|
Организация движения Технические средства светофорного регулирования
яD
mq9.pdr 1
яш1.0
П Р И Л О Ж Е Н И Е
Транспортные светофоры
яD
mq9.pdr 2
яш0.8
С горизонтальным
расположением
сигналов
С вертикальным С дополнительной
расположением секцией
сигналов
Реверсивный
Для
регулирования
движения
транспортных
средств
общего
пользования
Для
регулирования
движения
в
определенных
направлениях
Для
обозначения Для
регулирования
нерегулируемых движения на терри-
перекрестков и ториях организаций
пешеходных и в местах сужения
переходов проезжей части
Для регулирования
движения на
железнодорожных
переездах
яD
mq9.pdr 1
яш1.0
Пешеходный светофор
яD
mq9.pdr 4
яЛ+
ОГЛАВЛЕНИЕ
1.
Введение ....................................................2
2.
Основные понятия об управлении дорожным движением ...........4
2.1.
Основные термины и определения ............................4
2.2.
Классификация технических средств .........................7
2.3.
Показатели эффективности применения технических средств ...9
3.
Светофоры ..................................................11
3.1.
Значение и чередование сигналов ..........................11
3.2.
Типы светофоров ..........................................12
3.3.
Критерии ввода светофорной сигнализации ..................16
3.4.
Конструкция светофоров ...................................19
4.
Дорожные контроллеры .......................................22
4.1.
Назначение и классификация ...............................22
4.2.
Структурная схема контроллера ............................24
5.
Детекторы транспорта .......................................27
5.1.
Назначение и классификация ...............................27
5.2.
Размещение детекторов ....................................28
6.
Заключение. Координированное управление ....................29
Список
литературы .............................................30
.
- 2 -
1. ВВЕДЕНИЕ.
Бурный процесс автомобилизации с каждым
годом охватывает все
большее 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 сложившейся
застройкой
приводит к возникновению транспортной проблемы. Особен-
но
остро она проявляется в узловых пунктах
улично-дорожной сети.
Здесь увеличиваются транспортные задержки,
образуются очереди и
заторы, что вызывает снижение скорости сообщения,
неоправданный
перерасход топлива
и повышенное изнашивание
узлов и агрегатов
транспортных
средств.
Переменный режим движения, частые
остановки и скопления авто-
мобилей
на перекрестках являются причинами повышенного загрязнения
воздушного
бассейна города продуктами неполного сгорания
топлива.
Городское
население постоянно подвержено воздействию транспортного
шума и
отработавших газов.
Одновременно растет и количество дорожно-транспортных проис-
шествий
(ДТП), в которых гибнут и получают
ранения миллионы людей
во 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 незначительную
часть
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
в
разных
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 мероприятия
способны
привести хотя и к временному, но сравнительно быстрому
эффекту. в
ряде случаев организационные
мероприятия выступают в
роли
единственного средства для решения
транспортной проблемы.
Речь
идет об организации движения в в
исторически сложившихся
кварталах
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 движения
особая
роль принадлежит внедрению
технических средств: дорожных
знаков
и дорожной разметки, средств
светофорного регулирования,
дорожных
ограждений и направляющих устройств. При этом светофорное
регулирование
является одним из основных средств обеспечения безо-
пасности
движения на перекрестках. Количество перекрестков, обору-
дованных
светофорами, в крупнейших городах мира
с высоким уровнем
автомобилизации
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
таких
систем
убедительно свидетельствует об их эффективности в решении
транспортной
проблемы.
.
- 4 -
2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ОБ УПРАВЛЕНИИ
ДОРОЖНЫМ ДВИЖЕНИЕМ.
2.1. Основные термины и
определения.
На уровне служб дорожного движения,
организация дорожного
движения
представляет собой комплекс инженерных и
организационных
мероприятий
на существующей улично-дорожной
сети, обеспечивающих
безопасность
и достаточную скорость транспортных и пешеходных по-
токов.
