Vrednotenje svetlobnotehničnih razmer na prehodih za pešce

BIČO, AMAR (avtor), Kobav, Matej Bernard (mentor)

Glavna naloga javne razsvetljave je zagotoviti takšne svetlobne pogoje v temi, da se lahko vozniki in pešci v prometu varno in pravilno gibljejo, ne da bi drug drugega ogrožali. Zato je prehod za pešce mesto, kjer se neposredno srečujejo pešci in vozniki avtomobilov. Zato predstavlja enega od najnevarnejših mest v prometu. Osvetlitev prehodov za pešce bistveno izboljša vidne pogoje tako za voznike kot za pešce in druge udeležence v prometu. Dobre vidne razmere voznikom omogočajo, da pešca ali oviro na cesti opazijo prej in tako izboljšajo voznikov reakcijski čas in pripravljenost da se izogne prometni nesreči. Po podatkih Svetovne zdravstvene organizacije (WHO) vsako leto umre približno 1,3 milijona udeležencev v prometu, od tega približno 1700 udeležencev na prehodu za pešce; več kot 50 % smrti se zgodi ponoči. Prehode za pešce je torej potrebno čim bolj osvetliti, da bi zmanjšali število prometnih nesreč. Pri osvetlitvi prehodov za pešce gre predvsem za to, da so prehod za pešce in pločniki v bližini prehoda dobro osvetljeni in se tako razlikujejo od okolice. V prvem delu magistrskega dela so predstavljeni osnovni parametri svetlobe, ki so bistveni za osvetlitev prehodov za pešce. V opravljeni analizi na prehodih za pešce v Sloveniji so bile najbolj uporabljene meritve svetlosti in osvetljenosti. Količina svetlobe, ki pade na površino, se imenuje osvetljenost in je označena s črko E. Izražena je v luksih in je ena najpogosteje uporabljenih meritev v fotometriji ter se pogosto uporablja v standardih in priporočilih za razsvetljavo. Imamo dve vrsti osvetljenosti, vodoravno in vertikalno osvetljenost. Horizontalna osvetljenost se običajno uporablja kot osnovni parameter osvetlitve in je označena s črko Eh. Vodoravna osvetljenost je količina svetlobe, ki pade na vodoravno površino, na primer osvetlitev prehoda za pešce, medtem ko je navpična osvetljenost, ko določena količina svetlobe pade na navpično površino, kot je osvetlitev stene, in je označena s črko Ev. Površina postane vidna, ko se od nje odbije svetloba in vstopi v opazovalčevo oko: čim več svetlobe vstopi v oko, tem močnejši je vidni občutek. Svetloba je fiziološko merilo za to, kako svetla ali temna se nam zdi površina. Svetlost je edina fotometrična količina, ki jo je mogoče oceniti s prostim očesom. Enota za svetlost je (cd/m2) in se običajno predstavlja s črko L. Tudi v prvem delu magistrskega dela je pojasnjen koncept vidljivosti za pešce. Da bi bili pešci na prehodu vidni ali prepoznani s strani voznika avtomobila, imamo v ta namen uporabljeni dve vrsti kontrastov. Negativni kontrast je primer, ko je pešec ali kolesar na prehodu za pešce viden kot temna silhueta glede na ozadje; v tem primeru mora biti javna razsvetljava ceste dobro osvetljena. Javna razsvetljava mora v tem primeru pešca ali kolesarja narediti temnejšega od preostale ceste, kar voznikom omogoča, da ga vidijo. V pozitivnem kontrastu se pešec razlikuje od ozadja, ker je svetlejši. Če želimo, da je pešec ustrezno osvetljen, moramo na prehodu za pešce zagotoviti ustrezno vertikalno osvetljenost, ki vozniku avtomobila omogoča, da prepozna predmete ali pešce na cesti. Poleg vsega naštetega je pomembno, da imamo na prehodih za pešce ustrezno svetlobno signalizacijo, ki bo voznike avtomobila opozorila na prisotnost prehodov. V drugem poglavju so bili zbrani evropski in ameriški standardi in priporočila glede osvetlitve prehodov za pešce. V Nemčiji so po standardu DIN 67523 v primeru, če imamo obstoječo cesto z razsvetljavo, zahteve naslednje: svetlost ceste mora biti najmanj 1,5 cd/m2 50 m pred in za prehodom za pešce; najmanjša dovoljena enakomernost mora biti 0,4. Če je potrebno prehod za pešce osvetliti z dodatno razsvetljavo, moramo zagotoviti pozitiven kontrast. Da bi dobili ta kontrast na višini 1 m, mora biti vertikalna osvetljenost najmanj 30 luksov. V Italiji so podane smernice za načrtovanje prehodov za pešce. Podrobno je opisano, kateri deli prehoda za pešce morajo biti osvetljeni. Potrebno je osvetliti pločnik v širini 1 m in tisti del ceste v dolžini 1 m, ki je ob prehodu za pešce. Zahteve za osvetlitev prehodov v Italiji so naslednje: kontrast med pešci in okoljem mora biti 2-3-kratnik razlike; horizontalna in vertikalna osvetljenost morata biti minimalno 50 luksov; enakomernost mora biti minimalno 0,75; meritve se izvajajo na višini 1,5 m. Na Švedskem so podane podrobne analize za osvetlitev prehodov za pešce. Analizira se več scenarijev osvetlitve prehoda za pešce. Tako so bili obravnavani urbani deli, ruralna okolja, svetlo ozadje in temno ozadje. Če imamo torej na primer svetlo ozadje, je mogoče vzpostaviti negativen kontrast. Priporočljivo je, da je vertikalna osvetljenost med 20-30 luksov z visokim indeksom upodabljanja barv. Zahteve Norveške so podobne zahtevam na Švedskem: 50 m pred in za prehodom mora biti cestna svetlost najmanj 1 cd/m2; priporočena je uporaba bele barve svetlobe; minimalna vertikalna osvetljenost na prehodu za pešce naj bi bila med 40-60 luksov. Zahteve za osvetlitev prehoda za pešce v Belgiji so preproste in niso bile podrobneje analizirane. Najmanjša vodoravna osvetljenost mora biti minimalno 80 luksov; vertikalna osvetljenost mora znašati minimalno 40 luksov na višini 1,6 m; minimalna enakomernost mora biti 0,5. Podrobna navodila so dana za načrtovanje in osvetlitev prehoda za pešce v Češki republiki. Cesta mora biti osvetljena v skladu