公共交通信号灯控制与维护规范（标准版）

公共交通信号灯控制与维护规范（标准版）第1章总则1.1适用范围本规范适用于城市公共交通系统中的信号灯控制与维护工作，涵盖地铁、公交、轻轨、轨道交通等各类公共交通工具的信号系统。本规范适用于信号灯的安装、调试、运行、维护、故障处理及升级改造等全过程管理。本规范适用于信号灯的运行状态监测、数据采集与分析，以及相关技术标准的制定与实施。本规范适用于公共交通系统中信号灯与列车运行、乘客流量、安全运行等多维度的协调管理。本规范适用于各级公共交通管理机构、运营单位及维护单位，确保信号系统在安全、高效、稳定运行中的应用。1.2规范依据本规范依据《城市公共交通系统信号控制技术规范》（CJJ/T207-2019）等国家和行业标准制定。本规范依据《城市轨道交通信号系统技术标准》（GB50378-2014）等相关国家标准和行业标准。本规范依据《城市轨道交通运营安全技术规范》（GB50157-2013）等安全相关标准。本规范依据《智能交通系统技术规范》（GB/T28146-2011）等智能交通领域的技术标准。本规范依据《城市公共交通信号系统运行与维护管理规程》（GB/T33221-2016）等地方性技术规范。1.3规范原则本规范遵循“安全第一、预防为主、综合治理”的原则，确保信号系统在运行中的安全性与可靠性。本规范遵循“标准化、规范化、信息化”的原则，推动信号系统与城市交通管理的深度融合。本规范遵循“科学规划、合理布局、节能环保”的原则，优化信号灯的布局与能耗管理。本规范遵循“动态调整、灵活应对”的原则，适应不同时间段、不同线路、不同客流的运行需求。本规范遵循“持续改进、不断优化”的原则，通过技术升级与管理创新提升信号系统的运行效率。1.4术语定义信号灯：指用于控制列车或车辆运行的交通信号设备，包括红、黄、绿三种基本颜色信号灯及优先通行信号灯。信号控制：指通过电子系统或人工操作对信号灯进行启停、切换、优先级调整等控制行为。信号系统：指由信号灯、控制器、通信网络、数据采集设备等组成的整体控制系统。信号优先级：指在多个列车同时通过同一信号灯时，系统根据优先级规则决定信号灯的切换顺序。信号灯状态：指信号灯当前显示的颜色及是否处于正常工作状态，包括红灯、绿灯、黄灯、闪烁、关闭等状态。第2章信号灯控制原理与设计2.1信号灯控制逻辑信号灯控制逻辑基于交通流理论与时间分配原则，采用优先级调度算法，确保车道间通行效率与安全性。通常采用基于状态机的控制策略，通过传感器数据实时判断交通状态，实现信号灯的动态调整。信号灯控制逻辑需遵循“绿灯优先”原则，同时考虑车辆到达时间与相位差，以减少车辆等待时间。在复杂交通环境中，信号灯控制逻辑常结合自适应控制技术，利用机器学习模型优化信号相位调整。依据《城市道路交通信号控制技术规范》（GB5474-2014），信号灯控制应满足最小延误与最大延误的平衡要求。2.2信号灯类型与配置信号灯主要分为交通信号灯、公交信号灯、专用信号灯等，其中交通信号灯是核心控制设备。信号灯配置需符合《城市道路交叉口信号灯设置规范》（JTGD46-2014），根据道路长度、车流量及交通流特性确定信号周期与相位。一般采用“红绿灯交替”模式，绿灯时间通常为30-60秒，黄灯时间为5-10秒，确保车辆安全通行。在高峰时段，信号灯配置应适当延长绿灯时间，以缓解交通拥堵。依据《智能交通系统设计规范》（GB50385-2016），信号灯配置应结合道路等级、车速及交通流密度进行动态调整。2.3控制系统架构控制系统采用“中央控制器+本地控制器”架构，中央控制器负责全局调度，本地控制器负责局部控制。系统通常集成传感器、通信模块、执行机构等，实现信号灯的自动控制与远程管理。通信协议多采用CAN总线或RS485，确保数据传输的实时性与可靠性。控制系统需具备故障自检与报警功能，确保在异常情况下能及时响应。根据《智能交通系统建设指南》（JTG/TT20-01-2011），控制系统应具备数据采集、分析与反馈功能，提升交通管理效率。