МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ
КАФЕДРА ОРГАЕИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ
РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:
"ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
СВЕТОФОРНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ"
ВЫПОЛНИЛ: СУСЛОВ В.А.
ГРУППА: 2ЭАТ3
ПРОВЕРИЛ: АМБАРЦУМЯН В.В.
МОСКВА 1994
яD mq9.pdr 4яЛ+ ОГЛАВЛЕНИЕ1. Введение ....................................................22. Основные понятия об управлении дорожным движением ...........42.1. Основные термины и определения ............................42.2. Классификация технических средств .........................72.3. Показатели эффективности применения технических средств ...93. Светофоры ..................................................113.1. Значение и чередование сигналов ..........................113.2. Типы светофоров ..........................................123.3. Критерии ввода светофорной сигнализации ..................163.4. Конструкция светофоров ...................................194. Дорожные контроллеры .......................................224.1. Назначение и классификация ...............................224.2. Структурная схема контроллера ............................245. Детекторы транспорта .......................................275.1. Назначение и классификация ...............................275.2. Размещение детекторов ....................................286. Заключение. Координированное управление ....................29Список литературы .............................................30.
- 2 - 1. ВВЕДЕНИЕ. Бурный процесс автомобилизации с каждым годом охватывает всебольшее число стран, постоянно увеличивается автомобильный парк,количество вовлекаемых в сферу дорожного движения людей. Рост ав-томобильного парка и объема перевозок ведет к увеличению интенсив-ности движения, что в условиях городов с исторически сложившейсязастройкой приводит к возникновению транспортной проблемы. Особен-но остро она проявляется в узловых пунктах улично-дорожной сети.Здесь увеличиваются транспортные задержки, образуются очереди изаторы, что вызывает снижение скорости сообщения, неоправданныйперерасход топлива и повышенное изнашивание узлов и агрегатовтранспортных средств. Переменный режим движения, частые остановки и скопления авто-мобилей на перекрестках являются причинами повышенного загрязнениявоздушного бассейна города продуктами неполного сгорания топлива.Городское население постоянно подвержено воздействию транспортногошума и отработавших газов. Одновременно растет и количество дорожно-транспортных проис-шествий (ДТП), в которых гибнут и получают ранения миллионы людейво всем мире, повреждаются и выходят из строя дорогостоящая техни-ка и грузы. Свыше 60% всех ДТП приходится на города и другие насе-ленные пункты. При этом на перекрестках, занимающих незначительнуючасть территории города, концентрируется более 30% всех ДТП. Обеспечение быстрого и безопасного движения в современных го-родах требует применения комплекса мероприятий архитектурно-плани-ровочного и организационного характера. К числу архитектурно-пла-нировочных мероприятий относятся строительство новых и реконструк-ция существующих улиц, строительство транспортных пересечений вразных уровнях, пешеходных тоннелей, объездных дорог вокруг горо-дов для для отвода транзитных транспортных потоков и т.д. Организационные мероприятия способствуют упорядочению движе-ния на уже существующей (сложившейся) улично-дорожной сети. К чис-лу таких мероприятий относятся введение одностороннего движения,кругового движения на перекрестках, организация пешеходных перехо-дов и пешеходных зон, автомобильных стоянок, остановок обществен-ного транспорта и др. В то время, как организация мероприятий архитектурно-планиро-
- 3 -вочного характера требует, помимо значительных капиталовложений,довольно большого периода времени, организационные мероприятияспособны привести хотя и к временному, но сравнительно быстромуэффекту. в ряде случаев организационные мероприятия выступают вроли единственного средства для решения транспортной проблемы.Речь идет об организации движения в в исторически сложившихсякварталах старых городов, которые часто являются памятниками архи-тектуры и не подлежат реконструкции. Кроме того, развитие улич-но-дорожной сети нередко связано с ликвидацией зеленых насаждений,что не всегда является целесообразным. При реализации мероприятий по организации дорожного движенияособая роль принадлежит внедрению технических средств: дорожныхзнаков и дорожной разметки, средств светофорного регулирования,дорожных ограждений и направляющих устройств. При этом светофорноерегулирование является одним из основных средств обеспечения безо-пасности движения на перекрестках. Количество перекрестков, обору-дованных светофорами, в крупнейших городах мира с высоким уровнемавтомобилизации непрерывно возрастает и достигает в некоторых слу-чаях соотношения: один светофорный объектна 1,5-2 тыс. жителей го-рода. За последние годы в нашей стране и за рубежом интенсивно ве-дутся работы по созданию сложных автоматизированных систем с при-менением управляющих ЭВМ, средств автоматики, телемеханики, дис-петчерской связи и телевидения для управления движением в масшта-бах крупного района или целого города. Опыт эксплуатации такихсистем убедительно свидетельствует об их эффективности в решениитранспортной проблемы..
- 4 - 2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ОБ УПРАВЛЕНИИ ДОРОЖНЫМ ДВИЖЕНИЕМ. 2.1. Основные термины и определения. На уровне служб дорожного движения, организация дорожногодвижения представляет собой комплекс инженерных и организационныхмероприятий на существующей улично-дорожной сети, обеспечивающихбезопасность и достаточную скорость транспортных и пешеходных по-токов. К числу таких мероприятий относится управление дорожнымдвижением, которое, как правило, решает более узкие задачи. В об-щем случае под управлением понимается воздействие на тот или инойобъект с целью улучшения его функционирования. Применительно к до-рожному движению объектом управления являются транспортные и пеше-ходные потоки. Частным видом управления является регулирование,т.е. поддержание параметров движения в заданных пределах. С учетом того, что регулирование является лишь частным случа-ем как управления, так и организации движения, а целью применениятехнических средств является реализация ее схемы, употребляетсятермин "технические средства организации движения" или "техничес-кие средства управления движением",что соответствует принятым нор-мативным документам (ГОСТ 23457-86). В месте с тем, в силу сложившейся традиции, термин "регулиро-вание" также получил широкое распространение. Например, в Правилахдорожного движения (ПДД) перекрестки и пешеходные переходы, обору-дованные светофорами, называются регулируемыми, в отличие от нере-гулируемых, где светофоры отсутствуют. Существуют также термины"цикл регулирования","регулируемое направление" и т.п. В специаль-ной литературе перекресток, оборудованный светофором, нередко на-зывается "светофорным объектом". Сущность управления заключается в том, чтобы обязывать води-телей и пешеходов, запрещать или рекомендовать им те или иныедействия в интересах обеспечения скорости и безопасности. Оно осу-ществляется путем включения соответствующих требований в ПДД, атакже применением комплекса технических средств и распорядительны-ми действиями инспекторов дорожно-патрульной службы ГАИ и другихлиц, имеющих соответствующие полномочия. Объект управления, комплекс технических средств и коллективылюдей, вовлеченные в технологический процесс управления движением,
