《公路机电设施用电设备能效等级及评定方法 第1部分：LED车道控制标志》编制说明

交通运输行业标准

公路机电设施用电设备能效等级及评定方

法第1部分：LED车道控制标志

（征求意见稿）

编制说明

标准起草组

2018年12月

一、工作简况

1.1任务来源

车道控制标志的基本作用是发布公路运营管理单位关于车道是否允许通行的信息，使

公路使用者尽早了解前方道路信息，及时采取变更车道或保持原车道行驶的驾驶行为，从

而实现提高车辆通行效率、降低交通事故发生几率的目的。

车道控制标志常用于高速公路收费站，向驾驶人员发布所属收费车道是否可以使用的

信息，在公路隧道出入口、中间段，城市道路主线段和分合流处也有较多的使用，其作用

一方面是在正常情况下提示车道通行情况，另一方面更为重要的是在由于事故、施工等原

因封闭部分车道或采取应急预案变更车道通行方向时，向驾驶人员传递公路管理部门的临

时通行策略，以便于疏导交通。由此可见，车道控制标志不仅具备常规的车道通行指示作

用，更是交通应急预案实施的重要信息发布单元。

由于该产品能效标准化研究的滞后，使得车道控制标志产品节能要求及测试方法方面

缺乏严密、有效的技术规范要求，直接导致相关产品的设计、生产、应用选型缺乏依据，

导致产品能耗差异性较大。而且，由于相关产品生产企业在生产技术水平、质量控制力度

方面的差距，在缺少标准引导、规范的情况下，市场上存在着产品质量参差不齐，以次充

好等现象，不仅影响了车道控制标志的使用效果和推广应用，也极大的限制、制约了相关

产品产业的良性发展。

有鉴于此，交通运输部科技司在2016年立项了交通运输部标准化项目《LED车道控

制标志能效等级及评定方法》（项目编号：2016-04-29），项目由交通运输部公路科学研究

所承担，旨在立足公路建设运营管理的实际需求，提出LED车道控制标志的能效等级及评

定方法标准，进而为交通运输行业节能技术产品和装备的推广应用提供依据，为绿色低碳

公路建设提供技术支撑。

2018年5月，交通运输部发布了《关于下达2018年交通运输标准化计划的通知》（交

科技函【2018】235号文），制定行业标准《公路机电设施用电设备能效等级及评定方法第

1部分：LED车道控制标志》（计划编号：JT2018-55），以实现研究成果的标准化，标准

由交通运输部公路科学研究所承担。

3

1.2协作单位

在本标准的修订过程中，开展了广泛的调研和大量的试验验证工作，得到了相关单位

的支持、协助，取得了大量试验数据和标准制定建议，保证了标准的修订质量。协作单位

名单如下：

（1）中路高科交通检测检验认证有限公司

（2）广东德洛斯照明工业有限公司

（3）上海三思电子工程有限公司

（4）北京中交华安科技有限公司

（5）北京交通大学

1.3主要工作过程

交通运输部公路科学研究所接到标准修订计划任务后，立即着手进行标准修订工作，

主要工作过程如下：

（1）2016年6月～2016年8月，交通运输部公路科学研究所牵头成立了标准起草组。

课题组广泛收集了国内外有关LED车道控制标志及类似LED指示产品的技术水平，以及

国家、行业或企业标准等资料，进行了技术分析，提出了标准修订的原则、编写思路及人

员分工，编写了标准制定大纲。

（2）2016年9月～2016年12月，对国内LED车道控制标志的应用现状及能耗水平

开展了现场调研、测试。

（3）2017年1月～2017年4月，确定LED车道控制标志的主要产品规格，确定其产

品能耗测试方法，对收集的不同厂家、不同型号、不同器件的LED车道控制标志产品进行

能耗指标测试。

（4）2017年5月～2017年6月，对采集的LED车道控制标志能耗数据进行分析，完

成产品能效等级划分方法及阈值指标研究。

（5）2017年7月～2017年8月，整理数据，编写标准征求意见稿初稿，进行标准起

草组内部的讨论和初稿完善，并形成标准征求意见稿。

（6）2017年9月~2017年12月，通过网站公示和邀请文审的形式向社会征求标准修

改意见，共收到来自8家单位的31条有效意见，编写组汇总标准征求意见稿回复后，针

4

对意见回复暴露的问题进行试验验证和专家座谈，对标准征求意见稿进行了近一步的修

订。

（7）2018年1月~2018年6月，经过对标准征求意见稿的验证、完善，形成新的标

准征求意见稿。

（8）2018年7月，通过网站公示和邀请文审的形式向社会征求标准修改意见。

1.4主要起草人及其所做的工作

本标准主要起草人：

杨勇，朱传征、赵建东、郭奇波、王鹰华、张帆、杨和良、唐小红

各起草人员主要工作如下：

表1标准起草人员分工

序号姓名单位具体工作

交通运输部公路组织、协调和技术路线的制定工作，并参与

1杨勇

科学研究院标准编写工作。

中路高科交通检

LED车道控制标志能效指标及功率测试方法

2朱传征测检验认证有限

