Potřeba!

Jedním z hlavních problémů, kterým čelí každé město metra, je dopravní zácpa. Uvíznutí mezi hustým provozem je bolest hlavy pro každou osobu, která řídí vozidlo, a dokonce i pro dopravní policii při řízení provozu.

Jedním z nejstarších způsobů řešení provozu bylo nasazení dopravního policisty na každém křižovatce a ruční ovládání přílivu dopravy ruční signalizací. To však bylo docela těžkopádné a pak přišla potřeba jiného typu řízení - pomocí dopravních signálů.

Tradiční řadiči semaforu používali pevný předem stanovený plán přílivu dopravy pro každý směr křižovatky. Řídicí jednotka byla elektromechanická řídicí jednotka, která se skládá z mechanických systémů provozovaných elektricky. Skládá se ze tří hlavních částí - číselníku, solenoidu a vačkové sestavy. Motor a převodové ústrojí ovládají číselníkový časovač, který je zase odpovědný za napájení nebo odpojení solenoidu, který zase provozuje vačkovou sestavu, která je odpovědná za poskytování proudu pro každou indikaci signálu. Časovač vytáčení se používá k zajištění opakování intervalů pevné délky.

“3 fáze na jednu fázi ”

Celá myšlenka řadiče semaforu s pevným časem však není vhodná pro města, kde je tok provozu proměnlivý. Z tohoto důvodu je zapotřebí dynamický systém řízení dopravy, který řídí dopravní signály podle hustoty provozu.

Jak vypadá systém dynamického řízení dopravy?

A Displej: Je to základní zobrazení dopravního signálu které vidí řidič vozidla nebo dojíždějící. Může to být konvenční žárovka nebo uspořádání LED.

Zobrazení dopravního signálu

A Detektorová jednotka: Je to jednotka, která detekuje přítomnost vozidel a odesílá tyto informace do řídicí jednotky ke zpracování.

Prakticky existují dva typy detektorů:

Indukční detektor smyčky: Skládá se z cívky drátu zapuštěné do drážky na povrchu vozovky, která je utěsněna gumou. Detekuje změnu frekvence. Cívka induktoru je spojena s detektorem, který detekuje změnu rezonanční frekvence smyčky cívky a podle toho řídí spouštění relé, které se používá ke spouštění dopravních signálů. V zásadě to funguje na principu, že když se auto pohybuje přes cívku induktoru, indukčnost cívky klesá. Tato snížená indukčnost způsobí zvýšení rezonanční nebo oscilační frekvence a elektronická jednotka odpovídajícím způsobem vysílá elektrické impulsy do řídicí jednotky pro řízení spínání semaforů. Nevýhodou takového systému je však to, že indukční smyčky jsou náchylné k elektromagnetickému rušení, tj. Elektromagnetické záření z jiných zařízení může také ovlivňovat magnetické pole a tím i indukčnost cívky. Jsou také náchylnější k poruchám a vyžadují vysoké instalační náklady a také způsobují narušení provozu.

Řízení dopravních signálů pomocí indukčního detektoru smyčky

Senzory namontované na pólech: Může to být jednoduché uspořádání fotodiody IRLED nebo jednotka detekce videa, která dokáže detekovat přítomnost vozidel. Toto funguje na principu, že když auto prochází mezi IR vysílačem a IR přijímačem, je IR světlo blokováno a v důsledku toho se zvyšuje odpor fotodiody. Tuto změnu odporu lze převést na elektrické impulsy, které se používají k ovládání semaforů.

Řízení dopravního signálu pomocí senzorů namontovaných na sloupech

Řídicí jednotka: Je to jednotka, která přijímá výstup z detektoru, který udává přítomnost vozidel, a tím provádí výpočet hustoty provozu a podle toho řídí zobrazovací jednotku. Může to být počítač na bázi mikroprocesoru nebo jednoduchý mikrokontrolér.

Řídicí jednotka

Jednoduchá ukázka řízení dopravního signálu podle hustoty pomocí infračervených senzorů

Prototyp systému řízení dopravních signálů lze vyrobit pomocí infračervených senzorů spolu s mikrokontrolérem a LED diodami, které se mohou ukázat jako užitečné pro aplikaci řízení dopravních signálů v reálném čase na základě hustoty provozu. Zde uvažovanou křižovatkou je 4 boční křižovatka s tokem provozu na každé straně pouze jedním způsobem. Systém se skládá z následujících tří hlavních komponent:

Zobrazovací jednotka: Skládá se ze 3 LED - zelené, červené a oranžové na každé straně křižovatky, celkem 12 LED.
Detektorová jednotka: Skládá se z uspořádání kombinace fotodiody a IR LED na každém křižovatce, které detekuje přítomnost vozidel detekcí změny odporu.
Řídicí jednotka: Skládá se z mikrokontroléru, který přijímá výstup infračerveného senzoru a podle toho řídí svítící LED diody

Prototyp řízení dopravního signálu na základě hustoty

Blokové schéma ukazující řízení dopravního signálu na základě hustoty

Za normálních podmínek, tj. Když na silnici není žádné vozidlo, vysílá IR vysílač nebo IR LED infračervené světlo, které je přijímáno fotodiodou, která začíná vodit. Jak fotodioda vede, odpovídající tranzistor také vede a poskytuje výstup s nízkým logickým signálem mikrokontrolér . Stejný princip funguje pro všechna ostatní uspořádání infračerveného senzoru a tranzistoru. Mikrokontrolér rozsvítí každou LED po pevně stanovenou dobu.

Nyní, pokud existuje přítomnost vozidel, je komunikace mezi infračerveným vysílačem a přijímačem přerušena, tj. Fotodioda přijímá méně nebo žádné množství světla z infračervené diody a odpovídajícím způsobem se snižuje základní proud do tranzistoru, což nakonec způsobí, že vodič přejde na mimo provoz. To způsobí výstup vysokého logického signálu z tranzistoru do mikrokontroléru. Mikrokontrolér odpovídajícím způsobem změní dobu žhavení zelené LED příslušného spojení na vyšší hodnotu.

Jak se zvyšuje počet vozidel, svítí zelené světlo déle, což umožňuje rychlý tok provozu ze strany křižovatky.

Takže teď jsme měli krátkou představu o ovládání dopravní signály pomocí různých prostředků. Co takhle ovládání prostřednictvím samotného vozidla, jako je komunikace mezi vozidlem a dopravními signály. Tento systém se již v některých částech světa používá. Seznamte se s tím a poskytněte zpětnou vazbu.

Fotografický kredit: