يعد تركيب إشارات المرور بشكل صحيح أمرًا ضروريًا لسلامة الطريق وتدفق حركة المرور بسلاسة لأن التركيب السيئ أو الأسلاك المعيبة يمكن أن يسبب ارتباكًا بين السائقين ويزيد من خطر وقوع الحوادث.

في هذا الدليل، سنشرح خطوة بخطوة كيفية تركيب إشارات المرور عند التقاطعات. وفي النهاية، ستحصل على إجابات لأهم الأسئلة التي يطرحها مهندسو المرور والكهرباء والمنشآت. 

كيفية تركيب إشارة مرور؟ - تصميم إشارة المرور

عملية التثبيت إشارات المرور يتضمن نظام إدارة حركة المرور عدة مراحل، بدءًا من التقييم، والموافقة، والتصميم، والتركيب، وحتى الصيانة. الهدف الرئيسي هو إدارة حركة مرور المركبات والمشاة بكفاءة، وتقليل احتمالية وقوع الحوادث بشكل ملحوظ، ولهذا السبب تُعد كل مرحلة مهمة. لنستعرض الآن كل مرحلة على حدة.

الخطوة 1. جمع البيانات: ما هي العوامل التي يجب مراعاتها عند تركيب الإشارة؟

الخطوة الأولى لتثبيت إشارة المرور هي جمع البيانات للتحقق من الحاجة الفعلية لإشارات المرور عند التقاطع، يُرجى مراجعة هذا التقاطع. إليك قائمة مُجمّعة بجميع العوامل التي يجب عليك تقييمها وأخذها في الاعتبار:

• حجم حركة المرور: قم بتحليل عدد المركبات التي تمر عبر هذا التقاطع يوميًا وإنشاء تقدير لقيمة حجم حركة المرور.
• نشاط المشاة وراكبي الدراجات: إذا كان العديد من الأشخاص يمشون أو يركبون الدراجات عبر الطريق، فإن إشارة المرور تساعد في توفير فرص عبور آمنة.
• السلامة وسجل الحوادث: راجع سجل الحوادث عند هذا التقاطع. إذا وقعت عدة حوادث خطيرة في الأشهر السابقة، فهذه علامة قوية على ضرورة تركيب إشارة مرور.
• التأخير والكفاءة: إذا كانت المركبات القادمة من الطرق الجانبية تنتظر لفترة طويلة جدًا للاندماج أو حتى العبور، فمن الواضح أن هناك حاجة إلى إشارة ضوئية لتنظيم تدفق حركة المرور بشكل صحيح.
• معبر المدرسة: إذا كان الطلاب يعبرون الطريق أو التقاطع بانتظام، وخاصة أثناء ساعات الدراسة، فإن إشارة المرور أمر لا بد منه.
• التنسيق مع الإشارات المجاورة:  إذا كان المكان الذي ستقوم بتثبيت إشارة جديدة فيه قريبًا من إشارات موجودة، فيجب توقيتها ومزامنتها معها بحيث تعمل أضواء النسخ الاحتياطي وتتحكم في حركة المرور في حالة حدوث أعطال.
• الالتزام بالمبادئ التوجيهية المحلية والوطنية: من الضروري أن تتوافق إشارات المرور التي تقوم بتثبيتها مع الإرشادات الوطنية والمحلية (مثل MUTCD في الولايات المتحدة).

تقييم هذه العوامل بالغ الأهمية، فليس كل تقاطع يحتاج إلى إشارة مرور. تركيب إشارة مرور في مكان غير ضروري قد يُهدر المال العام، ويُسبب حوادث اصطدام من الخلف، ويُسبب إحباطًا للسائقين.

الخطوة 2. تصميم مخطط نظام إشارات المرور

بمجرد جمع البيانات، حان الوقت لتحديد المشكلات الموجودة، وتحليل بيانات المرور، وتصميم التخطيط، والتخطيط لتنفيذ إشارات المرور. 

تحديد مجالات المشاكل

ينبغي لفريق الهندسة لديك استخدام البيانات المُجمعة ومراقبة حركة المرور خلال ساعات الذروة لتحديد الاختناقات المرورية أو الازدحامات المتكررة. كما يجب استخدام بيانات الحوادث لمعرفة ما إذا كانت حركات معينة (مثل الانعطافات اليسرى) عرضة للحوادث. 

يجب عليك أيضًا تقييم ما إذا كان المشاة أو راكبو الدراجات يواجهون صعوبة في العبور بأمان، أو ما إذا كانوا بحاجة إلى الانتظار لفترة أطول للوصول إلى تقاطع واضح. كذلك، افحص أي عوائق، مثل الأشجار أو اللافتات، قد تعيق رؤية الإشارات.

