“剛剛那個隧道燈太刺眼了

晃得我差點沒看清路”

如果你經常開車穿梭于隧道

這樣的想法你一定不陌生

隧道眩光、頻閃引發的視覺疲勞

是無數司機的“心頭大患”

日前，東方衛視報道了

G1503繞城高速地道基本建成的消息

這一總投資近百億的重大工程中

一項由復旦大學科研團隊

主導的“舒適光環境”

技術方案悄然落地

通過“順向配光”等技術

團隊成功解決了

長期困擾司機的“眩光刺目”難題

實現了“見光不見燈”的視覺效果

為上海東方樞紐

打造了一張智慧交通的“復旦名片”

01

“要解決眩光和刺目的駕駛問題”

G1503繞城高速地道位于上海東方樞紐西側，工程總投資近百億元，地道全長約3.2公里，承擔著保證上海東方樞紐對外高效集散的重要功能。

為讓隧道照明環境更加舒適，上海城投公路投資（集團）有限公司委托復旦大學進行“城市地下道路舒適光環境基礎理論與工程應用研究”專項研究，服務G1503繞城高速地道和南北通道兩項重點工程。

面對這一挑戰，來自復旦大學智能機器人與先進制造創新學院電光源研究所的林燕丹教授、沈海平副教授，聯合環境科學與工程系袁樵副教授，組建起了一支交叉聯合團隊——林燕丹專攻人因實驗，研究光線對人的影響；沈海平則主攻照明應用，將實驗室的科研成果轉化成能落地的工程技術；袁樵深耕照明工程設計，負責對接設計院，產出工程方案。

聯合團隊合影

團隊此前有著深厚的合作基礎，早在2006年，他們就已經在上海長江隧橋燈具更換項目中為其提供技術指導，并獲得上海市科技進步獎二等獎。

去年暑假后，團隊正式加入G1503繞城高速地道項目。首先針對眩光問題，基于工程實況，經過討論，他們提出采用順向配光方式，讓燈具朝車輛行駛方向傾斜投射。這一方案，既保障了隧道整體亮度，又避免了駕駛員直視高亮燈源，做到“見光不見燈”，眩光刺激自然就減弱了。

除了眩光，頻閃問題也是一大痛點。人體對4到11赫茲區間的頻閃反應最強烈，輕則頭疼、渾身不舒服，重則誘發光敏性癲癇。團隊在現有燈具規格的基礎上，重新優化設計了布燈位置及傾角，把頻閃頻率、光線波動幅度調到可接受范圍內。

方案有了，還需要反復仿真、做實驗，到現場驗證。然而，隧道照明的精細化設計工作量可不小。受隧道現場安全規定限制，團隊無法按照實際車速來進行反復調試，因此，他們采用了計算機仿真加實驗室模擬人因實驗的方式，來進行效果驗證。

實驗室模擬

在實驗室，團隊先用電腦算出各項物理參數，再搭建空間以模擬隧道光環境，之后組織人員體驗測試，確定最終優化參數。沈海平說：“從數據來看，隧道的視覺震蕩調制度改善很明顯。理論上，司機開車經過，舒適度可顯著提升。”

這套“復旦照明方案”不僅在上海落地應用，更有望推向全國。例如四川、重慶、廣東等地擁有大量長隧道、江底隧道及山區隧道，該方案在這些區域具備極高的推廣應用價值。

G1503繞城高速地道完工前拍攝的現場照片

順光照明效果（見光不見燈）比較明顯

02

從實驗室到隧道現場，師生攜手“追光”

本次G1503繞城高速地道項目，是師生共研“復旦照明方案”成功應用的案例之一。

“學生們看到自己做的研究能實實在在用到重大民生工程里，積極性都特別高。老師們則主要負責項目管理、技術指導，還有把科研成果對接落實到工程上。”沈海平分享。

沈海平

追溯這份“復旦方案”的共研起點，源于一次“說走就走”的科研行動。去年三月，林燕丹無意中在手機上看到了一則關于隧道照明不舒適問題的新聞報道，而城市交通光環境問題正是她的團隊長期研究的方向。