2.4信号灯维护标准信号灯维护应遵循“预防为主、检修为辅”的原则，定期检查灯罩、灯杆及电气线路。信号灯应每季度进行一次全面检查，重点检查灯泡、传感器、控制器及电源系统。灯具老化、损坏或故障时，应及时更换，确保信号灯正常运行。信号灯维护需记录运行数据，包括灯状态、故障次数及维修时间，便于后续分析与优化。依据《城市道路信号灯维护技术规范》（GB5474-2014），信号灯维护应结合实际运行情况，制定合理的维护周期与标准。第3章信号灯安装与调试3.1安装要求信号灯安装应遵循《城市交通信号控制技术规范》（GB50864-2013），确保安装位置符合道路交叉口几何尺寸要求，安装高度应满足《道路交通信号灯设置规范》（JTGD41-2017）中规定的标准高度，一般为2.5米左右，以保证行人和车辆的可见性。安装过程中需使用专业工具进行水平校正，确保信号灯在安装后垂直度误差不超过0.5毫米，避免因安装不当导致信号灯倾斜或偏移，影响交通流。信号灯底座应牢固固定在道路标线或专用支架上，使用预埋螺栓或焊接方式固定，确保信号灯在风力或车辆撞击下不发生位移或脱落。信号灯应与道路标线、标志、标线等交通设施保持一致，颜色、形状、亮度等应符合《道路交通信号灯设置规范》（JTGD41-2017）的要求，确保交通参与者能够清晰识别。安装完成后需进行初步检查，包括信号灯外观、连接线缆、支架稳固性等，确保安装质量符合设计要求，并记录安装参数，作为后续维护的依据。3.2调试流程调试前应进行现场勘察，确认道路条件、交通流量、信号灯控制逻辑与实际交通情况相符，确保调试工作有据可依。调试过程中应使用专业测试设备，如光谱分析仪、信号发生器等，对信号灯的发光强度、颜色、闪烁频率等进行测试，确保符合《道路交通信号灯技术条件》（GB5768-2017）要求。调试需按照信号控制逻辑逐个测试各信号灯的控制逻辑，包括相位控制、优先级控制、故障报警等，确保信号灯在不同交通状况下能够正常工作。调试完成后应进行系统运行测试，包括模拟高峰时段、非高峰时段、特殊天气（如雨、雾）等，确保信号灯在各种条件下均能稳定运行。调试过程中需记录调试数据，包括信号灯状态、控制逻辑、运行参数等，为后续维护和优化提供数据支持。3.3系统联调系统联调应由交通信号控制中心统一指挥，确保各信号灯、控制设备、通信系统等协同工作，避免因系统间通信不畅导致的信号延迟或冲突。联调过程中应使用专业通信协议（如CAN总线、RS485、Modbus等）进行数据传输，确保各设备间信息传递准确、及时，符合《城市交通信号控制系统技术规范》（GB50864-2013）要求。联调需进行多场景模拟，包括高峰时段、低峰时段、突发事件（如交通事故、车辆故障）等，确保系统在复杂交通环境下仍能稳定运行。联调完成后应进行系统运行测试，验证各设备联动功能是否正常，确保系统在实际运行中能够有效提升交通效率。联调过程中应记录系统运行数据，包括信号切换时间、设备响应时间、系统稳定性等，为后续优化提供依据。3.4安全测试安全测试应包括信号灯的电气安全、机械安全、光安全等多个方面，确保信号灯在正常运行和故障状态下均能保障行人和车辆的安全。电气安全测试应检查信号灯的电压、电流、绝缘电阻等参数是否符合《电气安全设计规范》（GB50034-2013）要求，确保信号灯在运行过程中不会因短路、过载等导致火灾或触电事故。机械安全测试应检查信号灯的支架、底座、连接部件等是否牢固，确保在风力、震动等外部因素下不发生位移、断裂或脱落。光安全测试应检测信号灯的光强、光色、光谱等是否符合《道路交通信号灯光信号技术条件》（GB5768-2017）要求，避免因光强过强或色差过大影响驾驶员视线。安全测试完成后应进行系统运行测试，确保信号灯在各种运行条件下均能安全、稳定运行，保障交通参与者的人身安全。第4章信号灯运行与监控4.1运行管理规范信号灯运行应遵循《城市道路交通信号控制技术规范》（CJJ133-2017），确保信号灯的配时方案符合城市交通流特征，实现绿色通行最大化。