1、 ROAD LIGHTING CALCULATIONS CIE 140 - 2000 UDC: 628.931 Descriptor: Artificial lighting: Design and calculation 628.971 Exterior lighting 628.971.6 Street lighting ISBN 3 901 906 54 1 THE INTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATION The International Commission on Illumination (CIE) is an organisation d
2、evoted to international co-operation and exchange of information among its member countries on all matters relating to the art and science of lighting. Its membership consists of the National Committees in 37 countries and one geographical area and of 8 associate members. The objectives of the CIE a
3、re : 1. To provide an international forum for the discussion of all matters relating to the science, technology and art in the fields of light and lighting and for the interchange of information in these fields between countries. 2. To develop basic standards and procedures of metrology in the field
4、s of light and lighting. 3. To provide guidance in the application of principles and procedures in the development of international and national standards in the fields of light and lighting. 4. To prepare and publish standards, reports and other publications concerned with all matters relating to t
5、he science, technology and art in the fields of light and lighting. 5. To maintain liaison and technical interaction with other international organisations concerned with matters related to the science, technology, standardisation and art in the fields of light and lighting. The work of the CIE is c
6、arried on by seven Divisions each with about 20 Technical Committees. This work covers subjects ranging from fundamental matters to all types of lighting applications. The standards and technical reports developed by these international Divisions of the CIE are accepted throughout the world. A plena
7、ry session is held every four years at which the work of the Divisions and Technical Committees is reviewed, reported and plans are made for the future. The CIE is recognised as the authority on all aspects of light and lighting. As such it occupies an important position among international organisa
8、tions. LA COMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE La Commission Internationale de lEclairage (CIE) est une organisation qui se donne pour but la coopration internationale et lchange dinformations entre les Pays membres sur toutes les questions relatives lart et la science de lclairage. Elle est comp
9、ose de Comits Nationaux reprsentant 37 pays plus un territoire gographique, et de 8 membres associs. Les objectifs de la CIE sont : 1. De constituer un centre dtude international pour toute matire relevant de la science, de la technologie et de lart de la lumire et de lclairage et pour lchange entre
10、 pays dinformations dans ces domaines. 2. Dlaborer des normes et des mthodes de base pour la mtrologie dans les domaines de la lumire et de lclairage. 3. De donner des directives pour lapplication des principes et des mthodes dlaboration de normes internationales et nationales dans les domaines de l
11、a lumire et de lclairage. 4. De prparer et publier des normes, rapports et autres textes, concernant toutes matires relatives la science, la technologie et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage. 5. De maintenir une liaison et une collaboration technique avec les autres organisations in
12、ternationales concernes par des sujets relatifs la science, la technologie, la normalisation et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage. Les travaux de la CIE sont effectus par 7 Divisions, ayant chacune environ 20 Comits Techniques. Les sujets dtudes stendent des questions fondamentales
13、, tous les types dapplications de lclairage. Les normes et les rapports techniques labors par ces Divisions Internationales de la CIE sont reconnus dans le monde entier. Tous les quatre ans, une Session plnire passe en revue le travail des Divisions et des Comits Techniques, en fait rapport et tabli
14、t les projets de travaux pour lavenir. La CIE est reconnue comme la plus haute autorit en ce qui concerne tous les aspects de la lumire et de lclairage. Elle occupe comme telle une position importante parmi les organisations internationales. DIE INTERNATIONALE BELEUCHTUNGSKOMMISSION Die Internationa
15、le Beleuchtungskommission (CIE) ist eine Organisation, die sich der internationalen Zusammenarbeit und dem Austausch von Informationen zwischen ihren Mitgliedslndern bezglich der Kunst und Wissenschaft der Lichttechnik widmet. Die Mitgliedschaft besteht aus den Nationalen Komitees in 37 Lndern und e
16、inem geographischen Gebiet und aus 8 assoziierten Mitgliedern. Die Ziele der CIE sind : 1. Ein internationaler Mittelpunkt fr Diskussionen aller Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik und fr den Informationsaustausch auf diesen Gebieten zwischen den einzelnen Lnde
