Правильная установка светофоров имеет решающее значение для безопасности дорожного движения и бесперебойности движения транспорта, поскольку неправильная установка или неисправная проводка могут вызвать путаницу среди водителей и повысить риск аварий.

В этом руководстве мы пошагово объясним процесс установки светофоров на перекрёстках. В конце вы также получите ответы на наиболее часто задаваемые вопросы инженеров дорожного движения, электриков и представителей коммунального хозяйства. 

Как установить светофор? – Проектирование светофоров

Процесс установки светофоры Процесс включает в себя несколько этапов: оценку, утверждение, проектирование, установку и даже техническое обслуживание. Главная цель — эффективно управлять движением транспортных средств и пешеходов и значительно снизить вероятность аварий, поэтому каждый этап важен. Давайте рассмотрим каждый этап по отдельности.

Шаг 1. Сбор данных: какие факторы следует учитывать при установке сигнала?

Первый шаг к установке светофора — сбор данных этого перекрёстка, чтобы убедиться, что светофоры действительно нужны на нём. Вот список всех факторов, которые необходимо оценить и учесть:

• Объем трафика: Проанализируйте, сколько транспортных средств проезжает через этот перекресток ежедневно, и оцените объем трафика.
• Активность пешеходов и велосипедистов: Если много людей пересекают дорогу пешком или едут на велосипедах, светофор поможет обеспечить возможность безопасного перехода.
• Безопасность и история аварий: Взгляните на историю аварий на этом перекрёстке. Если за последние месяцы произошло несколько серьёзных аварий, это явный признак того, что светофор необходим.
• Задержка и эффективность: Если транспортные средства, движущиеся со второстепенных дорог, слишком долго ждут, чтобы влиться в полосу движения или даже пересечь ее, очевидно, необходим светофор для надлежащего регулирования потока движения.
• Школьный переход: Если учащиеся регулярно переходят дорогу или перекресток, особенно во время школьных занятий, светофор просто необходим.
• Координировать с соседними сигналами:  Если место установки нового сигнала находится близко к уже существующим, его следует синхронизировать с ними по времени, чтобы в случае сбоя работали фонари резервного копирования и регулировалось дорожное движение.
• Соблюдение местных и национальных норм: Крайне важно, чтобы устанавливаемые вами светофоры соответствовали национальным и городским нормам (например, MUTCD в США).

Оценка этих факторов крайне важна, поскольку светофор нужен не на каждом перекрёстке. Установка светофора там, где он не нужен, может привести к пустой трате государственных средств, стать причиной аварий с участием встречных автомобилей и вызвать раздражение водителей.

Шаг 2. Разработка схемы системы светофоров

После сбора данных наступает время выявить существующие проблемы, проанализировать данные о дорожном движении, разработать схему и запланировать установку светофоров. 

Определить проблемные области

Ваша инженерная команда должна использовать собранные данные и наблюдать за движением в часы пик, чтобы выявлять узкие места и частые заторы. Кроме того, используйте данные о ДТП, чтобы определить, подвержены ли определённые движения (например, левые повороты) аварийности. 

Также следует оценить, испытывают ли пешеходы или велосипедисты трудности с безопасным переходом дороги, или им приходится дольше ждать свободного перекрёстка. Также следует обратить внимание на наличие препятствий, таких как деревья или дорожные знаки, которые могут затруднять видимость сигнала.

Сбор и анализ данных о дорожном движении

Далее, анализировать схемы движения Для эффективного распределения фаз и времени работы светофора. Для этого сначала измерьте количество транспортных средств на каждом движении (прямо, налево, направо) в разное время. Затем подсчитайте количество перекрёстков, чтобы определить необходимость в выделенных фазах или перекрёстках.

Затем проведите исследования скорости, оценив среднюю скорость и 85-й процентиль на перекрёстках. Также измерьте, насколько велики пробки в часы пик.

Разработать план фазировки сигнала

Следующий шаг — определить время или фазы сигнала светофора для безопасного управления конфликтующими движениями. Для этого, во-первых, необходимо разделить конфликтующие движения на разные фазы. Затем, при необходимости, включить выделенные пешеходные фазы. Наконец, спланируйте и разрешите некоторым движениям на перекрёстках делить время зелёного света в безопасных случаях.

