便攜式交通信號燈設計

摘 要：便攜式交通信號燈是能夠改進緊急交通狀況的一種重要的臨時交通工具。但是如今現有的便攜式交通信號燈存在著一些潛在的問題和不足。本文首先對現有交通信號燈進行調研，并分析其存在問題，然后提出便攜式交通信號燈設計的方法，最后賦予實踐。以期解決現有便攜式交通信號燈的不足，滿足現代交通的需求。

關鍵詞：便攜式 交通信號燈 設計

Abstract：Portable traffic signal light is an important temporary means of transportation that can improve emergency traffic conditions. However， there are some potential problems and deficiencies in the existing portable traffic lights. This paper first investigates the existing traffic lights and analyzes the existing problems， and then puts forward the design method of portable traffic lights， and finally puts into practice so as to solve the shortcomings of the existing portable traffic lights and meet the needs of modern traffic.

Key words：portable， traffic lights， design

1 引言

自80年代后期，各地紛紛新建道路或擴寬原有道路來滿足人們日益增長的對于道路的需求。而道路修繕好的同時，道路開通應具備的硬件設施不能及時到位。這時臨時交通信號燈應運而生，但現階段的臨時交通信號燈在美觀度和使用性上都有一定欠缺，會導致臨時信號燈的延遲到達。在這段時間內交通將會處于無組織狀態，直接影響著交通能否暢通。文章將對現有交通臨時信號燈進行調研，并對現有問題進行分析，最后針對現有交通臨時信號燈不美觀、不利于運輸存放等問題進行一些改良設計。

2 便攜式交通信號燈的設計調研

2.1 對現有臨時信號燈的調研

在對國外臨時交通信號燈進行市場調查發現它應具有以下特點：特點一：可見度高。無論天氣如何，由LED制成的道路標志都能保持良好的可視性。高能見度也是道路標志的基本要求。特點二：環境適應能力強。國外專業道路信號燈不僅要承受雨雪而且還要經過暴曬，因此所使用的道路信號燈必須具備適應環境的能力，這樣才能延長使用壽命。但是對現有交通臨時信號燈進行調研發現其特點優勢的同時也存在缺陷，缺陷一：體積過大，導致交通臨時信號燈在運輸及到達地點后工人的搬運存在耗時耗力的問題。缺陷二;受環境影響;缺陷三：外形笨重、粗糙不美觀。

2.2 對便攜式交通信號燈廠商的調研

對一些生產臨時信號燈的廠家進行了調研，如長治太陽能臨時交通信號燈廠家、久安通交通、河南久安通、深圳市中安交通科技有限公司等企業，這些公司的主要生產項目有LED交通信號燈交通紅綠燈，交通信號控制系統，車道指示燈，行人過街語音提示器等產品。但是這些公司在生產中對于交通臨時信號燈的設計都未與時俱進，外觀設計較為落后，不符合大眾審美，并且造型笨重、粗糙;對于能源上也沒有研究如何將現有太陽能能源更好的與臨時交通信號燈更好的結合，始終使用原始太陽能電池板，在技術上沒有突破;形態上也沒有考慮實際應用中運輸、存放、搬運上的困難，交通臨時信號燈設計還有很多地方需要改進，應針對這些問題對交通臨時信號燈進行再設計。

2.3 對便攜式交通信號燈工作環境的調研

便攜式交通信號燈的工作環境多為室外露天場所，這要求便攜式交通信號燈對于環境有很高的適應性。即使在極端惡劣天氣蓄電機也能持續正常工作。便攜式交通信號燈的工作流程一般情況下從交通局出發由工人搬運到車上，運輸到達地點后工人在將其搬運到指定地點，而這一過程中往往存在許多問題，如在交通臨時信號燈的使用情境中會出現運輸及搬運上的困難，因為現有便攜式交通信號燈形態笨重、粗糙無法折疊，搬運給工人帶來很大難度，導致難以及時到達現場，從而可能使得路段交通出現混亂的情況。

3 現有便攜式交通信號燈存在問題的分析

3.1 便攜式交通信號燈折疊不便問題的分析

首先，要分析便攜式交通信號燈折疊不方便的問題，先要分析便攜式交通信號燈整個工作的流程。便攜交通信號燈的運輸流程為從交通局儲存地點由工人將便攜交通信號燈搬運到運載車上，經過運輸到達目的地后，再由工人將便攜交通信號燈搬運到指定地點，將電源開啟。在這一過程中由于便攜交通信號燈形態無法折疊體積笨重，導致工人搬運十分費力費時，延長整個工作前準備的過程，延緩目的地交通的疏通。而且因為現有形態無法折疊改變體積，有限的空間內只能存放少量的交通便攜信號燈。如果便攜交通信號燈的體積可以優化改變形態，將會減少便攜交通信號燈存放時所占據的空間達到空間利用率最大化。

3.2 便攜式交通信號燈受環境影響較大問題的分析

現有便攜式交通信號燈受惡劣環境影響較大，如冬天降雪較大時，現有的臨時交通信號燈主要靠上面的擋板來遮擋大部分的雨雪，但是當雨雪過大時仍會造成對信號燈的遮擋，使司機與行人的視線會受到環境的影響，這就要求信號燈的可見范圍與燈罩的設計上有一定改良措施。而且現有臨時交通信號燈的太陽能板是沒有防護措施的，雨雪會直接堆積在上面，對太陽能電池板造成一定的傷害，縮短太陽能電池板的使用壽命。