17、rn zu sein. 2. Grundnormen und Verfahren der Metechnik auf dem Gebiet der Lichttechnik zu entwickeln. 3. Richtlinien fr die Anwendung von Prinzipien und Vorgngen in der Entwicklung internationaler und nationaler Normen auf dem Gebiet der Lichttechnik zu erstellen. 4. Normen, Berichte und andere Publ
18、ikationen zu erstellen und zu verffentlichen, die alle Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik betreffen. 5. Liaison und technische Zusammenarbeit mit anderen internationalen Organisationen zu unterhalten, die mit Fragen der Wissenschaft, Technik, Normung und Kunst
19、 auf dem Gebiet der Lichttechnik zu tun haben. Die Arbeit der CIE wird in 7 Divisionen, jede mit etwa 20 Technischen Komitees, geleistet. Diese Arbeit betrifft Gebiete mit grundlegendem Inhalt bis zu allen Arten der Lichtanwendung. Die Normen und Technischen Berichte, die von diesen international zu
20、sammengesetzten Divisionen ausgearbeitet werden, sind von der ganzen Welt anerkannt. Tagungen werden alle vier Jahre abgehalten, in der die Arbeiten der Divisionen berprft und berichtet und neue Plne fr die Zukunft ausgearbeitet werden. Die CIE wird als hchste Autoritt fr alle Aspekte des Lichtes un
21、d der Beleuchtung angesehen. Auf diese Weise unterhlt sie eine bedeutende Stellung unter den internationalen Organisationen. Published by the COMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE CIE Central Bureau Kegelgasse 27, A-1030 Vienna, AUSTRIA Tel: +43(01)714 31 87 0, Fax: +43(01)714 31 87 18 e-mail: cie
22、cbping.at WWW: http:/www.cie.co.at/ CIE 2000 ROAD LIGHTING CALCULATIONS CIE 140 - 2000 Rev. No. Date Revision Notes 1 July 2006 Page 19. Fig. 13. Dual carriageway. Upper shaded area, as a calculation area in the opposite driving direction, where in the lanes no observers are positioned, has been rem
23、oved. 2 December 2006 ISBN Number on the cover pages has been corrected. UDC: 628.931 Descriptor: Artificial lighting: Design and calculation 628.971 Exterior lighting 628.971.6 Street lighting ISBN 3 901 906 54 1 CIE 140-2000 This Technical Report has been prepared by CIE Technical Committee 4-15 o
24、f Division 4 “Lighting and Signalling for Transport” and has been approved by the Board of Administration of the Commission Internationale de lEclairage for study and application. The document reports on current knowledge and experience within the specific field of light and lighting described, and
25、is intended to be used by the CIE membership and other interested parties. It should be noted, however, that the status of this document is advisory and not mandatory. The latest CIE proceedings or CIE NEWS should be consulted regarding possible subsequent amendments. Ce rapport technique a t prpar
26、par le Comit Technique CIE 4-15 de la Division 4 “Eclairage et signalisation pour les transports” et a t approuv par le Bureau dAdministration de la Commission Internationale de lEclairage, pour tude et application. Le document traite des connaissances courantes et de lexprience dans le domaine spci
27、fique indiqu de la lumire et de lclairage, et il est tabli pour lusage des membres de la CIE et autres groupements intresss. Il faut cependant noter que ce document est indicatif et non obligatoire. Pour connatre dventuels amendements, consulter les plus rcents comptes rendus de la CIE ou le CIE NEW
28、S. Dieser Technische Bericht ist vom CIE Technischen Komitee 4-15 der Division 4 “Beleuchtung und Signale fr den Verkehr” ausgearbeitet und vom Vorstand der Commission Internationale de lEclairage gebilligt worden. Das Dokument berichtet ber den derzeitigen Stand des Wissens und Erfahrung in dem beh
29、andelten Gebiet von Licht und Beleuchtung; es ist zur Verwendung durch CIE-Mitglieder und durch andere Interessierte bestimmt. Es sollte jedoch beachtet werden, da das Dokument eine Empfehlung und keine Vorschrift ist. Die neuesten CIE-Tagungsberichte oder das CIE NEWS sollten im Hinblick auf mglich
30、e sptere nderungen zu Rate gezogen werden. Any mention of organisations or products does not imply endorsement by the CIE. Whilst every care has been taken in the compilation of any lists, up to the time of going to press, these may not be comprehensive. Toute mention dorganisme ou de produit nimpli
31、que pas une prfrence de la CIE. Malgr le soin apport la compilation de tous les documents jusqu la mise sous presse, ce travail ne saurait tre exhaustif. Die Erwhnung von Organisationen oder Erzeugnissen bedeutet keine Billigung durch die CIE. Obgleich groe Sorgfalt bei der Erstellung von Verzeichni
32、ssen bis zum Zeitpunkt der Drucklegung angewendet wurde, ist es mglich, da diese nicht vollstndig sind. CIE 2000 II CIE 140-2000 The following members of CIE TC 4-15 “Road Lighting Calculations” took part in the preparation of this report. The committee comes under CIE Division 4, “Lighting and Sign
33、alling for Transport“. MEMBERS: W. Adrian Canada S. Almsi Hungary J. B. Arens United States of America A. Augdal Norway G. Birnbaum Israel J.-M. Dijon Belgium P. V. Hautala Finland J. Koster Netherlands J. Lecocq France K. Narisada Japan S. Onaygil Turkey W. Riemenschneider Switzerland G. Rossi Ital