- 5 -образуют контур управления (рис.1). поскольку часть функций в кон-туре управления часто выполняется автоматическим оборудованием,сложилось употребление терминов "автоматическое управление" или"системы управления".яD mq9.pdr 2яш0.7 ЪДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДї ЪДДДДДДДДґ Объект управления ГДДДДДДДДДДДДї і і ГД ДД ДД Дї і і АДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЩ і ЪДДДДДДДДДДДДДДБДДДДДДДДДДДДДДДДї ЪДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДБДДБДДДДДДДДДДДДДї іТехнические средства управленияі іСбор информации об объекте управленияі ГДДДДДДДДДДДДДДДВДДДДДДДДДДДДДДДґ ГДДДДДДДДДДДДДДДДВДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДґ і ручного іавтоматическогоі і автоматический і визуальный і АДДДДДДВДДДДДДДДБДДДДДДВДДДДДДДДЩ АДДДДДДДВДДДДДДДДБДДДДДДДДВДДДДДДДДДДДЩ і АД ДД ДД ДД ДД ДД ДЩ і і ЪДДДДДДДДДДДДДДДДДДДї і АДДДДДДДДДДДДДДДДДґ Оператор ГДДДДДДДДДДДДДДЩ АДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЩяD mq9.pdr 4яш0 Рис.1. Структурная схема контура управления. Автоматическое управление осуществляется без участия челове-ка по заранее заданной программе, автоматизированное - с участиемчеловека-оператора. Оператор, используя комплекс техническихсредств для сбора необходимой информации и поиска оптимального ре-шения, может корректировать программу работы автоматических уст-ройств. Как в первом, так и во втором случае в процессе управлениямогут быть использованы ЭВМ. И, наконец, существует ручное управ-ление, когда оператор, оценивая транспортную ситуацию визуально,оказывает управляющее воздействие на основе имеющегося опыта иинтуиции. Контур автоматического управления может быть как замкну-тым, так и разомкнутым. При замкнутом контуре существует обратная связь между средс-твами и объектом управления (транспортным потоком). автоматическиона может осуществляться специальными устройствами сбора информа-ции - детекторами транспорта. Информация вводится в устройства ав-томатики, и по результатам ее обработки эти устройства определяютрежим работы светофорной сигнализации или дорожных знаков, способ-ных по команде менять свое значение (управляемые знаки). Такойпроцесс получил название гибкого или адаптивного управления. При разомкнутом контуре, когда обратная связь отсутствует,управляющие светофорами устройства - дорожные контроллеры (ДК) пе-реключают сигналы по заранее заданной программе. В этом случаеосуществляется жесткое программное управление. На рис.1 цепь обратной связи, замыкающая контур автоматичес-кого управления, показана штриховой линией с учетом, что эта связь
- 6 -может существовать или отсутствовать. При ручном управлении обрат-ная связь существует всегда (в силу визуальной оценки операторомусловий движения), поэтому ее цепь на рис.1 показана сплошной ли-нией. В соответствии со степенью централизации можно рассматриватьдва вида управления: локальное и системное. Оба вида реализуютсявышеописанными способами. При локальном управлении переключение сигналов обеспечиваетконтроллер, расположенный непосредственно на перекрестке. При сис-темном контроллеры перекрестков, как правило, выполняют функциитрансляторов команд, поступающих как правило по специальным кана-лам связи из управляющего пункта (УП). При временном отключенииконтроллеров от УП они могут обеспечивать и локальное управление.Оборудование, расположенное вне управляющего пункта, получило наз-вание периферийного (светофоры, контроллеры, детекторы транспор-та), на управляющем пункте - центрального (средства вычислительнойтехники, диспетчерского управления, устройства телемеханики ит.д.). На практике применяют термины "локальные контроллеры" и "сис-темные контроллеры". Первые не имеют связи с УП и работают самос-тоятельно, вторые такую связь имеют и способны реализовать локаль-ное и системное управление. При локальном ручном управлении оператор находится непосредс-твенно на перекрестке, наблюдая за движением транспортных средстви пешеходов. При системном он располагается в управляющем пункте,т.е. вдали от объекта управления, и для обеспечения его информаци-ей об условиях движения могут быть использованы средства связи испециальные средства отображения информации. Последние выполняютсяв виде светящихся карт города или районов - мнемосхем, устройстввывода с помощью ЭВМ графической и алфавитно-цифровой информациина электронно-лучевую трубку - дисплеев и телевизионных систем,позволяющих непосредственно наблюдать за контролируемым районом. Локальное управление применяется чаще всего на отдельном или,как говорят, изолированном перекрестке, который не имеет связи ссоседними перекрестками ни по управлению ни по потоку. Смена сиг-налов светофора на таком перекрестке обеспечивается по индивиду-альной программе независимо от условий движения на соседних перек-рестках, а прибытие транспортных средств к этому перекрестку носит
- 7 -случайный характер. Организация согласованной смены сигналов на группе перекрест-ков, осуществляемая в целях уменьшения времени движения транспорт-ных средств в заданном районе, называется координированным управ-лением (управлением по принципу "зеленой волны"(ЗВ)). В этом слу-чае, как правило, используется системное управление. Любое устройство автоматического управления функционирует всоответствии с определенным алгоритмом, который представляет собойописание процессов переработки информации и выработки необходимогоуправляющего воздействия. Применительно к дорожному движению пере-рабатывается информация о параметрах движения и определяется ха-рактер управления светофорами, воздействующими на транспортный по-ток. Алгоритм управления технически реализуется контроллерами, пе-реключающими сигналы светофоров по предусмотренной программе. Вавтоматизированных системах управления с использованием ЭВМ алго-ритм решения задач управления реализуется также в виде наборапрограмм ее работы. 2.2. Классификация технических средств. Технические средства организации движения по их назначениюможно разделить на две большие группы. К первой относятся техни-ческие средства, непосредственно воздействующие на транспортные ипешеходные потоки с целью формирования их необходимых параметров.Это - дорожные знаки, дорожная разметка, светофоры и направляющиеустройства. Ко второй группе относятся средства, обеспечивающие работусредств первой группы по заданному алгоритму. Это - дорожные конт-роллеры, детекторы транспорта, средства обработки и передачи ин-формации, оборудование управляющих пунктов АСУД, средства диспет-черской связи и т.д. Характер воздействия технических средств первой группы наобъект управления может быть двояким. Неуправляемые дорожные зна-ки, разметка проезжей части и направляющие устройства обеспечиваютпостоянный порядок движения, изменить который можно лишь соответс-твующей заменой этих средств (например, установкой другого знакаили применением другого вида разметки). Напротив, светофоры и уп-равляемые дорожные знаки способны обеспечивать переменный порядок
