Сигнал трафика

<час />

Фон

Светофор или светофор, как его еще называют, контролирует движение транспортных средств, проезжающих через перекресток двух или более дорог, давая водителям визуальную индикацию, когда следует двигаться, когда нужно замедлить и когда остановиться. В некоторых случаях светофоры также указывают водителям, когда они могут повернуть. Эти сигналы могут управляться вручную или с помощью простого таймера, который позволяет транспортному потоку проходить по одной дороге в течение фиксированного периода времени, а затем по другой дороге в течение другого фиксированного периода времени перед повторением цикла. Другие сигналы могут управляться сложными электронными контроллерами, которые определяют время дня и поток трафика, чтобы постоянно корректировать последовательность работы сигналов. Инженеры-дорожники используют сигналы, чтобы избежать заторов на дорогах и повысить безопасность как автомобилистов, так и пешеходов.

Первый светофор с подсветкой был установлен в Лондоне, Англия, в 1868 году. Он был повернут вручную и состоял из двух газовых фонарей, красного и зеленого, с семафорными рычагами на столбе. Вскоре после открытия он взорвался, пока горели лампы, и убил полицейского. Первый электрический светофор был установлен в Кливленде, штат Огайо, в 1914 году. Он состоял из зелено-красного светофора с предупреждающим зуммером, который указывал, когда вот-вот изменится свет. Первый сигнал для использования знакомых зеленого, желтого и красного света был установлен в Нью-Йорке в 1918 году. Он включался вручную с возвышенного наблюдательного пункта посреди улицы. В Лос-Анджелесе светофоры состояли из зеленого и красного света, которые использовались вместе с предупреждающим гонгом и парой рычагов-семафоров с буквами «стоп» и «вперед».

Современная система светофоров состоит из трех основных подсистем:сигнальных огней в их корпусах, опорных кронштейнов или столбов и электрического контроллера. Сигнальные огни и корпус известны как стопка сигнальных огней. Одиночный столб обычно состоит из трех огней:зеленый свет внизу, чтобы указать, что движение может продолжаться, желтый свет в середине, чтобы предупредить движение о замедлении и подготовке к остановке, и красный свет вверху, указывающий на то, что движение должно продолжаться. останавливаться. Поскольку некоторые люди не различают красный и зеленый цвета, была предпринята попытка стандартизировать вертикальный стек огней с красным наверху, чтобы эти люди могли воспринимать состояние сигнала по положению источника света, а не по цвету. У каждого источника света есть линза Френеля, которая может быть окружена или закрыта козырьком, чтобы было легче видеть свет при ярком солнечном свете. Линза Френеля состоит из серии концентрических угловых гребней на внешней поверхности линзы, которые изгибают свет, фокусируя его параллельным лучом. Световой столб может иметь опорную пластину темного цвета, чтобы сделать сигналы более различимыми, блокируя окружающие огни от зданий и знаков. Для каждого направления проезжей части имеется один или несколько столбов сигнальных огней. Электроконтроллер обычно устанавливается в непромокаемом боксе на одном из углов перекрестка. Более сложные светофоры могут также иметь электромагнитные датчики, встроенные в проезжую часть, чтобы обнаруживать поток транспорта в различных точках.

Сырье

Корпус или корпус каждого стека сигнальных ламп обычно изготавливается из коррозионно-стойкого алюминия. Некоторые корпуса изготовлены из формованного полипропиленового пластика. Линзы для каждого светильника изготавливаются из тонированного стекла или пластика. Колба, известная как лампа, рассчитана на долгий срок службы. Его покупают у производителя лампочек. Лампочка частично. окружен полированным металлическим отражателем, направленным вперед. Капюшон или козырек изготавливается из алюминия или литого пластика.

Опорные кронштейны или стойки обычно изготавливаются из оцинкованной стали для обеспечения прочности и устойчивости к коррозии. Они также могут быть изготовлены из стекловолокна. Контроллер размещен в стальном или алюминиевом корпусе. Электрические компоненты внутри контроллера - переключатели, реле и таймеры - приобретаются у различных производителей электрических компонентов. Проводка между компонентами выполнена из меди с прочной изоляцией из неопрена или пластика.

Производственный
процесс

Светофор изготавливается на заводе-изготовителе, затем устанавливается и подключается на месте перекрестка.

Установленный в Детройте в 1920 году, это был первый в стране трехцветный четырехсторонний светофор. . (Из собраний Музея Генри Форда и Гринфилд-Виллидж.)

Появление автомобилей на рубеже веков было в основном новшеством, и первые улицы не были заасфальтированы, спроектированы или контролировались для автомобилей. Первые автомобили присоединились к конным экипажам, тележкам, лошадям, велосипедам и пешеходам на улицах.

Изначально контроля движения просто не существовало. Люди и автомобили бесконтрольно прокладывали себе дорогу через перекрестки. В городских районах полицейские, в конце концов, попытались регулировать движение и вскоре начали использовать указатели «Stop-Go». Проблемы постоянно возникали, поскольку офицеры меняли сигналы без предварительного предупреждения, и автомобилисты останавливались посреди перекрестка или приближались к остановке каждый раз, когда приближались к перекрестку. В любом случае, движение не было таким большим, как движение.