Определить временные параметры сигнала

После разработки плана фазирования сигнала рассчитайте оптимальные временные интервалы для каждой фазы. Это включает в себя:

• Длина цикла: Общее время, необходимое для завершения всех фаз одновременно.
• Зеленое время: Продолжительность зеленого сигнала для каждого движения.
• Время желтого (янтарного) света: Время перехода точно между зеленым и красным сигналами.
• Все-красное время: Время, когда для движения транспорта со всех направлений загорается красный сигнал светофора, разрешающий проезд перекрестка.

Разработать физическую схему

После завершения планирования и оценки команда должна спланировать и спроектировать размещение сигнальных огней. Идеальное место для установки светофора — на сигнальных головках для максимальной видимости или на столбах и мачтах, что является традиционным способом.

Для обнаружения транспортных средств можно использовать датчики и светофоры. На пешеходном переходе также можно использовать кнопки или сигналы.

Моделирование и оценка конструкции

Хотя это и не обязательный, но идеальный подход для моделирования предлагаемого проекта и создания документации по дорожному знаку. Для этого можно использовать любое программное обеспечение для моделирования дорожного движения. Это поможет протестировать проект в различных условиях. При необходимости инженеры также могут доработать проект на основе результатов моделирования для дальнейшей оптимизации производительности.

Шаг 3. Получите разрешение на установку светофора от местных властей.

После завершения процесса сбора данных и проектирования необходимо получить официальное одобрение от местных транспортных властей. В некоторых странах, например, НАС, Великобритания, Канада и Австралия потребовать от инженеров подготовить подробное техническое задание и предоставить файл проекта, документирующий весь план и конструкцию процесса установки светофора.

Соответствующие органы проверят данные на соответствие установленным правилам и требованиям. Если критерии соблюдены, ваш запрос будет удовлетворен, и команда сможет приступить к установке сигнальных огней.

Шаг 4. Подготовьте место установки и приобретите оборудование

Поскольку установка светофора будет проходить на дороге общего пользования, вам потребуется бригада из 6–10 человек, чтобы контролировать процесс установки, не мешая дорожному движению. Обсуждая сам процесс установки, прежде всего, важно обеспечить вашу безопасность. 

Для этого убедитесь, что все члены экипажа носят ANSI Тип R Класс 3 светоотражающие жилеты, чтобы бригаду было видно на дороге. Также наденьте каски, защитные очки (обязательно для электротехников), перчатки и даже ботинки со стальными носками. После того, как бригада будет готова, подготовьте место для монтажа.

Подготовка места установки сигнальных огней

1. Сначала определите и обозначьте подземные коммуникации. Это поможет предотвратить их повреждение во время земляных работ. 
2. Теперь выкопайте фундаменты под сигнальные (вертикальные) столбы согласно проектным спецификациям. 
3. Для установки фундамента залейте бетонное основание и подождите достаточное время затвердевания (обычно 28 дней) перед установкой столбов.

Важный: Перед подготовкой места установки, настройте конусы, барьеры, и вывески. Это поможет безопасно перенаправить движение в обход рабочей зоны.

Соберите необходимое оборудование

Вот список того, что может понадобиться команде:

• Сигнальные столбы и мачтовые кронштейны
• Сигнальные головки
• Шкафы контроллеров
• Кабелепроводы и проводка
• Системы обнаружения
• Подъемники воздушные (для установки подвесного оборудования)

Шаг 5. Пошаговый процесс Сигнальный свет Установка

• Установка столбов светофоров

Во-первых, убедитесь, что бетонный фундамент, залитый бригадой (обычно за 28 дней), полностью затвердел. Кроме того, анкерные болты правильно расположены и выровнены.

1. Затем наденьте регулировочные гайки на анкерные болты и правильно установите опорную плиту на нужной высоте. 
2. Затем поднимите столб с помощью крана, а затем аккуратно установите его на регулировочные гайки.
3. После этого наденьте шайбы и гайки на анкерные болты прямо над опорной плитой. Затяните их, чтобы надёжно закрепить опору.
4. Затем с помощью отвеса или уровня проверьте длину столба, чтобы убедиться, что он установлен строго вертикально. При необходимости отрегулируйте регулировочные гайки.
5. После установки столба заполните зазор между опорной плитой и фундаментом безусадочной затиркой. Это необходимо для обеспечения дополнительной устойчивости и предотвращения проникновения воды.