- 8 -движения (поочередный пропуск транспортных потоков через перекрес-ток с помощью сигналов светофора или, например, временное запреще-ние движения в каком-то направлении путем смены символа управляе-мого знака). Работа последних связана с использованием техническихсредств второй группы. На рисунке 2 приведена структурная схема, повторяющая в болееразвернутом виде контур управления и поясняющая указанный принципобщей классификации.яD mq9.pdr 2яш0.7ЪДДДДДДДДДДДДДДДДДДї ЪДДДДДДДДДДДДї ЪДД ДДД ДДД ДДД ДДД ДДД ДДїіДорожные знаки, і іСветофоры, і ЪДДДДДДДДДДДДї ЪДДДДДДДДДДДДїідорожная разметка,і іуправляемые ГДДДДЕґКонтроллеры ГДДґУправляющий і іінаправляющие і ізнаки і ісистемного і Ъґпункт ііустройства і і ГДї ііуправления і іі і іі і і і і АДДДДДДДДДДДДЩ іАДДДДДДВДДДДДЩАДДДДДДДВДДДДДДДДДДЩ АДДДДДВДДДДДДЩ і АДД ДДД ДДД ДЕД ДДД іДДД ДДЩ і і і ЪДДДДДДДДДДДДї і і і і і іКонтроллеры і і і і і АДДґлокального і і і і і іуправления і і і і і АДДДДДВДДДДДДЩ і і і і і і і і ЪДДДДДБДДДДДДї і і і і іДетекторы і і і і і ітранспорта ГДДЩ ЪДДДДДБДДДДДДДДї і і АДДДДДВДДДДДДЩ іСредства іЪДДДДДДДБДДДДДДДДДДДДДДДДДДБДДДДДДДДДДДДДДДДДБДДДДї ітелевизионногоіі Транспортные и пешеходные потоки ГДДДДДДґнадзора іАДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЩ АДДДДДДДДДДДДДДЩяD mq9.pdr 4яш0 Рис.2. Общая классификация технических средств организации движения. Дорожные контроллеры имеют различное исполнение в зависимостиот характера выполняемыми ими задач и подразделяются (как былоуказано выше) на контроллеры локального и системного управления. Ите, и другие могут обеспечивать жесткое программное управление, апри наличии обратной связи с транспортным потоком - адаптивное. При автоматическом управлении обратная связь осуществляется спомощью детекторов транспорта. Так как эта связь применяется не вовсех случаях, на рис.2 она показана пунктирной линией. При ручномуправлении (если оператор не находится на перекрестке) для обрат-ной связи могут быть использованы средства телевизионного обзора,телефонной связи и средства отображения информации управляющегопункта. Последние используют информацию, поступающую от детекторовтранспорта. Технические средства обеих групп имеют свою классификацию.Например, деление знаков на группы, разметки на виды, и т.д.
- 9 - 2.3. Показатели эффективности применения технических средств. Технические средства организации движения воздействуют натранспортные и пешеходные потоки. При этом параметры потоков меня-ются. Эти изменения могут быть положены в основу показателей, ис-пользуемых для оценки эффективности применения как отдельного тех-нического средства, так и их совокупности. В общем виде, принимая принимая во внимание задачи управлениядвижением, показатели эффективности должны отражать производитель-ность транспортного процесса и безопасность движения. Вместе с темпоиски единого показателя, который был бы универсальным, измеримымв реальных условиях движения и имел бы стоимостное выражение, свя-заны с определенными трудностями. Для разных "потребителей" систем управления на первый планмогут быть выдвинуты различные показатели: число и тяжесть ДТП,пропускная способность улично-дорожной сети, транспортные задерж-ки, число остановок транспортных средств, длина очередей передперекрестками, время выполнения поездки, скорость сообщения, сте-пень загазованности окружающей среды и уровень шума, создаваемоготранспортными средствами. Между перечисленными показателями су-ществует взаимосвязь, однако явный вид этих зависимостей пока не-известен. Кроме этого, некоторые показатели не могут быть опреде-лены сразу. Например, для определения числа и тяжести ДТП необхо-димо время для сбора статистических данных. В зависимости от цели оценки (например, оценка уровня безо-пасности движения или загазованности воздуха) используются те илииные показатели или их совокупность. Для расчетов экономическойэффективности внедрения технических средств организации движенияцелесообразно учитывать множество показателей в их стоимостном вы-ражении. Для целей оптимизации работы технических средств можноограничиться использованием одного-двух показателей, посколькупрактика показывает, что минимизация одного из ведущих параметровэффективности приводит к снижению (или увеличению) других. Такснижение задержки транспортных средств приводит к увеличению ско-рости сообщения, уменьшению времени движения, расхода топлива, за-газованности и шума. При выборе ведущего показателя необходимо учитывать, что внаиболее явном виде об эффективности управления можно судить по
- 10 -характеру работы перекрестков, пропускная способность которых вомногом определяет производительность всей транспортной системы. Для перекрестка таким показателем является среднее время обс-луживания или средняя задержка автомобиля. Этот показатель чащевсего используется как характеристика эффективности различных сис-тем массового обслуживания. Задержка может быть сравнительно прос-то определена в реальных условиях движения и имеет стоимостное вы-ражение. К сожалению, средняя непосредственно задержка не отражаетстепень безопасности движения. Известно, что уменьшение задержекуменьшает раздраженность и психологическую утомляемость водителей,что в конечном счете уменьшает и вероятность возникновения ДТП.Тем не менее только путем уменьшения средних задержек транспортныхсредств добиться снижение числа ДТП невозможно. Поэтому, принимаяуказанный критерий в качестве основного, следует учитывать и дру-гие показатели соответствующие характеру и направленности анализасистем управления. В ряде случаев параметры систем, расчитанные покритерию средней задержки, могут быть ограничены с учетом интере-сов безопасности движения, например длительность минимального раз-решающего, максимального запрещающего и промежуточного сигналовсветофоров, расчетная скорость движения и т.д. Кроме этого, пока-затель безопасности предъявляет определенные требования и к техни-ческим средствам организации движения с точки зрения их безотказ-ности в работе и информативности. С учетом роста уровня автомобилизации особое значение прини-мают экологические показатели. Частые торможения и остановкитранспортных средств повышают вероятность использования водителямипонижающих передач и работы двигателя на не экономичных режимах.это способствует загрязнению атмосферы продуктами неполного сгора-ния топлива и увеличению транспортного шума. Поэтому параметры уп-равления движением должны обеспечивать стабильность скоростногорежима и снижение числа и продолжительности остановок транспортныхсредств..