Морган Гаррет, афроамериканский предприниматель и изобретатель, экспериментировал с автоматическими светофорами в начале 1920-х годов. Его первая версия, размещенная в середине перекрестка, работала как железнодорожный семафор, с руками, перемещавшимися в разные положения, чтобы сигнализировать водителям, идущим с разных направлений. Главным нововведением Гаррета было введение промежуточного положения, эквивалентного желтому цвету на современном светофоре. Это позволяло автомобилистам предвидеть перемену и снижать скорость только при необходимости. Позже Гаррет продал свое изобретение компании General Electric Co., которая позже начала производить электрические четырехпозиционные светофоры.

Уильям С. Претцер

Создание стека сигналов

• 1 Корпус или корпус каждого сигнального блока отлит под давлением, как и крышка объектива и крышка лампы, которые крепятся к корпусу. Они могут быть отлиты как отдельные корпуса и двери для каждого светильника или как более крупные блоки для каждого стека. В процессе литья под давлением используется большая, состоящая из двух частей, стальная форма, называемая штампом. Внутри формы, называемой полостью, находится обратное изображение отливаемой детали. Матрица помещается в машину, которая зажимает две половины вместе с усилием 2 400 000 фунтов (1 090 000 кг). Расплавленный алюминий заливается в "дробовой конец" матрицы, и поршень проталкивает металл в полость под давлением приблизительно 2000 фунтов на квадратный дюйм (138 бар). Расплавленный металл проникает во все части полости и охлаждается. Примерно через 15 секунд матрица открывается, и горячая часть выбрасывается. Затем деталь охлаждают около 30 минут. В нормальных условиях такая машина для литья под давлением может производить около 30 деталей в час.
• 2 После охлаждения литая деталь обрезается. В процессе обрезки используется штамповочный штамп, чтобы срезать лишний металл. Затем деталь проверяется визуально, и с помощью ручного напильника удаляются острые заусенцы. Точки крепления дверей Незначительные компоненты светофора. корпус обработан на станке, чтобы обеспечить его правильную посадку. Двери крепятся к корпусу с помощью шарнирных шпилек и удерживаются пружинными защелками. Если корпуса и двери были отлиты по отдельности, они собираются в штабель. Просверливаются отверстия для крепления штабеля к опорной конструкции. Стек очищается, красится и помещается в сушильный шкаф.
• 3 Окрашенная стопка переносится на участок окончательной сборки, где устанавливаются лампы, патроны, отражатели и линзы. Используются винты и крепежи из нержавеющей стали. Линзы герметизированы относительно патрона с помощью всепогодных прокладок. К каждому фонарю прикреплены козырьки из листового металла, которые были изготовлены в ходе другой операции. Проводка от каждого светильника проходит через полый корпус стека к точке крепления стека.

Создание контроллера

• 4 Корпус электрического контроллера может быть литым или изготовленным. Он обрезается, обрабатывается и окрашивается почти так же, как и сигнальный стек. Внутри есть точки крепления, к которым крепятся электрические платы управления. Изготовитель светофора может собрать электрические компоненты или поручить это другой компании.

Изготовление опор

• 5 Опоры могут быть литыми, штампованными или изготовленными. Опоры являются полыми, а в основание встроена распределительная коробка для подключения к проводам, идущим под землей от контроллера. Некоторые опоры включают декоративные детали, чтобы сигналы вписывались в архитектуру окружающей местности. В некоторых сигнальных установках световые трубы подвешены к тяжелым стальным тросам, пересекающим перекресток.

Установка

• 6 подземных электрических каналов между контроллером и каждым местом расположения сигнальной опоры проложены, и соединительные провода протянуты через каналы. Питание сигнала подается на место контроллера. Если датчики планируется разместить на дороге, они также подключаются к контроллеру. Опоры привинчиваются на месте, а провода протягиваются через полые опоры между основанием и точкой крепления сигнального стека. Сигнальные стеки прикреплены к опорам. Затем проводка подключается между всеми элементами системы. Каждому отдельному фонарю дается окончательная настройка для правильного наведения, таймеры последовательности в контроллере устанавливаются в соответствии со спецификациями, определенными транспортными инженерами, и система циклически повторяется несколько раз для проверки правильности работы каждого элемента.

Контроль качества

Процесс производства светофоров подлежит стандартным проверкам и методам контроля, применяемым на любом аналогичном производственном предприятии. К ним относятся как традиционные, так и статистические методы. Монтаж на рабочем месте подлежит проверке инспектором по электрике из агентства, размещающего сигнал. Электропроводка должна соответствовать Национальным правилам установки электрооборудования. Расположение светильника и любые другие конструктивные особенности также должны соответствовать различным постановлениям на федеральном, региональном и местном уровнях. Зарегистрированный профессиональный инженер должен просмотреть и утвердить планы, чтобы убедиться, что установка соответствует национальным требованиям к устройствам управления движением.

Будущее

С постоянно растущим использованием компьютеров светофоры в будущем станут более сложными. Многие системы уже имеют систему активации с дистанционным управлением, которая позволяет пожарным машинам и другим машинам скорой помощи менять сигнал на зеленый в своем направлении при приближении к перекрестку. Некоторые города развивают сети контроллеров сигналов светофора, которые взаимодействуют друг с другом, чтобы поддерживать движение транспорта через сильно загруженные районы или перенаправлять трафик в часы пиковой нагрузки. Другие достижения могут включать в себя интеграцию устройств и систем предупреждения о скорости для проверки наличия остановок на дорогах или аварий.