路面輝度を2cd/㎡まで増大することができます。外部条件A／道路交通に影響を及ぼす光が連続的にある道路沿道の状態をいいます。外部条件B／道路交通に影響を及ぼす光が断続的にある道路沿道の一般国道等道路分類車線軸均斉度高速自動車国道等 0.7以上主要幹線道路 0.5以上幹線・補助幹線道路 ̶ ③誘導性運転者が道路を安全に走行するためには、前方の道路の線形の変化および分合流の状態を予知する必要があります。このため、道路には区画線あるいは視線誘導標が設けられていますが、これらに加えて、適切に設置された道路照明施設は、夜間だけでなく昼間にも優れた誘導効果をもちます。一方、灯具を不適切に配置すると、道路の線形、分合流に関して運転者に錯覚を生じさせるおそれがあります。照明施設によるこのような誘導効果を誘導性といいます。状態をいいます。外部条件C／道路交通に影響を及ぼす光がほとんどない道路沿道の状態をいいます。 ④グレアまた照度は、平均路面輝度を平均照度換算係数によって換算します。平均照度換算係数は、路面の種類以外に灯具の配光・配置などによって変わりますが、現在までの実施例が広く検討され表2に示す値が妥当と考えられています。障害物の視認性は、視機能低下グレアとも関係があり、相対閾値増加によって表されます。なお、道路照明における相対閾値増加は表4の値を原則とします。 ■表4.相対閾値増加（単位：％）（単位： cd/㎡） ■表1. 平均路面輝度外部条件道路分類高速自動車国道等主要幹線道路一般国道等幹線・補助幹線道路 A B C 1.0 1.0 0.7 − 0.7 0.5 0.5 1.0 0.7 0.7 0.5 − 0.7 0.5 0.5 0.5 − − 一般国道等道路分類相対閾値増加高速自動車国道等 10以下主要幹線道路幹線・補助幹線道路 15以下照明方式の選定連続照明の照明方式は原則としてポール照明方式とします。ただし、道路の構造や交通の状況などによっては、構造物取付照明方式、高欄照明方式、ハイマスト照明方式を選定することができます。なお、灯具は照明方式に応じて適切に配置します。 ■表2. 平均照度換算係数技術資料集 202 平均輝度１cd/㎡を得る平均照度アスファルト 15 lx コンクリート 10 lx Harmony Lighting 道路照明 ③照明計算灯具の配置照明設計には次の計算式を用います。 ①灯具の取付高さ・取付間隔・オーバーハング・傾斜角度前項で記述した、道路照明の満たすべき条件である平均路面輝度、輝度均斉度、視機能低下グレア、および誘導性の規定を満たし、保守の難易、経済性なども考慮して最適なものを選択します。 ②灯具の配列灯具の配列は図1以外にも幾つかのものが考えられますが、何れもこの 3種類の組合せであり、広い中央帯で往復分離されている道路はそれぞれの車道を独立した道路として考えればよく、中央帯に2灯式のポールを設置するいわゆる中央配列は片側配列2組と考えます。千鳥配列の車線軸均斉度URは他の2種類の配列のURより劣り、運転者からみて路面上の道路軸方向の輝度分布が不均一になりやすい傾向があります。曲線半径1000m以下の曲線部においては、曲線の外縁に片側配列することが望まれます。Ｆ K ・ L ・W −=− − − S U・M ・ N ここでＦ：光源光束（lm） S：照明器具間隔（m）Ｋ：平均輝度を平均照度に換算する係数（表2参照）Ｌ：平均路面輝度（cd/㎡）（表1 参照）Ｗ：車道幅員（m）Ｕ：照明率Ｍ：保守率Ｎ：片側配列・千鳥配列の場合は1 向合せ配列・中央配列の場合は2 光源の選定道路照明用の光源には、主として高圧ナトリウムランプ、蛍光水銀ランプ、セラミックメタルハライドランプを使用し、特定の場所および環境条件によって、メタルハライドランプ、低圧ナトリウムランプ、蛍光ランプが用いられています。 ■図1. 灯具の配列Ｓ：灯具の間隔（ｍ）（a）片側配列Ｓ光源は、効率・寿命・配光制御の容易性・経済性・見え方・快適性などを考慮して選定します（表6）。 ■表6. 光源の種類と特徴Ｓ光源の種類（b）千鳥配列Ｓ高圧ナトリウム始動器内蔵形黄白色ランプ両口金形Ｓ（c）向き合わせ配列ＳＳ蛍光ランプ照明計算 ①照明率照明率は、使用する照明器具、光源、器具取付高さ、道路断面、オーバーハングが定まると、使用する照明器具の照明率曲線より、図2、 3 の様にして道路幅／器具取付高さ、に対応する照明率が求められます。 ■図2. 照明率曲線 ■図3. 照明率の求め方 θ 車道側 H U2 0 車道側照明率歩道側歩道側 U1 光色演色性温度の影響効率始動調光瞬時再始動段調光可不可普通なしなし段調光可可高周波点灯専用形・白色直管形良いありあり連続調光可可高周波点灯専用形・白色 2本管形良いありあり連続調光可可高周波点灯専用形・白色無電極形良いありあり段調光可可ラビットスタート形白色良いありあり連続調光可可メタルハライド低始動電圧形ランプ白色良いなしなし不可セラミックメタルハライドランプ白色良いなしなし＊蛍光水銀ランプ白色良いなしあり段調光可低圧ナトリウムランプ橙黄色悪いなしなし不可可発光ダイオード白色良いありあり可可不可＊不可＊セラミックメタルハライドランプは、調光および瞬時再始動に可／不可の両タイプがある交差点照明器具傾斜角はθ / / W2 H W1 H W2 W1 道路幅（ｍ）／器具取付高さ（ｍ）交差点の照明は、道路照明の一般的効果に加えて、これに接近してくる自動車の運転者に対してその存在を示し、交差点内および交差点付近の状況がわかるようにするものとします。交差点内の明るさ θ ：器具傾斜角 ②保守率区分保守率連続（局部）照明 0.65∼0.75 トンネル照明 0.50∼0.75 技術資料集 ■表5. 保守率交差点内の明るさは、平均路面照度20 lx程度、かつ照度均斉度は0.4 程度（路面上の最小照度を平均照度で除した値）を確保することが望まれます。また、車両や歩行者等の交通量が少なく、周辺環境が暗い交差点においても、平均路面照度は10 lx以上を確保することが望まれます。なお、交差点内の横断歩道上の平均路面照度は、交差点内と同程度の値を確保することが望まれます。 203 Harmony Lighting 道路照明横断歩道照明歩道等の照明横断歩道の照明は、これに接近してくる自動車の運転者に対して、その存在を示し、横断中および横断しようとする歩行者等の状況がわかるようにするものとします。横断歩道の照明方式は、運転者から見て歩行者の背景を照明する方式を原則とするが、背景の明るさを確保することが難しい場合などには、歩行者自身を照明する方式を選定する事ができます。歩道等の照明は、夜間における歩行者等の安全かつ円滑な移動を図るために良好な視環境を確保するようにするものとします。高齢者や障害者などの利用が多く、特に重要であると認められる箇所においては、「道路の移動円滑化整備ガイドライン」（（財）国土技術研究センター）を参考にします。歩道等の明るさ ①歩行者の背景を照明する方式平均路面照度は、横断歩道の前後それぞれ35mの範囲を対象に20 lx程度を確保することが望まれ、交通量が少なく、周辺環境が暗い場合においても10 lx以上を確保することが望まれます。明るい路面を背景とする人物のシルエット視を良くするためには、横断歩道の後方に灯具を配置し、横断歩道の直前には設置しないようにします。平均路面照度は5 lx以上とすることが望まれます。また、歩道等の路面に明るさのムラがあると障害物の視認が困難となるため、照度均斉度は、0.2 以上を確保することが望まれます。灯具は、誘導性を考慮し等間隔で連続的に設置することが望まれます。なお、照度及び均斉度が連続照明等によって確保される場合は、歩道等の照明を設置する必要はありません。 ②歩行者自身を照明する方式横断歩道中心線上1mの高さにおいて、鉛直面の平均照度は、 20 lx程度を確保することが望まれます。なお、交通量が少なく、周辺環境が特に暗い場合などにおいても10 lx以上を確保することが望まれます。トンネル照明トンネル照明は、一般道路と異なり、昼間に照明を必要とすることや、周囲を側壁・天井で囲まれているため、走行上特に注意を要するなどの特殊性があります。したがって、トンネルに設置する照明施設は、設計速度・交通量・地形などに応じて、最適なものを選ばなければなりません。日本ではトンネル照明の設計基準として、「道路照明施設設置基準・同解説」（社団法人、日本道路協会、平成19年10月）があります。基本照明 ①平均路面輝度トンネル内の平均路面輝度は、設計速度に応じて表1の値を標準とします。また、交通量やトンネル延長により、平均路面輝度は表2の値まで低減出来ます。