• Установка мачтовых стоек и светофора

Теперь пришло время установить мачтовый (горизонтальный) рычаг и светофор. Но перед этим осмотрите мачтовый рычаг на предмет повреждений. Также убедитесь, что все необходимые крепежные элементы имеются в наличии. Чтобы установить мачтовый рычаг:

1. Сначала совместите мачтовую стойку с монтажным кронштейном на вертикальной стойке. Затем надёжно закрепите мачтовую стойку болтами, но не затягивайте их полностью.
2. Затем отрегулируйте положение мачты под заданным углом. Это обеспечит её правильное выравнивание.
3. Затем затяните мачтовую стойку болтами (соблюдая моменты затяжки, рекомендованные производителем оборудования).
4. После установки мачтовой стойки необходимо установить на неё светофоры и другое оборудование (если таковое имеется). Для этого закрепите кронштейны, зажимы и болты, чтобы надёжно закрепить и правильно выровнять сигнальную стойку.

• Прокладка проводов через головки светофоров

1. Протяните провода от шкафа контроллера через каналы к каждой сигнальной головке по очереди. 
2. В каждой сигнальной головке аккуратно подключите провода к соответствующим клеммам. 
3. Для подключения используйте клеммные колодки и обжимные соединители (согласно инструкции).
4. После подключения проверьте каждую сигнальную головку, чтобы убедиться в правильности подключения.

Примечание: Убедитесь, что вся проводка соответствует государственным или местным электротехническим нормам и стандартам.

• Установите контроллер сигналов и запрограммируйте синхронизацию

1. Сначала установите и закрепите шкаф контроллера на бетонной площадке точно рядом с перекрёстком. Убедитесь, что он установлен ровно и надёжно закреплён.
2. Затем подключите контроллер к источнику питания. Убедитесь, что источник питания имеет надлежащее заземление и защиту от перенапряжения.
3. После этого разместите оставшиеся компоненты внутри шкафа. В их число входят контроллер светофора, блок мониторинга конфликтов (CMU) и другие необходимые компоненты.
4. Затем подключите полевые провода, проходящие через сигнальные головки и системы обнаружения (если таковые имеются), к соответствующим клеммам контроллера.
5. Теперь пришло время запрограммировать синхронизацию сигнала. Для этого используйте интерфейс контроллера и введите необходимые параметры синхронизации сигнала. Убедитесь, что вы ввели те параметры сигнала, которые команда оценила на шаге #4.
6. После настройки времени запустите контроллер в тестовом режиме. Теперь проверьте правильность работы всех фаз и правильность синхронизации.

Убедившись, что контроллер и тайминги настроены правильно и функционируют (как и планировалось), продолжайте!

• Подключите систему электропитания и резервного копирования

Подключение распределительных шкафов светофоров к источнику питания и монтаж светофоров должен выполнять только сертифицированный инженер-электрик. Чтобы избежать отключения сигнала при отключении электроэнергии, устанавливайте систему бесперебойного питания (ИБП) только при наличии бюджета и разрешения вышестоящих органов. 

После установки проверьте всю систему электропитания, включая основную систему и ИБП, чтобы убедиться в ее правильной работе в нормальных условиях электропитания.

Тревога: Инженер должен регулярно проводить проверки технического состояния, чтобы гарантировать стабильную работоспособность аккумулятора и надежность системы.

• Проведение окончательных проверок и испытаний

После проверки источника питания рекомендуется провести комплексное тестирование системы. Это включает проверку всех компонентов (сигнальных головок, программной части контроллера, источника питания) и проверку их корректной работы. 

Чтобы получить окончательное разрешение на включение сигнала для общественного пользования, инженеры также должны согласовать действия с местными органами власти. Они проведут финальный осмотр и дадут разрешение, если всё в порядке.

Важный: Вся документация, включая результаты испытаний и отчеты о проверках, должна архивироваться для дальнейшего использования и проверки соответствия.

• Назначить специалиста по светофорам для текущего обслуживания

Заключительным этапом установки светофора является назначение квалифицированного специалиста по светофорам для текущего обслуживания. Его задача — регулярно проверять систему светофоров, а также выполнять аварийный ремонт и устранять неполадки, чтобы гарантировать её полную работоспособность. 

