太阳能技术在低能耗交通安全设施中的-西部交通建设科技项目.docx

太阳能技术在低能耗交通安全设施中的应用研究报 告 简 本1背景和意义公路交通作为基础设施，在西部大开发中仍将是国家的重点建设项目予以优先发展。随着工程建设的推进，公路已进入到自然气候和地质地形条件非常复杂的地区，如在西南部山区弯道多、坡多且陡、多雨、多雾、路面易结冰等；在西北部地区气候干燥、风沙大，冬春季节经常发生沙尘暴等自然灾害；另外，西部地区地域广袤，收费站、服务区相对稀疏，公路沿线供电条件较差。这些特殊条件对交通安全十分不利，这就需要开发一些新型的交通安全设施及时有效的提醒警告驾驶人员采取合理的控制措施，预防交通事故、保障交通安全。现有的交通安全设施主要包括：交通标志、交通标线、视线诱导标（突起路标和轮廓标等）、交通锥、道路反光镜、防撞桶、安全护栏、防眩设施、隔离设施、交通信号灯等；在高等级公路上还有监控设施、照明设施、紧急电话等。这些设施的性能和功能必须持续有效且相互协调、配合才能充分起到指挥控制、管理规范交通的作用，达到安全、舒适、高效的交通目的。但是，目前各种交通标志、突起路标、轮廓标等普遍采用的是按照逆反射原理制成的被动反光型标志（也称逆反射材料），这类设施具有造价低、故障率低、不需要电源等优点，但它需要司机打开远光灯且在材料规定的几何条件（包括入射角和观测角）和良好的气候条件下，才能有较好的警告或诱导效果，当遇到弯道、陡坡或/和雨雪雾等条件时，其功能将大大降低。西部地区公路等级相对较低，总体车况也较差，因此，反光型标志的优越性不能充分发挥，特别是使用一段时间后其反光效果明显变差，不易辨认，导致道路安全系数降低。上述问题的主要改进措施一是沿着原来的技术路线通过技术措施开发性能更高的反光材料；二是采用变无源被动发光为有源主动发光的新技术方案来提高对驾驶员的刺激强度。对于前者，美国、日本以及欧洲的一些机构也开发出了钻石级或水晶级的逆反射材料，在正常气候条件下，取得了较好的效果，但是在气候条件和道路条件差时，视认效果并不明显。对于后者，由于是主动发光，产生的光强和视角明显增大，视认效果明显得到提高，该方案的主要不足是需要能源电力，提供经济的供电方案是解决问题的关键。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁环保型能源，利用光电转换技术将太阳能转换为电源已广泛应用于航空航天、气象站、遥测遥感、航道灯塔、铁路信号、通信以及偏远地区、海岛居民的生活供电等领域。我国幅员辽阔，太阳能资源丰富，太阳能利用条件较好的地方占我国国土面积的2/3以上，云南、西北和青藏高原更是得天独厚，年平均日照时间2400h3000h以上，年辐射总量在15001800kW.h/m2，是我国重要的太阳能应用基地，为开展新型交通安全设施的研究应用提供了经济方便的能源保障。因此，对太阳能供电方式进行研究，开发适合于太阳能供电的交通安全设施及管理设施具有重要的现实意义和经济意义。本项目除了解决交通安全问题外，对促进公路交通建设领域绿色清洁能源利用、保护环境也具有重要的社会效益。2项目的主要研究内容本课题以西部特殊气象条件下，特殊路段公路交通安全设施为主要研究对象，以有效保障西部及其他适用地区道路交通安全、提高通行能力、提升道路管理水平为研究目的，通过对交通安全设施低功耗技术和太阳能光伏发电技术等的研究，提出利用太阳能和主动发光技术增强交通安全设施经济性和有效性的系统解决方案。根据研究预期目标，本课题有4项主要研究内容，在研究过程中分为4个专题开展工作。 专题一：太阳能交通安全设施需求分析该专题的具体研究内容有：l 西部地区交通安全及设施现状l 西部地区应用太阳能交通安全设施的必要性分析l 太阳能供电技术在交通安全设施中的适用性评价方法l 西部地区太阳能交通安全设施产品需求分析专题二：太阳能交通安全设施低功耗技术研究该专题的具体研究内容有：l 太阳能供电系统功耗分析l 交通安全设施分类及功耗研究l 环境条件对储能元件的影响l 环境条件对太阳电池的发电效率影响l 降低功耗提高经济性的技术措施专题三：关键产品开发及标准化研究该专题的具体研究内容有：l 太阳能突起路标l 太阳能轮廓标l 太阳能交通标志l 太阳能紧急电话l 太阳能信号灯l 太阳能警示灯l 太阳能可变标志l 无线窄带视频传输系统l 太阳能产品标准化研究专题四：工程技术及施工养护规范研究该专题的具体研究内容有：l 太阳能集中供电隧道动态视线诱导系统及同步闪烁控制技术l 道路交通安全综合治理技术l 高速公路外场CCTV供电优化设计技术l 道班太阳能综合利用技术l 太阳能交通设施施工养护规范研究3研究技术路线本课题采取的总技术路线是：紧密结合西部公路交通建设和交通部实施的以“消除隐患、珍视生命”为主题的公路安全保障工程，在过去已有研究成果和工程实践经验的基础上，广泛引进消化国内外现有成熟技术，采取理论分析研究和实体示范工程研究并举，室内试验和现场实施相结合的方法，开展针对性的试验和研究，最终研制一批性能稳定可靠、性价比高的太阳能交通安全设施产品，编制太阳能交通安全设施的设置、施工维护规范，为工程建设提供整套系统集成技术，为太阳能交通安全设计的施工建设提供专业、高效的技术支持。课题研究的总体思路是：通过专题一的研究明确当前交通安全所面临的主要问题是什么？这些问题中哪些与交通安全设施直接相关？解决这些问题的途径和关键是什么？进而分析利用太阳能供电技术对交通安全设施进行改造、增强性能的技术可行性和经济合理性。专题二是本课题的关键技术，以太阳能供电系统框图为主线，围绕影响功耗的各个环节进行系统的研究，采用分析、试验、综合的研究方法，确定各种环境条件下，太阳能供电系统的合理参数范围。专题三主要是专题一中有关产品的实现过程，为工程应用提供物质基础。研究开发的主要技术路线遵循“调研、方案设计、试验研究、草机研制、试验考机、改进、样机研制、试验再改进、工艺化设计、中试、产品化、工程应用”的一般路线。最后在产品研发的基础上进行标准化工作，产品标准编写按照GB/T1.1标准化工作导则进行，形成系列太阳能交通安全产品标准化草案。专题四是前三个专题的综合应用，也是本课题的最终目标。该专题紧密结合当前工程建设实际需要，在前三个专题研究基础上，选择视线诱导、标志信号、外场监控设备供电、养护道班太阳能综合利用等四个领域进行工程集成技术研究，采用的方法主要是调查分析结合理论分析和试验验证对比。在研究和工程验证的基础上完成太阳能交通安全设施的设置、施工维护规范草案。本课题研究思路如图3-1所示。明确当前交通安全面临的主要问题分析该问题与交通安全设施的相关性提出解决该问题的主要途径和关键技术专题一研究课题关键技术太阳能系统低功耗技术太阳电池低能耗技术充电控制器低能耗技术逆变器低能耗技术负载低能耗技术专题二研制系列太阳能系统交通安全设施产品编制部分太阳能交通安全设施标准专题三研究工程技术及施工规范太阳能集中供电隧道视线动态诱导及同步闪烁控制技术道路安全综合治理技术交通监控系统外场摄像机太阳能供电系统优化设计技术道班太阳能综合利用技术太阳能交通设施施工养护规范专题四图3-1 课题研究结构图4 国内外研究现状分析结论1）太阳能光伏发电系统无论是国外还是国内都已是成熟技术，光伏电池和蓄电池都有相应的国家标准或国际标准，已经形成产业，并在国民经济中占有一定的比例，在能源紧缺的现代社会，可再生能源日趋重要。2） 目前国内具有自主生产研发光伏电池能力的企业不多，大都以进口晶片国内封装为主，市场可供应的产品以单晶硅为主。3） 太阳能交通安全设施的应用研究，我国落后国外不大于5年，应用水平并不低，只是有些产品的制造工艺离先进国家水平还有一定距离，提高太阳能交通安全设施的可靠性是今后国内研发的重点。4） 无论是国内还是国外，对太阳能交通安全设施的应用都处于试应用阶段，没有形成产业，没有统一的技术标准，产品形状、性能处于百花齐放、百家争鸣状态，产品的耐久性等重要质量指标离实际需求还有较大差距，对交通安全的总体影响、经济效果及发展方向都没有深入研究。5） 目前对于集中供电太阳能交通安全设施和集中供电太阳能交通安全设施低功耗技术的研究还处于空白，本课题对其进行深入的研究具有一定的前瞻性和重要的实际意义。5主要研究成果及工程应用情况本项目通过对太阳能交通安全设施低功耗技术和太阳能集成供电系统优化设计等关键技术的研究，较好地突破了太阳能光伏发电技术应用中“负载功耗要求苛刻、建设投入过大”的瓶颈，提出了利用太阳能和主动发光技术增强交通安全设施经济性和有效性的系统解决方案，实现了“节约、环保”与交通行业“安全、经济、和谐、持久”理念的完美结合，有效地改善了道路交通安全性能、提高了通行能力、提升了道路管理水平。本项目主要创新如下： 太阳能交通安全设施系列产品系统研究了太阳能安全设施低功耗技术和太阳能集中供电优化设计技术，研制开发了包括太阳能组合式突起路标、太阳能组合式轮廓标、太阳能交通标志、太阳能黄闪灯、太阳能信号灯、太阳能紧急电话、太阳能可变信息标志和太阳能无线交通监控系统，共6种新产品，获得专利授权 8项，并在G109安保工程北京K35-42示范段、云南思小高速公路等得到实际应用，取得了较好的效果。 隧道太阳能动态视线诱导系统本系统针对常规隧道照明系统建设、运营及养护成本巨大的问题，在保障隧道行车安全的前提下，以节约隧道照明运营成本为目的，采用太阳能集中供电、性能优化匹配和同步闪烁控制技术，整合、优化研制了太阳能安全设施产品，结合隧道的结构特点，通过太阳能统一供电、集中控制，创新性的提出了“进口危险警示、入洞视线动态诱导、出口路况提示”于一体的隧道太阳能视线动态诱导系统，实现了隧道车道线形的动态勾勒，较好地改善了隧道行车安全性能，有效地保障了隧道行车安全。该系统已在G109东方红隧道、云南思小路的14条隧道成功应用，取得了良好的经济效益，并将推广应用于道福建省2条隧道。通过思小高速公路实践和109国道东方红隧道太阳能动态视线诱导设施实施后近2年的调查跟踪和实际观测，项目组得出如下结论：500米以下的高速公路短隧道和普通公路无照明条件的隧道，用光电诱导设施和适当的隧道口光线优化设计可以替代投资和营运费用巨大的常规供电照明系统，这一点对于象思小路这样的山区高速公路中小隧道群具有重大的经济和安全意义。对于有照明设施的长大隧道，通过加设主动发光光电诱导设施，既可大大降低隧道日常照明营运管理费用，同时使隧道安全性得以保障和提升。图5.1云南思小路太阳能监控系统 图5.2 东方红隧道动态视线诱导系统l 太阳能全程监控系统本项目在太阳能交通安全设施低功耗技术研究成果基础上，以获得太阳能供电系统最优工作性能及最低功耗为目标，以系统各组成部分的性能匹配以及外部环境等因素为研究对象，综合利用现有工程技术、理论分析以及试验研究手段确定各参数的最优值，从而改善了太阳能供电系统的经济性和可靠性，提高了太阳能供电系统的实际应用效果。本系统具有以下创新点：1）摆脱了常规供电方式对外场摄像机布设位置的束缚，实现了监控系统应用和功能的拓展。一般而言，高速公路服务区和立交的设置间隔20km以上，而全程监控系统外场摄像机布设距离不超过2km，这在很大程度上限制了外场摄像系统的布设以及监控范围的扩展，本系统采用太阳能集中供电方式很好的解决了该问题。2）明显降低了建设、运营和养护成本，取得了可观的经济效益。与常规电网供电的全程监控系统相比，太阳能全程监控系统大大减少了电缆、变压设备及相应管道的铺设工程量，降低了建设成本；而太阳能系统极低的养护和运营成本也极大地提高了全程监控系统实用型和经济性，为公路交通建设实现“绿色交通、节约型交通”树立了典范。3）改善道路交通安全水平，提高道路养护部门工作效率，具有重大社会效益。通过全程监控改善道路交通安全水平，增进道路交通事故处理速度，很好的保障广大人民群众的生命财产安全；通过全程监控，实时掌控道路交通流数据以及道路养护状况，可极大地提高道路管理部门工作效率，增强道路养护水平，社会效益明显。本系统已在河南郑洛路和云南思小路得到实际应用，效果明显。以河南郑洛路为例，该项目于2005年9月30日完工，全线共完成100台摄像机的太阳能供电系统。目前已经正式开通运行3个月，基本无需维护，期间经历长达7天的连续阴雨和50年不遇的暴雪严寒等极端天气状况的实际考验，系统工作状态一直良好，社会和经济效益显著。l 太阳能无线公网实时交通监控系统太阳能无线交通监控系统在供电方式上采用太阳能供电；在传输方式上成功实现了最新图像压缩编码标准H.264的算法，使得可利用无线公共移动通信网的窄带传输动态实时图像，既很好的解决了系统供电问题，又很好的解决了传统监控系统对数据传输的限制。本系统具有如下优点：1） 太阳能供电节能、环保，无线公网窄带传输，彻底无线化；2） 无缆式独立供电，组件灵活、小巧，方便安装与组网；3） 全低压直流供电方式，能源利用效率高，安全性好；4） 维护费用少、造价低； 5） 解决了窄带无线通道传输视频数据流的问题，目前可在一路120kbps带宽下，传输15帧CIF/秒。基本满足交通事件管理的需要。该系统可应用于高大边坡、水毁路段等多灾害地区的远程视频监视、客运超限治理与安全监控、交通事故黑点调查与控制、动态电子警察与交通管理、动态巡逻追踪、治安随机布控等领域，具有广阔的应用前景。 图5.3担礼隧道交叉口安装的太阳能无线公网实时监控系统 图5.4东方红隧道安装的太阳能无线公网实时监控系统6 研究结论1）总体上说，通过合理的技术和工程措施，大部分可用电驱动的交通安全设施可经济地使用太阳能供电。常见措施如下： 低能耗的关键是要提高效率，减少系统的功耗。因此选择具有较高光电转换效率的单晶硅太阳电池是提高系统效率、相对降低能耗的重要技术。 太阳电池组合的拓扑连接方式在实际使用时将影响整个系统的效率。选择合适的串联单体个数，在符合其它设计要求的基础上，降低系统的工作电压（蓄电池充电电压），减少串联单体的个数，增加并联单体的个数，能够降低消耗在内阻上的功耗，增加太阳电池组合的输出功率，提高效率，从而相对的降低了系统的能耗。 太阳电池是一种非线性的直流电源，其功率电压变化关系的两条曲线都存在各自的最大功率点，这个功率点对应唯一的电池输出电压和输出电流。因此通过调节太阳电池的输出电压使其趋近最大功率点时的输出电压，就可以实现最大功率点的跟踪，保证太阳电池始终工作在最大功率输出，以最高的效率为系统提供能源，降低损耗，实现系统低能耗，这一点通常是选择负载电压的依据。 优先选用高效率的高频谐振正弦波逆变器是降低太阳能交通安全设施系统能耗的重要措施。 在主动发光型太阳能交通安全设施中，一般应该选择超高亮度LED作为基本发光光源，同时在保证所需要的亮度条件下，使LED的工作电流和电压尽可能的低于其额定工作电流和电压，从而既可保证负载用电的低能耗还可以延长器件的使用寿命。 在太阳能交通安全设施的硬件系统中，应尽可能为各外设电路模块提供电源或使能控制信号，而且允许通过软件编程的措施来完成其唤醒或使能工作，将可以有效降低系统功耗。 太阳能交通安全设施的软件系统应研究运算能力强、运行时间短、性能好的算法，增加系统的高效性和稳定性，从软件方面降低系统的工作能耗。2）对于无照明隧道采用动态视线诱导系统，可有效减少黑洞和白洞效应，降低精神疲劳程度、增强司机驾驶信心，减少事故保障安全。3）交通标志类设施闪烁频率和占空比的取值范围对驾驶心理有显著影响，课题组以109国道北京段东方红隧道为依托做了试验分析，得出的结论是车速小于60km/h条件下，闪烁频率和占空比的最佳值分别为 30±5 次/分钟和1.5:1。 4）太阳能交通安全设施确实能起到比较明显的警示作用，并大大强化了交通设施夜间的视认性效果，在一定程度上改善了示范路段国道G109的安全状况，其应用赢得了用户、道路使用者的好评，极大增强了推广应用的信心。对于山区等特殊路段应用主动发光太阳能交通安全设施，可减少10%50%的交通事故。5）目前大部分生产厂商的标称功耗明显大于实际功耗，这一指标可能是生产者为了不因供电不足而影响设备正常工作，保守提出的，对于常规电网供电来说，几十瓦不是大功耗，单对于太阳能供电来说几十瓦已经可以影响整个设计方案。这一发现对太阳能发电为公路外场摄像机供电提供了强有力的支持，设计者应明确提出功耗要求。