壁面輝度は路上からの高さ1mまでの範囲を対象とし、トンネルの構造に応じて表3の値を標準とします。 ■表1. 基本照明の平均路面輝度トンネル照明の必要性設計速度（km/h）（1）交通輸送機能の保持（2）トンネル内での運転機能低下の軽減（3）トンネル出入口部における運転者の平衡状態の維持（4）トンネル内の空気汚濁による交通障害の防止（5）トンネル内での事故防止平均路面輝度（cd/㎡） 100 9.0 80 4.5 70 3.2 60 2.3 50 1.9 40以下 1.5 トンネル照明の構成 ■表2. 平均路面輝度の低減明るさトンネル照明は、以下の6種類の照明によって、構成されます。（1）基本照明 ■図１. トンネル照明の構成（2）入口部照明（3）出口部照明（4）特殊構造部の照明入口部照明基本部照明出口部照明（5）停電時用照明（6）接続道路の照明 (a) 一方交通の場合技術資料集明るさ入口部照明基本部照明入口部照明 (b) 対面交通の場合凡例基本照明（含停電時用照明）入口照明 204 接続道路の照明出口照明低減条件低減の内容トンネル１本あたりの日交通量が 10,000台/日未満 50％以上走行時間が135秒以上の延長を持つトンネル走行時間が135秒以上の部分を 65％以上 ■表3. 壁面輝度トンネルの構造壁面輝度（cd/㎡）内装が無しの場合路面輝度の0.6倍内装が有りの場合路面輝度と同程度内装が有り、白色系の舗装で比較的路肩が狭く、壁面が障害物の背景となるような場合路面輝度の1.5倍 Harmony Lighting トンネル照明 ②輝度均斉度〈総合均斉度〉入口部照明 ①入口部照明の構成総合均斉度Uoは次式で表され、 0.4以上を原則とします。 Uo ＝入口部照明は、図2に示すように、境界部、移行部、緩和部から構成されます。 Lmin Lr ここに、 Lmin：車道最小部分輝度（cd/㎡） Lr ：車道平均路面輝度（cd/㎡） ■図2. 入口部照明の構成境界部（R1）〈車線軸均斉度〉 UR ＝ Lmin（R） Lmax（R）ここに、 Lmin （R）：車線中心線上の最小部分輝度（壁面輝度） Lmax（R）：車線中心線上の最大部分輝度（cd/㎡）路面輝度車線軸均斉度URは次式で表され、0.6以上とすることが望ましいとされています。（R4） L1 L2 （cd/㎡） L 3 ③グレア緩和部（R3）移行部（R2）基本照明トンネル入口距離（m）障害物の視認性は、視機能低下グレアとも関係があり、相対閾値増加によって表されます。なお、トンネル照明における相対閾値増加は15％以下を原則とします。灯具の配置 L1 ：境界部の路面輝度（cd/㎡） R1 ：境界部の長さ（m） L 2 ：移行部最終点の路面輝度（cd/㎡） R2 ：移行部の長さ（m） L 3 ：基本照明の平均路面輝度（cd/㎡） R3 ：緩和部の長さ（m） R4 ：入口部照明の長さ（m） ①灯具の取付高さ ②入口部照明各部の路面輝度と長さ路面の輝度分布の均一性を出来るだけ良好に保つと同時に、灯具のグ日交通量が10,000台/日未満の場合は、表5に示す路面輝度の50％レアによる影響をできるだけ少なくするため、灯具の取付高さHは原則として4∼5 m程度以上とします。以上の値にすることができます。壁面輝度は「基本照明①平均路面輝度」に記述した壁面輝度に準ずるものとします。 ②取付間隔・取付角度 ■表5. 入口部照明（野外輝度3,300 cd/㎡の場合）平均路面輝度、輝度均斉度、視機能低下グレア、および誘導性の規定を満たし、保守の難易、経済性なども考慮して最適なものを選択します。路面輝度 cd/㎡長さ m 設計速度 km/h L1 L2 L3 R1 R2 R3 R4 100 95 47 9.0 55 150 135 340 80 83 46 4.5 40 100 150 290 ③灯具の配列 70 70 40 3.2 30 80 140 250 灯具の配列には、向合せ配列、千鳥配列、中央配列、片側配列の4 種類が用いられます。灯具の配列は各配列の特徴を考慮するとともに、トンネル断面形状、設計速度、交通量、運用のほか、付属設備や維持管理などを勘案のうえ選定するものとします。 