s ČSN EN 13201-4 standardom v odvisnosti od dovoljene hitrosti ceste; enakomernost mora biti minimalno 0,4; potrebna je drugačna barva svetlobe na prehodu v primerjavi s svetlobo na cesti. Podatki za osvetlitev prehoda za pešce so navedeni glede na osvetlitev ceste; podani so podatki za osvetlitev pločnika. V skladu s poljskimi priporočili za osvetlitev prehodov za pešce je potrebno izbrati ustrezen razred svetlobe, ki bo osvetljeval prostor na prehodu za pešce in območja, kjer pešci čakajo. Za določitev ustreznega svetlobnega razreda je treba analizirati trenutno stanje svetlobe na prehodu za pešce z ustreznimi meritvami svetlobe. V Veliki Britaniji je po ILP-Institution of Lighting Professionals, Technical report 12, potrebna dodatna razsvetljava na vseh novih prehodih za pešce ali za nadgradnjo obstoječih prehodov za pešce. Značilnosti razsvetljave, ki jih morajo izpolnjevati vsi prehodi za pešce, so: omogočiti, da se prehod za pešce glede vidljivosti razlikuje od okoliške ceste, zahtevana vodoravna osvetljenost za prehod za pešce mora biti 3,5-krat večja od povprečne vodoravne osvetljenosti ceste in povprečna vertikalna osvetljenost prehoda 2-krat večja od povprečne osvetljenosti ceste. V ZDA so podani naslednji predlogi za osvetlitev prehodov: v podeželskih razmerah je vertikalna raven osvetlitve 20 luksov, izmerjena na višini 1,5 m od površine ceste, voznikom omogočila, da zaznajo pešce na prehodih na zadostnih razdaljah. Višje ravni vertikalne osvetlitve bodo morda potrebne, če obstaja možnost neprekinjenega bleščanja nasproti vozečih vozil ali če so pešpoti na območju z visoko stopnjo osvetlitve okolice in je prehod osvetljeno križišče. Tretje poglavje opisuje merilne metode, uporabljene pri analizi magistrskega dela. Instrument za merjenje svetlosti je LMT Pocket Lux 2 s sondo P0; za merjenje svetlobe je uporabljen LMT L1009. Zadnje poglavje predstavlja rezultate meritev prehoda za pešce. Cilj je bil izmeriti več različnih prehodov za pešce z različnimi svetlobnimi lastnostmi. Skupaj je bilo izmerjenih in analiziranih 8 prehodov za pešce. Prehod za pešce 1 je v urbanem delu mesta, torej v enem od ljubljanskih naselij na Jurčkovi cesti. Meritve so nam dale horizontalno osvetljenost 0,2 luksov, vertikalno osvetljenost za smer A 0,4 luksov in za smer B 0,2 luksov. To približno ne ustreza slovenskemu standardu, ki zahteva horizontalno osvetljenost 15 luksov in vertikalno 30 luksov. Zaključimo lahko, da je osvetlitev ceste nezadovoljiva. Lahko rečemo, da pešca na prehodu ni mogoče opaziti. Prehod za pešce 2 je na isti ulici, vendar je bolje osvetljen: nad prehodom je svetilka. Na prehodu 2 je izmerjena srednja vrednost horizontalne osvetljenosti 40 luksov; vertikalna osvetljenost za smer A znaša 7,2 in za smer B 8 luksov. Zahteve slovenskega standarda so iste. Vidimo lahko, da horizontalna osvetljenost ustreza, medtem ko vertikalna osvetljenost ne ustreza. V tem primeru imamo visoko raven vodoravne osvetljenosti, kar je velik prispevek k temu, da vozniki opazijo, da se prehodu približujejo kot nekakšno opozorilo. Pomanjkljivost je, da ima nizke vrednosti vertikalne osvetljenosti. Tudi prehod za pešce 3, ki je na Litijski cesti, ne ustreza zahtevam slovenskega standarda za razsvetljavo prehodov. Večina izmerjenih prehodov za pešce ne izpolnjuje svetlobnih zahtev. Prehod za pešce 6, ki je na Cesti Ljubljanske brigade, in prehod na Šišenski cesti nista ustrezna, če jih primerjamo z zahtevami za osvetljevanje prehodov v Sloveniji. Primer dobre osvetlitve prehoda za pešce z dodatno signalizacijo je prikazan na prehodu za pešce 7. Prehode je v občini Kamnik in je novo izgrajen pred osnovno šolo. Horizontalna osvetljenost je 43 luksov ter vertikalna za smer A 18,6 luksov in za smer B 17,9. Zahteve za prehod so, da je minimalna horizontalna osvetljenost 7,5 luksov in vertikalna osvetljenost 15 luksov. Prehod za pešce 7 je primer prehoda, na katerem imamo dobro osvetlitev, ki izpolnjuje vse zahteve za horizontalno in vertikalno osvetlitev. Analiza svetlobe v tem magistrskem delu se večinoma nanaša na varnost pešcev, ki uporabljajo prehode za pešce, in voznikov avtomobilov. Natančneje, ko govorimo o načrtovanju prehodov za pešce, torej pri prehodu za pešce, je treba analizirati trenutno stanje cestne razsvetljave, da bi dosegli potreben kontrast med pešci in ozadjem. Vodoravna osvetljenost ima velik vpliv na voznike avtomobilov, kar prispeva k voznikovi pozornosti pri prehodu, torej je dobra, ker voznikom pomaga opaziti prehod, ni pa dovolj za dosego ustreznega kontrasta pešcev, k čemur najbolj prispeva dejstvo, da je pešca mogoče prepoznati na prehodu za pešce. Da bi dosegli ustrezne ravni vertikalne osvetlitve, bi bilo najbolje imeti eno svetilko s posebno porazdelitvijo svetlobe za vsako smer vožnje, ki je usmerjena na prehod za pešce, ne da bi motila voznike avtomobilov, torej brez bleščanja. Lahko rečemo, da je na precej prometnih cestah še vedno veliko prehodov za pešce, ki ne izpolnjujejo pogojev, ki smo jih prej predstavili. To nam pove, da pešci na prehodih nimajo najboljših vizualnih pogojev v smislu vizualne prepoznave s strani voznikov avtomobilov.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: meritve osvetljenosti in svetlosti, vertikalna in horizontalna osvetljenost, izračun kontrasta, vidljivost pešcev
• Vrsta gradiva: Magistrsko delo/naloga
• Organizacija: FE - Fakulteta za elektrotehniko
• Leto izida: 2021
• PID: 20.500.12556/RUL-131631
• COBISS.SI-ID: 79170307
• Datum objave v RUL: 30.09.2021