- 11 - 3. СВЕТОФОРЫ. 3.1. Значение и чередование сигналов. Светофоры предназначены для поочередного пропуска участниковдвижения через определенный участок улично-дорожной сети, а такжедля обозначения опасных участков дорог. В зависимости от условийсветофоры применяются для управления движением в определенных нап-равлениях или по отдельным полосам данного направления: в местах, где встречаются конфликтующие транспортные, а такжетранспортные и пешеходные потоки (перекрестки, пешеходные перехо-ды); по полосам, где направление движения может меняться на проти-воположное; на железнодорожных переездах, разводных мостах, причалах,па-ромах, переправах; при выездах автомобилей спецслужб на дороги с интенсивнымдвижением; для управления движением транспортных средств общего пользо-вания. Порядок чередования сигналов, их вид и значение, принятые вРоссии, соответствуют международной Конвенции о дорожных знаках исигналах. Сигналы чередуются в такой последовательности: красный -красный с желтым - зеленый - желтый - красный... При отсутствии дополнительной секции красный немигающий сиг-нал запрещает движение по всей ширине проезжей части. остальныеразновидности красного сигнала имеют специальное назначение: контурная черная стрелка на красном фоне круглой формы запре-щает движение в сторону, указанную стрелкой; косой красный крест на черном фоне квадратной формы запрещаетвъезд на полосу движения, над которой он расположен; красный силуэт стоящего человека запрещает движение пешехо-дам; красный мигающий сигнал или два красных попеременно мигающихсигнала запрещают выезжать на железнодорожный переезд, разводноймост, причал паромной переправы и в другие места, представляющиеособую опасность для движения. Желтый немигающий сигнал обязывает к остановке перед стоп-ли-
- 12 -нией всех водителей, за исключением тех, которые уже не могли быостановиться с учетом требований безопасности движения. Желтыйсигнал, подключенный к красному, предупреждает о незамедлительномвключении зеленого сигнала. Желтый мигающий сигнал не запрещаетдвижение и применяется для обозначения перекрестков, которые могутбыть не замечены водителями на расстоянии, достаточном для оста-новки транспортного средства. Зеленый немигающий сигнал при отсутствии каких-либо дополни-тельных ограничений, а также дополнительной секции светофора раз-решает движение по всей ширине проезжей части во всех направлени-ях. Зеленый мигающий сигнал предупреждает о конце разрешающеготакта. Разновидности зеленого сигнала и их назначение следующие: контурная черная стрелка на зеленом фоне круглой формы, атакже зеленая стрелка на черном фоне круглой формы - разрешаютдвижение в сторону стрелки; зеленая стрелка, на черном фоне квадратной формы направленнаявниз, разрешает движение по полосе, над которой расположен свето-фор; сигнал в виде зеленого силуэта идущего человека разрешаетдвижение пешеходов. Зеленая стрелка дополнительной секции светофора разрешаетдвижение в сторону, указываемую стрелкой, независимо от сигналаосновного светофора. При этом красный сигнал основного светофоралишает водителей, движущихся в сторону включенной зеленой стрелкидополнительной секции, преимущественного права проезда. Выключен-ная секция запрещает движение в направлении стрелки этой секциидаже при включенном зеленом сигнале основного светофора. Разрешенное направление движения для транспортных средств за-висит от сочетания включенных сигналов верхнего и нижнего рядаспециального светофора (в случае его применения). При выключенномнижнем сигнале движение запрещено во всех направлениях. 3.2. Типы светофоров. Светофоры можно классифицировать по их функциональному назна-чению (транспортные, пешеходные); по конструктивному исполнению(одно-, двух- или трехсекционные, трехсекционные с дополнительными
- 13 -секциями); по их роли, выполняемой в процессе управления движением(основные, дублеры и повторители). В приложении 1 показаны некоторые светофоры, применяемые внашей стране для управления дорожным движением. В соответствии сГОСТ 25695-83 "Светофоры дорожные. Общие технические условия" ониделятся на две группы: транспортные и пешеходные. Светофоры каждойгруппы, в свою очередь, подразделяются на типы и разновидности ис-полнения. Имеются семь типов транспортных светофоров и два типапешеходных. Каждый светофор имеет свой номер. Первая цифра номераозначает группу (1 - транспортный светофор, 2 - пешеходный), вто-рая цифра - тип светофора, третья цифра (или число) - разновид-ность его исполнения. Транспортные светофоры типа 1 (без учета сигналов дополни-тельных секций) и типа 2 имеют три сигнала круглой формы диаметром200 или 300 мм, расположенных вертикально. Как исключение, длясветофоров типа 1 допускается горизонтальное расположение сигна-лов. Последовательность расположения сверху вниз (слева направо):красный, желтый, зеленый. Дополнительные секции применяются только со светофорами типа1 с вертикальным расположением сигналов и имеют сигнал в видестрелки на черном фоне круглой формы. Для лучшего распознавания водителем дополнительной секции(особенно в темное время суток) на линзе основного зеленого сигна-ла светофора наносят контуры стрел, указывающих разрешенные этимсигналом направления движения. С этой же целью при наличии допол-нительных секций светофор оборудуется белым прямоугольным экраном,выступающим за габариты светофора. Расположение секций зависит отнаправления стрелки. Для транспортных светофоров типа 2 контуры стрелок, указываю-щих разрешенное (запрещенное) направление движения, наносят навсех линзах. При этом в отличие от красного и желтого сигналов зе-леный сигнал светофоров этого типа представляет собой зеленуюстрелку на черном фоне. Под светофорами или над ними располагаюттаблички белого цвета с изображением стрелок, указывающих то женаправление, что и контуры стрелок на линзах. Светофоры типа 1 применяются для регулирования всех направле-ний движения на перекрестке. Допускается их использование и переджелезнодорожными переездами, пересечениями с трамвайными и трол-
- 14 -лейбусными линиями, сужениями проезжей части и т.д. Светофоры типа2 применяются для регулирования движения в определенных направле-ниях (указанных на линзах стрелками) и только в тех случаях, когдатранспортный поток в этих направлениях не имеет пересечений илислияний с другими транспортными или пешеходными потоками (бесконф-ликтное регулирование). При достаточно широкой проезжей части счислом полос на подходе к перекрестку более четырех целесообразносветофоры этого типа использовать для регулирования движения пополосам. Специфика использования светофоров типа 2, связанная с бес-конфликтным регулированием, не позволяет их совместную установкусо светофорами типа 1 на одном подходе к перекрестку. Исключениесоставляет случай, когда транспортные потоки отделены друг от дру-га приподнятыми островками, или разделительными полосами. Такимобразом в пределах одной проезжей части водитель должен видетьсветофоры одного типа. Транспортные светофоры типа 3 применяются в качестве повтори-телей сигналов светофоров типа 1. По своему внешнему виду они на-поминают светофоры этого типа, однако в отличие от них имеют мень-шие габаритные размеры и диаметры сигналов 100 мм. Если основнойсветофор (типа 1) имеет дополнительную секцию то светофор-повтори-тель также оборудуется дополнительной секцией естественно умень-шенного размера. Светофоры типа 3 размещают под основным светофором на высоте1,5-2 м от проезжей части, если затруднена видимость сигналов ос-новного светофора для водителя, остановившегося у стоп-линии. Све-тофоры этого типа могут применяться также для управления велоси-педным движением в местах пересечения дороги с велосипедной дорож-кой. В этом случае над ними укрепляют табличку белого цвета сизображением символа велосипеда. Транспортные светофоры типа 4 применяют для управления въез-дами на отдельные полосы движения. Такая необходимость возникает,например, при организации реверсивного движения. Светофоры этоготипа устанавливают над каждой полосой в ее начале. Они имеют гори-зонтальное расположение сигналов: слева - в виде косого красногокреста; справа - в виде зеленой стрелки, направленной остриемвниз. Оба сигнала выполняются на черном фоне прямоугольной формы.Габаритные размеры каждого символа 450 500 мм.
