交通標(biāo)志是高等級(jí)公路重要的交通安全設(shè)施之一。本文在分析道路標(biāo)志、交通信號(hào)燈和施工安全標(biāo)志現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)先進(jìn)的led燈光標(biāo)志的結(jié)構(gòu)、特性、性能、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了較詳細(xì)的闡述。

    

    隨著我國(guó)公路等級(jí)的提高，公路高速化已經(jīng)成為現(xiàn)代化公路建設(shè)的重要示志。高速公路以其高速、安全、舒適的特點(diǎn)贏得了人們的廣泛歡迎，而高速公路的這些優(yōu)異性能是通過(guò)其應(yīng)用的各種先進(jìn)設(shè)施、技術(shù)和措施來(lái)保證的，交通安全設(shè)施就是其中不可分割的重要部分。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，新技術(shù)、新材料、新工藝在交通標(biāo)志中得到推廣和應(yīng)用。

    

    1　現(xiàn)狀分析

    

    1.1　道路標(biāo)志

    

    “八五”以前，我國(guó)公路建設(shè)相對(duì)滯后，道路行車速度緩慢，路況相對(duì)較差，對(duì)公路標(biāo)志雖有要求，但標(biāo)準(zhǔn)不高，大多采用鋼結(jié)構(gòu)支架、板材及油漆等材料制作。隨著公路建設(shè)的發(fā)展和公路等級(jí)的提高，行車速度大大加快，對(duì)公路標(biāo)志的技術(shù)性能提出了新的要求。八十年代末引進(jìn)和采用反光膜標(biāo)志材料后，使得公路標(biāo)志的技術(shù)性能上了一個(gè)新臺(tái)階，達(dá)到了較為理想的效果。然而公路路況和行車環(huán)境是錯(cuò)綜復(fù)雜的，反光膜標(biāo)志有其優(yōu)點(diǎn)，但也存在不足。例如，在高等級(jí)公路的施工路段、收費(fèi)道口、立交出入口等，特別是在天氣不好和能見度較低的情況下，僅依靠反光膜標(biāo)志就顯得不夠清晰和醒目，主動(dòng)發(fā)光型的電子燈光標(biāo)志正好能彌補(bǔ)上述缺陷。

    

    1.2　交通信號(hào)燈

    

    為便于駕駛?cè)藛T觀察，信號(hào)燈一般設(shè)置在距離路面5m以上位置。老式信號(hào)燈通常由白熾燈、反光碗加濾色片制成，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，但致命缺點(diǎn)是燈泡易損壞、能見度低，影響車輛的安全駕駛和通行。目前，我國(guó)城市90%以上信號(hào)燈仍是采用上述結(jié)構(gòu)，而高等級(jí)公路收費(fèi)站需要傳遞信息快、效果明顯的信號(hào)燈裝置。采用led的新型交通信號(hào)燈則克服了老式信號(hào)燈燈泡易損壞和能見度低的問題，使得信號(hào)燈成為半永久性裝置。

    

    1.3　施工安全標(biāo)志

    

    施工路段施工安全標(biāo)志一般有警示帽、安全燈及各類反光交通標(biāo)志，這些標(biāo)志雖起到了一定的安全警示作用，但很不醒目。例如，施工段反光膜標(biāo)志雖有圖形或文字顯示，然而其結(jié)構(gòu)形式與正常道路標(biāo)志相同，駕駛?cè)藛T由于視覺慣性，加上長(zhǎng)途駕駛疲勞，很容易忽視施工路段車速減慢標(biāo)志的內(nèi)容，而引發(fā)交通事故。施工路段占用公路造成路幅變窄，引起車輛擁擠，夜間依靠車燈反射的反光膜標(biāo)志就難以辯別，后續(xù)車輛容易誤判。而新型燈光安全警示標(biāo)志，以led作為光源，以頻閃形式發(fā)出信息，大大提高了警示作用，對(duì)確保公路施工路段的施工安全起到積極作用的促進(jìn)作用。

    

    2　led燈光標(biāo)志

    

    2.1　結(jié)構(gòu)

    

    LED燈光標(biāo)志的核心部分即是半導(dǎo)體發(fā)光器件，其結(jié)構(gòu)如圖1。半導(dǎo)體發(fā)光材料封裝于透明樹脂中，當(dāng)兩極通以一定電流時(shí)，半導(dǎo)體材料能直接將電流轉(zhuǎn)換為光能量，單器件一般供電電流僅為20mA，供電電壓為2～3.5V，實(shí)際運(yùn)用時(shí)可將任意數(shù)量的單器件組合，此時(shí)光亮度可滿足不同場(chǎng)合的需要。

    

    2.2　特性

    

    隨著半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展，新穎的led發(fā)光器件層出不窮，發(fā)光強(qiáng)度也不斷提高，顯示顏色也由原來(lái)的紅色、黃綠色，發(fā)展到現(xiàn)今的紅、純綠、藍(lán)綠、藍(lán)等所有光譜，為LED器件運(yùn)用于公路建設(shè)提供了最有效的保證。

    

    LED的功耗和體積均非常小，其波長(zhǎng)范圍很窄，通以一定電流后即能發(fā)出所需的光能，無(wú)需再在設(shè)備上加裝濾色片。又由于其光角度較小，即本身單一器件均為聚光設(shè)計(jì)，設(shè)備上不需要再加裝反光或聚光裝置。

    

    led發(fā)光器的以上特性，可組成多種能見度的信號(hào)顯示裝置，并可組成象素群顯示平面文字、圖案等，發(fā)光標(biāo)志牌在公路上的廣泛應(yīng)用，有利于提高車輛行駛的安全性。

    

    由于LED發(fā)光器件為半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，它區(qū)別于白熾燈燈絲，供電要求較白熾燈為高，一般需恒流恒壓供電，必要時(shí)需進(jìn)行溫度補(bǔ)償。