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: Evaluation of lighting conditions at pedestrian crossings

Izvleček

The main task of public lighting is to provide lighting conditions in the dark so that drivers and pedestrians can move safely and properly in traffic without endangering each other. Therefore, the pedestrian crossing is the place where pedestrians and motorists/drivers meet directly. It is, therefore, one of the most dangerous places in traffic. The lighting of pedestrian crossings significantly improves the visual conditions for drivers, pedestrians, and other road users. Good visibility conditions allow drivers to spot a pedestrian or obstacle on the road earlier, improving the driver's reaction time and willingness to avoid an accident. According to the World Health Organisation (WHO), around 1,3 million road users die each year, including around 1700 pedestrians at zebra crossings; more than 50% of deaths occur at night. Pedestrian crossings, therefore, need to be illuminated as much as possible to reduce the number of accidents. Pedestrian crossing lighting is all about ensuring that the pedestrian crossing and the pavements in the vicinity of the crossing are well lit to differentiate them from their surroundings. The analysis of light in this Master's thesis mainly concerns the safety of pedestrians using pedestrian crossings as well as the car drivers. More specifically, when it comes to the design of pedestrian crossings, i.e. pedestrian crossings, the current state of road lighting should be analysed to achieve the necessary contrast between pedestrians and the background. Horizontal illuminance has a significant impact on car drivers, contributing to driver attention at the crossing. It is beneficial because it helps drivers see the crossing, but is not sufficient to achieve adequate pedestrian contrast, which is of great importance for identifying pedestrians at the crossing. To achieve adequate levels of vertical illuminance, it would be best to have one luminaire with a specific light distribution for each direction of travel, directed at the pedestrian crossing without distracting car drivers, i.e. without glare.

• Ključne besede: illuminance and luminance measurements, vertical and horizontal illuminance, contrast calculation, pedestrian visibility