Ajantasa 2001
Kotinummentien ja Markkinatien risteyksen liikennevaloissa on jo LED-opastimet

Liikennevalojen LED-opastimet
Mitä ne ovat ja koska ne tulevat käyttöön Helsingissä

Viime vuosien uutuus liikennevalomarkkinoilla ovat LED-opastimet. Ne on tarkoitettu korvaamaan vanhat energiaa kuluttavat hehkulamppuopastimet. Toistaiseksi LED-opastimia ei Helsingissä ole vielä laajemmin näkynyt.

Mikä on LED-opastin

LED-opastimen valoaukko on muodostettu pienistä punaisista, keltaisista tai vihreistä LED (light emitting diod) -yksiköistä, joita on yleisesti elektroniikkalaitteissa. Liikennevaloissa käytetään tavallista kirkkaampia LED-yksiköitä, joita yhdessä liikennevalo-opastimen valo-aukossa voi olla valmistajasta riippuen 100-280.  

LED-opastimet säästävät energiaa ...

LED-opastimet ovat energiapihejä. Niiden tehonkulutus on vain 5-10 W, mikä on kuudesosa tavallisen hehkulamppuopastimen ja kolmasosa matalajänniteopastimen tehonkulutuksesta. Jos kaikki Helsingin liikennevalo-opastimet olisivat LED-opastimia, energiaa kuluisi 1 500 000 kWh vähemmän, mikä vastaa puolen miljoonan markan vuotuista säästöä.

sekä näkyvät hyvin 

LED-opastin näkyy hyvin myös silloin kun aurinko paistaa matalalta suoraan valo-opastimeen. Tällaisessa tilanteessa auringon säteet voivat aiheuttaa hehkulamppuopastimien heijastimiin phantom- eli haamukuvan: opastimen kaikissa valoaukoissa näyttää palavan valo, jolloin autoilija voi helposti ymmärtää väärin liikennevalojen opasteen. LED-opastimissa ei ole heijastimia, jolloin haamukuvaa ei voi syntyä.

LED-opastimet ovat kirkkaampia kuin tavanomaiset opastimet. Tästä syystä niitä joudutaan ilta- ja yöolosuhteissa himmentämään, jotta ne eivät häikäisisi. Himmennys voidaan toteuttaa samalla tavalla kaikissa opastimissa ja tulevaisuudessa myös erikseen kussakin opastimessa. 

LED-opastimet parantavat myös liikenneturvallisuutta

LED-opastimet parantavat liikenneturvallisuutta, koska liikennevalojen lamppuvikojen aiheuttamat keltavilkkutilanteet jäävät pois. Tätä liikenneturvallisuusvaikutusta on kuitenkin usein suurenneltu, sillä esimerkiksi Helsingissä liikennevalohuollon ja liikennevalo-lamppujen kausivaihdon takia liikennevalot ovat lamppuvikojen takia pois toiminnasta vuosittain yhdessä risteyksessä keskimäärin alle 15 tuntia.

mutta Tukholma on niitä jo täynnä

Muualla maailmassa LED-opastimet ovat yleistymässä. Esimerkiksi Tukholman kaupunki on viime vuosina uusinut kaikki 10 000 liikennevalo-opastinta LED-opastimiksi. Hankinnan kokonaiskustannukset ovat olleet noin 50 000 000 kr. Sen sijaan Tallinnassa on päätetty, ettei LED-opastimien vaihtoon toistaiseksi ryhdytä.

Miksi LED-opastimet eivät ole vielä yleistyneet

Helsingissä LED-opastimia ei ole ryhdytty käyttämään huolimatta niiden hyvistä ominaisuuksista. Tähän on kaksi syytä:

• LED-opastimista koituva energiansäästö ei vielä ole riittävä kattamaan niiden hankinnasta aiheutuvia lisäkuluja
    
• Liikennevalojen ohjauskojeiden opastinvalvontaa ei ole vielä sovitettu LED-opastimille.

LED-opastimien tuottamat säästöt

Seuraavassa taulukossa on tarkasteltu liikennevalojen opastinhuollon kustannuksia kymmenen vuoden ajalta. Tänä aikana LED-opastimia ei tarvitse vaihtaa. Sen sijaan hehkulamput joudutaan vaihtamaan 10 tai 20 kertaa lampputyypistä riippuen. 

Kolmiaukkoisen LED-opastimen hinta on 4 000 - 5 000 mk. Verrattuna tavalliseen matalajännitelamppuopastimen lisäkustannus on noin 2 000 mk

Laskelma osoittaa, että 

1. Vanhojen liikennevalojen uusinta yksinomaan energiataloudellisista syistä ei nykyisellä sähkön hinnalla ole vielä perusteltua. Kymmenessä vuodessa syntyvä säästö ei kata LED-opastimen hankintakustannuksia.
   
2. Jos LED-opastimien hinta alenee nykyisestä tasosta puoleen, alkaa vanhojen normaalijännitelamppujen uusinta olla kannattavaa. 
   
3. Matalajännitelamppujen uusinta on edullista vasta kun LED-opastimien hinta alenee neljännekseen nykyisestä.
   
4. Uusien liikennevalojen rakentamisen yhteydessä ei vielä ole kannattavaa siirtyä käyttämään matalajänniteopastimien asemesta LED-opastimia, koska 10 vuoden aikana vasta puolet LED-opastimen hankinnan lisäkustannuksista on säästetty. 
   