جمع وتحليل بيانات المرور

التالي، تحليل أنماط المرور لتتمكن من تحديد مراحل وتوقيت الإشارات بفعالية. للقيام بذلك، قم أولًا بقياس عدد المركبات في كل حركة (مستقيمة، يسارًا، يمينًا) خلال أوقات مختلفة. بعد ذلك، احسب عدد المعابر لتحديد الحاجة إلى مراحل أو معابر مخصصة.

بعد ذلك، قم بإجراء دراسات السرعة بعد تقييم متوسط السرعات وسرعات الشريحة المئوية الخامسة والثمانين عند التقاطعات. كما قم بقياس مدى ازدحام حركة المرور خلال فترات الذروة.

تطوير خطة مرحلة الإشارة

الخطوة التالية هي تحديد توقيت أو مراحل الإشارات بهدف إدارة الحركات المتعارضة بأمان. لتحقيق ذلك، يجب أولاً فصل الحركات المتعارضة إلى مراحل مختلفة. بعد ذلك، تُدمج مراحل مخصصة للمشاة عند الضرورة. وأخيرًا، التخطيط والسماح لبعض الحركات عند التقاطعات بتقاسم وقت التوقف الأخضر عندما يكون ذلك آمنًا.

تحديد معلمات توقيت الإشارة

بعد وضع خطة توزيع مراحل الإشارة، احسب التوقيت الأمثل لكل مرحلة. يتضمن ذلك:

• طول الدورة: الوقت الإجمالي لإكمال جميع المراحل مرة واحدة.
• الوقت الأخضر: مدة الإشارة الخضراء لكل حركة.
• الوقت الأصفر (الكهرماني): وقت الانتقال بالضبط بين الإشارات الخضراء والحمراء.
• الوقت الأحمر بالكامل:الوقت الذي يكون فيه إشارة المرور الحمراء متاحة لجميع المركبات من جميع الاتجاهات لإخلاء التقاطع.

تصميم التخطيط المادي

بعد الانتهاء من كل التخطيط والتقييم، يحتاج الفريق إلى التخطيط و تصميم أماكن إشارات المرورالمكان المثالي لتركيب إشارة المرور هو عند رؤوس الإشارات للحصول على أقصى قدر من الرؤية أو على الأعمدة وأذرع الصاري، وهي الطريقة التقليدية.

يمكنك أيضًا استخدام أجهزة الكشف مع إشارات المرور للكشف عن المركبات. أو عند معابر المشاة، يمكنك أيضًا استخدام أزرار الضغط أو الإشارات.

محاكاة وتقييم التصميم

على الرغم من أنها ليست طريقة إلزامية، إلا أنها مثالية لمحاكاة التصميم المقترح وإنشاء توثيق لعلامات المرور. لذلك، يمكنك استخدام أي برنامج نمذجة مرورية. يساعدك هذا على اختبار التصميم في ظل سيناريوهات مختلفة. وعند الحاجة، يمكن للمهندسين أيضًا تحسين التصميم بناءً على نتائج المحاكاة لتحسين الأداء بشكل أكبر.

الخطوة 3. الحصول على موافقة إشارة المرور من السلطات المحلية

بعد إتمام عملية جمع البيانات والتصميم، ستكون هناك حاجة للحصول على موافقة رسمية من سلطات النقل المحلية. العديد من الدول مثل نحن، المملكة المتحدة، وكندا، و أستراليا يُطلب من المهندسين إعداد موجز تصميم شامل وتقديم ملف تصميم يوثق الخطة الكاملة وتصميم عملية تركيب إشارة المرور.

ستقوم الجهات المعنية بعد ذلك بمراجعة البيانات للتأكد من توافقها مع الإرشادات والتراخيص المعمول بها. في حال استيفاء المعايير، سيتم الموافقة على طلبك، وسيبدأ الفريق العمل على تركيب إشارات المرور.

الخطوة 4. تحضير موقع التثبيت والحصول على المعدات

بما أن عملية تركيب إشارات المرور ستُجرى على الطريق العام، فأنت بحاجة إلى فريق عمل من 6 إلى 10 أعضاء لإدارة عملية التركيب دون التأثير على حركة المرور. أثناء مناقشة عملية التركيب، من الضروري أولًا ضمان سلامتك. 

ولتحقيق ذلك، تأكد من ارتداء جميع أفراد الطاقم ANSI النوع R الفئة 3 سترات عالية الوضوححتى يظهر الفريق على الطريق. ارتدِ أيضًا خوذات واقية، ونظارات أمان (ضرورية لمهندسي الكهرباء)، وقفازات، وحتى أحذية ذات أصابع فولاذية. بعد أن يكون الفريق جاهزًا، جهّز موقع التركيب.