К числу таких мероприятий относится управление дорожным
движением,
которое, как правило, решает более
узкие задачи. В об-
щем
случае под управлением понимается
воздействие на тот или иной
объект
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 применения
технических
средств является реализация ее схемы,
употребляется
термин "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 Правилах
дорожного
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 иные
действия
в интересах обеспечения скорости и безопасности. Оно осу-
ществляется
путем включения соответствующих требований
в ПДД, а
также
применением комплекса технических средств и распорядительны-
ми
действиями инспекторов дорожно-патрульной службы ГАИ и других
лиц,
имеющих соответствующие полномочия.
Объект управления, комплекс технических средств и коллективы
людей,
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 2
яш0.7
ЪДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДї
ЪДДДДДДДДґ Объект
управления ГДДДДДДДДДДДДї
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
АДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЩ
яD
mq9.pdr 4
яш0
Рис.1. Структурная схема контура
управления.
Автоматическое управление осуществляется
без участия челове-
ка по
заранее заданной программе,
автоматизированное - с участием
человека-оператора.
Оператор, используя комплекс
технических
средств
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 управления
могут
быть использованы ЭВМ. И, наконец,
существует ручное управ-
ление,
когда оператор, оценивая транспортную
ситуацию визуально,
оказывает
управляющее воздействие на
основе имеющегося опыта и
интуиции.
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).
автоматически
она
может осуществляться специальными устройствами сбора информа-
ции -
детекторами транспорта. Информация вводится в устройства ав-
томатики,
и по результатам ее обработки эти устройства
определяют
режим
работы светофорной сигнализации или дорожных знаков, способ-
ных по
команде менять свое значение (управляемые знаки). Такой
процесс
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
случае
осуществляется
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 оператором
условий
движения), поэтому ее цепь на рис.1
показана сплошной ли-
нией.
В соответствии со степенью централизации
можно рассматривать
два
вида управления: локальное и
системное. Оба вида реализуются
вышеописанными
способами.
При локальном управлении
переключение сигналов обеспечивает
контроллер,
расположенный непосредственно на перекрестке. При сис-
темном
контроллеры перекрестков, как правило, выполняют
функции
трансляторов
команд, поступающих как правило по
специальным кана-
лам
связи из управляющего пункта (УП).
При временном отключении
контроллеров
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 вычислительной
техники,
диспетчерского управления, устройства
телемеханики и
т.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 средств
и
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 и
специальные
средства отображения информации. Последние выполняются
в
виде светящихся карт города или районов - мнемосхем,
устройств
вывода
с помощью ЭВМ графической и
алфавитно-цифровой информации
на
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 с
соседними
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 в
соответствии
с определенным алгоритмом, который представляет собой
описание
процессов переработки информации и выработки необходимого
управляющего
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. В
автоматизированных
системах управления с использованием
ЭВМ алго-
ритм
решения задач управления
реализуется также в
виде набора
программ
ее работы.
2.2. Классификация технических
средств.
Технические средства организации
движения по их назначению
можно
разделить на две большие группы. К первой относятся техни-
ческие
средства, непосредственно
воздействующие на транспортные и
пешеходные
потоки с целью формирования их
необходимых параметров.
Это -
дорожные знаки, дорожная разметка,
светофоры и направляющие
устройства.
Ко второй группе относятся средства,
обеспечивающие работу
средств
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 на
объект
управления может быть двояким.
Неуправляемые дорожные зна-
ки,
разметка проезжей части и направляющие устройства обеспечивают
постоянный
порядок движения, изменить который можно лишь соответс-
твующей
заменой этих средств (например, установкой другого знака
или
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 технических
средств
второй группы.
На рисунке 2 приведена структурная схема,
повторяющая в более
развернутом
виде контур управления и поясняющая
указанный принцип
общей
классификации.