34、y A. J. V. Sers Spain R. H. Simons (Chairman) United Kingdom E. irola Croatia K. Srensen Denmark R. E. Stark United States of America A. Stockmar Germany R. Yates South Africa A. de Visser Netherlands ADVISERS P. Blaser Switzerland P. Gandon-Lger France N. Pollard United Kingdom Contents SUMMARY V R
35、ESUME V ZUSAMMENFASSUNG V 1. INTRODUCTION 1 2. DEFINITIONS, SYMBOLS AND ABBREVIATIONS 1 3. LIST OF SYMBOLS AND ABBREVIATIONS 2 4. MATHEMATICAL CONVENTIONS AND PROCEDURES 4 5. REQUIREMENTS FOR PHOTOMETRIC DATA 5 5.1 Luminous intensity data for luminaires 5 5.2 Interpolation of luminous intensity data
36、 6 5.2.1 Linear interpolation 6 5.2.2 Quadratic interpolation 8 5.2.3 Quadratic interpolation in the region of C=0, or =0 or 180 9 5.3 Road surface reflection data 9 5.3.1 Interpolation in the r-table 11 6. CALCULATION OF I(C,) 12 6.1 Mathematical conventions for distances measured on the road 13 II
37、I CIE 140-2000 6.2 Mathematical conventions for luminaire axes 13 6.3 Calculation of C: luminaire not turned about photometric axes 14 6.4 Calculation of : luminaire not turned about photometric axes 15 6.5 Calculation of C and : luminaire turned about photometric axes 15 7. CALCULATION OF PHOTOMETR
38、IC QUANTITIES 16 7.1 Luminance 16 7.1.1 Luminance at a point 16 7.1.2 Field of calculation for luminance 16 7.1.3 Position of calculation points 17 7.1.4 Position of observer 18 7.1.5 Number of luminaires included in calculation 19 7.2 Illuminance 20 7.2.1 Horizontal illuminance 20 7.2.2 Semicylindr
39、ical illuminance 20 7.2.3 Carriageway 22 7.2.4 Footways and cyclepaths 23 7.2.5 Areas of irregular shape 23 8. CALCULATION OF QUALITY CHARACTERISTICS 23 8.1 Average luminance Lav24 8.2 Overall uniformity U0248.3 Longitudinal uniformity UL248.4 Threshold increment TI 248.5 Surround ratio SR 248.6 Ave
40、rage illuminance of the carriageway (Eav) 25 8.7 Minimum illuminance on the carriageway 25 8.8 Average illuminance of the footpath 25 8.9 Minimum illuminance on the footpath 25 8.10 Uniformity of illuminance 25 9. ANCILLARY DATA 25 10. REFERENCES 25 APPENDIX A: DERIVATION OF EQUATIONS FOR TURNING TH
41、E LUMINAIRE ABOUT THE THREE AXES OF THE COORDINATE SYSTEM 26 A.1. Method 26 A.2. General matrix for turning movements about the axes of the coordinate system 26 A.3. Turning movement about the Z axes 26 A.4. Turning movement about the X axes 26 A.5. Turning movement about the Y axes 27 A.6. Sequence
42、 of turning movements 27 A.7. Composition of turning movements 27 A.8. Initial attitude of luminaire 28 BIBLIOGRAPHY 28 IV CIE 140-2000 ROAD LIGHTING CALCULATIONS SUMMARY The purpose of this report is to update and to replace CIE 30.2-1982, Calculation and measurement of illuminance and luminance in
43、 road lighting. It gives the methods which CIE 115-1995 and CIE 136-2000 require for their recommendations. It includes the calculation of luminance, illuminance, and their associated measures of uniformity, as well as disability glare. The conventions adopted for luminance and illuminance grids are
44、 also included. METHODES DE CALCUL POUR LECLAIRAGE ROUTIER RESUME Ce rapport est destin mettre jour et remplacer la publication CIE 30.2-1982, Calcul et mesure dclairement et de luminance en clairage routier (en englais). Il fournit les mthodes requises par les publications CIE 115-1995 et CIE 136-2
45、000 et dans leurs recommandations. Il comporte le calcul de luminance et dclairement et leurs critres duniformit associs ainsi que le calcul dblouissement dincapacit. Il comporte galement les conventions retenues pour les maillages de luminance et dclairement. BERECHNUNGSMETHODEN FR STRASSENBELEUCHT
46、UNG ZUSAMMENFASSUNG Dieser Bericht ersetzt CIE-Publikation 30.2-1982 “Calculation and measurement of illuminance and luminance in road lighting“. Es werden die Methoden beschrieben, die fr die in CIE 115-1995 und CIE 136-2000 gegebenen Empfehlungen bentigt werden. Im vorliegenden Bericht werden Verf
47、ahren angegeben sowohl zur Berechnung von Leuchtdichten, Beleuchtungsstrken und den daraus abgeleiteten Gleichmigkeiten als auch zur Ermittlung der Kennzahlen der physiologischen Blendung. Darber hinaus werden die Festlegungen fr die Leuchtdichte- und Beleuchtungsstrkeraster beschrieben. V CIE 140-2
48、000 VI CIE 140-2000 1. INTRODUCTION This report is a revision of CIE 30.2-1982 Calculation and measurement of luminance and illuminance in road lighting. It gives the methods of calculating the lighting quantities, which CIE 115 -1995 and CIE 136-2000 require for their recommendations. It includes t
49、he calculation of luminance and illuminance, and introduces the up-to-date conventions for the location of calculation grid points and observer position. A listing of the computer program for carrying out the calculations, which appeared in previous editions of the report, is not given as it has proven impossible to provide a service for the maintenance of such a program. Instead test data will be
