Panneau de signalisation

---

Contexte

Les panneaux routiers utilisent des formes, des couleurs, des mots et des symboles pour communiquer un message aux conducteurs. Sans ces panneaux, la circulation serait désordonnée et imprévisible. Pratiquement tous les panneaux de signalisation utilisent des feuilles rétroréfléchissantes, conçues pour refléter une partie de la lumière des phares des véhicules vers le conducteur afin que le panneau soit visible la nuit. La couleur et la forme peuvent également fournir des indices aux automobilistes même lorsque les mots ou les symboles sur le panneau sont inintelligibles. Les panneaux réglementaires, tels que les panneaux de limitation de vitesse, sont généralement rectangulaires et utilisent un fond blanc. Les panneaux d'arrêt, quant à eux, ont une forme octogonale distincte et un fond rouge afin d'attirer l'attention du conducteur.

Les concepteurs doivent utiliser des éléments tels que la forme et tenir compte des propriétés des matériaux pour créer des panneaux que les conducteurs peuvent voir et comprendre à temps pour réagir de manière appropriée. Le contraste, qui est une mesure de la luminosité du message par rapport à son arrière-plan, est une propriété importante de tout signe. La toile de fond environnementale, généralement la végétation verte et le ciel bleu, doit également être prise en compte dans le processus de conception. Une bordure est placée autour de tous les signes pour les distinguer sous forme de formes géométriques contrastant avec la nature.

Afin de maintenir des apparences similaires parmi les panneaux de signalisation, le manuel sur les dispositifs de contrôle de la circulation uniformes approuvé par le gouvernement fédéral (MUTCD) fournit des spécifications pour les dimensions des panneaux et l'utilisation de symboles. De plus, le MUTCD prescrit que tous les panneaux soient soit réfléchissants, soit illuminés.

Historique

Les citoyens américains ont commencé à former des clubs automobiles au début des années 1900. Ces groupes ont pris sur eux de marquer leurs sections locales d'autoroute avec des panneaux pour avertir et diriger les conducteurs. Cet effort dispersé a entraîné une grande variété de conceptions de panneaux et de messages dans différentes sections de l'autoroute, ce qui a semé la confusion parmi les automobilistes. En 1924, les premières mesures vers l'uniformité nationale des panneaux de signalisation ont été prises par le Bureau of Public Roads. Les concepteurs ont été confrontés à l'élaboration de panneaux pour guider une population d'automobilistes en grande partie analphabètes. En conséquence, la couleur et la forme étaient des éléments particulièrement importants des signes dès le début.

Les premiers panneaux ne disposaient pas de la technologie réflectorisée qui prévaut aujourd'hui dans les panneaux. En 1924, le jaune vif a été choisi comme couleur de fond pour tous les panneaux d'avertissement, et le blanc était la couleur de fond pour tous les panneaux restants. Ces couleurs plus claires offraient le plus grand contraste avec les lettres noires, en particulier lorsque les panneaux étaient vus à l'aide de phares la nuit. Les enseignes ultérieures utilisaient des billes de verre pour produire un effet réflecteur la nuit. Des perles d'environ 20 mm de diamètre ont été collées sur les panneaux sous forme de chiffres (comme la limitation de vitesse) ou de symboles pour informer et avertir les conducteurs de nuit.

Le développement des feuilles rétroréfléchissantes par la société 3M dans les années 1940 a changé à jamais le visage des panneaux de signalisation. Ce matériau, avec des éléments réfléchissants comme des billes de verre sur ou sous un film plastique transparent, permettait une meilleure visibilité des panneaux la nuit. Contrairement à la réflexion diffuse et à la réflexion miroir, ou spéculaire, la rétroréflexion permet à une surface de renvoyer une partie de la lumière à la source d'origine. En réflexion diffuse, la lumière réfléchie est dispersée dans toutes les directions, comme lorsque la lumière du soleil rebondit sur une voiture. En miroir En réflexion diffuse, la lumière réfléchie est dispersée dans toutes les directions. Dans la réflexion miroir, la lumière rebondit et se réfléchit sur la surface à un angle opposé à la source. La rétroréflexion permet aux faisceaux lumineux de se « plier » et de revenir vers la source lumineuse d'origine. réflexion, la lumière rebondit et se réfléchit sur la surface à un angle opposé à la source ; Ceci est similaire à une balle de billard frappant le coussin de table à un angle faible et rebondissant à l'autre extrémité de la table. Le matériau rétroréfléchissant, quant à lui, permet aux faisceaux lumineux de se « plier » et de revenir vers la source lumineuse d'origine.

Le premier panneau de signalisation utilisant des feuilles réfléchissantes a été installé à la périphérie de Minneapolis en 1939. La surface de la feuille était recouverte de minuscules billes de verre qui produisaient la rétroréflectivité souhaitée. Cependant, la saleté avait tendance à s'accumuler sur la surface granuleuse et par temps humide, l'eau recouvrait la surface et diminuait les effets réfléchissants des billes.

