استفاده از چراغ های ال ای دی در تقاطع های هوشمند

تقاطع به معنی گذر دو راه از یکدیگر بوده که به عنوان یکی از مهمترین نقاط ترافیکی در شبکه معابر شهری شناخته می شوند. جهت جلوگیری از اختلال در حرکت و بروز تصادف وسایل نقلیه که در مسیرهای متفاوت قصد عبور از تقاطع را دارند، باید کنترل عبور و مرور و حق تقدم وسایل نقلیه به درستی انجام شود.چراغ های راهنمایی مهمترین تجهیزاتی که برای کنترل و مدیریت تقاطع ها در سراسر دنیا از دهه های گذشته استفاده می شوند. این وسیله از سه رنگ مختلف قرمز، سبز و زرد تشکیل شده است. رنگ سبز در مسیر به معنای اجازه عبور در مسیر مربوط به آن است. رنگ زرد جهت اعلام پایان مهلت عبور و اعلام احتیاط برای وسایل در حال عبور و اعلام توقف به وسایل در حال نزدیک شدن می باشد.

تاریخچه چراغ های راهنمایی

اولین چراغ های راهنمایی در سال 1868 طراحی و ساخته شدند و برای نخستین بار در شهر لندن به کار گرفته شدند. این چراغ ها شامل دو فانوس گازی بودند که به صورت دستی خاموش و روشن می شدند.

چراغ های راهنمایی مشابه امروزی پس از اختراع خودرو و توسط یک مامور راهنمایی رانندگی در شهر دیترویت ساخته و در یک تقاطع در همین شهر به کار گرفته شد. این چراغ که از چراغ های کنترل خط ریل آهن الهام گرفته شده بود و شامل سه چراغ سبز، قرمز و نارنجی بود.

چراغ های اولیه به صورت دستی توسط مامور راهنمایی رانندگی تغییر وضعیت داده می شد. مدت زمان چراغ سبز و قرمز در هریک از مسیرها به تصمیم مامور و مشاهداتش از وضعیت و حجم ترافیک در هر یک از مسیرها بستگی داشت.

گام بعدی در پیشرفت چراغ های راهنمایی ساخت چراغ های خودکار و با زمان ثابت بود. مدت زمان سبز و قرمز این چراغ ها به صورت ثابت از قبل تعیین می شد. این زمانبندی بدون توجه به حجم ترافیک در تمام طول شبانه روز به صورت ثابت اعمال می شد.

لزوم استفاده از سیستم های کنترل هوشمند

اعمال زمان ثابت به چراغها در مسیرهای مختلف بدون درنظر گرفتن حجم ترافیک در هر کدام از مسیرها و رفتار ترافیکی شهروندان در اوقات مختلف شبانه روز باعث افزایش معطلی شهروندان در تقاطع ها، اتلاف وقت بیشتر و تاخیر بالاتر و به تبع آن افزایش میزان مصرف سوخت و همچنین باعث انتشار بیشتر گازهای آلاینده هوا می شود.

به منظور ایجاد هماهنگی در شبکه حمل و نقل شهری، مدت زمان سبز بودن چراغ در هر مسیر به صورت لحظه ای و  بر اساس میزان وسایل نقلیه در حال عبور از هر مسیر توسط سیستم های هوشمند کنترل مرکزی در تقاطع ها انجام می شود.

بهره مندی از حداکثر ظرفیت محورهای تقاطع با استفاده از سیستم های کنترل هوشمند و هماهنگی بین چراغ ها با ایجاد موج سبز زمان توقف وسایل نقلیه در تقاطع ها را کاهش داده و میزان تاخیر آن ها در رسیدن به مقصد را به حداقل می رساند. این صرفه جویی در زمان منجر به کاهش مصرف سوخت می شود، که به تبع آن نیز آلودگی هوا و آلودگی های صوتی کاهش پیدا میکند.

سیستم کنترل هوشمند SCATS

یکی از موفق ترین سیستم های کنترل هوشمند در دنیا SCATS می باشد. این سیستم برای اولین بار در دنیا در سال 1969 در شهر سیدنی استرالیا جهت کنترل مرکزی تقاطع های این شهر به کار گرفته شد.

سیستم ترافیک تطبیقی هماهنگ شده سیدنی یا به اختصار scats یک سیستم حمل و نقل هوشمند است که زمان بندی چراغ های راهنمایی را در تقاطع ها به صورت پویا مدیریت می کند.  یعنی سعی می کند بهترین دوره تناوب زمانی بین زمان سبز و قرمز را در یک وضعیت ترافیکی خاص پیدا کند. این سیستم با کنترل حجم و جهت ترافیک به کنترل چراغ های راهنمایی می پردازد. به عبارت دیگر این اطلاعات را برای هماهنگ سازی چراغ های راهنمایی مجاور به منظور سبک سازی تراکم ترافیک و بهبود جریان ترافیک استفاده می کند.