的研究。

公司

LED车道控制标志能效指标及功率测试方法

3赵建东北京交通大学

的研究。

广东德洛斯照明LED车道控制标志样品的收集及功率数据采

4郭奇波

工业有限公司集，为能效等级的确立提供数据支撑。

上海三思电子工LED车道控制标志样品的收集及功率数据采

5王鹰华

程有限公司集，为能效等级的确立提供数据支撑。

广东德洛斯照明LED车道控制标志能效指标及功率测试方法

6杨和良

工业有限公司的研究。

上海三思电子工LED车道控制标志能效指标及功率测试方法

7唐小红

程有限公司的研究。

5

二、标准编制原则和标准主要内容的依据

2.1标准编制原则

（1）制订工作要突出重点、有的放矢。重点针对LED车道控制标志的应用效果、能耗

水平和能效评价存在的问题，开展标准制订工作。

（2）技术内容要科学、合理以及具备可操作性。吸纳LED车道控制标志和类似LED显

示设备的应用发展趋势和最新成果，按照规定的格式要求，合理编排章节编排与条款内

容，广泛征求主管部门、建设单位、设计、施工单位以及产品生产企业等的意见，凝聚

共识。制订的技术内容要充分考虑产品能效评定实施的可行性和可操作性。

（3）标准内容与相关标准规范协调一致。注重标准规范间的协调性，遵循互为补充、

系统配套的原则，处理好本标准与现行LED车道控制标志产品、验收相关标准之间的关

系。

（4）用语标准、简洁、明确。按照标准编制的要求，进一步规范用语、细化条款，形

成适用于全国LED车道控制标志能效评定、分级的技术标准。

2.2标准的主要内容的说明

2.2.1标准概述

本标准属于新制定标准，包括范围、规范性引用文件、术语及定义、技术要求、评定

方法等内容。

本标准规定了LED车道控制标志的基本要求、能效等级、评定方法和等主要内容，适

用于高速公路沿线使用的600型LED车道控制标志。

2.2.2关于基本要求

LED车道控制标志传递信息的载体是红色的“叉号”和绿色的“箭头”，研究其能效

评定方法及阈值指标的前提就需要保证被测试产品的功能性，即信息载体的视认性能、

光学指标以及其他保证LED车道控制标志稳定、可靠工作的电气安全性能、环境适应性能

等功能和指标应符合交通运输行业标准JT/T597-2004《LED车道控制标志》的要求。

这一要求是LED车道控制标志产品正常生产、销售、应用的根本，是进行能效等级评

6

定的前提，即产品基本性能检测合格的LED车道控制标志产品所进行的能效评定才可以根

据标准规定进行能效等级的划分。

2.2.3能效等级的划分

根据标准要求，LED车道控制标志按显示屏的外形分为方形和圆形两种，外形尺寸分

包括600mm、300mm两种，在实际应用中，由于高速条件下远距离视认的需要，公路领域

所用LED车道控制标志的外形尺寸基本为600mm。

项目研究在国家交通安全设施质量监督检验中心已有数据的基础上，调研了上海三

思、天津光电比特、南京金晓等多家车道控制标志产品生产企业，现场采集了大量的车道

控制标志能耗数据，为后续能效等级的分析研究提供了基础。

为保证项目调研所采集的车道控制标志能效结果是在产品满足其正常功能的条件下

获得，避免低能耗、低性能的情况，项目组在能效测试开始前，首先对车道控制标志产

品的光学指标进行了测试，根据交通运输行业标准JT/T597-2004《LED车道控制标志》

中的要求，影响其视认性和功能的关键指标主要是LED单管发光强度、正常工作状态下红

色、绿色图案的颜色和平均亮度。其中：

LED单管发光强度要求为单粒LED在额定电流时的法向发光强度：红色不小于

3000mcd,绿色不小于4500mcd。

正常工作状态下红色、绿色图案平均亮度显示屏上有叉号和向下箭头两种图形，叉

号发光时为红色表示下方车道禁止通行，箭头发光时为绿色表示下方车道允许通行，视

场角1º时的笔画平均亮度平均亮度红色不小于4000cd/m2,绿色不小于5000cd/m2。

正常工作状态下红色、绿色图案颜色：

禁行图形发光时为红色叉号，不发光时为黑色或无色；通行图形发光时，为绿色垂

直向下箭头，不发光时为黑色或无色。发光时显示的红色及绿色图形的色品坐标应符合

图1和表1的规定。

7

图1LED车道控制标志像素发光颜色色品坐标图

表1LED车道控制标志颜色边界线交点色品坐标

颜色边界线交点色品坐标

QRST

红色x0.6650.6450.7210.735

y0.3350.3350.2590.265

ABCD

绿色x0.3050.3210.2280.028

y0.6890.4930.3510.385

项目组对调研厂家用于生产LED车道控制标志的原材料LED单管法线发光强度进行了

测试，每个车道控制标志测试LED单管10只，红色、绿色各5只，测试结果如下所示。

表2LED单管发光强度

LED单管发光强度（样品1），mcd