Ces problèmes ont été résolus en quelques années. Un système de lentilles fermées a été développé, essentiellement en recouvrant la feuille perlée d'un film transparent qui a maintenu les qualités rétroréfléchissantes de la surface. Ce type de feuille, appelé à l'époque « feuille à dessus plat », est maintenant connu sous le nom de feuille de qualité technique. C'est le grade le plus économique et peut être utilisé sur les panneaux dans les zones à faible trafic et à faible vitesse.

Le prochain développement majeur est survenu à la fin des années 1960, lorsque la feuille de lentille encapsulée a été inventée, essentiellement en ajoutant une base de résine et une couche de réflecteur supplémentaire derrière les billes de verre. Ce matériau à haute intensité est trois à quatre fois plus brillant que la qualité technique, et il conserve sa réflectivité plus longtemps; c'est maintenant le type de revêtement réfléchissant le plus couramment utilisé.

Une autre innovation importante est venue en 1989 avec la substitution de réflecteurs prismatiques microscopiques aux perles de verre traditionnelles. Il y a environ 7 000 microprismes par pouce carré (environ 10 par mm²) de ce type de feuille, produisant environ trois fois la luminosité de la variété de lentilles encapsulées. Il s'agit du type de bâche haute performance le plus durable et le plus coûteux actuellement disponible.

Matières premières

Les panneaux de signalisation se composent de trois éléments de base :un blanc, une feuille de fond et une copie de panneau. Des flans, généralement construits en contreplaqué, en aluminium ou en acier, servent de cadre à l'enseigne. Le contreplaqué est le matériau vierge le moins cher. Il est assez solide mais est sensible aux dommages causés par les intempéries car il est poreux; les flans de contreplaqué doivent être recouverts d'une fine couche de plastique. L'aluminium ne rouillera pas, mais il est très léger et doit être renforcé avec des renforts métalliques le long du dos. C'est l'option vierge la plus chère. L'acier est une alternative plus économique à l'aluminium; il est également plus robuste et n'a pas besoin de renfort. La rouille peut être évitée en appliquant une couche de zinc au flan d'acier.

La feuille d'arrière-plan, la lettre et les symboles de la copie de l'enseigne sont découpés dans une feuille rétroréfléchissante. Cette feuille est constituée de minuscules billes de verre ou de microprismes noyés dans une surface en plastique souple; cette construction permet à la lumière des phares de voiture d'être réfléchie sur le panneau et de la renvoyer vers le conducteur. La lumière colorée est réfléchie par l'enseigne si la feuille est teinte avec un pigment. Par exemple, pour faire des panneaux « STOP », un colorant rouge peut être ajouté au mélange de feuilles lorsqu'il est sous forme liquide.

Le processus de fabrication

La production de signes peut impliquer de nombreux processus différents, selon que le la feuille rétroréfléchissante utilise un adhésif sensible à la chaleur ou à la pression et qu'il s'agisse de sérigraphie, de gravure ou d'une autre coloration des procédés sont utilisés. Cependant, de nombreux panneaux de signalisation subissent le processus suivant utilisant des adhésifs thermosensibles.

Découpe du flan

• 1 L'ébauche d'enseigne est découpée, généralement dans une tôle d'acier ou d'aluminium, à l'aide d'une cisaille à métaux ou d'une scie à ruban. Les coins sont arrondis à l'aide du mode de sélection d'arrondi sur une poinçonneuse. Les trous pour le montage de l'enseigne sont percés ou percés.

Vérification des blancs

• 2 Les blancs sont contrôlés pour tout défaut ou contamination. Les blancs doivent être exempts de saleté pour que les feuilles de fond adhèrent correctement. Le test « Tape Snap » vérifie la présence de saletés. Un morceau de ruban cellophane transparent est appliqué sur la surface vierge sèche et « enclenché » à angle droit. La présence de couleur ou de particules sur le ruban indique une contamination. Toute trace d'huile ou de cire est testée par l'exercice « Water Break ». L'eau versée sur la surface vierge doit s'écouler uniformément et complètement ; l'action perlée dénote une contamination.

Dégraissage des flans

• 3 La surface vierge est essuyée avec de l'essence minérale ou du naphta pour éliminer les traces de doigts graisseuses. La surface est séchée avec un chiffon propre et non pelucheux avant que la solution ne s'évapore. L'ébauche est ensuite dégraissée par immersion dans un bain de vapeur de trichloroéthylène ou de perchloroéthylène. Certaines solutions alcalines peuvent être utilisées à la place des vapeurs du bain. Un rinçage à l'eau par la suite n'est pas nécessaire.