“一定要讓同學們去體驗一下，如何運用課堂上所學的知識去處理和分析實際問題。”林燕丹立馬在課題組和本科科創微信群中發出號召：“今晚隧道實地測試，大家自愿報名參加！”

這條消息瞬間點燃了學生們的熱情。“看到報道中描述的昡光問題，我馬上就想到了在林老師“照明人體工效學”課上學過的眩光評估模型。”2024級智能機器人與先進制造創新學院碩士生金錚昊在群里立刻報了名，“如果能在實際的隧道場景中把它量化出來并進行分析，一定會是一次理論結合實踐的科研嘗試。”

下午16點，由兩位教師、六位學生組成的“隧道光環境測試”八人小分隊成形。大家通過線上會議，結合課題組此前在中間視覺、隧道照明和道路汽車照明的研究經驗，展開了詳細的理論回顧、路線規劃和實驗設計。

之后根據計劃，各路人馬分頭迅速聚集到江灣校區的人因照明與顏色科學實驗室，和復旦科技園產業合作公司的光測試設備實驗室，分頭準備和調試設備。

2025年3月，團隊首次測試

為避開人流，小分隊選擇當晚22點出發，將滿載儀器的實驗車駛入了報道中涉及的幾條隧道，進行了現場數據采集。“數據所反映的問題，和報道所描述的是一致的。”金錚昊說。

凌晨3點，團隊帶著第一批數據返回實驗室。次日，團隊結合歷史研究模型，對比了“問題”隧道與“舒適”隧道的照明差異，并從歷史實驗數據中找到了匹配的眼生理參數以解釋視覺疲勞產生機理。“數據閉環驗證了既有模型和現實問題，也讓我們看到了未來的優化方向。”林燕丹解釋。

團隊進一步把隧道光環境“搬”到實驗室中進行模擬實驗，最終向相關單位提交了一份具有相關數據支撐的“人因友好”隧道照明設計改進建議。

03

“科研不是閉門造車，而要面向真實問題”

“這次隧道實地考察，給我們提供了一次非常好的科研機會。”2025級智能機器人與先進制造創新學院碩士生許珺婷去年就參與了考察項目，目前已經進入林燕丹課題組。她認為這種“learning by doing（做中學）”的體驗，讓自己首次觸摸到了科研的脈搏。

此前，許珺婷的科研大多停留在實驗室中驗證已有理論，而這次的隧道考察讓她第一次直面真實世界的復雜性——車流顛簸造成的儀器抖動、動態光影的瞬時變化、多設備協同采集的系統性挑戰。

面對這些挑戰，跨年級的團隊協作模式為低年級同學提供了切實的幫助和指導。老師們通過梳理文獻幫助同學們建立分析框架，從光學、心理學等交叉視角出發，制定可行的方案設計；博士生則耐心地指導低年級同學調試專業設備，適應現實的復雜環境。

“城市地下道路舒適光環境基礎理論與工程應用研究”專項匯報會

這也是金錚昊第一次完整參與從發現問題、開展研究，再到成果落地的產學研項目。在他看來，能參與市里的重大民生工程，把課堂上學的知識真正用在實處，收獲真的特別大。“我本身也是上海人，能靠自己的專業為家鄉建設出份力，也感到十分高興。”

“科研不是實驗室里的閉門造車，而是要解決真實世界的問題。”林燕丹一直鼓勵同學進行跨學科的嘗試，“作為老師，我們要教的并不僅僅是某一種具體的知識，更重要的是教他們從不同視角出發，用理論知識去解決現實問題的能力。”

G1503繞城高速地道項目測試現場

G1503繞城高速地道項目順利結束，接下來，在已開工的南北通道項目中，團隊將全程跟進照明方案落地全過程。沈海平介紹，“我們會在現有研究成果基礎上進一步深化研究，為南北通道從燈具到布置到智控開展系統性優化，盡全力為市民打造一個更舒適的隧道光環境。”

下一步，團隊還將進一步把隧道的光環境“搬”到實驗室中進行模擬實驗，結合團隊已有優勢，在光源層、系統層和評估層，為“人因友好”的隧道照明設計提供具有相關數據支撐的方案，繼續培養團隊以科學研究服務工程應用的新工科思維和實踐能力。

編輯：周夢真

資料：復旦大學

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