1#2#3#4#5#平均值

红色615061866298668667206408

绿色914081768568695298068528.4

LED单管发光强度（样品2），mcd

1#2#3#4#5#平均值

红色664173357492722667117081

绿色920882607662871189448557

8

LED单管发光强度（样品3），mcd

1#2#3#4#5#平均值

红色601072667532563659856485.8

绿色135601407014400124401183013260

LED单管发光强度（样品4），mcd

1#2#3#4#5#平均值

红色672058406042683863856365

绿色140801410014410142101620014600

LED单管发光强度（样品5），mcd

1#2#3#4#5#平均值

红色413836523764352045883932.4

绿色132301264011620117701308012468

LED单管发光强度（样品6），mcd

1#2#3#4#5#平均值

红色370738774114444143444096.6

绿色134501248012520132001209012748

…

根据测试结果可以得到，调研阶段测试的车道控制标志产品所用发光单元LED单管的

法线发光强度指标符合交通运输行业标准JT/T597-2004《LED车道控制标志》的规定，

在此前提下，项目组对车道控制标志产品整机进行了性能测试，测试指标包括红色、绿

色图案的平均亮度、颜色，以及正常工作条件下车道控制标志的功率相关指标。

由于LED车道控制标志一般只采用一个电源，而可能的工作负载则包括，单独的红色

“叉号”、绿色“箭头”，以及正面绿色“箭头”，背面红色“叉号”同时工作三种状

态，考虑到电源与负载的匹配性是影响电子产品能效的重要因素之一，而多种工作状态

的存在又属于LED车道控制标志的产品特点，因此在计算LED车道控制标志的工作状态功

率时，标准采用了三种工作状态下产品功率的算术平均值做为研究对象。

对于仅具备单面红色“叉号”和绿色“箭头”显示功能的LED车道控制标志，在平均

功率的计算中，仅需要计算上述两种工作状态下功率的算术平均值。

但是基于JT/T817《公路机电系统设备通用技术要求及检测方法》和电网质量的考虑，

LED车道控制标志在任一工作状态下，其功率因数皆应不低于0.85。

标准编写组对所调研厂家生产的LED车道控制标志的功率进行了测试，每个车道控制

标志测试，接通电源，点亮LED车道控制标志，使其分别在笔画平均亮度达到不小于

4000cd/m2（红色）和5000cd/m2（绿色）的条件下正常工作，待工作达到稳定状态后，采

9

用电能质量分析仪分别测试其工作功率，测试结果如下所示。

表3车道控制标志测试结果汇总表

平均发光强有功功无功功功率

测试项目色品坐标

度，cd/2率，W率，VA因数

样品1

红色叉号7278(0.694,0.305)7.617.70.427

绿色箭头14536(0.151,0.726)9.330.70.304

红色叉号+绿色

//13.934.20.405

箭头（双面）

样品2

红色叉号5871(0.691,0.307)7.118.390.385

绿色箭头6907(0.134,0.718)9.521.40.443

红色叉号+绿色

//17.136.20.471

箭头（双面）

样品3

红色叉号18091(0.693,0.306)11.626.20.442

绿色箭头26877(0.158,0.733)20.048.60.411

红色叉号+绿色

//29.165.50.444

箭头（双面）

样品4

红色叉号15445(0.696,0.303)13.131.10.420

绿色箭头15777(0.166,0.733)14.133.80.417

红色叉号+绿色

//25.659.20.432

箭头（双面）

样品5

红色叉号4652(0.698,0.301)9.419.530.482

绿色箭头5619(0.160,0.738)8.918.850.474

红色叉号+绿色

//17.634.690.508

箭头（双面）

样品6

红色叉号10907(0.695,0.304)14.327.50.521

绿色箭头28650(0.120,0.727)13.426.10.513

红色叉号+绿色

//26.546.80.567

箭头（双面）

样品7

红色叉号27509(0.694,0.305)14.627.50.530

绿色箭头30562(0.085,0.607)11.923.30.510

红色叉号+绿色

//24.943.90.567

箭头（双面）

样品8

红色叉号4267(0.702,0.298)9.120.70.441

