Die Tunnelbeleuchtung unterscheidet sich deutlich von der herkömmlichen Straßenbeleuchtung; Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften muss bei der Gestaltung des Beleuchtungssystems vorrangig auf Sicherheit geachtet werden.
Bei der Gestaltung von Tunnelbeleuchtungssystemen müssen Faktoren wie die Anpassung des menschlichen Auges an Licht und Dunkelheit berücksichtigt werden, wobei den Übergangszonen besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden muss. Um den Anpassungsanforderungen des Auges gerecht zu werden, ist an Tunneleingängen eine Übergangsbeleuchtung erforderlich, um eine ausreichende Sichtbarkeit zu gewährleisten. Umgekehrt ist dort normalerweise keine spezielle Übergangsbeleuchtungsbehandlung erforderlich, da die erforderliche Anpassungszeit an Tunnelausgängen sehr kurz ist -typischerweise weniger als eine Sekunde-.
Tunnel sind geschlossene Räume, die für natürliches Licht unzugänglich sind. Daher ist im gesamten Innenraum -auch tagsüber- eine kontinuierliche künstliche Beleuchtung erforderlich, um die Kontinuität des Fahrens und die Sicherheit der Autofahrer zu gewährleisten. Beleuchtung ist daher ein unverzichtbarer Bestandteil des Tunnelbaus.
Die Erforschung energieeffizienter Tunnelbeleuchtung mit neuen Lichtquellen hat in der Branche große Aufmerksamkeit erregt, wobei erhebliche Fortschritte bei der Entwicklung energiesparender LED-Tunnelbeleuchtung erzielt wurden. LEDs bieten inhärente Vorteile für die Tunnelbeleuchtung-unterstützt durch Forschungen zu photopischen und mesopischen Sehtheorien sowie der Beziehung zwischen Farbwiedergabe und Beleuchtungsstärke-was zu ihrem Einsatz in zahlreichen großen Tunnelbeleuchtungsprojekten in ganz China geführt hat. Während der Einsatz von LED-Leuchten in der Tunnelbeleuchtung bahnbrechende Fortschritte gemacht hat, bleiben Herausforderungen bestehen, wie etwa das Fehlen spezifischer Design- und Installationsstandards für LED-basierte Tunnelbeleuchtung und eine inkonsistente Produktqualität. Da sich 60 % der europäischen Tunnel in Italien befinden, basiert die folgende Diskussion auf einem praktischen Anwendungsfall eines Tunnels in Rom.
Die Tunnelbeleuchtung muss einer rauen Umgebung standhalten, die durch Faktoren wie Fahrzeugabgase, Lärm, Vibrationen, korrosive Gase und Feuchtigkeit gekennzeichnet ist. Um eine sichere und komfortable Beleuchtungsumgebung für vorbeifahrende Fahrzeuge und Fußgänger zu schaffen, werden in der folgenden Analyse die Designkonzepte und -methoden für die Tunnelbeleuchtung beschrieben. Wir verwenden quadratische LED-Tunnelleuchten von SPARK. Die derzeit eingesetzten LEDs haben eine Leistung von 114–122 lm/W bei 1 W erreicht; Bei einer Spannung von 3,2 V und einem Strom von 320 mA beträgt die tatsächliche Betriebsleistung einer einzelnen LED 1,024 W. Bei 56 LEDs beträgt die Gesamtleistung der Lichtquelle 61,6 W; Unter Berücksichtigung eines Energieumwandlungswirkungsgrads von 86 % beträgt die Gesamtsystemleistung 72,6 W. Der 736 Meter lange Tunnel ist mit 103 Lichtern ausgestattet, was zu einem Gesamtstromverbrauch von 7.374,8 W (103 × 71,6 W) führt. Bezogen auf den 24-Stunden-Tagesbetrieb beträgt der Gesamtenergieverbrauch ca. 215,3 kWh pro Tag bzw. ca. 71.950 kWh pro Jahr.