در هر خط مسیر خودروها در ورودی تقاطع یک حسگر القایی در کف خیابان کار گذاشته می شود. این حسگرها به کمک اندازه گیری میدان الکترومغناطیسی بوجود آمده از عبور خودرها می تواند حضور خودروها را در مسیر تشخیص داده، فاصله بین خودروها را بدست اورده و میزان تراکم ترافیک در آن مسیر را تخمین بزنند.

سیستم SCATS در هر ساعت از شبانه روز به کمک اطلاعات بدست آمده از حسگر های القایی سریعا خود را تغییرات شرایط ترافیک سازگار می کند. این سیستم قادر است به سرعت به تغییرات در حجم ترافیک، خواسته های حرکتی ترافیک و جهت سفرها واکنش نشان دهد.

استفاده چراغ های ال ای دی به عنوان یک علائم ترافیکی

بسیاری از افرادی عدم توجه به علائم ترافیکی را  ندیدن و بارز نبودن آن را توصیف میکنند. البته بجر آن مخفی شدن این علائم از دید به وسیله شاخ و برگ درختان یا وسایل نقلیه بزرگتر و یا تبلیغات در تقاطعها و سایر موضوعاتی که یا توجه رانندگان را از علائم کم و یا دیدن علائم راهنمایی را مختل میکند. با توجه به موقعیت زمانی و تفاوت دیداری علائم در روز و شب ، روشی که برای حل این مشکل پیشنهاد شده است استفاده  از علائم و تجهیزات ثانویه در کنار المان اصلی فرمان یعنی چراغ راهنمایی و رانندگی تقاطعها است .

استفاده از علائم رنگی مانند خط کشی و تابلوهای علائم و حضور فیزیکی پلیس راهنمایی برای روز و استفاده از علائم نوری مانند  انواع چراغها و المانهای نوری و رنگهای مخصوص ترافیکی و شبرنگها برای اوقات تاریکی و شب می باشد. در این میان با توجه به شرایط و نقاط قوت چراغهای ال ای دی این چراغ ها می توانند به عنوان یکی از علائم ترافیکی در کنترل جریان ترافیک در تقاطع ها بسیار مفید واقع شوند.

اقدام نورپارس

شرکت نورپارس هیراد با توجه به تجربیات خود در زمینه طراحی و تولید محصولات روشنایی فضای باز، اقدام به طراحی و تولید چندین نمونه چراغ ال ای دی جهت استفاده در تقاطع ها نمود. این چراغ ها همانند علائم راهنمایی رانندگی چشم گربه ای در کف خیابان قرار میگیرند با این اختلاف که برای تحمل وزن خودرو و دوام در شرایط محیطی سخت مانند تابش مداوم نورخورشید، آبهای سطحی ، یخبندان و تحمل تنشهای مختلف وزن و ضربه وارده از لاستیک خودروها و سایر عوامل مخرب ساخته میشوند .

کیفیت مکانیکال و الکتریکال این نوع چراغ رابطه مستقیم با عملکرد صحیح برای محیط پرخطر و حساسی مانند تقاطعها دارد و از همه چیز با اهمیت تر است . ووبه همان روشی که سایر چراغ های راهنمایی کنترل می شوند می توانند عمل کنند. با اتصال خروجی کنترل کننده چراغ های راهنمایی به این چراغ های led رنگ آن ها هماهنگ با چراغ راهنمایی تغییر خواهد کرد. وجود کنترلهای هوشمندی که میتواند در صورت خرابی یا خطای علائم راهنمایی ثانویه، آنها را از مدار خارج کند بطور قطع الزامیست.

تابش این چراغ های led سبز یا قرمز بودن چراغ راهنمایی را به وسایل نقلیه ای که در حال نزدیک شدن به تقاطع هستند هشدار می دهند. این علائم رانندگان را متوجه می کنند که قبل از رسیدن به تقاطع سرعت خود را کاهش دهند و البته مسیر حرکت عابر پیاده را مشخص و حتی برای آنها نیز فرمان ایست و حرکت را تدایی کند. این علائم به راحتی از راه دور قابل مشاهده هستند اگرچه علائم راهنمایی معمولی به دلایلی که گفته شده ممکن است از دید پنهان شوند.

نمونه چراغ های طراحی شده جهت استفاده در تقاطع ها در زیر آورده شده است جهت مشاهده جزئیات هر کدام روی عکس آن کلیلک کنید.

.