10

平均发光强有功功无功功功率

测试项目色品坐标

度，cd/2率，W率，VA因数

绿色箭头5103(0.153,0.716)9.620.50.466

红色叉号+绿色

//17.136.20.472

箭头（双面）

样品8

红色叉号4997(0.700,0.299)6.217.50.353

绿色箭头14524(0.152,0.714)11.427.50.416

红色叉号+绿色

//18.042.70.422

箭头（双面）

样品10

红色叉号4567(0.694,0.304)7.717.50.439

绿色箭头7123(0.147,0.743)14.234.10.416

红色叉号+绿色

//13.128.70.456

箭头（双面）

样品11

红色叉号5261(0.694,0.305)8.117.50.461

绿色箭头17175(0.153,0.739)12.729.90.426

红色叉号+绿色

//17.638.00.463

箭头（双面）

样品12

红色叉号5626(0.690,0.309)6.418.00.356

绿色箭头13439(0.189,0.732)10.526.80.391

红色叉号+绿色

//16.738.60.433

箭头（双面）

样品13

红色叉号4898(0.693,0.307)7.716.80.456

绿色箭头7678(0.147,0.731)8.519.60.432

红色叉号+绿色

//12.725.90.491

箭头（双面）

样品14

红色叉号3376(0.693,0.306)7.318.70.393

绿色箭头7922(0.136,0.719)8.418.50.455

红色叉号+绿色

//16.534.30.481

箭头（双面）

样品15

红色叉号4391(0.693,0.304)6.317.50.362

绿色箭头8321(0.161,0.741)9.331.60.295

红色叉号+绿色

//12.334.20.361

箭头（双面）

样品16

红色叉号4839（0.702，0.297）6.917.10.404

11

平均发光强有功功无功功功率

测试项目色品坐标

度，cd/2率，W率，VA因数

绿色箭头15313（0.075，0.563）10.425.00.416

红色叉号+绿色

//14.735.70.413

箭头（双面）

样品17

红色叉号5034（0.693，0.307）9.419.20.487

绿色箭头6972（0.070，0.540）10.921.80.502

红色叉号+绿色

//18.035.10.512

箭头（双面）

样品18

红色叉号7580(0.695,0.304)8.418.10.466

绿色箭头11801(0.122,0.713)8.819.00.461

红色叉号+绿色

//17.335.10.492

箭头（双面）

样品19

红色叉号13240(0.694,0.305)9.225.50.362

绿色箭头13809(0.143,0.742)9.627.70.347

红色叉号+绿色

//22.157.40.385

箭头（双面）

样品20

红色叉号4554(0.692,0.306)9.525.90.367

绿色箭头8255(0.156,0.730)10.027.00.370

红色叉号+绿色

//12.531.80.393

箭头（双面）

样品21

红色叉号4848(0.694,0.304)6.617.00.391

绿色箭头14199(0.171,0.741)10.325.30.408

红色叉号+绿色

//10.726.60.404

箭头（双面）

样品22

红色叉号4694(0.696,0.304)7.517.00.44

绿色箭头14218(0.159,0.737)10.024.40.41

红色叉号+绿色

//16.135.10.46

箭头（双面）

样品23

红色叉号3943(0.695,0.304)5.913.40.444

绿色箭头9105(0.153,0.738)8.118.60.433

红色叉号+绿色

//13.628.90.472

箭头（双面）

样品24

红色叉号4990(0.707,0.293)8.719.70.441

12

平均发光强有功功无功功功率

测试项目色品坐标

度，cd/2率，W率，VA因数

绿色箭头18661(0.082,0.577)9.021.60.417

红色叉号+绿色

//17.038.90.437

箭头（双面）

样品25

红色叉号7122(0.699,0.301)7.417.40.427

绿色箭头14668(0.190,0.742)7.917.50.451

红色叉号+绿色

//16.433.60.489

箭头（双面）

