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辉航小百科 | 多杆合一,智慧灯杆应用的崛起!!

我国城市化发展如火如荼的进行中,在新基建的政策背景下,配合着5G应用的成熟和广泛应用,由理论转换为实际应用,就以智慧杆塔拉开了变革的序幕。智慧杆塔所展现出的“政策+标准+生态”状态,给未来更多社会资源开放树立标杆;2020年,智慧杆塔进入规模部署阶段,成为了城市发展中关键的环节。不但可以实现智能照明控制、节约能源,降低管理成本。还因为内有4G LTE基地台,能够处理庞大的流量需求,从而可以实现智能监控、气象监控、充电桩等功能。

智慧杆塔,一般包括交通标志、智能交通设备、路灯、电车系统设备、路名标志、广告等。如果各类设备都各自独立地在城市道路上树立杆件,则城市道路上杆件林立,不仅有碍景观,同时也浪费资源,不符合建设节约型社会的总体要求。另一方面,各类杆件在道路空间布置上可能会存在冲突,也需要综合协调。“一纵三横”综合整治工程中,对各类杆件“多杆合一”、“杆位协调问题进行了积极探索,取得了良好的效果。



一、杆件的构造



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杆塔具备多项功能,是成功的将信息技术与传统城市基础设施融合的典范,达到了多杆合一的目的。合理有序的使用城市空间,美化道路环境,是一种降本增效的手段。




二、杆件的主界面



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在主界面采用3D模型结合2D数据看板的方式,可以直观地看到整个地区智慧杆塔覆盖的范围,模拟出大致的照明区域。实时监控每个路灯的运行状况数据包括:耗电量、灯光强度、运行时间以及周围地区的风速、温度、湿度等环境数据。




三、杆件的详情


用户可以通过双击点选其中任意智慧杆塔,进入详细信息菜单直接互动。


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详细可视化中,直观的展示出智慧杆塔所具备的功能:无线通信、智能照明、环境监测、智慧交通、信息发布、公共安全、能源业务等。



四、杆件的功能介绍

1.无线通信


智慧塔杆作业通信连接点,可以通过无线或有线的方式对外延伸,提供多种业务服务,包括无线基站、物联网、边缘计算、公共WIFI及光传输等。并且拥有多种连接方式,如:光纤传输网络、2G/3G/4G/5G、NB-IoT、Wi-Fi、PLC、ZigBee 等。无时无刻在接收、整合整个领域中的信息,提高城市智能化。


2.智能照明


可通过互联网对LED灯具进行管控,根据区域不同状况及时调整灯具亮度。优化能源配置,达到节能高效的运行目的。


3. 环境监测


采集周围环境数据并进行远程推送,结合智慧杆塔的LED屏,实时发布信息或提出预警,便民利民,也便于环保部门及时监控合理调整改善城市环境。


4.  智慧交通


智慧杆塔不仅承载的是交通信号灯,还具备摄像头、停车监控、路标显示和具备路侧RSU。做到了密切监控路况,采集车辆信息,识别违法行为。提高了道路智慧化水平,实现更好的车路协同。


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5.  公共安全


杆体上配备摄像头和紧急求助按钮,与公安监控系统组网,通过人脸识别及时识别出潜在危险因素;一键报警,在第一时间给管理人员提供具体,让管理人员做到及时排查,判断情况。


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五、杆件协调设置的基本原则


城市道路建设各类杆件的综合协调设置,一般应遵循如下原则:

1、充分尊重各类专业设备的技术要求,保证各项设备能够方便、高效的服务各专业技术单位和管理部门的使用、管理和维护;

2、高度重视资源的集约利用,节约城市建设成本,杆件能够合并的尽量合并;

3、注重城市景观要求,统筹考虑杆件的结构、外观与空间布置;

4、各类杆件在城市道路上的布置应一体化考虑,避免相互冲突。



六、杆件协调设置的主要内容


总体来讲,城市道路建设中杆件协调设置的主要内容包含两方面:一是杆件合并,二是不合并的杆件在空间布点上的协调。

杆件合并问题又包括两个方面:一是同专业内部的杆件合并,如交通标志可以多种标志共杆、交通标志与智能交通设施杆件的合并;二是不同专业的杆件合并,如交通杆与路灯杆的合并,即将部分交通标志绑在路灯杆上。