إعداد موقع التثبيت لإشارات الضوء

1. أولاً، حدد وعلّم المرافق الموجودة تحت الأرض. هذا يُساعد على منع الأضرار أثناء الحفر. 
2. قم الآن بحفر الأساسات لأعمدة الإشارة (العمودية) وفقًا لمواصفات التصميم. 
3. لتثبيت الأساس، صب القواعد الخرسانية وانتظر فترة تجفيف كافية (عادة 28 يومًا) قبل تركيب الأعمدة.

مهم: قبل إعداد موقع التثبيت، قم بإعداد المخاريط, الحواجز، و لافتاتيساعد القيام بذلك على إعادة توجيه حركة المرور بشكل آمن حول منطقة العمل.

جمع المعدات اللازمة

فيما يلي قائمة مجمعة بما قد يحتاجه الفريق:

• أعمدة الإشارة وأذرع الصاري
• رؤوس الإشارة
• خزائن التحكم
• القنوات والأسلاك
• أنظمة الكشف
• المصاعد الجوية (لتثبيت المعدات العلوية)

الخطوة 5. عملية خطوة بخطوة إشارة ضوئية تثبيت

• تركيب أعمدة إشارات المرور

أولاً، تأكد من جفاف أساس الخرسانة الذي صبّه الفريق (عادةً قبل ٢٨ يومًا). كذلك، تأكد من تثبيت مسامير التثبيت ومحاذاتها بشكل صحيح.

1. بعد ذلك، قم بتركيب صواميل التسوية على مسامير التثبيت ثم قم بضبط اللوحة الأساسية بشكل صحيح على الارتفاع المطلوب. 
2. بعد ذلك، استخدم رافعة لرفع العمود ثم ضعه بعناية على صواميل التسوية.
3. بعد ذلك، ثبّت الغسالات والصواميل على مسامير التثبيت فوق قاعدة اللوح تمامًا. تأكد من إحكام ربطها لتثبيت العمود بإحكام.
4. بعد ذلك، استخدم ميزانًا أو ميزانًا عموديًا، وتحقق من طول العمود للتأكد من أنه عمودي تمامًا. اضبط صواميل التسوية (إن لزم الأمر).
5. بعد تثبيت العمود، املأ الفراغ بين لوح القاعدة والأساس بمادة لاصقة غير قابلة للانكماش. يُعدّ ذلك ضروريًا لتوفير ثبات إضافي ومنع تسرب المياه.

• تركيب أذرع الصاري وإشارات المرور

الآن هو وقت تركيب ذراع الصاري (الأفقي) ورأس إشارة المرور. قبل ذلك، افحص ذراع الصاري بحثًا عن أي تلف. تأكد أيضًا من توفر جميع أدوات التركيب مسبقًا. لتركيب ذراع الصاري:

1. أولاً، ثبت ذراع الصاري مع دعامة التثبيت على العمود الرأسي. ثم استخدم البراغي لتثبيت ذراع الصاري بإحكام، مع الحرص على عدم إحكام ربطها بالكامل.
2. بعد ذلك، اضبط ذراع الصاري على الزاوية المحددة. هذا يضمن استواء الذراع بشكل صحيح.
3. بعد ذلك، قم بربط ذراع الصاري باستخدام البراغي (وفقًا لمواصفات عزم الدوران الموصى بها من قبل الشركة المصنعة للمعدات).
4. بعد الانتهاء من تركيب ذراع الصاري، يحين وقت تركيب رؤوس إشارات المرور وأي معدات أخرى (إن وجدت) على ذراع الصاري. للقيام بذلك، ثبّت الأقواس والمشابك والمسامير لتثبيت رأس الإشارة بإحكام ومحاذاته بشكل صحيح.

• تشغيل الأسلاك من خلال رؤوس إشارات المرور

1. قم بسحب الأسلاك من خزانة التحكم عبر الأنابيب إلى كل رأس إشارة واحدًا تلو الآخر. 
2. داخل كل رأس إشارة، قم بتوصيل الأسلاك بالمحطات المناسبة بعناية. 
3. استخدم كتل المحطات وموصلات الضغط للتوصيل (كما هو محدد).
4. بعد التوصيل، اختبر كل رأس إشارة للتأكد من تشغيل التوصيل بشكل صحيح.

ملحوظة: تأكد من أن جميع الأسلاك تتوافق مع القوانين والمعايير الكهربائية المحلية أو الحكومية.