6）对于设计负荷30W的直流监控外场摄像机，以480W的太阳电池和420Ah的蓄电池组成的太阳能发电系统，具体结论可总结如下： 在冬季低温、光照不足的条件下，蓄电池在采取必要的保温措施后，逆变器保护电压设置在22.5V、电源控制器保护电压设置在21.6V时，该供电系统可连续工作7天以上。 在高温（不高于55）、光照不足条件下，在逆变器保护电压22.5V、电源控制器保护电压21.6V时，该供电系统可连续工作10天以上。 当环境温度低于-10、连续阴雨（雪）7天或常温条件、连续阴雨10天之后，宜采取快速充电维护措施（建议充电电流100A、充电时间不少于1小时）；当电源控制器报警（报警电压设置在22.8V）后，应在3小时以内采取补电措施。 蒙尘或积雪对太阳能电池板的发电能力影响极大，冬季连续积雪7天以上、其他季节连续无降雨60天以上，宜对太阳能电池板进行清扫并对蓄电池进行快速充电维护。 适当降低电源控制器的报警电压，可以减少人为充电维护次数，建议选购控制器时，过放报警电压设置到与蓄电池的额定终止电压一致。 低温对太阳能电池板的发电能力影响不大，但对蓄电池的充电和放电效率影响显著，在设计和工程实施过程中，应采取切实可行的保温措施，建议采用“保温密封放置深埋”的蓄电池井式安装方式，加强对保温箱实际保温性能的监控和箱内隔断空间的合理设计，并且在施工中注意蓄电池井的排水、蓄电池和金属材料的防潮，可适当考虑蓄电池井内的通风和保温箱的散热问题。 用电设备的负载形式和可靠性也直接影响太阳能供电系统的容量和经济性能，如果用电设备直接用直流供电，可节省至少20的电能；若用电设备的绝缘性能不好，在低温或潮湿环境条件下负载电流将明显增大。因此，建议用直流供电的低功耗、高绝缘性能的摄像机。 据资料分析，胶体电池作为一种新型铅酸蓄电池具有高低温性能好、寿命长的优点，但价格较高。但实际试验表明，胶体电池在常温低电流条件下的性能与普通铅酸蓄电池相类似，2V胶体电池和12V胶体电池的充放电能力也相似，与普通铅酸蓄电池相比无明显技术优势 太阳能电池板采用一体化支架、水平侧向安装，可采取单层和双层两种安装方式，并保证净空在5米以上。 郑洛路的太阳能供电系统应用实践证明了优化方案的经济合理性，在技术上经过了2005年冬季50年不遇的大雪和严寒考验，证明设计参数选择是可靠的。7 项目的经济、社会、环境效益及推广应用前景评估1）对生产制造业产生的影响应该说将太阳能应用于交通安全设施本身就是一项很具现实意义的科研成果，课题组主要研究人员从上个世纪80年代中就把这一理念应用于交通管理中，由于受技术和经济水平的限制，当时没有产生很大影响，直至2002年再次申请立项时，经过课题组研究人员的宣传，生产、设计、交通建设管理等单位很快认识到了本项目的重要性，纷纷推广应用。所以说本项目成果在立项时就已经产生了影响，到目前为止，据不完全统计仅生产太阳能交通安全设施的企业已经有30多家，生产产值达1亿多元（不含太阳能发电产品）。虽然说这些产品还缺少统一的标准，在产品的功能、可靠性、安全性、适用性等方面还存在不少问题，但这些问题随着本课题成果的推出，逐步得到解决。因目前国际上还没有太阳能交通安全设施的标准，这对我国制造业也是一个机会，就像2000年我国推出交通行业标准JT/T431-2000高速公路LED可变信息标志显著提高了国内LED显示屏的制造水平一样，随着太阳能交通安全设施标准规范的推出，必将提高我国安全设施企业的制造水平，在国际上处于领先地位。2）对公路交通建设产生的影响在交通部公路水路交通中长期科技发展规划纲要（2006-2020年）提出：为了满足经济社会发展的需要，贯彻落实科学发展观，交通部提出了“到2010年，公路水路运输紧张状况得到总体缓解，对国民经济的制约状况得到总体改善；到2020年，基本适应经济增长、社会进步、国家安全的需要”的新的跨越式发展目标。到2020年，公路网总规模将达到300万公里，其中高速公路里程8.5万公里。要建成能力充分、组织协调、运行高效、服务优质、安全环保的公路水路运输系统。公路水路交通新的跨越式发展为交通科技创新提供了新的历史机遇和挑战。一方面，公路水路交通在发展过程中将产生巨大的科技需求，需要科技来支撑。实现全面建设小康社会公路水路交通发展目标，将会在基础设施建设养护、运输组织管理、交通安全保障和生态环境保护等方面产生大量的技术难题。因此，交通的发展不仅需要资金、人力的投入，更需要依靠强大的科技开发能力来支撑。另一方面，当今世界科技发展日新月异，人类社会正在经历一场新的科技革命，以信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术和空间技术等为代表的高新技术，对经济发展与社会进步起到了巨大的推动作用，也必将为我国公路水路交通科技实现新的跨越创造条件。本课题的研究和成果涉及了上面一段话中提到的公路基础设施建设中面临的建设养护、运输组织管理、交通安全保障和生态环境保护等4个技术难题中的全部，对解决这些难题运用了信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术和空间技术等5大高新技术中的3个。因此，在技术成果的先进性、前瞻性和实用性等方面对交通建设的影响也是巨大的，我们已经在利用高新技术为解决公路交通建设中遇到的部分难题提供了有效的技术方案。3）对交通安全管理产生的影响在交通行业，21世纪的中国公路与人们的日常生活将更加密切,它为人们提供了更多的机会、自由和选择, 其深远影响不但会改变社会结构及每个人的生活质量,也在迅速改变着人们的生活方式和生活观念。然而，伴随着中国公路的跨越式进步，多种危害与副作用也逐渐显现，整个社会为此付出了沉重的代价，首当其冲的就是交通安全问题。以20012003年为例，公路建设投资占GDP比重保持在3.13.2%,投资额年均增幅超过17%。2004全年共完成公路货运量124.5亿吨，占综合运输总量的74.3%；公路客运量162.5亿人次，占综合运输总量的91.7%。而同年，道路交通事故则为51万多起，死亡10.7万人，交通事故给国民经济造成的经济损失，约占GDP的23%。显然，这不得不使我们更加清醒地去看待建设成就背后的交通安全隐患问题。“采取一切必要措施降低道路交通事故率、减少伤亡”已是迫在眉睫。2001年公安部、建设部实施以提高城市道路交通网络的整体功能和交通管理工作的整体组织、指挥能力，预防重特大交通事故，确保人民生命财产和国家、集体财产安全为目的的“畅通工程”和创建“平安大道”活动。2004年交通部实施以“消除隐患、珍视生命”为主题的“公路安全保障工程”。在城市交通安全管理方面采取的主要措施是对交通的参与主体驾驶员与行人进行交通意识和交通法规的宣传与培训，另一方面也投入大量资金对交通安全设施进行了改造、完善，还利用高科技手段如“电子警察”对交通参与者进行有效管理，取得了满意的成效。从人的本能来看，人是一种复杂、矛盾的生物体，既具有懒惰、贪图安逸的一面，又有创新、突破束缚、追求自由的一面，正是这些特性导致了各种交通事故的发生。为了保障生命安全，除了建设安全的道路条件外，对交通参与者进行严格有效的管理是十分必要的。实践证明道路全程视频监控和动态安全诱导设施是最为有效的治理手段，然而道路特别是公路的线性分布形态给供电和信号传输的经济性带来了非常不利的后果，仅供电投资一项每公里需要47万元，目前我国公路通车里程已达180多万公里，若全路供电投资是巨大的，除此之外还有管理成本、维护运行成本等。太阳能和无线公网的结合技术可以不需要供电线路和信号传输线路，真正做到无线化，可以节省至少50的投资，使得公路特别是事故黑点全程监控以及安装动态安全诱导设施成为可能，这就是利用高科技建设安全畅通交通的意义所在。太阳能应用技术研究方兴未艾，建设资源节约型环境友好型安全交通任重而道远。本项目以低能耗交通安全设施为突破点，在公路交通安全领域围绕节约、安全开展了积极探索，并证明太阳能技术在交通建设领域是大有可为的，将项目研究成果进一步推广应用是项目组成员的最大心愿。18