杆件在空间布点上的协调同样也包括两方面:本专业在内部各杆件的点位协调、跨专业的杆件空间点位协调。

因此城市道路建设中,市政设施杆件的综合协调一般包括如下内容:

1、交通标志共杆

2、交通标志与智能交通设施共杆

3、交通杆与其他杆件共杆

4、交通杆之间的杆位协调

5、交通杆与其他杆件的杆位协调

6、交通杆与其他杆件的一体化设计



七、交通标志共杆的原则与方法


相对而言,城市道路上由于交通管理复杂、交通标志设置类型和数量较多,交通标志共杆的需求更为强烈。但是标志共杆也不是越多越好,由于驾驶员在高速状态下视觉辩识空间信息有一个所谓“极限”,一般在瞬间同时辩识多个标志会感到困难。当标志并设以后,对驾驶员在瞬间的辩识增加了负担,如果信息超负荷,必然使得有些标志不能发挥作用。所以,城市道路交通中的标志共杆,应慎重分析。

因此交通标志共杆,同一根杆上一般最多不应超过四种,并且应按警告、禁令、指示的顺序,先上后下、先左后右进行排列。一般交通标志共杆有以下几种情况:

1、限速标志、禁停标志、机动车和非机动车道分道行驶指示标牌与信号灯共杆;

2、人行横道标牌、残疾人专用设施标牌与人行信号灯共杆;

3、线形诱导标牌因地制宜的与各类交通标志杆共杆;

4、交叉路口标志、注意行人标志、路口识别标志、单行标志、小型指路牌等可共杆;

5、禁左、禁右、禁止直行等标志牌可与车道重视牌共杠,也可与小型指路牌、或路灯共杆。

6、路段小型标牌与路灯杆共杆。


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八、交通杆与其他杆件的合并


部分交通标志牌可以考虑与其他市政设施杆件(如路灯杆)等共杆,甚至部分智能交通系统设备也可考虑绑定在路灯上,从而减少交通杆数量。

 交通杆与其他杆件的合并,涉及到日后使用、管理和维护分属不同专业或部门的问题,须慎重考虑,一般应秉承如下原则:

1、小型标志牌可与其他杆件合杆,但大型交通标志、复杂智能交通系统设备,仍须单独立杆。

 对于大型交通标志(如大型指路牌、车道牌等),由于重量较大,对结构要求较高,一般不能简单的绑定在其他杆件上,宜单独设杆;复杂的智能交通系统设备(如情报板、停车诱导屏等)由于重量较大、设备的线路设置要求较高,也需要单独设杆。

小型交通标志可与路灯等共杆,如一般尺寸在1米左右的警告、禁令、指示标志等;简单的智能交通系统设备也可考虑与路灯共杆,如非机动车信号灯、人行信号灯、违章监测系统设备等,但由于智能交通系统一般采用弱电,而路灯采用强电,二者一般情况下宜分离设置。

2、单块交通标志合杆。

交通标牌绑定在其他杆件上(如路灯杆),一般同一根杆件上只宜绑定一块标牌,最多不宜超过2块。主要考虑景观和路灯杆的承载力等。

3、机动车信号灯与路灯的合杆需要专门处理。

基本上每个交叉口的出口道端头都有信号灯,也都有路灯,二者往往容易在空间布点上产生矛盾。如果能够合杆则能有效化解这个矛盾。但由于信号灯与路灯分别使用弱电和强电,二者合并需要特殊处理;同时结构、外观等也需要专门设计。



九、交通杆之间的杆位协调


交通标志杆之间的协调,主要考虑的是各类交通标志牌(包括智能交通系统设备)之间应留出足够的距离,保证每个标志牌有足够的视认距离。这个距离应以驾驶员信息加工、处理的一般规律为基础进行确定,即以驾驶员在判读完第一个标志并作出对所驾车辆行驶状态进行调整的决策后再呈现第二个标志比较适宜为原则。这一间距一般视第一个标志内容的简繁程度而变化,与标志牌的尺寸、安装高度、安转方式等有关。

