2013年08月28日09:36
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日本京三制作所開發(fā)的交通信號控制系統(tǒng)不僅可實現(xiàn)信號燈本身的節(jié)電及應(yīng)對停電，還可通過信號控制來改善汽車燃效。該公司充分利用自身的技術(shù)實力，向未開拓領(lǐng)域的節(jié)能及二氧化碳減排發(fā)起挑戰(zhàn)。
京三制作所交通設(shè)備事業(yè)部副部長（主管技術(shù)部及品質(zhì)管理部）風(fēng)間洋說：“今年4月上市的最新款LED式信號燈實現(xiàn)了10瓦以下的功耗�！痹摴臼侨毡敬笮徒煌ㄐ盘枱羯a(chǎn)企業(yè)，為了實現(xiàn)安全而順暢的道路交通，一直在開發(fā)交通信號控制系統(tǒng)等。而且，近年來還開始致力于節(jié)電及停電對策等。
以東日本大地震為節(jié)點
LED式信號燈全面得到普及，是近10年左右的事。目前在市中心等處，幾乎所有信號燈都已經(jīng)采用LED。
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| 最新款LED式信號燈。在LED前側(cè)新設(shè)置擴散透鏡，在確保能見度的同時，將LED數(shù)量減少到一半左右，使功耗控制在10瓦以下。 |
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，由于從較低處射來的陽光，使得沒有亮著的信號燈看上去像是亮著一樣的現(xiàn)象。
以往的白熾燈式信號燈在白熾燈背后裝有反射鏡。這就是問題所在。在早晨和傍晚，陽光會因此而發(fā)生反射，從而發(fā)生疑似亮燈現(xiàn)象。
LED式信號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，這也是一個較大的優(yōu)點。如果采用白熾燈，為了確保信號燈性能，需要半年左右就進(jìn)行更換。而LED可連續(xù)使用接近10年時間。
東日本大地震之后，人們的節(jié)電意識迅速高漲，因而LED得到了普及。結(jié)果，長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式信號燈，京三制作所通過自主改進(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式信號燈相比，功耗也減少了3～5成左右。
風(fēng)間說：“降低功耗的關(guān)鍵在于擴散透鏡的形狀，我們使之表面看上去像是在發(fā)光。”通過這種透鏡，得以實現(xiàn)了在確保能見度的同時，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。風(fēng)間說：“由于地震后的計劃停電，因信號燈不亮而發(fā)生了多起交通事故，盡快采取停電對策已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。”因此，京三制作所還開發(fā)出了3款附加停電對策電源裝置。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在推進(jìn)采用。
通過順暢的道路交通實現(xiàn)二氧化碳減排
試驗采用了配備太陽能電池板和鋰離子電池的“太陽能電源供給附加裝置”的信號燈。
這3款產(chǎn)品配備的蓄電池容量以及停電時的亮燈狀態(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小時之后，可持續(xù)正常亮燈約6個小時。與之相比電池容量較小的產(chǎn)品在充電3小時左右之后，可使紅色或者黃色信號燈持續(xù)閃爍3個小時左右。
另一款產(chǎn)品配備簡易型電源單元，停電時會持續(xù)亮燈，直至十字路口的信號燈全部變?yōu)榧t色，使所有車輛停止行駛之后才熄燈。
京三制作所還開發(fā)了配備太陽能電池板和鋰離子電池的附加裝置，2011年度在川崎市試驗采用。平時也可在白天利用太陽能發(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，比信號燈節(jié)電效果更大、更重要的是道路交通系統(tǒng)整體的對策。風(fēng)間介紹道：“通過減少交通擁堵，實現(xiàn)順暢的道路交通，汽車的實際燃效效率會得到改善，可削減尾氣產(chǎn)生的二氧化碳�！�
作為對策之一，京三制作所開發(fā)出了“協(xié)議信號控制系統(tǒng)”。
以往的信號控制與新開發(fā)的“協(xié)議信號控制”的比較。
以往的信號控制系統(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)一決定綠燈時間。因此，無法應(yīng)對交通量突然發(fā)生變化，未必能實現(xiàn)最佳綠燈時間。
能源領(lǐng)域出現(xiàn)新業(yè)務(wù)
而京三制作所新開發(fā)的系統(tǒng)可使相鄰十字路口的信號燈之間實時交換交通量等信息。并且，能夠根據(jù)來自上游十字路口的信息，控制下游十字路口的信號燈，使停車數(shù)量及時間實現(xiàn)最小化。由于可進(jìn)行實時控制，因此還可應(yīng)對突發(fā)性需求變動。
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，因此于2011年度開始正式采用。
京三制作所目前還在積極開發(fā)能源領(lǐng)域的新技術(shù)，力爭實現(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系統(tǒng)”。該系統(tǒng)可利用工廠集塵裝置等的廢氣旋轉(zhuǎn)渦輪機進(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)計的渦輪機。由于對渦輪機的形狀進(jìn)行了改進(jìn)，因此不會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。
集塵裝置中設(shè)置的“排氣能源回收渦輪機系統(tǒng)”示意圖。
目前正在進(jìn)行現(xiàn)場試驗，不久即將實現(xiàn)產(chǎn)品化。京三制作所稱，目前已經(jīng)接到大型企業(yè)的咨詢。
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)實力的領(lǐng)域還有很多。京三制作所為實際證明這一點，今后將繼續(xù)發(fā)起挑戰(zhàn)。 （日經(jīng)能源環(huán)境網(wǎng) 供稿）