Découpe des feuilles rétroréfléchissantes

• 4 À l'aide de ciseaux, de lames de rasoir, d'un couteau ou d'un coupe-papier, des feuilles rétroréfléchissantes individuelles sont découpées à la main. Par contre, plusieurs feuilles sont coupées à l'aide d'une scie à ruban. Dans ce processus, la forme de l'enseigne est tracée sur un panneau mural de 0,125 pouce (3,2 mm). Ce panneau mural est posé sur environ 50 feuilles, fixé et cloué sur une base de coupe en panneau dur. La scie à ruban suit le modèle et coupe les feuilles.
• 5 Les lettres et symboles sont découpés à partir de feuilles rétroréfléchissantes blanches ou noires, soit à la main, soit à l'aide d'une presse « clicker ». Jusqu'à 29 feuilles peuvent être placées dans la presse à la fois; des matrices de découpe, qui fonctionnent un peu comme des emporte-pièces pour pâte à biscuits, sont placées dans la machine pour produire les caractères souhaités.

Feuille d'application pour signer en blanc

• 6 La doublure adhésive au dos de la feuille de fond est retirée en un seul mouvement et la feuille est appliquée sur la surface vierge sèche. Le signe est coudé à travers un grand applicateur à rouleau presseur pour éliminer les bulles d'air emprisonnées entre la feuille et le flan. Les bords sont ensuite coupés.

Chauffer l'enseigne

• 7 Le panneau est placé dans un applicateur sous vide à lampe chauffante pendant une minute, retiré et laissé refroidir avant que la copie et la bordure du panneau ne soient placées sur le panneau. L'applicateur à rouleau presseur ou un rouleau à main est utilisé sur la copie pour éliminer les bulles d'air. Le signe est ensuite recouvert d'une feuille de plastique et placé dans l'applicateur sous vide de la lampe chauffante pendant une minute supplémentaire.

Le futur

Bien que des possibilités exotiques telles que la projection de panneaux de signalisation holographiques au-dessus de la chaussée aient été suggérées pour l'avenir, il est plus probable que les conducteurs verront des améliorations conventionnelles des panneaux pour les rendre plus visibles, en particulier la nuit. Des panneaux de signalisation à éclairage interne sont déjà utilisés dans certaines parties du Nevada et de la Californie. Parce que les zones urbaines - le casino de Las Vegas "Strip" étant un cas extrême - sont souvent très éclairées toute la nuit, les panneaux rétroréfléchissants sont plus difficiles à lire pour les conducteurs. Les enseignes électriques dans lesquelles des ampoules internes éclairent une copie translucide rendent les enseignes beaucoup plus visibles.

Ce panneau de signalisation sculpté et peint de 1875 du comté de Berks, en Pennsylvanie, suffisait lorsque les véhicules passant trois ou quatre milles à l'heure. (Provenant des collections du Henry Ford Museum &Greenfield Village.)

À partir des années 1880, bien avant l'ère de l'automobile, la League of LJAmerican Wheelmen, un club national de cyclistes, a fait pression pour de meilleures routes et une meilleure signalisation. Leurs efforts de pionnier n'ont été étendus que plus tard par les clubs automobiles et les passionnés. Les panneaux de signalisation devaient remplir des fonctions très exigeantes. Ils devaient être compréhensibles à distance la nuit la plus sombre et l'après-midi le plus lumineux sur des arrière-plans divers. Ils devaient fournir des informations succinctes à une distance suffisante pour que les conducteurs aient le temps de prendre des décisions et de manœuvrer en toute sécurité leurs véhicules dans la bonne direction. À mesure que les voyages loin de chez eux sont devenus plus courants, la normalisation est devenue plus souhaitable.

Fait intéressant, alors que de plus en plus d'Américains prenaient la route sur de plus longues distances, les entreprises ont réagi en affichant des signes distinctifs sur la route. Dans les années 1930, en particulier, les entreprises recherchaient des caractéristiques de conception qui permettraient aux automobilistes de prendre des décisions opportunes même lorsqu'ils voyageaient à la vitesse vertigineuse de 35 mph Texaco a pris la tête des grandes compagnies pétrolières, remplaçant ses stations-service de style régional par une conception standardisée en 1936. Conçu par Walter Dorwin Teague, le nouveau bâtiment en forme de glacière était blanc avec trois bandes vertes horizontales et l'étoile rouge Texaco. Un signe distinctif en forme de banjo portant l'emblème Texaco se tenait devant. À un quart de mile de distance, les conducteurs savaient qu'ils approchaient d'une station Texaco même sans lire un mot.

William S. Pretzer

Interplex Solar a développé des panneaux de signalisation auto-éclairés qui utilisent des diodes électroluminescentes (DEL) alimentées par des batteries solaires. Les LED, similaires à celles utilisées dans certains affichages de calculatrice, décrivent les lettres, les symboles et la bordure du panneau. Une cellule photosensible allume et éteint l'enseigne selon les besoins. Déjà, les services routiers de cinq États ont testé ou commandé certains de ces panneaux très visibles. Étant donné que ces panneaux coûtent 450 $ chacun (environ cinq fois le coût d'un panneau de signalisation traditionnel), leur utilisation peut être limitée aux passages routiers les plus dangereux et aux intersections à fort taux d'accidents.