Модульный светодиодный пешеходный переход с автономным питанием

Согласно статистике [4], в нашей стране ежегодно совершается около 70 тысяч наездов на пешеходов. Каждое третье дорожно-транспортное происшествие (ДТП) – это наезд на пешехода, а в городах с населением более 200 000 человек этот показатель составляет до половины из всех ДТП.

В последние время, в результате ДТП погибает около 100 000 пешеходов ежегодно, каждый седьмой из пострадавших в ДТП, то есть около 10 000 пешеходов в год, становятся инвалидами и более 55 000 получают серьезные травмы. Каждый такой случай - трагедия для обоих участников ДТП и членов их семей. Пешеход в результате наезда на него автотранспортного средства в лучшем случае попадает в больницу, а водитель получает психологическую травму на всю жизнь, привлекается к уголовной ответственности и выплачивает компенсацию пострадавшему [1,2,3].

Наезды автотранспорта на пешеходов происходят как на нерегулируемых, так и на регулируемых пешеходных переходах, и если в последнем случае число пострадавших, ввиду светофорного регулирования движения, сравнительно невелико, то на нерегулируемых пешеходных переходах ситуация обстоит гораздо хуже [4].

Основными факторами наездов на пешеходов на нерегулируемых пешеходных переходах являются:

· плохая освещенность и видимость линии разметки и знаков пешеходного перехода;

· неблагоприятные погодные условия – дождь, грязь, туман и прочие;

· перекрытие знака «Пешеходный переход» крупногабаритными автомобилями;

· загрязнение фар автотранспортных средств период дождя и весенне-осенней распутицы;

· отвлечение внимание водителя и, как следствие, невозможность заблаговременного снижения скорости перед пешеходным переходом.

Острейшей проблемой является плохая видимость пешехода в темное время суток. По статистике наезды на пешехода в тёмное время суток составляют 39,5% всех ДТП, что превышает дневной показатель примерно на 10%, а риск получить смертельные травмы в тёмное время для пешеходов повышается на 43,9%. Именно в темное время суток гибнет более двух третей от всех погибших пешеходов.

В целях повышения безопасности дорожного движения и снижения аварийности на дорогах, в том числе на пешеходных переходах городов, а также трасс федерального и регионального значения предлагается оснастить зону пешеходных переходов автодорог модульной конструкцией со светодиодным освещением и автономным питанием. Схематичный вид такого пешеходного перехода показан на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема модульного светодиодного перехода с автономным питанием от солнечных батарей

Как видно из рисунка 1, классическая дорожная разметка типа «зебра» формируется из отдельных модулей освещения, монтируемых на заранее подготовленную твердую поверхность.

Отдельный модуль освещения, показанный на рисунке 2, состоит из металлического корпуса, разделенного на 2 отсека, в одном из которых располагается печатная плата со светодиодами, в другом – солнечная батарея.

Рисунок 2. Конструкция модуля освещения пешеходного перехода

Для обеспечения полной герметичности и высокой механической прочности отсеки модуля заполнены полимерным веществом с различной степенью прозрачности. Для беспрепятственного воздействия светового потока на поверхность солнечной панели отсек заполнен прозрачным полимером, а для рассеянья светового потока излучаемого светодиодами используется матовый полимер.

Проведенные исследования показали, что в качестве полимера  целесообразно использование эпоксидной смолы, отличающейся повышенной прочностью, а также устойчивостью к воздействию низких и высоких температур, химических реагентов. Кроме того эпоксидная смола получила широкое распространение на рынке и имеет относительно невысокую стоимость.

В основании металлического корпуса располагается аккумуляторная батарея, а также электронный блок управления модулем, работающий в двух режимах. В первом режиме электронный блок управления модулем осуществляет автоматический заряд аккумуляторной батареи от солнечной панели в течение светового дня. С наступлением сумерек активируется второй режим, при котором включается светодиодная подсветка, питаемая от аккумуляторной батареи.

Смена режимов  работы электронного блока управления осуществляется за счет контроля выходного напряжения солнечной батареи, которое, как известно, напрямую зависит от уровня освещенности ее поверхности. Использование данного принципа также дает возможность регулировать яркость модулей в зависимости от уровня освещенности проезжей части сторонними источниками, что позволяет более эффективнее использовать ресурсы аккумуляторной батареи. 

Преимущества предлагаемого подхода следующие:

· повышается видимость пешехода на дороге за счет яркой нижней подсветки;

· существенно повышается видимость линий дорожной разметки водителем транспортного средства в темное время суток;

· существенно экономится бюджет городского хозяйства за счет использования альтернативных источников электропитания.

Рисунок 3. Эффект от применения предлагаемой технологии

Для эффективного использования светодиодного пешеходного перехода в зимний сезон модули оснащаются автономной системой подогрева, способствующей таянью снега и препятствующей образованию корки льда, что в ещё большей степени повышает безопасность как пешеходов, так и водителей транспортных средств.

Наряду с достоинствами предлагаемой системы существуют и недостатки, основной из которых состоит в пока еще высокой стоимости и низкой надежности автономного альтернативного источника энергии - солнечной батареи.

Таким образом, несмотря на имеющиеся недостатки, предложенная в данной работе конструкция может быть использована для снижения вероятности наезда автомобилей на человека в зоне пешеходного перехода, а также для повышения эффективности работы транспортно-пешеходной системы в целом.

Список литературы: