Lampu Lalu Lintas: Rekayasa, Sejarah, dan Inovasi Masa Depan
Latar Belakang
Lampu lalu lintas—sering disebut stoplight—mengelola aliran kendaraan di persimpangan dengan secara visual menunjukkan kapan berhenti, perlahan, atau melanjutkan. Mereka juga dapat memberi sinyal belokan yang diizinkan. Beberapa dioperasikan secara manual atau dengan timer sederhana, memungkinkan urutan tetap antara jalan, sementara yang lain menggunakan kontroler elektronik canggih yang menyesuaikan fase secara real time berdasarkan kepadatan lalu lintas dan waktu hari. Insinyur lalu lintas mengandalkan perangkat ini untuk mengurangi kemacetan dan meningkatkan keselamatan bagi pengemudi dan pejalan kaki.
Lampu terang pertama muncul di London pada 1868, dengan lampu gas yang dioperasikan manual dan lengan semafor. Segera setelahnya meledak, tragis membunuh seorang polisi. Lampu listrik pertama tiba di Cleveland pada 1914, menambahkan bunyi peringatan untuk mengingatkan pengemudi tentang perubahan mendatang. New York City memasang lampu tiga warna (hijau, kuning, merah) pertama pada 1918, dan Los Angeles menggabungkan lampu dengan gong dan papan semafor.
Sistem modern terdiri dari tiga subsistem: tumpukan lampu, tiang atau lengan pendukung, dan kontroler elektronik. Tumpukan biasanya berisi tiga lampu yang disusun vertikal—hijau di bawah, kuning di tengah, merah di atas—untuk membantu pengemudi buta warna. Setiap lampu memiliki lensa Fresnel, sering dilapisi dengan visir, untuk memfokuskan sinar dan meningkatkan visibilitas di kondisi terang. Kontroler, ditempatkan dalam kotak tahan cuaca, mengatur urutan lampu dan dapat menyertakan sensor jalan untuk mendeteksi aliran kendaraan.
Bahan Baku
Perbadiran atau badan setiap tumpukan lampu biasanya terbuat dari aluminiun tahan karat; beberapa produsen menggunakan polipropilena cetak. Material lensa dapat berupa kaca atau plastik bernuansa. Lampu umur panjang—biasanya lampu discharge intensitas tinggi atau LED—dipasang dalam reflektoris logam yang dipoles. Visir dibuat dari aluminiun atau plastik cetak. Tiang pendukung terbuat dari baja galvanis atau serat kaca untuk kekuatan dan daya tahan. Kontroler ditempatkan dalam petak baja atau aluminiun, menyimpan sakelar, relé, dan timer yang diperoleh dari penyuplai komponen spesial. Kabel adalah tembaga dengan insulasi neopren atau plastik tebal.
Proses Pembuatan
Lampu lalu lintas dirangkaian di pabrik produsen sebelum dipasang di tempat.
Pasang di Detroit pada 1920, ini adalah lampu lalu lintas tiga warna, empat arah pertama di negeri ini. (Dari koleksi Henry Ford Museum & Greenfield Village.)
Jalan awal abad ke-20 tidak dirancang untuk mobil, yang berbagi jalan dengan kereta kuda, sepeda, dan pejalan kaki. Kontrol lalu lintas awal mengandalkan petugas polisi yang menggunakan sinyal tangan, yang menyebabkan kebingungan yang sering terjadi. Pada tahun 1920, penemu Morgan Garrett memperkenalkan sistem otomatis dengan lengan semafor-posisi dan posisi menengah yang setara dengan kuning modern, yang memungkinkan pengemudi menanticipasi perubahan. Desain Garrett kemudian diakuisisi oleh General Electric, yang memproduksi lampu listrik, tiga cahaya, empat arah.
Making the Signal Stack
- Perbadiran, pintu lensa, dan pintu lampu dicetak tekan menggunakan cetakan baja tekanan tinggi. Aluminiun cair disuntik pada sekitar 2.000 psi, mendingin dalam sekitar 15 detik. Proses ini menghasilkan sekitar 30 bagian per jam.
- Setelah mendingin, bagian dipotong dengan cetakan stempel, diperiksa, dan burr dihapus. Pintu dimesin untuk presisi yang tepat dan dirangkaian dengan pin senggak dan kunci pegas. Tumpukan yang dicat kemudian dibersihkan, dicat, dan dikeringkan di tungku.
- Di area rangkaian akhir, lampu, penahan, reflektoris, dan lensa dipasang. Pengepai tahan karat memastikan komponen, dan getah tahan cuaca menutupi lensa. Kabel dirute melalui badan berongga ke titik pemasangan.
Making the Controller
- Perbadiran kontroler dicetak atau dibuat, kemudian dipotong, dimesin, dan dicat. Di dalamnya, titik pemasangan menahan papan kontrol. Produsen dapat merakit elektronik secara internal atau mengoutsourcing ke penyuplai spesialis.
Making the Supports
- Pendukung dicetak, diputar, atau dibuat menjadi struktur berongga dengan kotak sambungan bawaan. Detail dekoratif dapat menyelaraskan lampu dengan arsitektur lokal, dan beberapa pemasangan menggantung tumpukan dari kabel baja di seluruh persimpangan.
Installation
- Saluran bawah tanah menghubungkan kontroler ke setiap dukungan lampu, dan kabel ditarik melalui. Listrik dirute ke kontroler. Jika sensor jalan dipasang, mereka juga terhubung ke kontroler. Pendukung dibekukan, dan tumpukan lampu dipasang. Kabel terhubung di seluruh komponen. Setiap lampu disesuaikan halus, timer kontroler diatur sesuai spesifikasi rekayasa, dan sistem melalui beberapa siklus pengujian.
Quality Control
Pembuatan mengikuti inspeksi standar dan kontrol kualitas statistik yang umum dalam produksi industri. Pemasangan ditinjau oleh inspektor listrik agensi, memastikan kepatuhan dengan Kode Listrik Nasional dan semua peraturan federal, bagian, dan lokal yang relevan. Insinyur profesional terdaftar harus menyetujui rencana untuk memastikan bahwa perangkat kontrol lalu lintas memenuhi standar nasional.
The Future
Kemajuan komputasi akan membuat lampu lalu lintas semakin cerdas. Aktivasinya dari jarak jauh memungkinkan kendaraan darurat memerintahkan lampu hijau di arah mereka. Jaringan kota-wide dari kontroler terhubung dapat menyinkronkan aliran lalu lintas, mengurangi kemacetan, dan mengalihkan kendaraan selama jam sibuk. Teknologi baru termasuk perangkat peringatan kecepatan dan deteksi insiden waktu nyata untuk meningkatkan keselamatan dan efisiensi.