яD
mq9.pdr 2
яш0.7
ЪДДДДДДДДДДДДДДДДДДї
ЪДДДДДДДДДДДДї ЪДД ДДД
ДДД ДДД ДДД
ДДД ДДї
Дорожные
знаки, і іСветофоры, і
ЪДДДДДДДДДДДДї ЪДДДДДДДДДДДДї
дорожная
разметка,і іуправляемые ГДДДДЕґКонтроллеры ГДДґУправляющий і і
направляющие і ізнаки і
системного і Ъґпункт і
устройства і і ГДї
управления і іі і і
і і і і АДДДДДДДДДДДДЩ іАДДДДДДВДДДДДЩ
АДДДДДДДВДДДДДДДДДДЩ
АДДДДДВДДДДДДЩ і АДД ДДД
ДДД ДЕД ДДД іДДД
ДДЩ
і і
ЪДДДДДДДДДДДДї і
і і
іКонтроллеры і і
і і
АДДґлокального і і
і і
управления і і
і і
АДДДДДВДДДДДДЩ і і
і і і
і і
ЪДДДДДБДДДДДДї і і
і і
Детекторы і і
і і
транспорта ГДДЩ
ЪДДДДДБДДДДДДДДї
і і
АДДДДДВДДДДДДЩ іСредства і
ЪДДДДДДДБДДДДДДДДДДДДДДДДДДБДДДДДДДДДДДДДДДДДБДДДДї ітелевизионногоі
Транспортные и пешеходные потоки ГДДДДДДґнадзора і
АДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЩ АДДДДДДДДДДДДДДЩ
яD
mq9.pdr 4
яш0
Рис.2. Общая классификация
технических средств
организации движения.
Дорожные контроллеры имеют различное
исполнение в зависимости
от
характера выполняемыми ими задач и подразделяются (как было
указано
выше) на контроллеры локального и системного управления. И
те, и
другие могут обеспечивать жесткое программное управление, а
при
наличии обратной связи с транспортным потоком - адаптивное.
При автоматическом управлении обратная
связь осуществляется с
помощью
детекторов транспорта. Так как эта связь применяется не во
всех
случаях, на рис.2 она показана
пунктирной линией. При ручном
управлении
(если оператор не находится на
перекрестке) для обрат-
ной
связи могут быть использованы средства телевизионного обзора,
телефонной
связи и средства отображения
информации управляющего
пункта.
Последние используют информацию, поступающую от детекторов
транспорта.
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 на
транспортные
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 управления
движением,
показатели эффективности должны отражать производитель-
ность
транспортного процесса и безопасность движения. Вместе с тем
поиски
единого показателя, который был бы универсальным, измеримым
в
реальных условиях движения и имел бы стоимостное выражение, свя-
заны с
определенными трудностями.
Для разных "потребителей"
систем управления на первый план
могут
быть выдвинуты различные показатели:
число и тяжесть ДТП,
пропускная
способность улично-дорожной сети,
транспортные задерж-
ки,
число остановок транспортных
средств, длина очередей
перед
перекрестками,
время выполнения поездки, скорость
сообщения, сте-
пень
загазованности окружающей среды и уровень шума, создаваемого
транспортными
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 или
иные
показатели или их совокупность.
Для расчетов экономической
эффективности
внедрения технических средств организации движения
целесообразно
учитывать множество показателей в их стоимостном вы-
ражении.
Для целей оптимизации работы
технических средств можно
ограничиться
использованием одного-двух показателей, поскольку
практика
показывает, что минимизация одного из
ведущих параметров
эффективности
приводит к снижению (или увеличению)
других. Так
снижение
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
в
наиболее
явном виде об эффективности
управления можно судить по
- 10 -
характеру
работы перекрестков, пропускная
способность которых во
многом
определяет производительность всей транспортной системы.
Для перекрестка таким показателем
является среднее время обс-
луживания
или средняя задержка автомобиля. Этот
показатель чаще
всего
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 отражает
степень
безопасности движения. Известно, что уменьшение задержек
уменьшает
раздраженность и психологическую утомляемость водителей,
что
в конечном счете уменьшает и
вероятность возникновения ДТП.
Тем не
менее только путем уменьшения средних задержек транспортных
средств
добиться снижение числа ДТП невозможно.
Поэтому, принимая
указанный
критерий в качестве основного, следует
учитывать и дру-
гие
показатели соответствующие характеру и
направленности анализа
систем
управления. В ряде случаев параметры систем, расчитанные по
критерию
средней задержки, могут быть ограничены
с учетом интере-
сов
безопасности движения, например длительность минимального раз-
решающего, максимального запрещающего и
промежуточного сигналов
светофоров, 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 остановки
транспортных
средств повышают вероятность использования водителями
понижающих
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 скоростного
режима
и снижение числа и продолжительности остановок транспортных
средств.
