便携式交通信号灯设计

摘 要：便携式交通信号灯是能够改进紧急交通状况的一种重要的临时交通工具。但是如今现有的便携式交通信号灯存在着一些潜在的问题和不足。本文首先对现有交通信号灯进行调研，并分析其存在问题，然后提出便携式交通信号灯设计的方法，最后赋予实践。以期解决现有便携式交通信号灯的不足，满足现代交通的需求。

关键词：便携式 交通信号灯 设计

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，各地纷纷新建道路或扩宽原有道路来满足人们日益增长的对于道路的需求。而道路修缮好的同时，道路开通应具备的硬件设施不能及时到位。这时临时交通信号灯应运而生，但现阶段的临时交通信号灯在美观度和使用性上都有一定欠缺，会导致临时信号灯的延迟到达。在这段时间内交通将会处于无组织状态，直接影响着交通能否畅通。文章将对现有交通临时信号灯进行调研，并对现有问题进行分析，最后针对现有交通临时信号灯不美观、不利于运输存放等问题进行一些改良设计。

2 便携式交通信号灯的设计调研

2.1 对现有临时信号灯的调研

在对国外临时交通信号灯进行市场调查发现它应具有以下特点：特点一：可见度高。无论天气如何，由LED制成的道路标志都能保持良好的可视性。高能见度也是道路标志的基本要求。特点二：环境适应能力强。国外专业道路信号灯不仅要承受雨雪而且还要经过暴晒，因此所使用的道路信号灯必须具备适应环境的能力，这样才能延长使用寿命。但是对现有交通临时信号灯进行调研发现其特点优势的同时也存在缺陷，缺陷一：体积过大，导致交通临时信号灯在运输及到达地点后工人的搬运存在耗时耗力的问题。缺陷二;受环境影响;缺陷三：外形笨重、粗糙不美观。

2.2 对便携式交通信号灯厂商的调研

对一些生产临时信号灯的厂家进行了调研，如长治太阳能临时交通信号灯厂家、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业，这些公司的主要生产项目有LED交通信号灯交通红绿灯，交通信号控制系统，车道指示灯，行人过街语音提示器等产品。但是这些公司在生产中对于交通临时信号灯的设计都未与时俱进，外观设计较为落后，不符合大众审美，并且造型笨重、粗糙;对于能源上也没有研究如何将现有太阳能能源更好的与临时交通信号灯更好的结合，始终使用原始太阳能电池板，在技术上没有突破;形态上也没有考虑实际应用中运输、存放、搬运上的困难，交通临时信号灯设计还有很多地方需要改进，应针对这些问题对交通临时信号灯进行再设计。

2.3 对便携式交通信号灯工作环境的调研

便携式交通信号灯的工作环境多为室外露天场所，这要求便携式交通信号灯对于环境有很高的适应性。即使在极端恶劣天气蓄电机也能持续正常工作。便携式交通信号灯的工作流程一般情况下从交通局出发由工人搬運到车上，运输到达地点后工人在将其搬运到指定地点，而这一过程中往往存在许多问题，如在交通临时信号灯的使用情境中会出现运输及搬运上的困难，因为现有便携式交通信号灯形态笨重、粗糙无法折叠，搬运给工人带来很大难度，导致难以及时到达现场，从而可能使得路段交通出现混乱的情况。

3 现有便携式交通信号灯存在问题的分析

3.1 便携式交通信号灯折叠不便问题的分析

首先，要分析便携式交通信号灯折叠不方便的问题，先要分析便携式交通信号灯整个工作的流程。便携交通信号灯的运输流程为从交通局储存地点由工人将便携交通信号灯搬运到运载车上，经过运输到达目的地后，再由工人将便携交通信号灯搬运到指定地点，将电源开启。在这一过程中由于便携交通信号灯形态无法折叠体积笨重，导致工人搬运十分费力费时，延长整个工作前准备的过程，延缓目的地交通的疏通。而且因为现有形态无法折叠改变体积，有限的空间内只能存放少量的交通便携信号灯。如果便携交通信号灯的体积可以优化改变形态，将会减少便携交通信号灯存放时所占据的空间达到空间利用率最大化。

3.2 便携式交通信号灯受环境影响较大问题的分析

现有便携式交通信号灯受恶劣环境影响较大，如冬天降雪较大时，现有的临时交通信号灯主要靠上面的挡板来遮挡大部分的雨雪，但是当雨雪过大时仍会造成对信号灯的遮挡，使司机与行人的视线会受到环境的影响，这就要求信号灯的可见范围与灯罩的设计上有一定改良措施。而且现有临时交通信号灯的太阳能板是没有防护措施的，雨雪会直接堆积在上面，对太阳能电池板造成一定的伤害，缩短太阳能电池板的使用寿命。

3.3 便携式交通信号灯与太阳能板结合体积过大问题的分析

太阳能交通信号灯种类有固定式太阳能交通信号灯和移动式太阳能交通信号灯，这两种型号在生活中都比较常见应用较多。我们主要研究移动式太阳能交通信号灯，移动式太阳能交通信号灯由太阳能电池板，蓄电池组，控制系统，LED显示组件，灯杆5大部分组成。太阳能电池板，蓄电池组是信号灯的核心组成部分，给信号灯提供正常工作的电源。在这种组合情况下，由于太阳能电池板与其他组件结合过于生硬，而且现在太阳能电池板与蓄电池组结合后体积过于庞大，而形态是非曲线形态一定程度上影响了美观。

