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日本开发交通信号控制系统帮助汽车改善燃效

日本京三制作所日前开发了一款交通信号控制系统,该系统不仅可实现信号灯本身的节电及应对停电,还可通过信号控制来改善汽车燃效。

京三制作所交通设备事业部副部长(主管技术部及品质管理部)风间洋说:“今年4月上市的最新款LED式信号灯实现了10瓦以下的功耗。”该公司是日本大型交通信号灯生产企业,为了实现安全而顺畅的道路交通,一直在开发交通信号控制系统等。而且,近年来还开始致力于节电及停电对策等。

以东日本大地震为节点

LED式信号灯全面得到普及,是近10年左右的事。目前在市中心等处,几乎所有信号灯都已经采用LED。

最初探讨采用LED的最大原因,是为了解决“疑似亮灯”现象。这是一种在早晨和傍晚,由于从较低处射来的阳光,使得没有亮着的信号灯看上去像是亮着一样的现象。

以往的白炽灯式信号灯在白炽灯背后装有反射镜。这就是问题所在。在早晨和傍晚,阳光会因此而发生反射,从而发生疑似亮灯现象。

LED式信号灯由于不需要反射镜,因此不必担心出现疑似亮灯现象。另外,还可减少保养费,这也是一个较大的优点。如果采用白炽灯,为了确保信号灯性能,需要半年左右就进行更换。而LED可连续使用接近10年时间。

东日本大地震之后,人们的节电意识迅速高涨,因而LED得到了普及。结果,长期存在的降低初始成本的课题也取得了进展。

而且,为了加速普及LED式信号灯,京三制作所通过自主改进,使今年4月发布的最新款产品的功耗降到了10瓦以下。白炽灯式信号灯的功耗约为60瓦,而新产品约为其6分之1以下。与原有LED式信号灯相比,功耗也减少了3~5成左右。

风间说:“降低功耗的关键在于扩散透镜的形状,我们使之表面看上去像是在发光。”通过这种透镜,得以实现了在确保能见度的同时,减少LED的数量,并降低功耗。

东日本大地震之后日益高涨的,不仅是节电意识。风间说:“由于地震后的计划停电,因信号灯不亮而发生了多起交通事故,尽快采取停电对策已经成为当务之急。”因此,京三制作所还开发出了3款附加停电对策电源装置。从2011年度起,日本警视厅及神奈川县、宫城县和滋贺县等的警察部门在推进采用。

通过顺畅的道路交通实现二氧化碳减排

这3款产品配备的蓄电池容量以及停电时的亮灯状态等有所不同。配备最大容量锂离子电池的产品充电约12小时之后,可持续正常亮灯约6个小时。与之相比电池容量较小的产品在充电3小时左右之后,可使红色或者黄色信号灯持续闪烁3个小时左右。

另一款产品配备简易型电源单元,停电时会持续亮灯,直至十字路口的信号灯全部变为红色,使所有车辆停止行驶之后才熄灯。

京三制作所还开发了配备太阳能电池板和锂离子电池的附加装置,2011年度在川崎市试验采用。平时也可在白天利用太阳能发电,为节电做贡献。

京三制作所认为,在节能及二氧化碳减排方面,比信号灯节电效果更大、更重要的是道路交通系统整体的对策。风间介绍道:“通过减少交通拥堵,实现顺畅的道路交通,汽车的实际燃效效率会得到改善,可削减尾气产生的二氧化碳。”

作为对策之一,京三制作所开发出了“协议信号控制系统”。

以往的信号控制系统是以之前的交通数据为基础,由交通管制中心统一决定绿灯时间。因此,无法应对交通量突然发生变化,未必能实现最佳绿灯时间。

能源领域出现新业务

而京三制作所新开发的系统可使相邻十字路口的信号灯之间实时交换交通量等信息。并且,能够根据来自上游十字路口的信息,控制下游十字路口的信号灯,使停车数量及时间实现最小化。由于可进行实时控制,因此还可应对突发性需求变动。

作为示范业务,该控制系统2007年度在宫崎市得到采用,2009年度在静冈县磐田市得到采用。其效果得到证实,因此于2011年度开始正式采用。

京三制作所目前还在积极开发能源领域的新技术,力争实现商业化。其中之一就是充分利用废弃能源的“排气能源回收涡轮机系统”。该系统可利用工厂集尘装置等的废气旋转涡轮机进行发电。在集尘装置排气一侧的配管内,嵌入自主设计的涡轮机。由于对涡轮机的形状进行了改进,因此不会增加集尘装置整体的功耗,可稳定发电。如果配管直径为550毫米,排气风速为每秒15米,大约可获得400瓦的电力。

目前正在进行现场试验,不久即将实现产品化。京三制作所称,目前已经接到大型企业的咨询。

为在节能及二氧化碳减排方面保持世界领先地位,可充分发挥日本出色技术实力的领域还有很多。京三制作所为实际证明这一点,今后将继续发起挑战。

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