Nepieciešamība!
Viena no galvenajām problēmām, ar ko jāsaskaras jebkurā metro pilsētā, ir satiksmes sastrēgumi. Iekļūšana starp intensīvu satiksmi ir galvassāpes ikvienam transportlīdzekļa vadītājam un pat ceļu policijai, kontrolējot satiksmi.
Viens no vecākajiem satiksmes pārvaldīšanas veidiem bija ceļu policista izvietošana katrā krustojumā un ar roku signalizāciju manuāli kontrolē satiksmes plūsmu. Tomēr tas bija diezgan apgrūtinoši, un pēc tam radās nepieciešamība pēc cita veida vadības - izmantojot satiksmes signālus.
Tradicionālie luksoforu kontrolieri izmantoja fiksētu, iepriekš noteiktu grafiku satiksmes pieplūdei katram krustojuma virzienam. Kontrolieris bija elektromehāniskais kontrolieris, kas sastāv no mehāniskām sistēmām, kuras darbina elektriski. Tas sastāv no trim galvenajām daļām - ciparnīcas taimera, elektromagnēta un izciļņa. Motors un zobrata mezgls darbojas ar ciparnīcu taimeri, kas savukārt ir atbildīgs par elektromagnēta ieslēgšanu vai izslēgšanu, kas savukārt darbojas ar izciļņa mezglu, kas ir atbildīgs par strāvas padevi katrai signāla indikācijai. Zvanīšanas taimeris tiek izmantots, lai atkārtotu fiksētus ilguma intervālus.
Tomēr visa ideja par fiksēta laika luksofora kontrolieri nav ērta pilsētām, kurās satiksmes plūsma ir mainīga. Šī iemesla dēļ ir nepieciešama dinamiska satiksmes vadības sistēma, kas kontrolē satiksmes signālus atbilstoši satiksmes blīvumam.
Kā izskatās dinamiska satiksmes vadības sistēma?
- Displejs: Tas ir pamata satiksmes signāla displejs ko transportlīdzekļa vadītājs vai piepilsētas braucējs var redzēt. Tas var būt parastās kvēlspuldzes vai LED izkārtojums.
Satiksmes signāla displejs
- Detektora bloks: Tā ir vienība, kas nosaka transportlīdzekļu klātbūtni un nosūta šo informāciju apstrādātājam.
Praktiski ir divu veidu detektori:
- Induktīvās cilpas detektors: Tas sastāv no stieples spoles, kas iestrādāta rievā uz ceļa virsmas un ir noslēgta ar gumiju. Tas nosaka frekvences izmaiņas. Indukcijas spole ir savienota ar detektoru, kas nosaka spoles cilpas rezonanses frekvences izmaiņas un attiecīgi kontrolē releja iedarbināšanu, ko izmanto satiksmes signālu iedarbināšanai. Būtībā tas darbojas pēc principa, ka, automašīnai pārvietojoties virs induktīvās spoles, spoles induktivitāte samazinās. Šī samazinātā induktivitāte izraisa rezonanses vai svārstību frekvences palielināšanos, un elektronikas bloks attiecīgi nosūta elektriskos impulsus vadības blokam, lai kontrolētu luksoforu pārslēgšanos. Tomēr šādas sistēmas trūkums ir tas, ka induktora cilpas ir pakļautas elektromagnētiskiem traucējumiem, t.i., citu ierīču elektromagnētiskais starojums var ietekmēt arī magnētisko lauku un līdz ar to spoles induktivitāti. Tie ir arī vairāk pakļauti kļūmēm un prasa lielas uzstādīšanas izmaksas, kā arī rada traucējumus satiksmē.
Satiksmes signāla vadība, izmantojot induktīvo cilpu detektoru
- Sensori, kas uzstādīti uz poliem: Tas var būt vienkāršs IRLED-Photodiode izkārtojums vai video noteikšanas vienība, kas var noteikt transportlīdzekļu klātbūtni. Tas darbojas pēc principa, ka, automašīnai izbraucot starp IR raidītāju un IR uztvērēju, IR gaisma tiek bloķēta un rezultātā fotodiodes pretestība palielinās. Šīs pretestības izmaiņas var pārveidot par elektriskiem impulsiem, ko izmanto luksoforu vadībai.
