移动式太阳能交通信号灯灯头方向可调装置设计
1、引言
对新疆各县、市平交口构形的调查显示，异型平交口普遍存在于各地区，主要为T形平交口的变异：Y形平交口和三路交叉异形平交口，以及十字形平交口的变异：X形平交口和四路交叉异形平交口。当前，随着交通流的徒升，各地区正在开展交通管理改善，移动式太阳能交通信号的应用也越来越广，但移动式太阳能交通信号灯灯头为固定的一体化结构，不具备调整灯头方向的功能；而道路平面交叉口交通流信号灯控制，要求交通信号灯各方向灯头主面对正于所控制的进口，以避免机动车驾驶人仅看到信号灯投影面而产生模糊视觉，造成误判，易引发闯红灯事件，甚或发生交通事故。实践表明，移动式太阳能交通信号灯应用于异形平交口时，确存在一定问题，需要对其进行技术调整。本文设计了一种移动式太阳能交通信号灯灯头方向可调装置，该装置可因平面交叉口构形变化而调整各灯头方向。
2、视觉误差分析
这里，以移动式太阳能交通信号灯应用于常见的Y形平交口为例，对机动车驾驶人的视觉误差进行分析，如图1所示。其中，a、b、c面分别表示移动式太阳能交通信号灯灯头主面，a’和c’分别为A进口和C进口机动车驾驶人能够看到信号灯的投影面。
国标《道路交通信号灯设置与安装规范》7.6条规定：车道信号灯安装位置应正对所控的车道；7.1.1条规定：对应于路口某进口，可根据需要安装一个或多个信号灯组；7.1.2条规定：信号灯可安装在出口左侧、出口上方、出口右侧、进口左侧、进口上方和进口右侧，若只安装一个信号灯组，应安装在出口处；7.1.3至少有一个信号灯组的安装位置能确保，在该信号灯组所指示的车道上的驾驶人，位于规定的范围内时均能清晰观察到信号灯；7.2.2条规定：无图案宽角度信号灯基准轴左右各10°，无图案窄角度信号灯基准轴左右各5°，图案指示信号灯基准轴左右各10°。可见，各类异形平交口配置移动式太阳能交通信号灯，至少有一个灯面仅能对机动车驾驶人显示狭小的投影面，难以满足视觉需要和交通信号灯使用的技术要求，需要改进。
3、可调装置设计
规划本装置在移动式太阳能交通信号灯原有结构条件下进行调整性设计，满足各灯头可调并对正各受控进口的目的。图2和图3分别为本装置主要结构和实物。将各灯头安装于上固定盘和下固定盘间，上、下固定盘分别开有三个中心孔，灯头与上、下固定盘之间用螺栓固定连接。以上、下固定盘对应中心孔圆心所在直线为轴旋转灯头，使灯头达到最佳方向。
4、结语
本文涉及移动式太阳能交通信号灯灯头方向可调装置经实际应用，不仅能解决机动车驾驶人在Y形平交口的视觉误差问题，也能解决在三路交叉异形平交口，以及X形平交口、四路交叉异形平交口的视觉误差问题。本研究受新疆科技型中小企业技术创新基金项目（2014531070）资助，并获国家专利（ZL 2014 2 0765962.1），在各地区对异形平交口使用移动式太阳能交通信号灯进行交通流控制具有较强的现实意义。
（作者单位：1.新疆大学；2.新疆正阳交通规划设计研究所）