样品26

红色叉号4584（0.696，0.299）7.320.30.358

绿色箭头9075（0.076，0.616）11.932.20.371

红色叉号+绿色

//13.034.50.376

箭头（双面）

样品27

红色叉号5848（0.693，0.307）7.918.10.437

绿色箭头14490（0.092，0.621）7.819.00.412

红色叉号+绿色

//15.232.50.467

箭头（双面）

样品28

红色叉号3910(0.696,0.302)7.516.80.448

绿色箭头9224(0.164,0.742)14.834.90.425

红色叉号+绿色

//18.440.00.461

箭头（双面）

样品29

红色叉号13240(0.695,0.304)9.425.50.367

绿色箭头13809(0.181,0.742)10.127.70.364

红色叉号+绿色

//19.147.40.402

箭头（双面）

样品30

红色叉号7898(0.698,0.301)6.716.10.416

绿色箭头13420(0.077,0.598)8.418.60.452

红色叉号+绿色

//14.732.40.455

箭头（双面）

_

通过计算得到的车道控制标志在不同工作状态下的平均功率W如下表所示。

表4车道控制标志平均功率

12345678910

8.458.315.813.69.1513.8513.259.358.810.95

11121314151617181920

10.48.458.17.857.88.6510.158.69.49.75

13

21222324252627282930

8.458.7578.857.659.67.8511.159.757.55

_W红W绿

W

2

项目组采用统计分析方法确定车道控制标志的能效值，该样本数据从小到大排列后分

别比较均匀，从低到大的排序数据如表5所示。

表5车道控制标志排序后的实测能效数据

序号能效实际测试值，W（排序后）备注

17

27.55

37.65能效1级，10%

47.8

57.85

67.85

78.1

88.3

98.45

108.45

118.45

128.6

138.65

148.75

158.8

168.85

179.15

189.35能效2级，60%

199.4

209.6

219.75

229.75

2310.15

2410.4

2510.95

2611.15

2713.25能效3级，90%

2813.6

2913.85

3015.8

按照GBT24489-2009《用能产品能效指标编制通则》的规定的取值原则：

14

（1）确定3级能效阈值时应根据国家节能政策需要、各类用能产品的技术特点及能

效现状，一般以淘汰当时国内市场上10%～20%的高耗能产品为原则。

（2）节能评价值（相当于本报告中的II级能效等级）的确定方法有两种：一是根据

各类用能产品的能效现状，以当时国内市场上10%～25%的高能效产品为取值原则；二是

以产品的全寿命周期成本分析中所确定的技术经济最佳点为取值原则。

因此，项目研究选择被调研车道控制标志的能效值在调研总样品量10%的能效测试值

作为1级能效值，该级别表示车道控制标志的能效等级最高，属于在该技术领域的优秀产

品水平，代表当前节能型车道控制标志的潜在技术水平，技术较为先进，可能成本偏高。

车道控制标志能效值在调研总样品量60%的能效测试值作为2级能效值，该级别表示

车道控制标志在该技术领域的节能产品，表示当前平均能效水平，代表当前车道控制标志

的普遍规模化生产的技术水平，技术较为成熟，性价比好，成本适中。

车道控制标志能效值在调研总样品量前90%的能效测试值作为3级能效值，该级别表

示车道控制标志在该技术领域的准入产品水平，略低于当前平均能效水平，代表当前车道

控制标志的少数已规模化生产的将逐步被淘汰的技术水平，技术较为成熟，成本偏低，仍

具备一定的市场空间。目的是为一些技术水平相对落后的车道控制标志生产企业提供一个

缓冲的时间，不至于立刻被市场淘汰，激励它们逐步进行激励技术创新和产品升级。低于

3级产品能效值下限的车道控制标志不建议在公路上使用。

通过对以上数据进行分析，采用国家能效标准规定的分级方法，本项目将车道控制标

志能效η分为3级，如表6所示，1级能效最高，3级能效最低。

表6车道控制标志能效等级

能效等级η（W）

平均亮度（cd/m2）

1级2级3级

红色≥4000

η≤9.39.3＜η≤11.711.7＜η≤17.1

绿色≥5000

2.2.4功率因数

功率因数是是衡量电气设备效率高低的一个系数，功率因数低，说明电路用于交变磁

场转换的无功功率大，增加了线路供电损失，因此供电部门对用电单位的功率因数有一定