日本開(kāi)發(fā)交通信號(hào)控制系統(tǒng)幫助汽車(chē)改善燃效
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日本京三制作所日前開(kāi)發(fā)了一款交通信號(hào)控制系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅可實(shí)現(xiàn)信號(hào)燈本身的節(jié)電及應(yīng)對(duì)停電,還可通過(guò)信號(hào)控制來(lái)改善汽車(chē)燃效。
京三制作所交通設(shè)備事業(yè)部副部長(zhǎng)(主管技術(shù)部及品質(zhì)管理部)風(fēng)間洋說(shuō):”今年4月上市的最新款LED式信號(hào)燈實(shí)現(xiàn)了10瓦以下的功耗?!痹摴臼侨毡敬笮徒煌ㄐ盘?hào)燈生產(chǎn)企業(yè),為了實(shí)現(xiàn)安全而順暢的道路交通,一直在開(kāi)發(fā)交通信號(hào)控制系統(tǒng)等。而且,近年來(lái)還開(kāi)始致力于節(jié)電及停電對(duì)策等。
以東日本大地震為節(jié)點(diǎn)
LED式信號(hào)燈全面得到普及,是近10年左右的事。目前在市中心等處,幾乎所有信號(hào)燈都已經(jīng)采用LED。
最初探討采用LED的最大原因,是為了解決”疑似亮燈”現(xiàn)象。這是一種在早晨和傍晚,由于從較低處射來(lái)的陽(yáng)光,使得沒(méi)有亮著的信號(hào)燈看上去像是亮著一樣的現(xiàn)象。
以往的白熾燈式信號(hào)燈在白熾燈背后裝有反射鏡。這就是問(wèn)題所在。在早晨和傍晚,陽(yáng)光會(huì)因此而發(fā)生反射,從而發(fā)生疑似亮燈現(xiàn)象。
LED式信號(hào)燈由于不需要反射鏡,因此不必?fù)?dān)心出現(xiàn)疑似亮燈現(xiàn)象。另外,還可減少保養(yǎng)費(fèi),這也是一個(gè)較大的優(yōu)點(diǎn)。如果采用白熾燈,為了確保信號(hào)燈性能,需要半年左右就進(jìn)行更換。而LED可連續(xù)使用接近10年時(shí)間。
東日本大地震之后,人們的節(jié)電意識(shí)迅速高漲,因而LED得到了普及。結(jié)果,長(zhǎng)期存在的降低初始成本的課題也取得了進(jìn)展。
而且,為了加速普及LED式信號(hào)燈,京三制作所通過(guò)自主改進(jìn),使今年4月發(fā)布的最新款產(chǎn)品的功耗降到了10瓦以下。白熾燈式信號(hào)燈的功耗約為60瓦,而新產(chǎn)品約為其6分之1以下。與原有LED式信號(hào)燈相比,功耗也減少了3~5成左右。
風(fēng)間說(shuō):”降低功耗的關(guān)鍵在于擴(kuò)散透鏡的形狀,我們使之表面看上去像是在發(fā)光。”通過(guò)這種透鏡,得以實(shí)現(xiàn)了在確保能見(jiàn)度的同時(shí),減少LED的數(shù)量,并降低功耗。
東日本大地震之后日益高漲的,不僅是節(jié)電意識(shí)。風(fēng)間說(shuō):”由于地震后的計(jì)劃停電,因信號(hào)燈不亮而發(fā)生了多起交通事故,盡快采取停電對(duì)策已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。”因此,京三制作所還開(kāi)發(fā)出了3款附加停電對(duì)策電源裝置。從2011年度起,日本警視廳及神奈川縣、宮城縣和滋賀縣等的警察部門(mén)在推進(jìn)采用。
通過(guò)順暢的道路交通實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排
這3款產(chǎn)品配備的蓄電池容量以及停電時(shí)的亮燈狀態(tài)等有所不同。配備最大容量鋰離子電池的產(chǎn)品充電約12小時(shí)之后,可持續(xù)正常亮燈約6個(gè)小時(shí)。與之相比電池容量較小的產(chǎn)品在充電3小時(shí)左右之后,可使紅色或者黃色信號(hào)燈持續(xù)閃爍3個(gè)小時(shí)左右。
另一款產(chǎn)品配備簡(jiǎn)易型電源單元,停電時(shí)會(huì)持續(xù)亮燈,直至十字路口的信號(hào)燈全部變?yōu)榧t色,使所有車(chē)輛停止行駛之后才熄燈。
京三制作所還開(kāi)發(fā)了配備太陽(yáng)能電池板和鋰離子電池的附加裝置,2011年度在川崎市試驗(yàn)采用。平時(shí)也可在白天利用太陽(yáng)能發(fā)電,為節(jié)電做貢獻(xiàn)。
京三制作所認(rèn)為,在節(jié)能及二氧化碳減排方面,比信號(hào)燈節(jié)電效果更大、更重要的是道路交通系統(tǒng)整體的對(duì)策。風(fēng)間介紹道:”通過(guò)減少交通擁堵,實(shí)現(xiàn)順暢的道路交通,汽車(chē)的實(shí)際燃效效率會(huì)得到改善,可削減尾氣產(chǎn)生的二氧化碳?!?/p>
作為對(duì)策之一,京三制作所開(kāi)發(fā)出了”協(xié)議信號(hào)控制系統(tǒng)”。
以往的信號(hào)控制系統(tǒng)是以之前的交通數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),由交通管制中心統(tǒng)一決定綠燈時(shí)間。因此,無(wú)法應(yīng)對(duì)交通量突然發(fā)生變化,未必能實(shí)現(xiàn)最佳綠燈時(shí)間。
能源領(lǐng)域出現(xiàn)新業(yè)務(wù)
而京三制作所新開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)可使相鄰十字路口的信號(hào)燈之間實(shí)時(shí)交換交通量等信息。并且,能夠根據(jù)來(lái)自上游十字路口的信息,控制下游十字路口的信號(hào)燈,使停車(chē)數(shù)量及時(shí)間實(shí)現(xiàn)最小化。由于可進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,因此還可應(yīng)對(duì)突發(fā)性需求變動(dòng)。
作為示范業(yè)務(wù),該控制系統(tǒng)2007年度在宮崎市得到采用,2009年度在靜岡縣磐田市得到采用。其效果得到證實(shí),因此于2011年度開(kāi)始正式采用。
京三制作所目前還在積極開(kāi)發(fā)能源領(lǐng)域的新技術(shù),力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。其中之一就是充分利用廢棄能源的”排氣能源回收渦輪機(jī)系統(tǒng)”。該系統(tǒng)可利用工廠(chǎng)集塵裝置等的廢氣旋轉(zhuǎn)渦輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。在集塵裝置排氣一側(cè)的配管內(nèi),嵌入自主設(shè)計(jì)的渦輪機(jī)。由于對(duì)渦輪機(jī)的形狀進(jìn)行了改進(jìn),因此不會(huì)增加集塵裝置整體的功耗,可穩(wěn)定發(fā)電。如果配管直徑為550毫米,排氣風(fēng)速為每秒15米,大約可獲得400瓦的電力。
目前正在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),不久即將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。京三制作所稱(chēng),目前已經(jīng)接到大型企業(yè)的咨詢(xún)。
為在節(jié)能及二氧化碳減排方面保持世界領(lǐng)先地位,可充分發(fā)揮日本出色技術(shù)實(shí)力的領(lǐng)域還有很多。京三制作所為實(shí)際證明這一點(diǎn),今后將繼續(xù)發(fā)起挑戰(zhàn)。