Potreba!
Jedným z hlavných problémov, ktorým čelí každé mesto metra, je dopravné preťaženie. Uvíznutie medzi hustou premávkou je bolesťou hlavy pre každého človeka, ktorý vedie vozidlo, a dokonca aj pre dopravnú políciu pri riadení premávky.
Jedným z najstarších spôsobov riešenia dopravy bolo nasadenie dopravného policajta na každú križovatku a manuálne riadenie prílevu dopravy ručnou signalizáciou. To však bolo dosť ťažkopádne a potom nastala potreba iného typu riadenia - pomocou dopravných signálov.
Tradiční radiči semaforov používali pevný vopred stanovený harmonogram prílevu dopravy pre každý smer v križovatke. Regulátor bol elektromechanický regulátor, ktorý sa skladá z mechanických systémov prevádzkovaných elektricky. Skladá sa z troch hlavných častí - časovača číselníka, solenoidu a vačky. Motor a prevodové ústrojenstvo ovládajú časovač vytáčania, ktoré sú zase zodpovedné za napájanie alebo vypínanie solenoidu, ktorý naopak prevádzkuje vačkovú sústavu, ktorá je zodpovedná za dodávanie prúdu do každej signálnej indikácie. Časovač vytáčania sa používa na opakovanie pevne stanovených intervalov.
Celá myšlienka radiča semaforu s pevným časom však nie je vhodná pre mestá, kde je pohyb dopravy premenlivý. Z tohto dôvodu je potrebný dynamický systém riadenia dopravy, ktorý riadi dopravné signály podľa hustoty dopravy.
Ako vyzerá systém dynamickej premávky?
- A Displej: Je to základné zobrazenie dopravného signálu ktoré vidí vodič vozidla alebo cestujúci v dochádzke. Môže to byť konvenčné žiarovky alebo usporiadanie LED.
Zobrazenie dopravných signálov
- A Detekčná jednotka: Je to jednotka, ktorá zisťuje prítomnosť vozidiel a tieto informácie odosiela do riadiacej jednotky, ktorá sa má spracovať.
Prakticky existujú dva typy detektorov:
- Indukčný detektor slučky: Skladá sa z cievky z drôtu zapustenej do drážky na povrchu cesty, ktorá je utesnená gumou. Zisťuje zmenu frekvencie. Cievka induktora je spojená s detektorom, ktorý detekuje zmenu rezonančnej frekvencie slučky cievky a podľa toho riadi spúšťanie relé, ktoré sa používa na spúšťanie dopravných signálov. V zásade to funguje na princípe, že keď sa auto pohybuje cez indukčnú cievku, indukčnosť cievky klesá. Táto znížená indukčnosť spôsobí zvýšenie rezonančnej alebo oscilačnej frekvencie a elektronická jednotka podľa toho vyšle elektrické impulzy do riadiacej jednotky na riadenie prepínania semaforov. Nevýhodou takéhoto systému je však to, že indukčné slučky sú náchylné na elektromagnetické rušenie, t. J. Elektromagnetické žiarenie z iných zariadení môže tiež ovplyvňovať magnetické pole, a teda indukčnosť cievky. Sú tiež náchylnejšie na poruchy a vyžadujú vysoké inštalačné náklady a tiež spôsobujú prerušenie premávky.
Riadenie dopravných signálov pomocou indukčného detektora slučky
- Senzory namontované na póloch: Môže to byť jednoduché usporiadanie IRLED-fotodióda alebo jednotka videodetekcie, ktorá dokáže detekovať prítomnosť vozidiel. To funguje na princípe, že keď vozidlo prechádza medzi IR vysielačom a IR prijímačom, IR svetlo je blokované a v dôsledku toho sa zvyšuje odpor fotodiódy. Túto zmenu odporu je možné previesť na elektrické impulzy, ktoré sa používajú na riadenie semaforov.
Riadenie dopravných signálov pomocou senzorov namontovaných na stĺpoch
- Kontrolná jednotka: Je to jednotka, ktorá prijíma výstup z detektora, ktorý dáva indikáciu prítomnosti vozidiel, a tým robí výpočet hustoty premávky a podľa toho riadi zobrazovaciu jednotku. Môže to byť počítač založený na mikroprocesore alebo jednoduchý mikrokontrolér.
Riadiaca jednotka
Jednoduchá ukážka riadenia dopravného signálu podľa hustoty pomocou infračervených senzorov
Prototyp systému riadenia dopravných signálov je možné vyrobiť pomocou infračervených senzorov spolu s mikrokontrolérom a LED diódami, ktoré sa môžu osvedčiť pre aplikáciu riadenia dopravných signálov na základe hustoty premávky v reálnom čase. Za uvažovanú križovatku sa považuje štvorstranný križovatka s dopravným prúdom na každej strane iba jedným spôsobom. Systém sa skladá z nasledujúcich troch hlavných komponentov:
- Zobrazovacia jednotka: Skladá sa z 3 LED diód - zelenej, červenej a jantárovej na každej strane križovatky a celkovo obsahuje 12 LED diód.
- Detekčná jednotka: Pozostáva z usporiadania kombinácie fotodiód a IR LED na každom križovatke, ktoré detekujú prítomnosť vozidiel detekciou zmeny odporu.
- Kontrolná jednotka: Skladá sa z mikrokontroléra, ktorý prijíma výstup infračerveného senzora a podľa toho riadi svietenie LED diód
Prototyp riadenia dopravných signálov založený na hustote
Bloková schéma ukazujúca riadenie dopravného signálu na základe hustoty
Za normálnych podmienok, to znamená, keď na ceste nie je žiadne vozidlo, IR vysielač alebo IR LED vysiela IR svetlo, ktoré prijíma fotodióda, ktorá začne viesť. Keď vedie fotodióda, vedie aj zodpovedajúci tranzistor, ktorý poskytuje výstup s nízkym logickým signálom mikrokontrolér . Rovnaký princíp funguje pre všetky ostatné usporiadania infračerveného senzora - tranzistora. Mikrokontrolér rozsvieti každú LED na pevne stanovený čas.
Teraz, ak je prítomný dopravný prostriedok, je komunikácia medzi IR vysielačom a prijímačom prerušená, tj. Fotodióda prijíma z IR diódy menšie alebo žiadne množstvo svetla, a podľa toho sa zníži základný prúd do tranzistora, čo vedie vodič k mimo stavu. To spôsobí výstup vysokého logického signálu z tranzistora do mikrokontroléra. Mikrokontrolér príslušne zmení čas svietenia zelenej LED zodpovedajúceho spojenia na vyššiu hodnotu.
Ako sa zvyšuje počet vozidiel, zelené svetlo svieti dlhšie, čo umožňuje rýchly tok premávky zo strany križovatky.
Takže teraz sme mali krátku predstavu o ovládaní dopravné signály rôznymi spôsobmi. Čo tak kontrola prostredníctvom samotného vozidla, napríklad komunikácia medzi vozidlom a dopravnými signálmi. Tento systém sa už v niektorých častiach sveta používa. Dozviete sa o tom a poskytnete spätnú väzbu.
Fotografický kredit:
- Zobrazenie dopravných signálov podľa wikimedia
- Riadiaca jednotka šifrované-tbn3