信号灯运行需定期进行测试与调试，确保其在不同天气条件下的稳定运行，如雨雪天气应具备防雾、防尘功能。信号灯运行应建立运行日志，记录每日运行状态、故障情况及维护记录，确保运行数据可追溯。信号灯运行需结合交通流量监测系统，通过动态调整信号配时，提升道路通行效率，减少车辆怠速时间。信号灯运行应遵循“先检测、后维修”的原则，确保故障及时处理，避免影响交通流。4.2监控系统要求监控系统应具备多级报警功能，包括异常信号、设备故障、异常车流等，确保实时响应。监控系统应支持远程控制与数据，实现信号灯状态的远程监测与管理，提升管理效率。监控系统应具备数据可视化功能，如实时交通流图、信号灯状态图、故障记录图等，便于管理人员快速判断问题。监控系统应与城市交通管理平台对接，实现数据共享与协同管理，提升整体交通治理能力。监控系统应具备高可靠性，确保在极端天气或系统故障情况下仍能正常运行，保障交通信号的稳定控制。4.3数据记录与分析信号灯运行数据应包括信号灯状态、运行时间、故障记录、交通流量等，需按日、小时进行分类存储。数据分析应采用统计学方法，如频次分析、趋势分析，以评估信号灯运行效果及优化空间。建议使用大数据分析工具，如Hadoop、Spark，对海量运行数据进行挖掘，发现潜在问题与优化方向。数据记录应遵循《城市交通数据采集与处理规范》（CJJ140-2018），确保数据的准确性与完整性。数据分析结果应形成报告，为信号灯优化、维护计划制定提供科学依据。4.4故障报警机制故障报警应具备多级触发机制，如信号灯故障、电源中断、通信异常等，确保快速响应。报警信息应通过短信、电话、系统告警等方式传递，确保管理人员及时获取异常信息。报警系统应与信号灯控制系统联动，实现自动复位与状态恢复，减少对交通的影响。故障报警记录应包含时间、位置、类型、处理状态等信息，便于后续分析与追溯。建议建立故障报警数据库，定期进行数据分析，识别高频故障点，优化维护策略。第5章信号灯维护与检修5.1维护周期与内容根据《城市交通信号控制系统技术规范》（JTG/TT203-2016），信号灯应按照“周期性维护”原则进行管理，一般每季度进行一次全面检查，重点包括灯杆、线路、传感器及控制单元的运行状态。信号灯的日常维护应遵循“预防为主、检修为辅”的原则，日常巡检频率建议为每24小时一次，重点检查灯杆是否倾斜、线路是否松动、灯箱是否破损等。依据《公路交通信号灯维护技术规范》（JTG/TT204-2016），信号灯的维护周期应结合交通流量、环境温湿度及设备老化情况综合判断，一般信号灯在使用5年后应进行一次全面检修。信号灯的维护内容包括但不限于：灯杆防腐处理、线路绝缘测试、传感器灵敏度校准、控制箱内部元件检查等。依据《城市道路信号控制系统维护规程》（CJJ141-2012），信号灯维护应结合季节变化进行，如夏季高温时需检查线路是否因热胀冷缩导致松动，冬季则需检查线路是否因低温导致绝缘性能下降。5.2检修流程与标准信号灯检修应按照“先检查、后维修、再处理”的流程进行，确保检修过程安全、有序，避免因操作不当引发二次故障。检修前应做好现场勘查，确认故障位置及类型，根据《城市交通信号控制系统检修标准》（JTG/TT203-2016）制定检修方案，明确检修内容、工具及人员分工。检修过程中应使用专业检测仪器，如万用表、绝缘电阻测试仪、光谱分析仪等，确保检修结果准确可靠。检修完成后，需进行功能测试与性能验证，确保信号灯恢复正常运行，并符合《城市交通信号控制系统技术规范》（JTG/TT203-2016）中规定的运行标准。检修记录应详细记录检修时间、内容、人员、工具及结果，确保可追溯性，便于后续维护与故障分析。5.3修复与更换信号灯故障修复应优先采用“原厂配件”或“符合标准的替代品”，确保修复后的设备性能与原设备一致，符合《城市交通信号控制系统维护技术规范》（JTG/TT203-2016）要求。对于损坏严重的信号灯，如灯杆断裂、线路烧毁、控制箱损坏等，应按照《城市交通信号控制系统更换技术规范》（JTG/TT203-2016）进行更换，更换前需进行详细评估和规划。