- 15 - Светофоры типа 4 могут применяться со светофорами типа 1, ес-ли реверсивное движение организовано не по всей ширине проезжейчасти. В этом случае действие светофоров типа 1 не распространяет-ся на полосы с реверсивным движением. Запрещается въезд а полосу,ограниченную с обеих сторон двойной прерывистой линией (разметка1.9), при отключенном светофоре типа 4, расположенного над этойполосой. В противном случае возникает возможность выезда навстречудвижения (например, при перегорании ламп красного сигнала одногоиз светофоров полосы). Транспортный светофор типа 5 имеет четыре сигнала бело-лунно-го цвета круглой формы диаметром 100 мм. Подобный светофор приме-няют в случае бесконфликтного регулирования движения транспортныхсредств общего пользования (трамваев, маршрутных автобусов, трол-лейбусов), движущихся по специально выделенной полосе. Однако дажев этих случаях необходимость в установке светофоров типа 5 нередкоотпадает: схема организации движения на перекрестке обеспечиваетбесконфликтный пропуск транспортных средств указанных видов вместес общим потоком, и светофоры типа 5 лишь повторяют значения сигна-лов светофоров типа 1 или 2. При отсутствии специально выделенных полос для транспортныхсредств общего пользования или возможности их бесконфликтного про-пуска применение светофоров типа 5 становится бессмысленным. Уп-равление движением осуществляется светофорами типа 1 или 2. Транспортные светофора типа 6 имеют два (реже один) красныйсигнал круглой формы диаметром 200 или 300 мм, расположенных гори-зонтально и работающих в режиме попеременного мигания. При разре-шении движения транспортных средств сигналы выключаются. Светофорыэтого типа устанавливаются перед железнодорожными переездами, раз-водными мостами, причалами железнодорожных переправ, в местах вы-езда на дорогу транспортных средств спецслужб. Светофор типа 7 имеет один сигнал желтого цвета, постоянноработающий в режиме мигания. Его применяют на нерегулируемых пе-рекрестках повышенной опасности. Транспортные светофоры типа 8 имеют два расположенных верти-кально сигнала красного и зеленого цветов круглой формы диаметром200 и 300 мм. Их применяют при временном сужении проезжей части,когда организуют попеременное движение по одной полосе, а исполь-зование для этих целей знаков приоритета затруднено в силу ограни-
- 16 -ченной видимости на этом участке дороги. Кроме этого, светофорытипа 8 применяют также для управления малоинтенсивным движением навнутренних территориях гаражей, предприятий и организаций, где,как правило, введены ограничения скорости. В перечисленных случаяхдопускается и использование наиболее распространенных светофоровтипа 1, однако светофоры типа 8, отличающиеся от них отсутствиемжелтого сигнала, указывают на специфику условий движения. Пешеходные светофоры имеют два вертикально расположенных сиг-нала круглой или квадратной формы с диаметром круга или сторонойквадрата 200 или 300 мм. Верхний сигнал - красный силуэт стоящегопешехода, нижний - зеленый силуэт идущего пешехода. Оба силуэтавыполняются на черном фоне. Согласно ГОСТ 23457-86, пешеходными светофорами оборудуют всепешеходные переходы на управляемом светофорами перекрестке. Приэтом, если не обеспечен бесконфликтный пропуск пешеходов, зеленыйсигнал должен работать в мигающем режиме, предупреждая пешеходов иводителей о возможности просачивания транспортных средств черезпешеходные потоки. Для всех типов светофоров при наличии двух вариантов сигнала(200 или 300 мм) светофоры с большим размером сигнала устанавлива-ют на магистральных улицах и площадях, на дорогах с максимальнодопустимой скоростью движения более 60 км/ч, а также при неблагоп-риятных условиях видимости. Таким образом обеспечивается лучшеевосприятие сигналов участниками движения. Кроме этого, увеличенныеразмеры сигналов подчеркивают характер дороги, на которой находит-ся водитель. С этой же целью перед пересечениями с указанными до-рогами со стороны, где были светофоры с диаметром сигнала 200 мм,устанавливают светофор с увеличенным диаметром (300 мм) красногосигнала. 3.3. Критерии ввода светофорной сигнализации. Введение светофорного регулирования ликвидирует наиболееопасные конфликтные точки, что способствует повышению безопасностидвижения. Вместе с тем появление светофора на перекрестке, вызыва-ет транспортные задержки даже на главной дороге, порой весьма зна-чительные из-за характерной для этой дороги высокой интенсивностидвижения и господствующего в настоящее время жесткого программного
- 17 -регулирования. Таким образом, введение светофорного регулированияявляется не всегда оправданным и зависит прежде всего от интенсив-ности конфликтующих потоков и от числа и тяжести ДТП. В соответствии с ГОСТ 23457-86 "Технические средства органи-зации дорожного движения. Правила применения" транспортные свето-форы типов 1 и 2, а также пешеходные светофоры следует устанавли-вать на перекрестках и пешеходных переходах при наличии хотя быодного из следующих условий. Условие 1 задано в виде сочетаний критических интенсивностейдвижения на главной и второстепенной дорогах (табл. 1). Введениесветофорного регулирования считается оправданным, если наблюдаемаяна перекрестке интенсивность конфликтующих транспортных потоков втечении каждого из любых 8 часов обычного рабочего дня не менеезаданных сочетаний. Условие 2 задано в виде сочетания критических интенсивностейконфликтующих транспортного и пешеходного потоков. Введение свето-форного регулирования считается оправданным, если в течении каждо-го из любых 8 часов рабочего дня по дороге в двух направленияхдвижется не менее 600 ед./час (для дорог с разделительной полосой1000 ед./час) транспортных средств и в то же время эту улицу пере-ходят в одном, наиболее загруженном направлении не менее 150 чел.в час. Для населенных пунктов с населением менее 10000 человек, зна-чения критических интенсивностей движения, оговоренные условиями 1и 2, снижаются на 30%. Условие 3 заключается в том, что светофорное регулированиевводится, когда условия 1 и 2 целиком не выполняются, но оба вы-полняются не менее чем на 80%. Условие 4 задано определенным числом ДТП. Введение светофор-ного регулирования считается оправданным, если за последние 12 ме-сяцев на перекрестке произошло не менее 3 ДТП (которые могли быбыть предотвращены при наличии светофорной сигнализации) и хотя быодно из условий 1 и 2 выполняется не менее чем на 80%. Перевод светофоров на режим желтого мигающего сигнала (илиприменение для этих целей специального транспортного светофора ти-па 7) осуществляют при снижении интенсивности движения до 50% отнорм, оговоренных условиями 1 и 2. Кроме этого, светофоры типа 7могут применяться и при более низкой интенсивности на опасных