.
- 11 -
3. СВЕТОФОРЫ.
3.1. Значение и чередование
сигналов.
Светофоры предназначены для поочередного пропуска участников
движения
через определенный участок улично-дорожной сети, а также
для
обозначения опасных участков
дорог. В зависимости от условий
светофоры
применяются для управления движением в определенных нап-
равлениях
или по отдельным полосам данного направления:
в местах, где встречаются конфликтующие
транспортные, а также
транспортные
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 интенсивным
движением;
для управления движением транспортных средств общего пользо-
вания.
Порядок чередования сигналов, их вид и значение, принятые в
России,
соответствуют международной Конвенции о дорожных знаках и
сигналах.
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. остальные
разновидности
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 запрещает
въезд
на полосу движения, над которой он расположен;
красный силуэт стоящего человека
запрещает движение пешехо-
дам;
красный мигающий сигнал или два красных
попеременно мигающих
сигнала
запрещают выезжать на железнодорожный
переезд, разводной
мост,
причал паромной переправы и в другие
места, представляющие
особую
опасность для движения.
Желтый немигающий сигнал обязывает к
остановке перед стоп-ли-
- 12 -
нией
всех водителей, за исключением
тех, которые уже не могли бы
остановиться
с учетом требований безопасности движения. Желтый
сигнал,
подключенный к красному, предупреждает
о незамедлительном
включении
зеленого сигнала. Желтый мигающий
сигнал не запрещает
движение
и применяется для обозначения перекрестков, которые могут
быть 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
разрешающего
такта.
Разновидности зеленого сигнала и их
назначение следующие:
контурная черная стрелка на зеленом фоне
круглой формы, а
также
зеленая стрелка на
черном фоне круглой формы -
разрешают
движение
в сторону стрелки;
зеленая стрелка, на черном фоне
квадратной формы направленная
вниз,
разрешает движение по полосе, над
которой расположен свето-
фор;
сигнал в виде зеленого силуэта
идущего человека разрешает
движение
пешеходов.
Зеленая стрелка дополнительной
секции светофора разрешает
движение
в сторону, указываемую стрелкой,
независимо от сигнала
основного
светофора. При этом красный сигнал
основного светофора
лишает
водителей, движущихся в сторону
включенной зеленой стрелки
дополнительной
секции, преимущественного права
проезда. Выключен-
ная
секция запрещает движение
в направлении стрелки этой секции
даже
при включенном зеленом сигнале основного светофора.
Разрешенное направление движения для
транспортных средств за-
висит
от сочетания включенных сигналов
верхнего и нижнего
ряда
специального
светофора (в случае его применения).
При выключенном
нижнем
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 в
нашей
стране для управления дорожным
движением. В соответствии с
ГОСТ
25695-83 "Светофоры дорожные.
Общие технические условия" они
делятся
на две группы: транспортные и пешеходные. Светофоры каждой
группы,
в свою очередь, подразделяются на типы и разновидности ис-
полнения.
Имеются семь типов транспортных
светофоров и два типа
пешеходных.
Каждый светофор имеет свой номер.
Первая цифра номера
означает
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 диаметром
200 или
300 мм, расположенных вертикально. Как
исключение, для
светофоров
типа 1
допускается горизонтальное расположение сигна-
лов.
Последовательность расположения сверху вниз (слева направо):
красный,
желтый, зеленый.
Дополнительные секции применяются только со светофорами типа
1 с
вертикальным расположением сигналов
и имеют сигнал
в виде
стрелки
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 этим
сигналом
направления движения. С этой же целью
при наличии допол-
нительных
секций светофор оборудуется белым прямоугольным экраном,
выступающим
за габариты светофора. Расположение
секций зависит от
направления
стрелки.
Для транспортных светофоров типа 2
контуры стрелок, указываю-
щих
разрешенное (запрещенное)
направление движения, наносят
на
всех
линзах. При этом в отличие от красного и желтого сигналов зе-
леный
сигнал светофоров этого типа
представляет собой зеленую
стрелку
на черном фоне. Под светофорами или над ними располагают
таблички
белого цвета с изображением стрелок,
указывающих то же
направление,
что и контуры стрелок на линзах.
Светофоры типа 1 применяются для
регулирования всех направле-
ний
движения на перекрестке. Допускается их
использование и перед
железнодорожными
переездами, пересечениями с трамвайными
и трол-
- 14 -
лейбусными
линиями, сужениями проезжей части и т.д. Светофоры типа
2 применяются
для регулирования движения в определенных
направле-
ниях
(указанных на линзах стрелками) и только в тех случаях, когда
транспортный
поток в этих направлениях не имеет пересечений
или
слияний
с другими транспортными или пешеходными потоками (бесконф-
ликтное
регулирование). При достаточно широкой
проезжей части с
числом
полос на подходе к перекрестку более
четырех целесообразно
светофоры
этого типа использовать для
регулирования движения по
полосам.
Специфика использования светофоров типа
2, связанная с бес-
конфликтным
регулированием, не позволяет их совместную установку
со
светофорами типа 1 на одном подходе к
перекрестку. Исключение
составляет
случай, когда транспортные потоки отделены друг от дру-
га
приподнятыми островками, или
разделительными полосами. Таким
образом
в пределах одной проезжей части водитель должен видеть
светофоры
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 основной
светофор
(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 высоте
1,5-2 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 с
изображением
символа велосипеда.
Транспортные светофоры типа 4 применяют
для управления въез-
дами на
отдельные полосы движения. Такая
необходимость возникает,
например, при организации реверсивного движения. Светофоры этого
типа
устанавливают над каждой полосой в ее начале. Они имеют гори-
зонтальное
расположение сигналов: слева - в виде
косого красного
креста; справа
- в виде зеленой стрелки,
направленной острием
вниз. 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 проезжей
части.
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 (разметка
1.9),
при отключенном светофоре типа 4,
расположенного над этой
полосой.
В противном случае возникает возможность выезда навстречу
движения
(например, при перегорании ламп
красного сигнала одного
из
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
транспортных
средств
общего пользования (трамваев,
маршрутных автобусов, трол-
лейбусов),
движущихся по специально выделенной полосе. Однако даже
в этих
случаях необходимость в установке светофоров типа 5 нередко
отпадает:
схема организации движения на
перекрестке обеспечивает
бесконфликтный
пропуск транспортных средств указанных видов вместе
с общим
потоком, и светофоры типа 5 лишь повторяют значения сигна-
лов
светофоров типа 1 или 2.
При отсутствии специально выделенных
полос для транспортных
средств
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) красный
сигнал
круглой формы диаметром 200 или 300 мм, расположенных гори-
зонтально
и работающих в режиме попеременного мигания.
При разре-
шении
движения транспортных средств сигналы выключаются. Светофоры
этого
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, постоянно
работающий
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 диаметром
200
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, светофоры
типа 8
применяют также для управления малоинтенсивным движением на
внутренних
территориях гаражей, предприятий и организаций, где,
как
правило, введены ограничения скорости. В перечисленных случаях
допускается
и использование наиболее
распространенных светофоров
типа
1, однако светофоры типа 8, отличающиеся от них отсутствием
желтого
сигнала, указывают на специфику условий движения.
Пешеходные светофоры имеют два
вертикально расположенных сиг-
нала
круглой или квадратной формы с диаметром круга или стороной
квадрата
200 или 300 мм. Верхний сигнал -
красный силуэт стоящего
пешехода,
нижний - зеленый силуэт идущего пешехода.
Оба силуэта
выполняются
на черном фоне.
Согласно ГОСТ 23457-86, пешеходными
светофорами оборудуют все
пешеходные
переходы на управляемом
светофорами перекрестке. При
этом,
если не обеспечен бесконфликтный пропуск пешеходов, зеленый
сигнал
должен работать в мигающем режиме, предупреждая пешеходов и
водителей
о возможности просачивания транспортных
средств через
пешеходные
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 максимально
допустимой
скоростью движения более 60 км/ч, а также при неблагоп-
риятных
условиях видимости. Таким
образом обеспечивается лучшее
восприятие
сигналов участниками движения. Кроме этого, увеличенные
размеры
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) красного
сигнала.