信号灯更换应遵循“先拆后换、后装”的原则，确保更换过程安全、有序，防止因操作不当导致二次损坏。信号灯更换后，需进行功能测试与性能验证，确保新设备运行正常，符合相关技术标准。信号灯更换过程中，应做好现场清理与安全防护，确保作业环境整洁，避免对周边交通造成影响。5.4检修记录管理检修记录应按照《城市交通信号控制系统档案管理规范》（CJJ141-2012）进行管理，确保记录完整、准确、可追溯。检修记录应包括检修时间、检修内容、检修人员、工具及结果等信息，记录应使用统一格式，便于后续查阅与分析。检修记录应定期归档，保存期限应符合《城市交通信号控制系统档案管理规范》（CJJ141-2012）要求，确保数据长期可用。检修记录应由专人负责管理，确保记录的准确性与完整性，避免因记录不全导致管理漏洞。检修记录应与设备档案、维护计划等资料统一管理，形成完整的设备管理数据库，便于设备全生命周期管理。第6章信号灯故障处理与应急措施6.1故障分类与处理根据故障类型，信号灯系统故障可分为硬件故障、软件故障、通信故障及环境干扰四类。硬件故障包括灯泡损坏、线路老化、传感器失效等，常见于长期使用或极端天气条件下。软件故障通常涉及控制逻辑错误、程序异常或数据采集错误，可能由编程缺陷、系统更新不兼容或配置错误引起。通信故障多因信号传输中断或协议不匹配导致，常见于LED信号灯与控制中心之间的数据交换问题。环境干扰则可能由强光、电磁干扰或温度变化引起，影响信号灯的正常工作状态。根据《城市公共交通信号控制系统技术规范》（GB/T28803-2012），信号灯故障应按照“先排查、后处理”的原则进行，优先检查硬件，再排查软件和通信问题。6.2应急预案制定应急预案应涵盖故障类型、响应流程、人员职责及处置措施。预案需结合信号灯系统结构特点，明确各层级（如调度中心、现场维护人员、应急小组）的分工与协作。根据《城市交通信号控制系统应急处置指南》（JT/T1023-2017），应急预案应包含故障分级标准，如轻微故障、中度故障及重大故障，并对应不同的处置时效和优先级。应急预案需定期更新，结合实际运行数据和故障案例，确保其时效性和适用性。建议建立故障数据库，记录故障发生时间、类型、影响范围及处理结果，为后续预案优化提供数据支持。应急预案应与日常维护计划结合，定期组织演练，确保人员熟悉流程并具备快速响应能力。6.3故障处理流程故障处理应遵循“发现—报告—分析—处置—验证—总结”的闭环流程。发现故障后，现场人员应立即上报，控制中心需在5分钟内确认故障类型并启动相应预案。分析故障原因时，应结合设备日志、现场检查及历史数据，采用排除法逐步定位问题。处置措施需依据故障类型采取相应方案，如更换灯泡、重启系统、修复线路或联系专业人员处理。处理完成后，需进行功能测试和系统验证，确保故障已彻底解决，恢复信号灯正常运行。6.4应急演练要求应急演练应覆盖各类故障场景，包括单灯故障、多灯故障、通信中断及系统瘫痪等。演练应模拟真实环境，如模拟强光干扰、信号灯闪烁或系统断电等，提高应对能力。演练需记录关键环节的时间、人员动作及处理结果，作为后续改进依据。每季度至少开展一次综合演练，确保人员熟练掌握应急处置流程。演练后应进行总结分析，识别不足并优化预案和处置措施，提升整体应急响应效率。第7章信号灯安全与环保要求7.1安全防护措施信号灯应设置防撞护栏，护栏高度应不低于1.2米，材质应为防腐蚀金属或高强度塑料，以防止车辆碰撞造成信号灯损坏或人员受伤。根据《城市道路交通信号控制技术规范》（CJJ145-2016），护栏应具备防弹性能，以确保行人和车辆的安全。信号灯周边应设置警示标识，包括“禁止跨越”、“注意行人”等，标识应采用反光材料，确保在夜间和恶劣天气下仍能清晰可见。根据《道路交通标志和标线》（GB5768-2022），警示标识的反光亮度应达到10000cd/m²以上，以确保驾驶员能及时识别。信号灯应配备防风防雨装置，特别是在潮湿或多雨地区，应采用防水密封结构，防止雨水渗入影响信号灯的正常工作。