• قم بتثبيت وحدة التحكم في الإشارة وبرمجة التوقيت

1. أولاً، ضع خزانة التحكم وركّبها على قاعدة خرسانية قريبة من التقاطع. تأكد من استوائها وتثبيتها بإحكام.
2. بعد ذلك، وصّل وحدة التحكم بمصدر الطاقة الكهربائية. تأكد من أن مصدر الطاقة مؤرض بشكل صحيح ومحمي من التيار الزائد.
3. بعد ذلك، ضع المكونات المتبقية داخل الخزانة. ويشمل ذلك وحدة تحكم إشارات المرور، ووحدة مراقبة الأعطال (CMU)، وغيرها من المكونات الضرورية.
4. بعد ذلك، قم بتوصيل أسلاك المجال التي تمر عبر رؤوس الإشارة وأنظمة الكشف (إن وجدت) بالمحطات المناسبة في وحدة التحكم.
5. الآن هو وقت برمجة توقيت الإشارة. لذلك، استخدم واجهة وحدة التحكم وأدخل معلمات توقيت الإشارة المطلوبة. تأكد من إدخال معلمات الإشارة التي قيّمها الفريق في الخطوة #4.
6. بعد ضبط التوقيت، شغّل وحدة التحكم في وضع الاختبار. الآن، تأكد من عمل جميع المراحل بشكل صحيح، ومن أن تسلسلات التوقيت تعمل بشكل صحيح.

بمجرد التأكد من تكوين وحدة التحكم والتوقيتات بشكل صحيح ووظيفتها (كما هو مخطط لها)، تابع!

• ربط مصدر الطاقة وأنظمة النسخ الاحتياطي

يجب على مهندس كهربائي معتمد أن يقوم فقط بتنفيذ وتوصيل خزائن إشارات المرور بمصدر الطاقة وتركيب مصابيح الإشارة. لتجنب انقطاع الإشارة أثناء انقطاع التيار الكهربائي، يُنصح بتركيب نظام UPS فقط في حال سمحت الميزانية بذلك وموافقة الجهات المختصة. 

بعد التثبيت، اختبر إعداد الطاقة بأكمله، بما في ذلك الإعداد الرئيسي وجهاز UPS، لضمان التشغيل السليم في ظل ظروف الطاقة العادية.

يُحذًِر: يجب على المهندس إجراء فحوصات الصيانة بشكل منتظم لضمان صحة البطارية المستقرة وموثوقية النظام.

• إجراء عمليات التفتيش والاختبار النهائية

بعد اختبار مصدر الطاقة، يُنصح بإجراء اختبار شامل للنظام. يشمل ذلك فحص جميع المكونات (رؤوس الإشارة، برمجة وحدة التحكم، مصدر الطاقة) والتأكد من عملها بشكل صحيح. 

للحصول على الموافقة النهائية قبل تفعيل الإشارة للاستخدام العام، ينبغي على المهندسين التنسيق مع السلطات المحلية. سيقومون بجولة أخيرة ويوافقون، إذا كان كل شيء على ما يرام.

مهم: ينبغي أرشفة جميع الوثائق، بما في ذلك نتائج الاختبار وتقارير التفتيش، للرجوع إليها في المستقبل والتحقق من الامتثال.

• تعيين فني إشارات ضوئية للصيانة المستمرة

الخطوة الأخيرة في عملية تركيب إشارات المرور هي تعيين فني إشارات مؤهل للصيانة الدورية. مهمة هذا الفني هي فحص نظام إشارات المرور بانتظام، وإجراء الإصلاحات الطارئة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها لضمان استمرار عمل النظام بكامل طاقته. 

كم تكلفة تركيب نظام إشارات المرور؟

حسنًا، عادةً ما تتراوح تكلفتها بين 200,000 و500,000 تيرا تيرا بايت، أو ربما أقل. تشمل التكلفة المذكورة تكلفة جميع المعدات، من رؤوس الإشارة، وأجهزة التحكم، والأعمدة، إلى أعمال اليد العاملة. أما تكلفة الصيانة السنوية والكهرباء، فتتراوح بين 6,000 و8,000 تيرا بايت سنويًا. مع ذلك، قد يختلف نطاق السعر الدقيق حسب العلامة التجارية، وتعقيد النظام، وموقعك. 

كم من الوقت يستغرق تركيب إشارة المرور؟

يمكن أن تستغرق العملية بأكملها من عدة أشهر إلى أكثر من عام لأن العملية بأكملها تنطوي على عدة مراحل، مثل الدراسات الهندسية، وجمع البيانات، وتطوير التصميم والموافقات، وجمع الأموال، وحتى جداول البناء. 