3.3. Критерии ввода светофорной сигнализации.
Введение светофорного регулирования ликвидирует наиболее
опасные
конфликтные точки, что способствует повышению безопасности
движения.
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 интенсивности
движения
и господствующего в настоящее время жесткого программного
- 17 -
регулирования.
Таким образом, введение светофорного
регулирования
является
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 бы
одного
из следующих условий.
Условие 1 задано в виде сочетаний
критических интенсивностей
движения
на главной и второстепенной дорогах (табл.
1). Введение
светофорного
регулирования считается оправданным, если наблюдаемая
на
перекрестке интенсивность конфликтующих
транспортных потоков в
течении
каждого из любых 8 часов обычного рабочего
дня не менее
заданных
сочетаний.
Условие 2 задано в виде сочетания
критических интенсивностей
конфликтующих
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 направлениях
движется
не менее 600 ед./час (для дорог с разделительной полосой
1000
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 1
и 2,
снижаются на 30%.
Условие 3 заключается в том, что светофорное регулирование
вводится,
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 бы
быть
предотвращены при наличии светофорной сигнализации) и хотя бы
одно из
условий 1 и 2 выполняется не менее чем на 80%.
Перевод светофоров на
режим желтого мигающего сигнала
(или
применение
для этих целей специального транспортного светофора ти-
па
7) осуществляют при снижении
интенсивности движения до 50% от
норм,
оговоренных условиями 1 и 2. Кроме
этого, светофоры типа 7
могут
применяться и при более низкой
интенсивности на опасных
- 18 -
участках,
где не обеспечена видимость на
расстоянии, достаточном
для
остановки транспортного средства в случае необходимости.
Табл.1.
Сочетание критических интенсивновностей потоков на главной
и
второстепенной дорогах, необходимых для установки светофоров.
ЙНННННННННННННННННННННННННННННННЛННННННННННННННННСННННННННННННННН»
Число полос движения єИнтенсивность іИнтенс. движ. є
в одном направлении єдвижения по іпо второстеп. є
ЗДДДДДДДДДДДДДДДВДДДДДДДДДДДДДДД¶главной
дороге ідороге в одном є
Главная
Второстепеннаяєв двух направле-інаиболее загр. є
дорога
дорога єниях ед./час інапр. ед./ч є
МНННННННННННННННШНННННННННННННННОННННННННННННННННШННННННННННННННН№
1
1 є
750 і 75
і є
670 і 100
і є
580 і 125
і є
500 і 150
і є
410 і 175
і є
380 і 190
ЗДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДЧДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДД¶
2 или более
1 є
900 і 75
і є
800 і 100
і є
700 і 125
і є
600 і 150
і є
500 і 175
і є
400 і 200
ЗДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДЧДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДД¶
2 или более
2 или более є
900 і 100
і є
825 і 125
і є
750 і 150
і є
675 і 175
і є
600 і 200
і є
525 і 225
і є
480 і 240
ИНННННННННННННННПНННННННННННННННКННННННННННННННННПНННННННННННННННј
Перечисленные положения разработаны с
учетом зарубежного опы-
та и
специфики наших условий. Соблюдение этих положений в принципе
должно
обеспечить экономическую целесообразность
введения свето-
- 19 -
форного
регулирования. Вместе с
тем, в каком бы виде не были
представлены
указанные нормативы, они не смогут
охватить всего
многообразия
случаев, встречающихся на практике. Поэтому, рассмат-
ривая
условия 1 - 4 в качестве критериев введения светофора, необ-
ходимо
в каждом конкретном случае проводить
технико-экономический
анализ.
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 движением
через
перекресток конфликтующих транспортных потоков
для случаев
отсутствия
и наличия на том же перекрестке
светофорного регулиро-
вания.
На нерегулируемом перекрестке суммарные, приведенные к году
затраты
(ПЗн) складываются из потерь народного хозяйства, связан-
ных с
транспортными задержками на второстепенной дороге, и ущерба
от
ДТП. При наличии светофорной сигнализации суммарные затраты
(ПЗр)
складываются из потерь от транспортных задержек на главной и
второстепенной
дорогах, ущерба от ДТП а также затрат, связанных со
стоимостью,
установкой и эксплуатацией технических средств.
