【摘要】 针对目前我国道路交通信号控制机产品存在的质量问题，对信号机生产企业进行深入调研，详细分析信号机发展现状、国内外产品认证制度及信号机强制检测制度等，并结合我国交通信号机产品自身的特点和实际，参考国外产品认证模式、认证流程，提出我国信号机产品以型式试验、初始工厂检查和获证后监督为模式的认证框架体系。信号机产品质量认证框架体系的建立，对提高产品质量，规范行业生产，将发挥积极的促进作用，同时也为我国交通安全产品的质量控制提供了新思路。

　　【关键词】 信号控制机；认证体系；框架；测试；探讨

　　0 引言

　　道路交通信号控制机是控制交叉路口交通信号的重要设备，它是交通控制系统的重要组成部分。目前，在我国的大、中型城市交通管理中，已普遍使用信号机对交叉路口交通信号进行单点、干线或区域控制。信号机的技术特性、可靠性直接关系到它在道路交通信号控制及信号控制系统中所发挥作用的水平，从而对城市道路交通管理的科学性、有效性产生最直接的影响[1]。目前，国内信号机产品质量参差不齐，也没有相应的认证制度进行约束。因此，如何采用合理、有效的科学方法来提高产品质量，规范行业生产，是当前急需解决的问题。

　　1 我国信号机发展现状

　　自20世纪70年代我国自行研制开发信号机起，国内信号机质量水平有了明显的提高。特别是在公共安全行业标准GA47—2002《道路交通信号控制机》实施后，国内各企业在研发、生产时认真贯彻标准，提高质量意识，加强质量管理，能够生产集中协调式信号机的企业明显增加，整体上看，我国信号机产品制造、研发水平及信号机的技术水平得到了明显提高。

　　从整个行业现状来看，企业规模普遍较小，科研、开发、创新能力不强，产品多以多时段定时式信号机为主，能开发生产系统协调式信号机的企业还不是很多。另外还有不少城市使用的信号机是由当地交通管理部门自行研制，结构简单、功能单一。近年国家对国内企业生产信号机进行了质量监督抽查，产品抽样合格率仅为36.4%。这表明目前信号机行业缺乏一套完整的质量控制体系[2]。

　　2 我国信号机存在主要问题及原因分析

　　2.1 我国信号机存在的主要质量问题

　　1)信号机产品的故障监控功能不能达标

　　信号机工作环境严酷，连续工作时间长，在出现故障时不能及时发现并解决这些故障，对道路交通安全必将是极大的威胁。部分企业生产的产品对绿冲突、红灯熄灭等严重故障无监控功能，集中协调式信号机也无法上传故障信息。

　　2)信号机产品的电磁抗扰度不能达标

　　企业在产品设计之初未考虑到电磁抗扰度问题，导致信号机在恶劣的电磁环境下，抗电磁干扰能力差，电子元器件经常被烧毁，造成信号机在面临电磁骚扰时可靠性降低甚至功能失效。

　　3)部分企业信号机产品基本功能不能达标

　　信号机启动时序、控制方式转换功能是信号机最基本、最重要的功能之一[4]。但在实际使用中，有的信号机产品无启动时序，在通电开始工作时直接进入相位运行，根本没有用于警示的黄闪信号和用于清空路口的全红信号；控制方式转换时也未按标准要求留有安全时间，相位突变。

　　4)连续工作可靠性较差

　　由于大多数信号机是在城市道路上露天安装使用的，工作环境严酷，连续工作时间长，在实际使用过程中，一些信号机产品连续运行时间短，故障频繁。

　　由于上述问题的存在，以至于在实际应用中信号机不能很好发挥道路交通组织和疏导作用，极易诱发交通事故和交通拥堵，对路口交通安全构成严重威胁[5]。

2.2 信号机质量问题的原因分析

　　造成信号机质量问题的主要原因有：

　　1)元器件质量低劣；

　　2)技术研发能力不足；

　　3)产品研发随意性大，不按标准执行；

　　4)迎合市场需求，降低功能要求；

　　5)不少信号机销售企业采用OEM方式，导致产品质量控制环节缺位以及产品售后服务不到位；

　　6)产品整改后不能转换为生产工艺；

　　7)少数地方公安交通管理部门对信号机标准理解不透，过多地从自己的一些想法出发，凭经验，否定了标准中的一些规定、要求，导致企业钻空子；

　　8)除了缺乏应有的市场监督及企业自身之外，对信号机尚未实施市场准人制度，基层交警在选择信号机产品时，由于对企业的技术水平和产品质量水平等缺乏了解，因而选用的产品质量也良莠不齐。

　　3 我国产品认证制度及信号机强制检测制度

　　3.1 强制性产品认证制度的法律、法规

　　2001年国家质量监督检验检疫总局发布了《强制性产品认证管理规定》，文件规定了凡列入强制性产品认证目录内的产品，没有获得指定认证机构的认证证书，没有按规定加施认证标志，一律不得进口、不得出厂销售和在经营服务场所使用。对强制性产品认证制度实施“4个统一”，即统一目录；统一标准、技术法规、合格评定程序；统一认证标志；统一收费标准。