5. Uusien liikennevalojen rakentamisen yhteydessä LED-opastimien käyttö on kannattavaa vasta kun LED-opastimen hinta alenee puoleen nykyisestään

 Liikennevalojen opastinvalvonta

Liikennevalojen ohjauskojeiden opastinvalvonnan tehtävä on estää kahden ristikkäisen ajosuunnan vihreän valon samanaikaisuuden ja valvoa punaisten lamppujen sekä uusissa liikennevaloissa myös muiden lamppujen kuntoa.

Suomessa opastimia valvotaan ankarasti ...

Suomessa opastinvalvonta on muista pohjoismaista poiketen toteutettu varsin ankarasti. Opastinvalvonta hälyttää heti kun joko pääopastimen tai toisto-opastimen punainen lamppu on vaurioitunut ja kytkee valot keltavilkulle. Ajoradan yläpuolella olevat ylimääräiset opastimet jätetään usein valvomatta, koska muuten myös niissä olevien lamppujen rikkoontuminen turhaan lisäisi valojen keltavilkutusta.  

mutta muualla ei olla yhtä tarkkoja 

Ruotsissa sallitaan tulosuunnan pääopastimen tai toisto-opastimen punaisen lampun rikkoutuminen. Opastinvalvonta kytkee valot keltavilkulle vasta kun tulosuunnan kaikki punaiset lamput ovat vaurioituneet. Lisäksi Ruotsissa sallitaan suojatien toisen jalankulkuopastimen punaisen lampun vaurioituminen kun taas Suomessa opastinvalvonta kytkee valot keltavilkulle heti, jos yksikin jalankulkijaopastimen punainen lamppu on vaurioitunut.

Eurooppalainen liikennevalo-opastimen valvontakäytäntö on hyvin kirjava. Yleisesti opastinvalvonta on kuitenkin toteutettu väljemmin kuin Suomessa. Suurista liikennemaista vain Saksassa opastinvalvonta on samantyyppistä kuin Suomessa.

Miten opastinvalvonta toimii

Liikennevalojen ohjauskojeiden opastinvalvonta on yleensä sovitettu vain  normaalihehkulampuille tai matalajännitelampuille. Lampun vaurioituminen katkaisee lapun virrankulutuksen, jolloin opastinvalvonta havaitsee vian.

Miten LED-lamppuja voidaan valvoa, vai voidaanko

LED-opastimien valvonta on hankalampaa. LED-valon vaurioituminen - joko osittain tai kokonaan ei välttämättä katkaise virrankulutusta, jolloin liikennevalokojeiden nykyinen opastinvalvonta ei myöskään havaitse vikaa. LED-valolle on myös tyypillistä, että aikaa myöten osa LED-yksiköistä lakkaa toimimasta ilman että tällä on olennaista vaikutusta LED-opastimen valotehoon.

LED-opastin on itsessään varmatoimisempi

LED-opastimia käytettäessä opastinvalvonnan merkitys vähenee. LED-valo itsessään on varmatoimisempi ja pitkäikäisempi kuin hehkulamppu. LED-valo voi vaurioitua myös siten, että vain osa sen valotehosta katoaa - opastimen kirkkaus vastaa silloin likaantunutta hehkulamppuopastinta, jolloin LED-opastin vauriosta huolimatta yhä täyttää tehtävänsä. LED-valojen opastinvalvonnalla on silti yhä merkitystä tilanteissa, joissa liikennevalo-opastimiin ja pylväskaapelointiin kohdistuvat vauriot voivat aiheuttaa kaapelioikosulkuja

LED-opastimiin liittyy yleensä laitteita, jotka itsessään valvovat LED-valojen kuntoa - esimerkiksi sitä, että valoaukon valoteho on riittävä tai että näyttö ei muistuta mitään nuoli- tai muuta opastekuviota.

Energiaa kuluu valvontaan Eräät liikennevalovalmistajat ovat siirtymätilanteessa toteuttaneet LED-opastimen opastinvalvonnan kytkemällä LED-valoon keinokuorman, jolloin lampun kuluttama virta kasvaa lähes hehkulampun tasolle. Tällainen ratkaisu lisää opastinvalvonnan luotettavuutta nykyisissä liikennevalojen ohjauskojeissa, mutta jättää LED-opastimien energiasäästötavoitteen toteutumatta.

Suomut ovat jälleen muodissa led-opastimen jalankulkija on pukeutunut tyylikkääseen suomuasuun

Miten LED-opastimia tulisi valvoa

LED-opastimien opastinvalvonta nykyisissä liikennevalojen ohjauskojeissa tulisi perustua LED-valon omaan sisäiseen valvontaan. LED-valon tulisi toimia siten, että lampun valotehon katoaminen tai olennainen aleneminen johtaa LED-valon sellaiseen sähköiseen tilaan, joka vastaa palanutta hehkulamppua. Tällöin liikennevalojen ohjauskoje kykenee havaitsemaan lampun vaurioitumisen ja toimimaan oikealla tavalla.

Uusissa liikennevalokojeissa opastinvalvonta tulee sovittaa LED-opastimien käyttöön. Tällöin liikennevalokojeen opastinvalvonnan ominaisuuksia voidaan käyttää hyödyksi parhaalla mahdollisella tavalla.