60 58 35 2.3 25 65 130 220 50 41 26 1.9 20 50 105 175 40 29 20 1.5 15 30 85 130 ④灯具間隔（ちらつき）表4における取付間隔は走行時間が30秒以下の短いトンネルや、入口照明区間では考慮する必要はありません。 ■表4.ちらつき防止のために避けるべき灯具間隔設計速度（km/h） 40 50 60 70 80 100 避けるべき取付間隔（m） 0.6∼2.2 0.8∼2.8 0.9∼3.3 1.1∼3.9 1.2∼4.4 1.5∼5.6 （注）1）L1は境界部、 L 2は移行部終点、 L 3は緩和部終点（基本照明）の路面輝度、 R1は境界部、 R2は移行部、 R3は緩和部、 R4は入口部照明の長さ（R1＋R2＋R3） 2）野外輝度が本表と異なる場合の路面輝度L1、 L 2は野外輝度に比例して設定するものとします。緩和部の長さR3は次式により算出します。 R3＝（log10 L 2−log10 L 3）・V／0.55 （m）ただし、 Vは設計速度（km/h） 3）通常のトンネルでは、自然光の入射を考慮してトンネル入口より概ね 10mの地点より人工照明を開始します。 4）対面交通の場合は、両入口それぞれについて本表を適用します。短いトンネルで両入口の入口部照明区間が重なる場合は、路面輝度の高い方の値を採用するものとします。技術資料集 205 Harmony Lighting トンネル照明 ③入口照明の調節入口部照明は、野外輝度に応じて所要の照明レベルが決定されます。このため、野外輝度が変化した場合にはそれに応じてトンネル内の路面輝度を調光することができます。通常は、入口部照明の調光段階を2または4段階とし、野外輝度の設定値に対する比率に応じて所定の路面輝度の比率となるよう照明施設を制御します。設計速度が高いトンネルで入口部照明のレベルに応じた調光段階を4段階にした例を表6に、設計速度が低いトンネルで調光段階を2段階にした例を表7に示します。路面輝度の比率 75 ％以上 100 ％ 50 ％以上∼75 ％未満 75 ％以上 25 ％以上∼50 ％未満 50 ％以上 5 ％以上∼25 ％未満 25 ％以上入口部照明各部の路面輝度と長さ」表5により設定します。したがって、移行部および緩和部の路面輝度の低減係数もf1となります。 ⑤出口照明の設置以下の条件が重なる場合、または、その他特に必要と考えられる場合は、出口付近の野外輝度の12％の値の鉛直面照度で、 80m前後の長さにわたり、出口部照明を設けることがよいとされています。 1.設計速度が80km/h以上 2.出口部野外輝度が5,000cd/㎡以上 3.トンネル延長が400m以上 ■表6. 入口部照明の調光（4段階の例）野外輝度の設定値に対する比率 iii）入口部照明各部の路面輝度と長さ後続トンネルの入口部照明各部の路面輝度と長さは、「入口部照明② 停電時用照明トンネル内で突然停電に遭遇すると、運転者は心理的動揺をきたし、走行上きわめて危険な状態におちいります。全長200m以上のトンネルには、停電直後から下記に示す通常の電源以外の電源によって照明することが必要となります。（全長200m以下の短いトンネルでも、出口の見えないようなトンネルでは、設置することが望まれます。）一般に停電時用照明は基本照明の一部を兼用します。 ■表7. 入口部照明の調光（2段階の例）野外輝度の設定値に対する比率路面輝度の比率 50 ％以上 100 ％ 5 ％以上∼50 ％未満 50 ％以上 ④連続するトンネルの入口部照明二つのトンネルが連続して存在する場合、この間の野外輝度は先行トンネルの出口に近づくとともに上昇し、出口で最大となった後、後続トンネルの入口に接近するとともに徐々に低下します。坑口間距離が設計速度に対応した視距よりも短い場合には、先行トンネルの出口における野外輝度が、単独で存在するトンネルにおける視距に相当する地点の野外輝度よりも低くなるため、その比だけ後続トンネルの入口部照明の路面輝度を低減することができます。 i ）野外輝度後続トンネルの野外輝度は、先行トンネルの存在しない状態、すなわち後続トンネルが単独で存在する状態を想定して求めます。 ii ）境界部の路面輝度後続トンネルの野外輝度は、先行トンネルの出口での野外輝度が最大となり、視距手前の地点から求める先行トンネルが存在しない状態での野外輝度より低くなります。