Satiksmes signāla vadība, izmantojot uz stabiem piestiprinātus sensorus
- Vadības bloks: Tā ir ierīce, kas uztver detektora izvadi, kas norāda uz transportlīdzekļu klātbūtni un tādējādi aprēķina satiksmes blīvumu un attiecīgi kontrolē displeja bloku. Tas var būt dators, kas balstīts uz mikroprocesoru, vai vienkāršs mikrokontrolleris.
Vadības bloks
Vienkārša uz blīvuma balstītas satiksmes signāla vadības demonstrēšana, izmantojot IR sensorus
Satiksmes signāla vadības sistēmas prototipu var izgatavot, izmantojot infrasarkanos sensorus, kā arī mikrokontrolleru un gaismas diodes, kas var būt noderīgs, lai reāllaikā izmantotu satiksmes signālu vadību, pamatojoties uz satiksmes blīvumu. Šeit aplūkotais krustojums ir 4 sānu krustojums ar satiksmes plūsmu katrā pusē tikai vienā veidā. Sistēma sastāv no šādām trim galvenajām sastāvdaļām:
- Displeja bloks: Tas sastāv no 3 gaismas diodēm - zaļā, sarkanā un dzintara krāsā katrā krustojuma pusē, un kopā ir 12 gaismas diodes.
- Detektora bloks: tas sastāv no fotodiode un IR LED kombinācijas izvietojuma katrā krustojumā, kas nosaka transportlīdzekļu klātbūtni, nosakot pretestības izmaiņas.
- Vadības bloks: Tas sastāv no mikrokontrollera, kas saņem IR sensora izvadi un attiecīgi kontrolē gaismas diodes mirdzumu
Satiksmes signālu vadības blīvuma bāzes prototips
Bloka diagramma, kurā parādīta uz blīvuma balstīta satiksmes signāla vadība
Normālos apstākļos, t.i., ja uz ceļa nav transportlīdzekļa, IR raidītājs vai IR LED pārraida IR gaismu, ko uztver fotodiods, kurš sāk vadīt. Fotodiodei vadot, attiecīgais tranzistors arī vada zemas loģikas signāla izvadi uz mikrokontrolleru . Tas pats princips darbojas arī visos citos IR sensoru-tranzistoru izvietojumos. Mikrokontrolleris liek katram gaismas diodei mirgot noteiktu laiku.
Tagad, ja ir transportlīdzekļi, komunikācija starp IR raidītāju un uztvērēju tiek pārtraukta, ti, fotodiods no IR diodes saņem mazāku vai mazāku gaismas daudzumu, un attiecīgi tranzistora bāzes strāva samazinās, galu galā liekot vadītājam pāriet uz izslēgts stāvoklis. Tas izraisa augsta loģiskā signāla izvadi no tranzistora uz mikrokontrolleru. Mikrokontrolleris attiecīgi maina attiecīgā mezgla zaļā gaismas diode gaismas spīdēšanas laiku uz lielāku vērtību.
Tādējādi, palielinoties transportlīdzekļu skaitam, zaļā gaisma deg ilgāku laiku, nodrošinot ātru satiksmes plūsmu no krustojuma puses.
Tāpēc līdz šim mums bija īsa ideja par kontroli satiksmes signāli izmantojot dažādus līdzekļus. Kā būtu ar vadību caur pašu transportlīdzekli, piemēram, saziņu starp transportlīdzekli un satiksmes signāliem. Šī sistēma jau tiek izmantota dažās pasaules daļās. Uzziniet par to un sniedziet atsauksmes.
Fotoattēlu kredīts:
- Satiksmes signāla rādīšana wikimedia
- Vadības bloks šifrēts-tbn3