Сколько стоит установка светофорной системы?

Как правило, это стоит от $200 000 до $500 000, а может и меньше. Указанная стоимость включает в себя стоимость всего оборудования, от сигнальных головок, контроллеров, столбов до оплаты труда. Что касается годового обслуживания и расходов на электроэнергию, то они составляют от $6 000 до 8 000 в год. Однако точный диапазон цен может варьироваться в зависимости от бренда, сложности системы и вашего местоположения. 

Сколько времени занимает установка светофора?

Весь процесс может занять от нескольких месяцев до года и более, поскольку включает несколько этапов, таких как инженерные исследования, сбор данных, разработка и утверждение проекта, сбор средств и даже графики строительства. 

Как монтируются светофоры?

Светофоры обычно монтируются на мачтовых стойках с помощью тросов или кронштейнов, устанавливаемых на столбы. В некоторых случаях, например, при модернизации, на узких перекрёстках, перекрёстках с низкой интенсивностью движения или из-за бюджетных ограничений, светофоры также можно монтировать с помощью тросов. Этот подход является лучшей альтернативой мачтовым стойкам и, кроме того, экономически эффективным решением.

Какова роль техника по светофорам?

Технический специалист по светофорам отвечает за управление электрическими работами, связанными с светофорами. Он занимается установкой, обслуживанием и ремонтом систем светофоров. В его обязанности также входит настройка контроллеров светофоров, устранение неисправностей и проведение плановых проверок. Кроме того, он следит за тем, чтобы все процедуры, связанные с светофорами, соответствовали стандартам безопасности. 

Сколько стоит один светофор?

Стоимость одного светофора варьируется в зависимости от производителя, региона и технических характеристик. Например, трёхсекционный 12-дюймовый светодиодный светофор обойдётся примерно в $800. Пятисекционный вариант обойдётся примерно в $1300. Добавление дополнительных компонентов может ещё больше увеличить общую стоимость. 

Сколько стоит четырехсторонний светофор?

Хотя цены могут различаться в зависимости от марки и комплектации, как правило, они находятся в диапазоне от $820 до $860. Цена может быть и ниже в зависимости от характеристик фонаря, его размера и даже от того, новый он или восстановленный. Однако важно отметить, что указанные цены относятся только к сигнальным фонарям, без учета затрат на установку и дополнительную инфраструктуру.

Можно ли использовать Arduino для настройки светофора?

Да, схема управления светофором на базе Arduino — лучший способ создать имитацию светофорных систем до получения разрешения от соответствующих органов. Она позволяет программировать последовательности сигналов, интегрировать датчики и анализировать реакцию светофоров в различных дорожных условиях. Однако она не подходит для управления реальными перекрёстками.

К кому обратиться по поводу светофоров?

По всем вопросам, связанным со светофорами, инженерам следует обращаться в местные департаменты транспорта или общественных работ. Вы также можете обратиться в транспортные агентства штата или провинции, поскольку они часто отвечают за вопросы, связанные со светофорами, и уже располагают достаточной информацией.

Как установить светофор на существующий?

Чтобы подать заявку на установку нового светофора на месте существующего, вам необходимо соблюсти официальную процедуру:

• Подайте официальный запрос: сначала обратитесь в местное управление транспорта с подробным запросом. Убедитесь, что в отчёте указаны обоснованная причина установки и место, где вы хотите её установить.
• Исследование дорожного движения: Затем власти проведут комплексное исследование дорожного движения на участке. Цель исследования — оценить необходимость установки светофоров.
• Процесс утверждения: Если исследование подтверждает необходимость, предложение проходит этапы проектирования, составления бюджета и утверждения.
• Установка: После утверждения и выделения средств будет составлен график и выполнена установка сигнального освещения.

Заключение:

Светофоры играют важную роль в обеспечении безопасности водителей и пешеходов на перекрёстках. Однако светофоры на перекрёстках, которые могут защитить участников дорожного движения и обеспечить бесперебойное движение, также могут представлять серьёзную опасность. Поэтому соблюдение правильного процесса установки имеет решающее значение для обеспечения безопасности и эффективности.