境界部の路面輝度L1 は、単独で存在するトンネルの境界部の路面輝度L1と表8に示す坑口間距離に対応した入口部照明の低減係数f1から次式により算出する。 L1 ＝f1・L1 （cd/㎡）停電時用照明の設置停電時用照明の電源設備には、無停電電源装置と予備発電設備の2 種類があります。〈無停電電源装置による停電時用照明〉この方式には次の二つがあります。 i ）受配電盤を設置した場所に蓄電池を設置し、インバータによって変換した交流電源をトンネル内の一部の灯具に供給して、停電時、自動的に点灯させます。 ii ）トンネル内の一部の灯具にそれぞれ蓄電池とインバータを内蔵させ、停電時に自動的に点灯させます。いずれも、無停電電源装置により照明する場合の照明レベルは、基本照明の概ね1/8以上の明るさを確保することが望まれます。〈予備発電設備による停電時用照明〉予備発電設備（自家発電設備）により電源供給する場合の照明レベルは、基本照明の概ね1/4以上の明るさを確保することが望まれます。なお、停電後に予備発電設備が正規電圧を発生するまでの間は、無停電電源装置によって電源供給する方式によるものとします。光源の選定 ■表8. 後続トンネルの入口部照明の低減係数f1 技術資料集 206 設計速度V（km/h）坑口間距離 d（m） 100 80 70 60 50 40 d≦10 0.30 0.35 0.35 0.40 0.40 0.45 10＜d≦15 0.40 0.45 0.50 0.50 0.55 0.60 15＜d≦20 0.50 0.55 0.55 0.60 0.65 0.75 20＜d≦35 0.60 0.70 0.75 0.75 0.85 0.95 35＜d≦50 0.70 0.80 0.85 0.90 1.00 1.00 50＜d≦70 0.80 0.90 1.00 1.00 70＜d≦100 0.90 1.00 100＜d 1.00 トンネル照明用の光源は、低圧ナトリウムランプ・高圧ナトリウムランプ・蛍光ランプ・セラミックメタルハライドランプのうちから効率・寿命・光色・設置場所の環境条件・経済性・見え方・快適性などを考慮して選定します。また、光源の種類は単一光源に限らずこれらの光源を組合せて使用することもできます（道路照明、表6）。 Harmony Lighting トンネル照明照明方式対称照明方式従来の方式従来一般的に用いられている手法です。トンネルの縦方向にほぼ対称な配光の照明器具を用い、車の進行方向に対称に光を配する方式です。基本的には壁側に照明器具を配置して対抗車線側の路肩付近を照射することで、全体として明るさ（照度）のバランスのとれた環境を創出します。照明器具側壁配置形車両進行方向照明器具天井配置形車両進行方向非対称照明方式非対称照明とは、照明器具の配光が車両の進行方向（道路の縦方向）に対して非対称なもので、カウンタービーム方式、プロビーム方式があります。 ①カウンタービーム方式路面の障害物などが認識しやすい照明方式です。比較的交通量が少ないトンネルに向いています。ドライバーに対して、車の進行方向とは逆方向に光を照射するため、路面上の障害物のドライバー側の面に直接光があたりません。これにより障害物と路面との間のコントラストが高くなり、障害物をより認識しやすくなります。 90° 80° 70° 車両進行方向 60° 50° 40° 30° 20° 車両進行方向 10° 0° シルエットになります。しかも経済的ですカウンタービーム方式では、路面が従来方式と同照度であれば、より障害物を認識しやすくなります。また基本的にドライバーの方向に効率良く光を照射しているため、少ないエネルギーで高い照度を得ることができます。これにより、消費電力等を削減し省エネルギーにも貢献できます。 ②プロビーム方式トンネル内での先行車両の視認性を高める照明方式です。交通量が比較的多く走行速度も速い都市部のトンネルに適性があります。ドライバーに対して、車の走行方向に光を照射することにより先行車両の背面に強い光があたります。これにより先行車に視認性がより向上するわけですが、特にトンネルに入る時やトンネルを出る時の「先行車が一瞬消える」という現象を改善できます。 90° 80° 60° 50° 40° 0° 10° 20° 30° 技術資料集 70° 車両進行方向車両進行方向先行車を照らします。 207