Doktoritöö: tänavavalgustust saaks inimese silmale paremini tajutavaks muuta

Doktoritööst selgub, et sobiv tänavavalgustus pole mitte ainult kehtestatud normide täpne jälgimine, vaid oma osa on ka psühholoogial ja keskkonna mõjul. Foto: Kaido Einama

Tänavavalgustus võib küll vastata igasugustele kehtivatele nõuetele, aga liiklejatele tundub ikka, et nähtavus pole küllalt hea. Tallinna Tehnikaülikooli teadlane Toivo Varjas pakub välja lahenduse, kuidas senisest täpsemalt, lihtsamalt ja kiiremini hinnata inimese tajutavat valgust nii hämaruses kui ka öisel tänaval.

Oma doktoritöös tutvustab Varjas uuenduslikku mõõteseadet ja selle kasutamise metoodikat, tänu millele saab tänavavalgustuse planeerimisel arvestada senisest oluliselt rohkemate teguritega. Liikleja jaoks tähendab see tulevikus silmasõbralikumat valgust, aga eeldatavalt ka turvalisemat ja ohutumat liiklemist Eesti teedel.

Miks tunduvad värvid ja valgus erinevates oludes erinevad?

Seda, kuidas me valgust tajume, mõjutavad Toivo Varjase sõnul mitmed erinevad aspektid. Kui tänavavalgustus pole silmale hea, võib see tähendada, et valgustuse rajamisel ei ole arvestatud näiteks teekattematerjaliga, teekatte ja märgistuste peegeldusvõimega, valguse langemisnurgaga, tee kõrval asuvate muude valgusallikatega, sealhulgas ka suurte vilkuvate leedreklaamidega või üldse keskkonnaga. Näiteks pole arvestatud kasvõi sellega, kas tegemist on linna- või maapiirkonnaga, kas tee on pikk ja sirge või kurviline, kas ollakse külmas või soojas kliimas, kas läheduses on kõnnitee, ülekäigurada või midagi muud.

Ühtlasi ei võeta valgustuse juures arvesse seda, et inimene tajub päevasel ajal valgust ja värve hoopis teistsugusena, kui õhtuhämaruses või öösel.

Pole ju saladus, et ka sinimustvalge lipp ei paista igas tehisvalguses õiget värvi. Mida teha, et värvid oleks õiged ka suures valgusvihus või pimedal ajal? Just sellist nõu käis Toivo Varjas hiljuti ka riigiisadele andmas.

Tänavavalgustuse teemat saab siduda psühholoogiaga

Kõike ei oska inimene ise seletada ega mõista. Näiteks selgitab Varjas, et suurema liiklustihedusega ristmikel aitab külmem valgustemperatuur luua ohutumat liikluskeskkonda, sest soodustab ärkvelolekut ja ümbritseva keskkonna tajumist. Koduses õhkkonnas võidakse aga hommikul eelistada külmemat ja õhtul soojemat valgust. «Muidugi sõltub see inimesest,» nendib Varjas.

Normdokumendid on pärit kaugest minevikust

Miks on uudne lahendus üldse oluline? Peamine põhjus on selles, et tänavavalgustuse kvaliteedist oleneb suurel määral liiklusohutuse tase ja elukeskkonna turvalisus hämaras ja pimeajal. Toivo Varjase leiutisena väljatöötatud mõõteseadet saab kasutada erinevate teekatendite pinnalt valguse peegeldust iseloomustavate suuruste, nagu sõidutee katendi pinna heleduse, heledusteguri, taandatud heledusteguri ja värvustemperatuuri spektripõhiseks mõõtmiseks ja hindamiseks. Seni pole olnud võimalik neid asju ühe seadmega operatiivselt mõõta. Tänavatele jõuavadki juba tänavavalgustid, mis töötavad erinevatel valguse värvsustemperatuuridel.

«Kõik see annab võimaluse rakendada valgustust inimesele tajutava valguse ning keskkonna paremaks hindamiseks,» selgitas Varjas.

Foto: Kaido Einama

Tänavavalgustuses kasutatavate uudsete leedvalgusallikate ja teekatendite omadused on oma kiire arenguga tekitanud vastuolulise olukorra, kui valgustust hindavad normdokumendid on ajale jalgu jäänud. «Seega tekkis teadusuuringute käigus vajadus välja töötada uus mõõtemeetod, mis suurendaks mõõtmise universaalsust, vähendaks oluliselt mõõtetööde mahtu ja tagaks oluliselt suurema mõõtetäpsuse, välistades ilma- ja keskkonnaolude ning kõrvalise häiriva valguse mõju,» tõdes Varjas oma töö kokkuvõttes.

Kuidas leiutist kasutada?

Täpsem ja kiirem hindamine toimub uue seadmega järgmiselt:

1. Mõõtemeetodi ja selleks kasutatava mõõtevahendi kasutamisel imiteeritakse valgusti poolt esile kutsutud valgustustihedust iseloomustavaid suurusi ja need väärtused võetakse tugiväärtusteks;
2. Tugiväärtustest lähtuvalt saab omakorda hinnata teekatendite valguse peegeldumist paljudelt erinevatelt katenditelt (sh asfalt- ja betoonkatendid) ning nendes kasutatud erinevate lisandite mõju;
3. Seadme rakendamine võtab arvesse nähtava valguse spektraalse koostise mõju pinnalt peegeldunud valguse hindamisel ning aitab välja pakkuda liikluskeskkonnale ohutumaid ning efektiivsemaid lahendusi.

Mõõtmise kõrvalmõjude osa on nüüd väiksem

Varjas rõhutab, et olemasolevate mõõtemeetodite puhul sai tehtud nii mõõtemääramatuse komponentide analüüs kui ka klassifikatsioon. Uudne metoodika võimaldab näiteks vähendada mõõtetulemuste kõrvalmõjude osakaalu ja seega oluliselt vähendada teepinna valgustuse (peegeldavate suuruste) mõõtmistulemuste laiendmääramatust.

Doktoritöös kirjeldatud uuenduslik lahendus suurendab ka mõõtetäpsust – sellega langeb mõõtemääramatus seniselt 40-50 protsendilt vaid kümne protsendini. Tänu kasutamise lihtsusele ja suuremale täpsusele on seadme praktiline väärtus valgustehnilistel mõõtmistel akrediteeritud mõõtelaborites, mille mõõtmiste kohta (sh mõõtemääramatusele) kehtivad kõrgendatud nõuded.

Tutvu Toivo Varjase kaitstud doktoritööga siin: Mõõtelahenduse ja -metoodika uurimine ning arendamine pindadelt valguse peegeldumise hindamiseks.