Введение светофорного регулирования
на перекрестке является
целесообразным,
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. Секция
представляет
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 качестве
источника
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 имеют
сравнительно
малый срок службы (500-800 ч.),
обусловленный специ-
фическим
режимом работы. Повышение срока службы
ламп идет по пути
применения
специальных наполнителей (криптон), усложнения техноло-
гии
изготовления нити накаливания, увеличения числа держателей ни-
ти.
В некоторых конструкциях
светофоров в качестве
источника
света
используются низковольтные галогенные лампы. Обладая при ма-
лых
размерах повышенной удельной светоотдачей и компактной нитью,
эти
лампы хорошо фокусируются. Однако широкого распространения они
не
получили вследствие их сравнительно высокой стоимости и необхо-
димости
применения повышающих трансформаторов.
В светофорах применяются
светофильтры-рассеиватели и свето-
фильтры-линзы. Первые обеспечивают необходимое перераспределение
светового потока в пространстве. Для этих целей на их внутренней
стороне
формируется узорчатый, призматический, ромбический или
каплевидный 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 и
5).
Светофоры с такими светофильтрами
применяют, когда видимость
сигнала
должна быть обеспечена в достаточно узких
пределах - на
одной-двух
полосах движения.
Конструкция отражателя характеризуется
двумя основными внут-
ренними
поверхностями: параболоидной,
обеспечивающих концентрацию
светового
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 плоскости
светового
отверстия, за которой начинается балластная
(нерабочая)
коническая
поверхность.
Самым распространенным антифантомным устройством является
противосолнечный
козырек. Однако при низком
положении солнца (в
направлении
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 собой
взаимно перпендикулярные сегментные пластины с
прорезями для раз-
мещения
галогенной лампы. Луч света, попадающий от постороннего
источника
на отражатель, отклоняется и поглощается зачерненной по-
верхностью
пластин. В то же время пластины
практически полностью
пропускают
лучи от лампы светофора. Други решением
является уста-
новка
перед светофильтром рассеивателем специальной
антифантомной
линзы, имеющей
пилообразный профиль. Луч
солнца, попадая на на
наклонную
поверхность, отбрасывается на зачерненную горизонтальную
ступеньку
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, однако
задерживает
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 сигналов
светофоров
и символов управляемых дорожных знаков. Помимо этого, в
зависимости
от конструкции дорожные контроллеры (ДК) могут
сигна-
лизировать
о выполнении команд, поступающих из
центра управления,
об
исправности самого контроллера,
выступать в роли
командного
устройства
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 мало
изменяющейся
в течении дня интенсивностью движения.
2. Вызывные устройства, которые обеспечивают переключение
светофорных
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 сигналов
для
пешеходов и указанных транспортных средств, как и в предыдущем
случае,
фиксированы. В последнее время вызывные устройства отдель-
но не
выпускают. Вызов фазы по
запросу пешеходов обеспечивают
контроллеры
всех типов.
3. Контроллеры адаптивного
управления, обеспечивающих непос-
тоянную
длительность фаз (разрешающих сигналов). Они предназначены
для 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 управляют
движением
по одной из нескольких заранее заданных временных прог-
рамм,
заложенных в контроллерах. Все входящие в систему дорожные
контроллеры
подключены к магистральному каналу связи.
Программа и
момент
ее включения выбираются по команде одного из контроллеров
или
управляющего пункта.
2. Контроллеры непосредственного подчинения жесткого и адап-
тивного
управления. Каждый из них имеет
отдельный канал связи с
УП.
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 в
него
программу, выполняющую роль резервной. Она реализуется при
нарушении
связи с УП, когда контроллер временно переходит на режим
локального
управления.
3. Контроллеры для переключения символов
управляемых дорожных
знаков
и указателей рекомендуемой скорости. Такие контроллеры, как
правило,
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, обеспечивающие
только
пофазное управление (длительность разрешающих сигналов для
всех
направлений данной фазы одинаковы); контроллеры, имеющие воз-
можность
обеспечивать, помимо пофазного, управление по отдельным
направлениям
перекрестка. Последние получают
наибольшее распрост-
ранение,
так как увеличивают гибкость, а следовательно и эффектив-
ность
управления.