كيف يتم تركيب إشارات المرور؟

تُثبّت إشارات المرور عادةً على هيكل أذرع الصاري باستخدام أسلاك امتدادية أو حوامل مثبتة على الأعمدة. في بعض الحالات، كما هو الحال في مشاريع التجديد، أو التقاطعات الضيقة، أو التقاطعات قليلة الحركة، أو بسبب قيود الميزانية، يمكن أيضًا تركيب إشارات المرور باستخدام أسلاك امتدادية. يُعد هذا النهج البديل الأمثل لأذرع الصاري، وهو حل اقتصادي أيضًا.

ما هو دور فني إشارات الضوء؟

يتمثل دور فني إشارات المرور في إدارة المهام الكهربائية المتعلقة بإشارات المرور. ويشمل ذلك التركيب والصيانة وإصلاح أنظمة إشارات المرور. كما تشمل واجباتهم إعداد وحدات التحكم بالإشارات، واستكشاف الأعطال وإصلاحها، وإجراء عمليات الفحص الدورية. بالإضافة إلى ذلك، ضمان امتثال جميع الإجراءات المتعلقة بإشارات المرور لمعايير السلامة. 

كم تكلفة إشارة المرور الواحدة؟

تختلف تكلفة وحدة إشارة المرور الواحدة باختلاف الشركة المصنعة والموقع والمواصفات. على سبيل المثال، يبلغ سعر رأس إشارة LED ثلاثي الأقسام بقياس 12 بوصة حوالي $800. أما الإصدار خماسي الأقسام، فيبلغ سعره حوالي $1,300. قد تزيد إضافة مكونات إضافية من التكلفة الإجمالية. 

كم تكلفة إشارة المرور ذات الأربعة اتجاهات؟

مع أن الأسعار قد تختلف باختلاف العلامات التجارية والمواصفات، إلا أنها عادةً ما تتراوح بين $820 و$860. وقد تكون أقل، حسب خصائص الإضاءة وحجمها، وحتى كونها جديدة أو مُجددة. مع ذلك، من المهم ملاحظة أن الأسعار المذكورة مخصصة فقط لإشارات الإضاءة، باستثناء تكاليف التركيب أو البنية التحتية الإضافية.

هل يمكنك استخدام Arduino لإعداد إشارة المرور؟

نعم، يُعدّ إعداد إشارات المرور باستخدام أردوينو الطريقة الأمثل لإنشاء أنظمة محاكاة إشارات مرور قبل الحصول على موافقة الجهات المعنية. فهي تتيح لك برمجة تسلسلات الإشارات، ودمج المستشعرات، وتحليل استجابات إشارات المرور في ظروف مرورية مختلفة. ومع ذلك، فهي غير مناسبة للتحكم في تقاطعات المرور الفعلية.

من يجب الاتصال به بخصوص إشارات المرور؟

لأي استفسارات أو مخاوف بشأن إشارات المرور، يُرجى من المهندسين التواصل دائمًا مع إدارة النقل أو الأشغال العامة المحلية. كما يُمكنكم التواصل مع هيئات النقل الحكومية أو الإقليمية، فهي غالبًا ما تكون مسؤولة عن التعامل مع مسائل إشارات المرور، ولديها معلومات كافية.

كيفية تركيب إشارة المرور على إشارة موجودة؟

لتقديم طلب تركيب إشارة مرور جديدة في إشارة مرور موجودة، يتعين عليك اتباع العملية الرسمية التالية:

• تقديم طلب رسمي: أولاً، تواصل مع هيئة النقل المحلية بطلب مفصل. تأكد من أن التقرير يتضمن السبب المقنع للتركيب والموقع المطلوب.
• دراسة مرورية: تُجري الهيئة دراسة مرورية شاملة للموقع. الهدف من الدراسة هو تقييم مدى الحاجة إلى تركيب إشارات ضوئية.
• عملية الموافقة: إذا كانت الدراسة تدعم الحاجة، فسوف يمر الاقتراح بمراحل التصميم والميزانية والموافقة.
• التثبيت: بعد الموافقة وتخصيص الأموال، سيتم جدولة تركيب إشارة الضوء وتنفيذها.

خاتمة:

تلعب إشارات المرور دورًا هامًا في ضمان سلامة السائقين والمشاة عند التقاطعات. ومع ذلك، فإن وجودها عند التقاطعات، والذي يُسهم في تسهيل حركة المرور وتسهيلها، قد يُسبب خطرًا كبيرًا أيضًا. لذلك، يُعدّ الالتزام بعملية التركيب الصحيحة أمرًا بالغ الأهمية لضمان السلامة والكفاءة.