 “一纵三横”等道路综合整治工程当中,交通杆位之间的距离一般采用如下标准:大型指路牌与车道指示牌之间的间距在70米以上;小型指路牌、信号灯与大型指路牌之间的间距在60米以上;小型指路牌与小型指路牌之间的间距在50米以上。



十、交通杆与其他杆件的杆位协调


交通杆与其他杆件的空间杆位协调,目的是避免不同杆件之间在空间布置上相互冲突、挤占点位的现象。由于交通标志必须具有良好的视认性、必须很容易被司机和行人清楚方便的看到,因此必须保证交通标志不被其他杆件遮挡。

当交通杆与其他杆件在空间杆位布置上产生冲突时,在下列情况下必须首先保证交通杆的布点,其他杆件适当移动:

1、交叉口出口道的端头;

2、路段机非分隔带端头处设有大型交通标志时。

当交通杆与其他杆件在空间杆位布置上产生冲突时,在下列情况下可以考虑适当移动或取消交通杆:

1、数量不多的小型交通标志牌,可以考虑取消交通杆将其与其他杆件共杆;2、大型交通标志牌,前后移动适当距离不影响相邻交通标志的间距要求。

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十一、关于交叉口处的杆件协调


 交叉口处由于多路交叉,各类设备布置比较集中,杆件众多,更容易产生杆位冲突的问题,景观要求更高。由于交叉口空间有限,杆件协调的要求更迫切,但难度也最大。

1、交叉口处的杆件类别

一般交叉口处的杆件有如下几类:

(1)路灯杆,一般各个路口都有并且位于个路口的端头,有的路口还会加设特别的路灯;

机动车信号灯,各个路口都有,一般位于出口道的端头;

(2)非机动车信号灯,一般各个路口都有,位于出口道的端头,可与机动车信号灯共杆;

(3)人行信号灯,一般各个路口都有,位于人行横道端头,基本位于交叉口缘石转弯处;

(4)违章监测系统设备,一般各个路口都有,位于停车线后15米处;

(5)交通监视系统设备,一个路口一般只有一个,位于交叉口内视野良好的地方(如中央分隔带、缘石转弯中点处);

(6)部分交通标志牌,如限速牌、禁停牌、机非分道行驶指示牌等。

(7)路名指示牌:各个路口都有,位于人行横道端头附近。

 2、交叉口处的杆件合并

通过“一纵三横“等工程实践,基本明确可以合并杆件的设施有:

(1)限速牌、禁停牌、机非分道行驶指示牌等,以及非机动车信号灯,可以与机动车信号灯共杆;

(2)人行信号灯可以与交通监视系统设备共杆;

(3)两条人行横道的信号灯宜尽量安装在一根杆上(位于两条人行横道相交处或其附近)。

而路灯杆与机动车信号灯杆往往会存在杆位冲突,二者如果合杆,则需要专门处理,进行一体化设计。

3、交叉口处的杆位协调

交叉口处的杆位协调主要有两类:

(1)机动车信号灯杆与路灯杆的位置协调,如果二者不合杆,则应将交通杆置于路灯杆前面,保证信号灯不被遮挡;

(2)人行信号灯与路名指示牌(或树杈型指路牌)的协调:人行信号灯的位置一般不宜移动,路名指示牌可以适当的往路段方向迁移;树杈型指路牌一般位于缘石转弯中点处。

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综合杆分层设计示意图



十二、在工程实践中,我们逐渐摸索总结出一套多杆合一的操作流程


1、道路建设单位收到道路施工图后,必须尽快将施工图提交给路灯所。

2、路灯所收到施工图后,设计好路灯杆平面布置图提交给交通设施设计单位。

3、交通设施设计单位综合路灯杆平面布置图、交通设施组织设计方案,并征集交警部门意见(请交警部门提供书面意见),要求最终确定哪些杆采用并杆形式,交通标志、标牌大小、形状以及智能交通系统设施、控制箱位置,以书面形式反馈路灯所、交警支队、电信部门,各部门的意见进行衔接、协调、统一后,由道路建设单位上报行政主管部门审批。


总结


可以说,在城市不断发展中,发展智慧城市已经是必然选择。智慧杆塔有助于缓解“大城市病”提高城镇化质量,这为人们提供安全舒适的城市生活环境打下了坚实的基础。智慧建设与HT的完美契合也使得数据可视化增添无限的可能。


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