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LED道路交通信号灯的应用及标准化 更新于2010-01-05 11:33:45 文章出处: 公安部交通安全产品质量监督检测中心 王军华??????? 道路交通信号灯的使用已有一百多年的历史，在我国的应用也有几十年了，作为重要的道路交通安全产品，道路交通信号灯为保障道路交通安全畅通、有序发挥了重要作用。近年来，新材料、新技术在道路交通领域不断得到应用，发光二极管（LED）在道路交通领域的广泛应用更是有目共睹。LED主要应用在道路交通信号灯、交通诱导信息显示屏、可变交通标志、倒计时显示器和各种警告、警示灯具等交通安全产品上。1999年我国部分城市开始试用LED光源的道路交通信号灯，目前，国内许多大、中城市已大规模应用LED光源的道路交通信号灯。 一、LED的特点及其在道路交通信号灯上的应用 ??????? 道路交通信号灯（以下简称信号灯）的光源几经变迁，从最初易发生爆炸的煤气灯发展到稳定、安全的白炽灯、卤钨灯，如今发光二极管（LED）得到了广泛应用。白炽灯和卤钨灯光源信号灯的特点是发光稳定、均匀，但是存在能耗高、寿命低、易产生幻像信号显示、色片易褪色等缺陷。而高亮度、低能耗LED在信号灯上的应用，给信号灯产品带来革命性的变化。 ??????? LED之所以能够在信号灯中得到广泛应用，是因为LED具有如下优点： 1．单色光，具有发散角。 ??????? LED发出的光是单色光，因而不需要用色片来产生红、黄、绿的信号颜色；LED发出的光具有方向性，并有一定的发散角，由此可以屏弃传统信号灯中使用的非球面反光镜。LED的这个特点解决了传统信号灯存在的幻像（俗称假显示）和色片褪色问题，提高了光效。 2．冷光源，能耗低。 ??????? LED是一种冷光源，其显著的特点之一就是能耗低，这对灯具的应用而言是很有意义的。LED光源的信号灯单个发光单元的视在功率一般在12VA~25VA之间，白炽灯泡光源的信号灯单个发光单元的功率一般在80W~100W之间，低压卤钨灯泡光源的信号灯单个发光单元的视在功率一般在40VA~60VA之间。由此可见LED光源在节能方面的优势是非常明显的。 3．可靠性好，寿命长。 ??????? 信号灯的工作环境相对比较恶劣，严寒酷暑、日晒雨淋，因而对灯具的可靠性要求较高。一般信号灯用白炽灯泡的平均寿命是1 000h，低压卤钨灯泡的平均寿命是2 000h，由此而产生的维护费用很高。目前，我国LED信号灯使用时间最长的已超过5年，LED未有损坏。单管LED的理论寿命为100 000h，由此推断LED信号灯的实际使用寿命大于50 000h。 二、国家标准GB14887－2003的起草背景及过程 ??????? 这些年，随着创建“平安大道”、建设“畅通工程”的不断深入，各地方交通管理部门对交通信号控制机、信号灯、交通标志、道路标线等交通安全设施的投入不断加大，促进了信号灯制造业的发展。但在信号灯的设计、生产、使用等方面还存在很多问题，如：产品的设计、制造不执行国家标准的有关规定；一些使用者盲目追求信号灯的超高亮度，忽视由此带来的交通安全隐患；信号颜色不纯正，特别是绿色LED交通信号灯。国家标准GB14887-1994《道路交通信号灯技术条件及测试方法》（以下简称94版标准）对规范信号灯的生产起着重要的作用。随着道路交通运输事业的发展，高等级公路日益增多，车辆性能提高，车辆行驶的速度也不断提高，对信号灯提出了更高的要求。94版标准的内容尤其是最主要的光学性能要求不高，且只适用于白炽灯、低压卤钨灯光源的信号灯，电气安全和环境试验的要求也不够明确。对于LED这样的新型光源，94版标准明显不适用。为了更好地适应现代技术发展的需要，为生产企业提供明确的标准和技术指南，为现代交通管理服务，因此，需要对94版标准进行修订。 ??????? 根据公安部交通管理局《关于下达1999年度国家标准修订项目计划的通知》（公交管办[1999]40号）的要求，公安部交通管理科学研究所承担了国家标准GB 14887《道路交通信号灯》的修订工作。标准起草小组收集了国内、外的有关交通信号灯的技术资料，对公安部交通安全产品质量监督检测中心多年来检测交通信号灯产品的数据进行了梳理、分析，对部分技术指标进行了验证试验。在收集、分析、总结有关数据、资料和验证试验结果的基础上，标准起草小组于2001年年初完成了标准内部讨论稿。2001年6月，在标准内部讨论稿基础上修改、完善，形成了标准征求意见稿，并向信号灯生产企业、科研院所、使用部门等共计18个单位征求意见。标准起草小组对所有反馈意见进行了认真的讨论，根据讨论结果对标准进行了修改，形成了标准送审稿。2001年12月，公安部道路交通管理标准化技术委员会以函审方式对标准进行了审定，标准送审稿通过了叶关荣、周太明、李建昌、叶振群