- 18 -участках, где не обеспечена видимость на расстоянии, достаточномдля остановки транспортного средства в случае необходимости.Табл.1. Сочетание критических интенсивновностей потоков на главнойи второстепенной дорогах, необходимых для установки светофоров.ЙНННННННННННННННННННННННННННННННЛННННННННННННННННСННННННННННННННН»є Число полос движения єИнтенсивность іИнтенс. движ. єє в одном направлении єдвижения по іпо второстеп. єЗДДДДДДДДДДДДДДДВДДДДДДДДДДДДДДД¶главной дороге ідороге в одном єє Главная і Второстепеннаяєв двух направле-інаиболее загр. єє дорога і дорога єниях ед./час інапр. ед./ч єМНННННННННННННННШНННННННННННННННОННННННННННННННННШННННННННННННННН№є 1 і 1 є 750 і 75 єє і є 670 і 100 єє і є 580 і 125 єє і є 500 і 150 єє і є 410 і 175 єє і є 380 і 190 єЗДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДЧДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДД¶є 2 или более і 1 є 900 і 75 єє і є 800 і 100 єє і є 700 і 125 єє і є 600 і 150 єє і є 500 і 175 єє і є 400 і 200 єЗДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДЧДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДД¶є 2 или более і 2 или более є 900 і 100 єє і є 825 і 125 єє і є 750 і 150 єє і є 675 і 175 єє і є 600 і 200 єє і є 525 і 225 єє і є 480 і 240 єИНННННННННННННННПНННННННННННННННКННННННННННННННННПНННННННННННННННј Перечисленные положения разработаны с учетом зарубежного опы-та и специфики наших условий. Соблюдение этих положений в принципедолжно обеспечить экономическую целесообразность введения свето-
- 19 -форного регулирования. Вместе с тем, в каком бы виде не былипредставлены указанные нормативы, они не смогут охватить всегомногообразия случаев, встречающихся на практике. Поэтому, рассмат-ривая условия 1 - 4 в качестве критериев введения светофора, необ-ходимо в каждом конкретном случае проводить технико-экономическийанализ. При соответствующем обосновании светофоры могут быть уста-новлены на перекрестке и при невыполнении условий 1 - 4. Сущность технико-экономического анализа заключается в сравне-нии годовых суммарных приведенных затрат, связанных с движениемчерез перекресток конфликтующих транспортных потоков для случаевотсутствия и наличия на том же перекрестке светофорного регулиро-вания. На нерегулируемом перекрестке суммарные, приведенные к годузатраты (ПЗн) складываются из потерь народного хозяйства, связан-ных с транспортными задержками на второстепенной дороге, и ущербаот ДТП. При наличии светофорной сигнализации суммарные затраты(ПЗр) складываются из потерь от транспортных задержек на главной ивторостепенной дорогах, ущерба от ДТП а также затрат, связанных состоимостью, установкой и эксплуатацией технических средств. Введение светофорного регулирования на перекрестке являетсяцелесообразным, если отношение ПЗн/ПЗр>1. 3.4. Конструкция светофоров. Светофор состоит из отдельных секций, каждая из которых пред-назначена для определенного сигнала. В зависимости от типа свето-фора секции могут иметь различные конструктивные особенности (фор-ма и размеры сигнала, особенности символа, источника света, свето-фильтра и т.д.). Общим для всех секций является наличие оптическо-го устройства. Светофор состоит из секций, соединенных между собой резьбовы-ми пустотелыми втулками, через которые пропущены провода. Секцияпредставляет собой корпус с крышкой и противосолнечным козырьком.В крышке смонтировано оптическое устройство, состоящее из отража-теля, цветного светофильтра, резинового кольца-уплотнителя и под-вижного стакана с электролампой. При перемещении стакана нить лам-пы устанавливается в фокусе отражателя. Тенденция развития современных конструкций светофоров заклю-
- 20 -чается в совершенствовании основных элементов светооптической сис-темы: источника света, светофильтра, отражателя, а также надежнос-ти конструкции в целом. В качестве источников света применяют лампы накаливания обще-го и специального назначения. Известны конструкции, где в качествеисточника света используют газосветные трубки или излучающие дио-ды. Основным недостатком ламп накаливания общего назначения явля-ются большая протяженность нити, которая плохо поддается фокуси-ровке, и низкая виброустойчивость ламп. Кроме того, они имеютсравнительно малый срок службы (500-800 ч.), обусловленный специ-фическим режимом работы. Повышение срока службы ламп идет по путиприменения специальных наполнителей (криптон), усложнения техноло-гии изготовления нити накаливания, увеличения числа держателей ни-ти. В некоторых конструкциях светофоров в качестве источникасвета используются низковольтные галогенные лампы. Обладая при ма-лых размерах повышенной удельной светоотдачей и компактной нитью,эти лампы хорошо фокусируются. Однако широкого распространения онине получили вследствие их сравнительно высокой стоимости и необхо-димости применения повышающих трансформаторов. В светофорах применяются светофильтры-рассеиватели и свето-фильтры-линзы. Первые обеспечивают необходимое перераспределениесветового потока в пространстве. Для этих целей на их внутреннейстороне формируется узорчатый, призматический, ромбический иликаплевидный рисунок. Важной характеристикой является угол свето-рассеяния - наибольший угол, в пределах которого сила света умень-шается вдвое по сравнению с ее осевым значением. Светофильтры-линзы способствуют концентрации светового пото-ка. Их использование позволяет отказаться от использования отража-теля и уменьшить размер сигнала (транспортные светофоры типов 3 и5). Светофоры с такими светофильтрами применяют, когда видимостьсигнала должна быть обеспечена в достаточно узких пределах - наодной-двух полосах движения. Конструкция отражателя характеризуется двумя основными внут-ренними поверхностями: параболоидной, обеспечивающих концентрациюсветового потока, и конической (или цилиндрической), предназначен-ной для увеличения глубины отражателя и тем самым уменьшения выго-рания красителя светофильтра. В конструкции современных светофоров
- 21 -фокальную плоскость отражателя максимально приближают к плоскостисветового отверстия, за которой начинается балластная (нерабочая)коническая поверхность. Самым распространенным антифантомным устройством являетсяпротивосолнечный козырек. Однако при низком положении солнца (внаправлении восток-запад, запад-восток) может возникнуть одновре-менное свечение всех сигналов светофора. Известно несколько мето-дов, позволяющих устранить фантомный эффект и получивших распрост-ранения в практике регулирования. Как правило, они связаны с неко-торыми изменениями в конструкции отражателя или светофильтра. От-ражатель с так называемым антифантомным крестом представляет собойвзаимно перпендикулярные сегментные пластины с прорезями для раз-мещения галогенной лампы. Луч света, попадающий от постороннегоисточника на отражатель, отклоняется и поглощается зачерненной по-верхностью пластин. В то же время пластины практически полностьюпропускают лучи от лампы светофора. Други решением является уста-новка перед светофильтром рассеивателем специальной антифантомнойлинзы, имеющей пилообразный профиль. Луч солнца, попадая на нанаклонную поверхность, отбрасывается на зачерненную горизонтальнуюступеньку и поглощается. Известны также методы устранения фантом-ного эффекта путем установки перед внутренней поверхностью свето-фильтра перегородки сотовой конструкции, которая пропускает гори-зонтальный световой поток оптического устройства светофора, однакозадерживает солнечные лучи, если они имеют хотя бы небольшое отк-лонение по горизонтали..
