引言    

城市地下轨道交通是城市重要的基础设施，在城市地面交通问题日益突出的情况下，地下轨道交通的重要性愈发明显。截至2015年末，我国地铁运营线路长达2 658 km，不少城市的地铁仍在新建或扩建中。从网络公开数据统计的我国各大城市地铁运营路线里程及站点数目可以看出，城市地铁在人们日常出行方式中占有极大的比例。地铁车站大部分位于地下数米至数十米，国外有的深达上百米。因深度等诸多原因，目前天然光还难以被广泛应用，国内外地铁车站大量采用人工照明。有研究表明，光在满足人们视看功能的同时对人的生物节律具有重要影响。地铁车站和车厢的人工光环境与工作人员及乘客的健康密切相关，既能满足视觉功能，又符合人的生物节律的光环境才是优质的地铁光环境。从我国不同光气候区的实际出发，确保地铁工作人员及乘客在地下也能适应地面光环境，应成为今后城市地下轨道交通光环境研究的一项重要内容。    

由于我国地域广阔，各地区获得的天然光差异较大。根据室外天然光年平均总照度值，将全国划分为I-V类光气候区，西北高原地区室外年平均总照度值达31.46 klx，西南及东北北部仅为21.18 klx。即使位于同一光气候区，天然光照度仍存在较大差异。    

天然光与室内人工光照度、色温等差异较大。就地铁而言，白天地面照度高于地下，夜间地下照度高于地面，且光谱能量分布也很不相同。工作人员及乘客除在视觉上需要适应外，在生物节律方面也需要考虑光环境对人的生理影响。相关标准规范仅考虑了视觉方面的基木要求，且全国地铁采用统一的标准值，没有要求不同光气候区的适应性。如果从人的生物节律与视觉相关性等方面考虑，现有标准还有待进一步完善。根据不同光气候区的特征，利用智慧系统对地铁照明进行控制，有利于塑造高质量的地铁人工光环境。

地铁车站照明标准及现状

国内外地铁车站照明标准    

我国标准规定，城市轨道交通各类场所正常照明的标准值为150-300lx，国际照明委员会(CIE)标准中，地铁平均照度为50lx，北美照明手册中分A-G七级照明标准，地铁不同区域根据功能需求，照度值应符合A-D级即30-300lx。因此，我国标准的低值高于CIE和北美标准。

国内外地铁车站照明现状    

地铁车站主要采用人工照明，这也为光的调节提供了条件。国外地铁在20世纪60年代就有了按照交通流量变化进行照明调光的实践，国内也做出过一些尝试，主要是从P能角度进行的照明控制。    

随着人工智能技术的发展，国内一些城市如广州、南京、昆明等市部分地铁线路引入了智能照明控制系统，但多数仍以视觉功效及节能为重点。笔者调查了重庆市部分地铁站并进行了实地测量，在照度方面，站内部分场所米能达到国家标准，地面与地下照度对比的适应性等方面还有所不足。也许这是少数地铁车站的情况，但从光气候区特征出发，从人的生物节律等方面对地铁照明的理论及应用所进行的研究是欠缺的。目前地铁车站人工照明光源以荧光灯和节能灯为主 ,部分为LED。

地铁车站工作人员及乘客类型    

地铁车站使用人员大致可以被分为工作人员和乘客两类。地铁工作人员长期处于地下进行间歇性日夜颠倒的工作，且人数众多。我国部分大城市地铁站点及路线统计表，各城市地铁站点从57个到367个，地铁工作人员是一个庞大的群体。76%的乘客为上班族，主要有企事业单位人员、政府职员和自由职业者。出行目的是上班和回家的所占比例为55%。地铁每天客流量中大致有一半为稳定职业者，会在固定的上下班时间乘坐地铁。

视觉与非视觉光生物效应    

人眼可见光波长范围为380-780 nm,由视网膜的锥体和杆体两种感光细胞对光环境做出反应。光环境的照度、均匀度、色 温、显色性、眩光值等是衡量照明质量的重要参数并直接影响人的视看效果，不同光源的光谱功率分布也与人的视觉相关。    

2002年，美国柏森(Benson)等人检测到了第三种感光细胞(ipRGCs)，被称为非视觉细胞。ipRGC、控制人的生理节律、体温、心率、皮质醇、褪黑素的分泌以及警觉性等非视觉生物效应。有研究表明，人的生物节律受光的影响，光线通过控制松果体分泌褪黑素，进而影响人的睡眠和情绪，光照强度和光谱功率分布在很大程度上影响褪黑素的分泌，人体相关激素变化及生物节律。1984年罗森塔尔(Rosenthal)提出了季节性情感障碍(SAD)的概念，指秋冬季节抑郁症状反复发作，春夏季节症状完全缓解或部分缓解，光照的缺乏是发病的重要原因。有关学者提出光疗的方法，使患者的症状得到了一定改善。    

光与人体生物节律密切相关，天然光最符合人的生物节律，不同光气候区光辐射量有较大差异。地铁工作人员和乘客在一定时间内脱离天然光，人工光照强度、光源光谱等对人的生物节律会产生影响，这是地铁照明应当考虑的因素。

结语    

地下轨道交通空间照明的目的是为满足工作人员与乘客在地下进行交通行为时的光环境需求。光对人的视觉及生物节律有很大影响，科学的照明对工作人员与乘客具有重要意义。我国各类光气候区天然光差异较大，地铁照明考虑天然光变化特征，运用智慧系统对地铁车站人工光环境进行调控，使地上地下照度、色温等与出入口亮度比值既能满足视觉功能，又符合人的生物节律，塑造绿色健康的地铁光环境。研究不同光气候区天然光的变化特征及地铁照明与人的关系，应该成为大数据及人工智能时代地铁照明的一项重要内容。