　　国家认证认可监督管理委员会是国务院授权的负责全国强制性产品认证工作的机构。强制性产品认证工作由国家认监委指定的认证机构负责认证的具体实施，并对认证结果负责；地方质检部门对列入强制性认证产品目录内的产品实施监督；生产者、销售者和进口商以及经营服务场所的使用者对生产、销售、进口、使用的产品负责；国家认监委指定的标志发放管理机构负责发放强制性认证标志，名称为“中国强制认证”(China Compulsory Certification)，也可简称“CCC”标志[3]。

　　3.2 国内交通安全产品认证情况

　　道路交通安全产品包括道路交通信号机、汽车行驶记录仪、车身反光标识、道路交通信号灯等，它们在我国道路交通管理中发挥着重要的作用。其质量好坏直接关系到人民群众的生命和财产的安全，直接影响道路交通运输的效率和质量，加强道路交通安全产品质量控制工作，是预防道路交通事故及其造成的损失的重要措施，是我国交通环境和谐协调发展的关键[6]。

　　为了加强道路交通安全产品质量监督，2005年9月12日，国家质量监督检验检疫总局发布2005年第137号公告，将汽车行驶记录仪、车身反光标识两种道路交通安全产品列入我国强制性产品认证目录。

3.3 国外产品认证制度

　　20世纪初，英国、德国、丹麦等国为了使生产者树立产品信誉，并且保障消费者利益，率先建立了自己的产品认证制度，产品认证的发展状况经历了国家认证制度、双边、多边认可制度、国际认证制度(如以欧洲标准为依据的电器产品、汽车等认证)3个主要阶段。从认证发展的规模上看，主要使用了以下8种形式：

　　1)型式试验；

　　2)型式试验+工厂抽样检验；

　　3)型式试验+市场抽样检验：

　　4)型式试验+工厂十市场抽样检验；

　　5)型式试验十工厂+市场抽样检验+企业质量体系检查+发证后跟踪监督；

　　6)企业质量体系检查：

　　7)批量检验；

　　8){bfb}检验。

　　3.4 我国信号机行业强制标准

　　在我国目前信号机还没有实施产品认证制度，强制性国家标准已开始征求意见。公共安全行业标准GA47—2002《道路交通信号控制机》是目前国内交通信号机行业生产的基本标准。

　　4 我国信号机产品质量认证框架体系

　　为了从源头上控制信号机的产品质量，保证交通安全，同时尽快与国际发展接轨，建议对我国交通信号机产品实施认证制度。为了更好地控制信号机产品质量，规范市场，鉴于国内外目前产品的认证模式及流程，建议我国信号机产品认证体系如下。

　　4.1 认证模式

　　信号机产品认证模式如下：型式试验+初始工厂检查+获证后监督。

　　4.2 认证基本流程

　　认证基本流程如图1所示。

　　4.2.1 认证的委托和受理

　　1)认证单元划分原则上按产品型号委托认证。但产品的结构形式以及影响性能的关键件均相同，即设计型号一致，而只是销售型号不同的产品，可作为一个单元委托认证。

　　2)在同一境内，同一制造商、同一产品设计型号，由不同生产厂生产的产品不可作为一个认证单元，但型式试验仅对一个工厂生产的样品进行，试验结果可覆盖上述其他认证单元的产品。

　　3)室内型和室外型信号机不可划分为一个认证单元。

　　4)信号机分类不同不可划分为一个认证单元。

　　5)认证委托人应向指定认证机构提交正式委托认证的申请，并随附产品生产依据的标准、关键元器件(见下表)清单、电气原理框图、产品照片等资料。

　　4.2.2 型式试验

　　1)由认证机构指定的测试机构按照信号机标准及相关文件进行试验。

　　2)样品要求按单元划分原则进行。

　　4.2.3 初始工厂检查

　　一般情况下，型式试验合格后，进行初始工厂检查。特殊情况下，型式试验和工厂检查也可以同时进行。工厂检查时间根据委托认证产品的单元及覆盖产品型号数量确定，工厂检查的内容为工厂质量保证能力检查和产品一致性检查。初始工厂检查的范围应覆盖委托认证产品的加工场所，产品一致性检查应覆盖委托认证产品的所有型号。

　　4.2.4 认证结果评价与批准

　　认证机构负责对型式试验和工厂检查结果进行综合评价。认证结果符合要求的，由认证机构按照认证单元向委托人颁发认证证书。认证结果不符合要求的，终止此次认证。型式试验及工厂检查存在不合格项的，允许限期整改，认证机构采取适当方式对整改结果进行确认。型式试验复试和工厂检查整改结果均合格，经认证机构评定后颁发认证证书；逾期不能完成整改，或整改结果不合格，终止此次认证。