- 22 - 4. ДОРОЖНЫЕ КОНТРОЛЛЕРЫ. 4.1. Назначение и классификация. Дорожные контроллеры предназначены для переключения сигналовсветофоров и символов управляемых дорожных знаков. Помимо этого, взависимости от конструкции дорожные контроллеры (ДК) могут сигна-лизировать о выполнении команд, поступающих из центра управления,об исправности самого контроллера, выступать в роли командногоустройства для группы других контроллеров при объединении несколь-ких перекрестков в единую систему управления. Контроллеры делятся на локальные и системные. Локальные конт-роллеры управляют светофорной сигнализацией только с учетом усло-вий движения на данном перекрестке. Обмен информацией с контролле-рами других перекрестков и управляющим пунктом не предусмотрен. К локальным относят следующие типы ДК. 1. Контроллеры жесткого управления с фиксированными длитель-ностями фаз или разрешающих сигналов по отдельным направлениям пе-рекрестка. Светофорные сигналы переключаются по одной или несколь-ким заранее заданным временным программам. Такие контроллеры пред-назначены для управления дорожным движением на перекрестках с малоизменяющейся в течении дня интенсивностью движения. 2. Вызывные устройства, которые обеспечивают переключениесветофорных сигналов по вызову пешеходами или транспортными средс-твами, прибывающими, прибывающими с прилегающих к магистрали улиц.Эти контроллеры предназначены предназначены для управления эпизо-дическим движением пешеходов или транспортных средств по пересека-ющим магистраль направлениям. Длительности разрешающих сигналовдля пешеходов и указанных транспортных средств, как и в предыдущемслучае, фиксированы. В последнее время вызывные устройства отдель-но не выпускают. Вызов фазы по запросу пешеходов обеспечиваютконтроллеры всех типов. 3. Контроллеры адаптивного управления, обеспечивающих непос-тоянную длительность фаз (разрешающих сигналов). Они предназначеныдля управления движением на перекрестках, где интенсивность движе-ния часто меняется в течении суток. Длительность сигналов так же,как и всего цикла регулирования, меняется в заранее заданны преде-лах от минимального до максимального значения.
- 23 - Системные контроллеры переключают сигналы светофоров по ко-мандам управляющего пункта или какого либо контроллера, включенно-го в систему и выполняющего роль координатора. К ним относят следующие типы. 1. Программные контроллеры жесткого управления. Они управляютдвижением по одной из нескольких заранее заданных временных прог-рамм, заложенных в контроллерах. Все входящие в систему дорожныеконтроллеры подключены к магистральному каналу связи. Программа имомент ее включения выбираются по команде одного из контроллеровили управляющего пункта. 2. Контроллеры непосредственного подчинения жесткого и адап-тивного управления. Каждый из них имеет отдельный канал связи сУП. Момент включения и длительность сигналов зависят от команд,поступающих из УП по указанным каналам связи. В свою очередь каж-дый контроллер по этим же каналам информирует Уп о режиме функцио-нирования и исправности своего оборудования. Контроллеры адаптив-ного управления имеют возможность коррекции управляющих воздейс-твий УП. Каждый такой контроллер имеет только одну заложенную внего программу, выполняющую роль резервной. Она реализуется принарушении связи с УП, когда контроллер временно переходит на режимлокального управления. 3. Контроллеры для переключения символов управляемых дорожныхзнаков и указателей рекомендуемой скорости. Такие контроллеры, какправило, применятся в рамках АСУД, поэтому относятся к классу сис-темных. Помимо этой классификации, все ДК, находящиеся в эксплуата-ции, можно разделить на две группы: контроллеры, обеспечивающиетолько пофазное управление (длительность разрешающих сигналов длявсех направлений данной фазы одинаковы); контроллеры, имеющие воз-можность обеспечивать, помимо пофазного, управление по отдельнымнаправлениям перекрестка. Последние получают наибольшее распрост-ранение, так как увеличивают гибкость, а следовательно и эффектив-ность управления. По конструктивному признаку ДК могут быть выполнены на базеэлектромеханических, электронно-релейных или полностью электронныхсхем. Последние изготавливают на дискретных элементах (потенциаль-но-импульсные схемы) или на интегральных микросхемах.
- 24 - 4.2. Структурная схема контроллера. Исходя из назначения ДК (рис.3) основными его устройствамиявляются блок управления (программно-логическое устройство) и си-ловая часть (исполнительное устройство). Блок управления предназ-начен для формирования длительности основных и промежуточных так-тов регулирования, силовая часть - для переключения сигналов све-тофоров. Так как на перекрестке одновременно могут быть включенынесколько десятков ламп, силовая часть контроллера коммутирует то-ки большой величины. Работа блока управления основана на слаботоч-ных устройствах, действующих при напряжении 5-12 В. Поэтому в лю-бом контроллере блок управления и силовая часть представляют от-дельные его части. Причем силовая часть работает по командам блокауправления. ЪД1ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДї ЪД2ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДї Линия і Блок связи с УП і і Блок і связи і или синхронизирующим ГДДДДДґ опорных і ДДДДДДДВДДґ устройством і і импульсов і і і і і і і АДВДДДДДВДДДДВДДДДДДДДДДЩ АДДДДДДДДДДДВДДДДДДДДДДДЩ АДДДДЩ і і ЪДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЩ ЪДДДДДДДДДДДЩ і і і ЪД3ДДДДДДДДДДБДДДДДДБДДДї ЪД4ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДї і і і і Внешние і і і Блок ГДДДДДДґ устройства і і і управления і і (ВПУ,ТВП,ДТ) і і і ГДї і і і АДДДДДДДДДДДДВДДДДДДДДДДЩ і АДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЩ і і АДДДДДДДДДДДДї і ЪД5ДДДДДДДДДДБДДДї ЪД6ДДДДДДДДДДДДДБДДДДДДДДї 220В АДДДґ Блок контроля і і Силовая часть ГДДДДД АДДДДДДДДДДДДДДДДЩ АДДДДДДДДДДДДДДДВДДДДДДДДЩ і к светофорам Рис.3. Обобщенная структурная схема контроллера.