4 便携式交通信号灯的设计原则

4.1 便携式交通信号灯的可持续性原则

可持续性原则是在受到干扰的时候仍能保持其生产率的能力的原则，永续利用和可持续性是持续发展的首要条件。可持续性是指一种可以长久维持的过程或者状态，便携式交通信号灯的设计也应当遵循可持续化原则，随着人类社会的发展，环境与资源正在消退能为人类生活发展提供的支撑越来越有限了。环境的保护也是可以保证可持续发展最终目的的实现，使用清洁的能源来为公共设施供电就显得尤为重要。现代的发展使人们把建设舒适、清洁、安全的环境作为了重要的目标并且为之不懈的努力。

4.2 便携式交通信号灯的便携式原则

便携式原则是指在不影响产品本身功能性的前提下，尽量使产品重量轻，体积小，更加容易携带或者搬运。因此便携式交通信号灯在设计中应遵循便携式原则，不仅是为了满足使用者对便携性的需求，同时也要体现产品的功能。便携式产品设计不仅仅要掌握产品的形态及功能，更要注意用户生理及心里需求，把握好产品与使用者之间的关系。在对临时信号灯进行便携式设计的时候要选择最适合的一种方法进行折叠，要考虑到安全、耐用及使用环境等多种因素之后进行再设计。

5 便携式交通信号灯的设计实践

5.1 便携式交通信号灯的设计理念

本次设计是对现有临时交通信号灯进行改进，使现有便携式临时交通信号灯更符合人们的需求。便携式交通信号灯应该具备其应有的基本功能保障道路的运行，应采用清洁可持续的能源，在这两者的基础上再加以再设计。太阳能技术在近几年也飞速发展，过去的太阳能板笨重且多为方形占地面积也大，而近几年新技术柔性太阳能板解决了这一问题。柔性太阳能板是薄膜太阳能电池的一种，而且技术先进、性能优良、成本低廉、用途广泛。在金属表面照射紫外光，可以发生光电效应。根据这一原理我有了设计理念。

5.2 便携式交通信号灯的设计思路

首先，对现有便携式交通信号灯的结构进行完善，灯柱及柔性太阳能电池板都可以收起，保证了搬运及存放时的方便性。其次，为了保证便携式交通信号灯的可持续性采用柔性太阳能电池板技术。在外形上交通信号灯的灯罩曲线也非常重要，道路交通信号灯虽然颜色分为红、绿、黄3种，但它们的配光曲线形状与其它LED不同，它的配光曲线呈现一边倒，具有严重的不对称性。这是有原因的，因为交通灯的观看对象无论是机动车司机、骑自行车者或路人，眼睛都远低于交通灯，如果采用一般的单色LED，则照射到天空上的光毫无用处，在电能上造成很大浪费。最后灯体上方会预留出监控摄像头的位置，监控摄像头采用360度设计，这就保证了在无人监管的情况下车辆出现违规也会及时的传送到相关部门，有利于维持交通灯有序畅通运行。

5.3 便携式交通信号灯的设计呈现

便携式交通信号灯设计方面，考虑到LED作为交通信号灯是目前的主流趋势，不仅亮度高，易识别，节能环保，而且使用寿命长等优点。所以灯光方面选择LED。而灯柱这一结构可选择主要材料具有PC材料特性，如模具成本低，重量轻，伸缩方便，安全性好，无需做额外的防雷措施，模具成型，组装和安装都非常方便，防水防尘效果较其他几种要好。在能源的结合上选择了柔性太阳能电池板它能与灯柱很好的结合，并且可以附着在蓄电池组箱的外箱上更加節省空间，同时增加柔性太阳能电池板的覆盖面积，可以积蓄能够维持便携式交通信号灯日常的正常运作的电量。

由于恶劣天气对于现有便携式交通信号灯的影响较大，所以本次设计将改进遮挡板、与灯罩曲线、灯的内部结构等细节，改进雨雪遮挡板使其曲度既能使雨雪自然滑下并在壳体内部带有加热系统防止结冰影响灯光折射，灯罩的曲线也决定了折射的效果，弯曲适宜的曲度也可防止少部分被风吹到灯罩上的雪花不会堆积。

6 结语

便携式交通信号灯是日常生活中不可或缺的一部分。便携式交通信号灯设计不仅在造型上急需改良，在功能方面也需要进一步的改良。为了更好的方便人们的生活，维持交通良好、顺畅运行，所以本文分析了便携式交通信号灯现有的问题，阐述了便携式交通信号灯重要的是“便携性”这一特点。能源方面与柔性太阳能电池板相结合，从而使便携式交通信号灯的再设计有了更多可能。

参考文献：

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作者简介

徐墨婷：（1996—），女，辽宁辽阳人，研究生。研究方向：公共产品创新设计研究。