　　4.2.5 获证后的监督

　　1)认证监督检查一般情况下每年至少进行一次监督，监督间隔时间不超过12个月。

　　2)若发生下述情况之一可增加监督频次：获证产品出现严重质量问题或者用户提出投诉并经查实为持证人责任的；认证机构有足够理由对获证产品与该规则中规定的标准要求的符合性提出质疑时；有足够信息表明生产厂因变更组织机构、生产条件、质量管理体系等，从而可能影响产品符合性或认证产品一致性时。

　　3)获证后的监督方式是：工厂质量保证能力复查+认证产品一致性检查+产品抽样检测。

　　4.3 认证产品的变更

　　获证后的产品，如果其产品中属于关键元器件和材料的规格、型号、生产厂或涉及产品安全设计、电气结构发生变化时，应向认证机构提出申请。认证机构根据变更的内容和提供的资料进行评价，确定是否可以变更或需送样品进行检测，如需送样检测，检测合格后方能进行变更。

　　5 认证测试机构型式试验框架

　　由于型式试验是信号机认证的基础，其测试流程和测试项目及内容十分关键。

　　5.1 测试流程

　　型式试验流程图如图2所示。

　　5.2 测试项目及内容

　　测试项目包括信号机功能测试、整机性能测试、中心控制系统测试和交通控制算法测试。

　　5.2.1 信号机功能测试

　　信号机功能测试包括：整机功能测试、外围设备功能测试和通信功能测试。

　　1)信号机整机功能测试(见图3)：

　　①信号机基本功能的测试验证；

　　②模拟真实场景，实现不同控制方式、控制模式的功能测试；

　　③利用不同类型的信号发生器，模拟实现多种方式、多种类型的数据采集、存储功能测试；

　　④基于模拟现场用电环境，实现信号机长时间运行稳定性测试；

　　⑤模拟多种故障场景，实现信号机故障检测功能测试；

　　⑥实现感应式线协调、无电缆线协调、动态方案选择、单点感应、公交优先、单点优化等控制功能测试[7]；

　　⑦手动换相功能测试。

　　2)外围设备功能测试：

　　①xxx牌；

　　②手动按钮；

　　③车辆检测器、环形线圈检测器、视频检测器、远红外检测器及微波检测器；

　　④可变信息标志；

　　⑤遥控器；

　　⑥GPS，GPRS模块测试。

3)通信功能测试：

　　①基于不同网络结构，实现通信稳定性测试；

　　②采用不同通信方式，测试串口、RJ45口能够接入数字光端机、DPN、GPRS、GPS及实时xxx的通信功能；

　　③实现双绞线、长距离光纤等不同通信介质的测试；

　　④大数据量、高通信频率的通信测试；

　　⑤多种外设同时通信的稳定性测试。

　　5.2.2 信号机整机性能测试

　　信号机正常运行过程中，自身组成部分的匹配程度、数据信号的衰减、不同模块间的相互影响、外界设备间的干扰、用电环境、气候环境、安装环境(变压器的辐射干扰、大吨位货车过路振动、灯具短路)都影响到信号机的可靠性。严格、有序、完整、有效的信号机整机性能测试是质量好坏最直接的保证。信号机整机性能测试具体包括11个项目(见图4)。

　　5.2.3 中心控制系统测试

　　中心控制系统测试包括：

　　①中心系统对下端信号机的控制功能[8]；

　　②警卫路线设置功能；

　　③交通数据分析及辅助决策[9]；

　　④实时自适应优化控制；

　　⑤强制控制功能。

　　5.2.4 交通控制算法测试

　　交通控制算法是整个交通工程控制核心内容，算法的优劣直接决定了智能交通控制系统对整个交通的优化控制效果。以交通流模拟信号发生器为基础，根据现场交通调查的样本数据，实现对交通流状况的模拟，不但可以实现对交通算法的正确性、有效性的验证测试，而且可以模拟显示交通算法对交通流的优化控制效果。

　　6 结论

　　参考国外产品认证模式，结合国内信号控制机产品的质量问题，提出道路交通信号机产品的认证体系框架，并有以下结论：

　　1)探讨并提出了型式试验、初始工厂检查和获证后监督的认证模式。

　　2)认证程序包括：认证委托受理→型式试验→初始工厂检查→认证结果评价与批准→获证后的监督(工厂质量保证能力复查+认证产品一致性检查+产品抽样检测)的产品质量认证体系框架。

　　3)交通信号控制机产品质量认证体系框架的形成，将对我国今后实行信号机产品认证制度提供良好的技术支撑，对提高信号机产品质量，规范行业生产将起到积极的作用。

　　参考文献

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　　[9] 道路与交通工程研究学会[德]．交通信号控制指南一德国现行规范(RiLSA)[M]．李克平译．北京：中国建筑工业出版社．2006