到2016年，我專門從事道路照明的研究，真的就10年了。10年思考一個問題時間長了點，但是真正的要思考清楚可能還真的需要10年時間。下面就請大家看看我們10年來思考得到的一些關于道路照明的發現。

　　目前我們道路照明通常采用高10到12米，間距20米的燈桿。如果是LED，功率大概是150W;如果是高壓鈉燈，則大概是250W。

　　這樣的照明存在什么問題?

　　1.照度的梯度分布不合理，造成無效照明。駕駛員關注的是路面，越往上關注得就越少。但是現在的照明方式恰恰相反，越往上越亮，越往地面反倒越暗。

　　2.照明的區域不夠合理。對于高速公路來說，有的區域是不需要照明的，但是我們也進行了照明，例如圖中藍色的區域。

　　關鍵詞：眩光

　　除此之外，我們還發現了一個問題，目前傳統照明中有很多的眩光。LED相比傳統光源有很多優點，例如亮度高、體積小、顏色性小、比較安全，以及可分散安裝，這為小型化和分布式的照明提供了合理的光源。現在我們用LED來替代高壓鈉燈，可以大大地節省能源。但依然不能解決照明的合理性以及眩光的問題。更有甚者，同級別的情況下，眩光不是減小了，而是增加了，我們開車在路上走，恐怕也會有類似的感覺。

　　那么眩光是怎么造成的?

　　眩光是由于光的直線傳播規律所決定的，在我們目前的照明方式中是沒辦法完全避免的。產生眩光的機理是路面與機動車駕駛員在高度上位于光源的同側，那么消除眩光的必要條件，是使得這個路燈的光源與路面位于駕駛員同側，將路燈高度降至駕駛員眼睛也就是視點高度以下。這是消除眩光的必要條件，但不是充分必要條件。

　　這就引出了一種新的，以提高照明效率為目標的路面照明方式——低燈位的道路照明。

　　關鍵詞：低位道路照明與逆向照明

　　低燈位道路照明的主要特點是路燈低于駕駛員眼睛的高度。

　　我們知道駕駛員眼睛的高度按照CNE的規定，大概在1.4米到1.5米之間，因此我們說低燈位道路照明方式的第一個特征，就是它的路燈安裝一定要低于1.4米至1.5米。

　　幾年來，從數學推導到實驗求證，我們發現了這樣一個規律：在低燈位安裝路燈的情況下，逆向照明方式的效率是最高的。所謂逆向照明，就是路燈是朝著車行的方向進行照射的。

　　在逆向照明方向的基本照明方式下，大部分的光線將按照規則反射的方式，經過路面的反射而在駕駛員的視網膜形成有效的照顧。很顯然，越光滑的路面它的反射效率越高，因為它越符合規則反射的方式。

　　我們認為合理的路面以及空間照明，大概分為三層：

　　第一層是集中照射區;第二層就是1.5米到3米之間是過渡的照射區;最高到5.3米，因為一般的高速公路的限高大概是5.3米，我們稱之為邊際照射區。

　　低燈位照明的燈具，最寬可用在多寬的路面上?會不會遠處亮度剛好夠，而近處亮度已經遠遠超過了?

　　趙海天：這問題提得很實際，這里實際上涉及的是配光問題。對此，我們也有一系列的辦法。其中之一，我們采用的是小光束的透光燈。

　　很顯然，對于機動車駕駛員來說，集中照射區顯然是我們最為關注的照射區域，也是對于交通安全影響最大的一個區域。

　　這張圖就是我們提出的低燈位的逆向照明系統的立面示意圖和平面示意圖。先看立面，虛線是駕駛員的視點的高度，燈一定要安裝在駕駛員視點高度之下。再來看平面，燈不是順著行駛方向，而是逆著行駛方向來進行投光的。

　　為此我們進行了嚴格的數學推導，也發表了一些論文，去證明這樣是有效的。下圖是我們在暗室內做的一個實驗，燈在一個滑軌上移動，并分別在同向照明和逆向照明的位置放置了照相機，測出被測界面的亮度。

　　我們分別把入射角i規定為0度至80度，也就是這個被測截面的法線與入射光線之間的夾角，80度是比較低，而0度是比較高的。從這個對比實驗的結果看到，一個是第二列是照片，第三列是亮度成像儀。我們看到入射角在80度時，無論從照片來看，還是亮度成像儀來看，都是最亮的。