- 25 - Управление светофорным объектом происходит автоматически. Од-нако нередко возникает необходимость в ручном управлении перек-рестком (спецрежимы, наладка контроллера). Для этого существуетпульт управления (блок 4), который может быть встроенным или вы-носным. Последний предусмотрен для удобства работы оператора -инспектора ГАИ, управляющего движением непосредственно на перек-рестке. Таким образом, в простейшем случае для работы контроллера не-обходимы блоки 3, 4 и 6 (блок 2 может быть объединен с блоком 3).Современный локальный контроллер содержит все блоки, показанные нарис.3, кроме блока 1, который используется , если контроллер подк-лючается к системе управления. В это случае блок 1 расшифровываетпоступающую с управляющего пункта информацию, формирует ответнуютелесигнализацию для передачи ее в линию связи. Кроме этого, здесьформируются служебные сигналы для контроллера и сигналы синфазиро-вания. Последние нужны для гарантии правильности расшифровки ко-манд телеуправления и телесигнализации. Это необходимо в связи стем, что в ряде устройств управляющего пункта и контроллера приме-нены генераторы импульсов, использующих в качестве исходной часто-ту сети 50 Гц. В отдельных частях города она имеет различный сдвигпо фазе. Узел синфазирования обеспечивает автоматическую подстрой-ку фаз с постоянной точностью. Блок опорных импульсов формирует импульсы, необходимые какдля работы самого контроллера, так и его телеуправления. В блоке управления формируется временная программа управленияперекрестком с помощью задатчика времени, позволяющего заранее ус-тановить длительность сигналов в различных фазах движения. Тактыпереключаются либо в соответствии с программой блока управления,либо при подаче сигнала от управляющего пункта, либо от внешнихустройств, например от выносного пункта управления (ВПУ). Подклю-чение к блоку управления детекторов транспорта позволяет продлитьдействие разрешающих сигналов, если не обнаружен разрыв в транс-портном потоке в направлении, где включен зеленый сигнал. Переклю-чение сигналов блоком 3 может произойти и по запросу пешехода спомощью табло вызова пешеходом (ТВП). Кроме этого, с помощью этогоже блока перекресток может быть переведен на режим желтого мигаю-щего сигнала. Таким образом, блок управления может реализоватьразличные режимы управления по требованию задатчика времени, зап-
- 26 -росов УП или внешних устройств. Блок контроля следит за правильностью отработки тактов све-тофорной сигнализации, а также за исправностью силовых цепей конт-роллера. Исправность фиксируется узлом индикации, выводимой на ли-цевую панель контроллера и выносного пульта управления. При сис-темном управлении эта информация поступает также в УП. Сигнал онеисправности контроллера служит основой для принятия решения поуправлению в критических ситуациях..
- 27 - 5. ДЕТЕКТОРЫ ТРАНСПОРТА. 5.1. Назначение и классификация. Детекторы транспорта предназначены для обнаружения транспорт-ных средств и определения параметров транспортных потоков. Этиданные необходимы для реализации алгоритмов гибкого регулирования,расчета или автоматического выбора программы управления дорожнымдвижением. Любой детектор (рис.4) включает в себя чувствительный элемент(ЧЭ), усилитель-преобразователь и выходное устройство (ВУ). ЪД ДД ДД ДД ДД ДД ДД ДД ДД ДД ДДї Усилитель-преобразователь ЪДДДДДї і ЪДДДДДДДДДДДДДДї ЪДДДДДДДДДДДДДДДДї і ЪДДДДДї і ЧЭ ГДДДДДґ Первичный ГДДДґ Вторичный ГДДДДДґ ВУ і АДДДДДЩ і і і і і і АДДДДДЩ АДДДДДДДДДДДДДДЩ АДДДДДДДДДДДДДДДДЩ АД ДД ДД ДД ДД ДД ДД ДД ДД ДД ДДЩ Рис.4. Общая структурная схема ДТ. Чувствительный элемент непосредственно воспринимает факт про-хождения или присутствия транспортного средства в контролируемойдетектором зоне в виде изменения какой-либо физической характерис-тики и вырабатывает первичный сигнал. Усилитель-преобразователь усиливает, обрабатывает и преобра-зовывает первичные сигналы к виду, удобному для регистрации изме-ряемого параметра транспортного потока. Он может состоять из двухузлов: первичного и вторичного преобразователей. Первичный преоб-разователь усиливает и преобразует первичный сигнал к виду, удоб-ному для дальнейшей обработки. Вторичный преобразователь обрабаты-вает сигналы для определения измеряемых параметров потока, предс-тавления их в той или иной физической формы. В отдельных детекто-рах вторичный преобразователь может отсутствовать или совмещатьсяс первичным в едином функциональном узле. Выходное устройство предназначено для хранения и передачи поспециально выделенным каналам связи в УП или контроллер сформиро-
- 28 -ванной детектором транспорта информации. Детекторы транспорта можно классифицировать по назначению,принципу действия чувствительного элемента и специализации (изме-ряемому ими параметру). По назначению детекторы делятся на проходные и присутствия.Проходные детекторы выдают нормированные по длительности сигналыпри появлении транспортного средства в контролируемой детекторомзоне. Параметры сигнала не зависят от времени нахождения в этойзоне транспортного средства. Таким образом, этот тип детекторовфиксирует только факт появления автомобиля, что необходимо для ре-ализации алгоритма поиска разрыва в потоке. В силу этого проходныедетекторы нашли наибольшее распространение. Детекторы присутствия выдают сигнал в течении всего временинахождения транспортного средства в зоне, контролируемой детекто-ром. Эти типы детекторов по сравнению с проходным применяют реже,так как они предназначены в основном для обнаружения предзаторовыхи заторовых состояний потока. По принципу действия чувствительные элементы детекторов можноразделить на три группы: контактного типа (электромеханические,пневмо- и пьезоэлектрические), излучения (фотоэлектрические, ра-дарные, ультразвуковые), изменения параметров электромагнитныхсистем (магнитные, индуктивные). 5.2. Размещение детекторов. Эффективность адаптивного управления во многом определяетсяместом установки ЧЭ детектора транспорта. Оно определяется харак-тером задач, решаемых в рамках локального и системного управления.В первом случае ЧЭ располагают на подходе к перекрестку, обеспечи-вая реализации алгоритма местного гибкого регулирования (МГР), вовтором - детекторы необходимы для автоматического выбора необходи-мой программы координации по транспортной ситуации в районе, опре-деления скорости движения, включения зеленой улицы, обнаружениязаторов..
- 29 - 6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Координированное управление. При помощи вышеописанных технических средств можно реализо-вать координированное управление дорожным движением. Координированным управлением называется согласованная работаряда светофорных объектов с целью сокращения задержки транспортныхсредств. Принцип координации заключается в включении на последующемперекрестке по отношению к предыдущему зеленого сигнала с некото-рым сдвигом, длительность которого зависит от времени движенияэтих транспортных средств между этими перекрестками. Таким образомтранспортные средства следуют по магистрали (или какому-либо марш-руту движения) как бы по расписанию, прибывая к очередному перек-рестку в тот момент, когда на нем в данном направлении включаетсязеленый сигнал. Это обеспечивает уменьшение числа неоправданныхостановок и торможений в потоке, а также уровня транспортных за-держек. Возможность такой координации работы светофорных объектовпозволила в свое время назвать это способ управления "зеленой вол-ной". В нашей стране координированной управление было впервые ус-пешно реализовано в 1955 г. в Москве на участке Садового кольца спятью светофорными объектами. В настоящее время этот способ управ-ления широко применяется почти во всех крупных городах и являетсяосновным алгоритмом, реализуемым в рамках АСУД..
- 30 - СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Кременец Ю.А. Технические средства организации дорожного движе-ния. - М.: Транспорт, 19902. Клинковштейн Г.И., Афанасьев М.Б. Организация дорожного движе-ния: учебник для вузов - М.:Транспорт, 1992
|
