Tín hiệu giao thông là thiết bị không thể thiếu trong quản lý giao thông đường bộ. Họ chỉ đạo việc di chuyển của các phương tiện và người đi bộ thông qua sự thay đổi tín hiệu đèn, từ đó duy trì trật tự giao thông và đảm bảo an toàn giao thông.
Nguyên lý làm việc của chúng kết hợp điều khiển điện tử, công nghệ định thời gian và màn hình quang học để tạo thành một hệ thống điều khiển giao thông hiệu quả và đáng tin cậy.
Nguyên tắc làm việc cốt lõi
Tín hiệu giao thông chủ yếu bao gồm ba phần: bộ điều khiển, thiết bị tạo tín hiệu và mô-đun hiển thị. Quá trình cốt lõi có thể được tóm tắt như sau: điều khiển thời gian hoặc đầu vào tín hiệu cảm biến → xử lý bộ điều khiển → thực thi thiết bị tạo tín hiệu → mô-đun hiển thị hiển thị các thay đổi ánh sáng.
Cơ chế điều khiển thời gian: Tín hiệu giao thông truyền thống thường sử dụng chế độ điều khiển thời gian. Bộ hẹn giờ-tích hợp sẵn của chúng (chẳng hạn như bộ điều khiển PLC hoặc bộ vi điều khiển) kiểm soát thời gian bật/tắt của đèn đỏ, lục và vàng theo chu kỳ theo khoảng thời gian đặt trước. Ví dụ: thời gian đèn xanh trên đường chính có thể là 60 giây, trên đường phụ là 30 giây và đèn vàng là 3 giây. Ở chế độ này, đèn tín hiệu hoạt động độc lập theo “thời gian biểu” được cài đặt sẵn mà không cần đầu vào cảm biến bên ngoài.
Cơ chế điều khiển cảm ứng: Với những tiến bộ công nghệ, một số đèn giao thông đã tích hợp thiết bị phát hiện phương tiện hoặc người đi bộ (chẳng hạn như cuộn dây cảm ứng địa từ, cảm biến hồng ngoại hoặc camera). Bằng cách giám sát lưu lượng giao thông hoặc số lượng người đi bộ trong thời gian thực, đèn giao thông có thể tự động điều chỉnh chu kỳ của chúng để lập lịch trình thông minh hơn. Ví dụ: khi độ dài hàng đợi vượt quá ngưỡng, bộ điều khiển sẽ kéo dài thời gian đèn xanh; ngược lại, nếu không có phương tiện nào đi qua thì thời gian đèn xanh được rút ngắn để giảm thời gian chờ đợi.
Tạo và hiển thị tín hiệu: Các lệnh đầu ra của bộ điều khiển được truyền đến thiết bị tạo tín hiệu thông qua rơle hoặc công tắc điện tử, điều khiển bóng đèn LED có độ sáng-cao phát ra ánh sáng. Các màu sắc khác nhau của ánh sáng được điều khiển bởi các mô-đun mạch độc lập và ánh sáng được tập trung và chiếu qua thấu kính hoặc gương phản xạ để đảm bảo khả năng hiển thị ở khoảng cách xa. Đèn giao thông LED hiện đại tiêu thụ ít điện năng hơn (ví dụ: chỉ 5-15W mỗi bóng đèn) và có tuổi thọ 5-10 năm, vượt xa so với bóng đèn sợi đốt truyền thống.