3.3 便攜式交通信號燈與太陽能板結合體積過大問題的分析

太陽能交通信號燈種類有固定式太陽能交通信號燈和移動式太陽能交通信號燈，這兩種型號在生活中都比較常見應用較多。我們主要研究移動式太陽能交通信號燈，移動式太陽能交通信號燈由太陽能電池板，蓄電池組，控制系統，LED顯示組件，燈桿5大部分組成。太陽能電池板，蓄電池組是信號燈的核心組成部分，給信號燈提供正常工作的電源。在這種組合情況下，由于太陽能電池板與其他組件結合過于生硬，而且現在太陽能電池板與蓄電池組結合后體積過于龐大，而形態是非曲線形態一定程度上影響了美觀。

4 便攜式交通信號燈的設計原則

4.1 便攜式交通信號燈的可持續性原則

可持續性原則是在受到干擾的時候仍能保持其生產率的能力的原則，永續利用和可持續性是持續發展的首要條件。可持續性是指一種可以長久維持的過程或者狀態，便攜式交通信號燈的設計也應當遵循可持續化原則，隨著人類社會的發展，環境與資源正在消退能為人類生活發展提供的支撐越來越有限了。環境的保護也是可以保證可持續發展最終目的的實現，使用清潔的能源來為公共設施供電就顯得尤為重要。現代的發展使人們把建設舒適、清潔、安全的環境作為了重要的目標并且為之不懈的努力。

4.2 便攜式交通信號燈的便攜式原則

便攜式原則是指在不影響產品本身功能性的前提下，盡量使產品重量輕，體積小，更加容易攜帶或者搬運。因此便攜式交通信號燈在設計中應遵循便攜式原則，不僅是為了滿足使用者對便攜性的需求，同時也要體現產品的功能。便攜式產品設計不僅僅要掌握產品的形態及功能，更要注意用戶生理及心里需求，把握好產品與使用者之間的關系。在對臨時信號燈進行便攜式設計的時候要選擇最適合的一種方法進行折疊，要考慮到安全、耐用及使用環境等多種因素之后進行再設計。

5 便攜式交通信號燈的設計實踐

5.1 便攜式交通信號燈的設計理念

本次設計是對現有臨時交通信號燈進行改進，使現有便攜式臨時交通信號燈更符合人們的需求。便攜式交通信號燈應該具備其應有的基本功能保障道路的運行，應采用清潔可持續的能源，在這兩者的基礎上再加以再設計。太陽能技術在近幾年也飛速發展，過去的太陽能板笨重且多為方形占地面積也大，而近幾年新技術柔性太陽能板解決了這一問題。柔性太陽能板是薄膜太陽能電池的一種，而且技術先進、性能優良、成本低廉、用途廣泛。在金屬表面照射紫外光，可以發生光電效應。根據這一原理我有了設計理念。

5.2 便攜式交通信號燈的設計思路

首先，對現有便攜式交通信號燈的結構進行完善，燈柱及柔性太陽能電池板都可以收起，保證了搬運及存放時的方便性。其次，為了保證便攜式交通信號燈的可持續性采用柔性太陽能電池板技術。在外形上交通信號燈的燈罩曲線也非常重要，道路交通信號燈雖然顏色分為紅、綠、黃3種，但它們的配光曲線形狀與其它LED不同，它的配光曲線呈現一邊倒，具有嚴重的不對稱性。這是有原因的，因為交通燈的觀看對象無論是機動車司機、騎自行車者或路人，眼睛都遠低于交通燈，如果采用一般的單色LED，則照射到天空上的光毫無用處，在電能上造成很大浪費。最后燈體上方會預留出監控攝像頭的位置，監控攝像頭采用360度設計，這就保證了在無人監管的情況下車輛出現違規也會及時的傳送到相關部門，有利于維持交通燈有序暢通運行。

5.3 便攜式交通信號燈的設計呈現

便攜式交通信號燈設計方面，考慮到LED作為交通信號燈是目前的主流趨勢，不僅亮度高，易識別，節能環保，而且使用壽命長等優點。所以燈光方面選擇LED。而燈柱這一結構可選擇主要材料具有PC材料特性，如模具成本低，重量輕，伸縮方便，安全性好，無需做額外的防雷措施，模具成型，組裝和安裝都非常方便，防水防塵效果較其他幾種要好。在能源的結合上選擇了柔性太陽能電池板它能與燈柱很好的結合，并且可以附著在蓄電池組箱的外箱上更加節省空間，同時增加柔性太陽能電池板的覆蓋面積，可以積蓄能夠維持便攜式交通信號燈日常的正常運作的電量。

由于惡劣天氣對于現有便攜式交通信號燈的影響較大，所以本次設計將改進遮擋板、與燈罩曲線、燈的內部結構等細節，改進雨雪遮擋板使其曲度既能使雨雪自然滑下并在殼體內部帶有加熱系統防止結冰影響燈光折射，燈罩的曲線也決定了折射的效果，彎曲適宜的曲度也可防止少部分被風吹到燈罩上的雪花不會堆積。

6 結語

便攜式交通信號燈是日常生活中不可或缺的一部分。便攜式交通信號燈設計不僅在造型上急需改良，在功能方面也需要進一步的改良。為了更好的方便人們的生活，維持交通良好、順暢運行，所以本文分析了便攜式交通信號燈現有的問題，闡述了便攜式交通信號燈重要的是“便攜性”這一特點。能源方面與柔性太陽能電池板相結合，從而使便攜式交通信號燈的再設計有了更多可能。

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作者簡介

徐墨婷：（1996—），女，遼寧遼陽人，研究生。研究方向：公共產品創新設計研究。