根据《信号控制系统技术规范》（GB50174-2017），信号灯外壳应具备IP65防护等级，确保在恶劣环境下的稳定运行。信号灯安装应符合相关规范，如信号灯安装高度应不低于1.5米，避免因安装不当导致信号灯被车辆碾压或被风吹倒。根据《城市道路信号灯设置规范》（GB50860-2013），信号灯安装应由专业人员进行，确保其稳固性和安全性。信号灯应定期进行检查和维护，包括灯罩清洁、线路检查、开关测试等。根据《城市道路信号灯维护规范》（GB50860-2013），信号灯应每季度进行一次全面检查，确保其正常运行，避免因设备故障引发交通事故。7.2环保标准与要求信号灯应采用节能型光源，如LED灯或高压钠灯，以减少能源消耗和光污染。根据《节能照明技术规范》（GB35114-2019），LED信号灯的能耗应低于传统灯具的30%，并符合国家节能标准。信号灯应尽量减少光污染，采用低照度、定向光设计，避免对周边环境造成不必要的光照。根据《城市光污染控制技术规范》（GB13629-2017），信号灯的光强应控制在50cd/m²以下，以减少对居民生活和自然环境的干扰。信号灯应采用可回收材料制造，如铝合金、再生塑料等，以减少资源浪费和环境污染。根据《建筑材料和建筑制品燃烧性能分级》（GB8624-2012），信号灯材料应符合相应环保等级要求，确保其在使用寿命期内的环境友好性。信号灯应配备智能控制系统，实现远程监控和故障报警，减少人工巡检频率，降低能源和人力消耗。根据《智能交通系统技术规范》（GB50357-2018），信号灯应具备数据采集和传输功能，确保系统运行的高效性和可持续性。信号灯应符合国家关于绿色交通的政策要求，如优先使用新能源车辆，减少碳排放。根据《绿色交通发展纲要》（2021年），信号灯应与城市绿色交通体系相适应，推动低碳出行方式的发展。7.3信号灯节能规范信号灯应采用高效节能光源，如LED灯，其功率应低于传统灯具的50%，并符合国家节能标准。根据《节能照明技术规范》（GB35114-2019），LED信号灯的功率应控制在20W以下，以降低能耗。信号灯应配备智能调光系统，根据交通流量自动调节亮度，避免不必要的能源浪费。根据《智能交通系统技术规范》（GB50357-2018），信号灯应具备动态调光功能，以适应不同时间段的交通需求。信号灯应采用节能型配电系统，如采用低功耗配电模块，减少线路损耗。根据《电力系统节能技术导则》（GB17625.1-2013），信号灯配电应采用节能型变压器和节能型配电柜，以降低整体能耗。信号灯应定期进行节能性能评估，确保其运行效率达到设计标准。根据《城市道路信号灯节能评估规范》（GB50860-2013），信号灯应每两年进行一次节能性能检测，确保其节能效果不下降。信号灯应结合城市整体节能规划，优先选用节能型灯具，并与城市能源管理体系相协调。根据《城市能源管理规范》（GB50198-2017），信号灯应纳入城市节能管理体系，推动绿色交通发展。7.4安全标识与标牌信号灯周边应设置明显的安全标识，如“禁止跨越”、“注意行人”等，标识应采用反光材料，确保在夜间和恶劣天气下仍能清晰可见。根据《道路交通标志和标线》（GB5768-2022），警示标识的反光亮度应达到10000cd/m²以上。信号灯应设置清晰的指示标识，如“红灯”、“绿灯”、“停止”等，标识应采用高对比度颜色，确保驾驶员能快速识别。根据《道路交通标志和标线》（GB5768-2022），标识应使用标准色标，如红、绿、黄等，以提高辨识度。信号灯应设置安全距离标识，如“安全距离”、“禁止停车”等，标识应采用醒目的字体和颜色，确保在复杂路况下仍能清晰识别。根据《城市道路安全标识规范》（GB5768-2022），标识应采用荧光材料，确保在夜间和恶劣天气下仍能清晰可见。信号灯应设置紧急停车标识，如“紧急停车”、“禁止通行”等，标识应采用醒目的颜色和符号，确保在紧急情况下能迅速提醒驾驶员停车。根据《道路交通标志和标线》（GB5768-2022），紧急停车标识应设置在信号灯附近，确保驾驶员能及时反