По конструктивному признаку ДК могут быть
выполнены на базе
электромеханических,
электронно-релейных или полностью электронных
схем.
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 устройствами
являются
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 включены
несколько
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 блока
управления.
ЪД1ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДї ЪД2ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДї
Линия
Блок связи с УП і і
Блок і
связи
или синхронизирующим ГДДДДДґ опорных і
ДДДДДДДВДДґ устройством і і импульсов і
і
і і і
і
АДВДДДДДВДДДДВДДДДДДДДДДЩ
АДДДДДДДДДДДВДДДДДДДДДДДЩ
АДДДДЩ і і ЪДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЩ
ЪДДДДДДДДДДДЩ і і
і
ЪД3ДДДДДДДДДДБДДДДДДБДДДї
ЪД4ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДї
і
і і
Внешние і
і
Блок ГДДДДДДґ устройства і
і
управления і
(ВПУ,ТВП,ДТ) і
і
ГДї і і
і
АДДДДДДДДДДДДВДДДДДДДДДДЩ і
АДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЩ
і і
АДДДДДДДДДДДДї
і
ЪД5ДДДДДДДДДДБДДДї
ЪД6ДДДДДДДДДДДДДБДДДДДДДДї 220В
АДДДґ Блок контроля 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 существует
пульт
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 на
рис.3,
кроме блока 1, который используется , если контроллер подк-
лючается
к системе управления. В это случае блок
1 расшифровывает
поступающую
с управляющего пункта информацию, формирует ответную
телесигнализацию
для передачи ее в линию связи. Кроме этого, здесь
формируются
служебные сигналы для контроллера и сигналы синфазиро-
вания.
Последние нужны для гарантии правильности
расшифровки ко-
манд
телеуправления и телесигнализации. Это необходимо в связи с
тем,
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 сдвиг
по
фазе. Узел синфазирования обеспечивает автоматическую подстрой-
ку фаз
с постоянной точностью.
Блок опорных импульсов формирует
импульсы, необходимые как
для
работы самого контроллера, так и его телеуправления.
В блоке управления формируется временная
программа управления
перекрестком
с помощью задатчика времени, позволяющего заранее ус-
тановить
длительность сигналов в различных фазах
движения. Такты
переключаются
либо в соответствии с программой
блока управления,
либо
при подаче сигнала от управляющего пункта,
либо от внешних
устройств,
например от выносного пункта управления (ВПУ).
Подклю-
чение
к блоку управления детекторов
транспорта позволяет продлить
действие
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 с
помощью
табло вызова пешеходом (ТВП). Кроме этого, с помощью этого
же
блока перекресток может быть переведен на режим желтого мигаю-
щего
сигнала. Таким образом,
блок управления может
реализовать
различные
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 о
неисправности
контроллера служит основой для принятия решения по
управлению
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. Эти
данные
необходимы для реализации алгоритмов гибкого регулирования,
расчета
или автоматического выбора программы управления дорожным
движением.
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
ЪДДДДДДДДДДДДДДї ЪДДДДДДДДДДДДДДДДї і
ЪДДДДДї
і ЧЭ
ГДДДДДґ Первичный ГДДДґ
Вторичный ГДДДДДґ ВУ і
АДДДДДЩ
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 контролируемой
детектором
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 двух
узлов:
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 совмещаться
с
первичным в едином функциональном узле.
Выходное устройство предназначено для
хранения и передачи по
специально
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 сигналы
при появлении транспортного средства в контролируемой детектором
зоне.
Параметры сигнала не зависят от времени
нахождения в этой
зоне
транспортного средства. Таким образом, этот тип детекторов
фиксирует
только факт появления автомобиля, что необходимо для ре-
ализации
алгоритма поиска разрыва в потоке. В силу этого проходные
детекторы
нашли наибольшее распространение.
Детекторы присутствия выдают
сигнал в течении всего времени
нахождения
транспортного средства в зоне,
контролируемой детекто-
ром.
Эти типы детекторов по сравнению с
проходным применяют реже,
так как
они предназначены в основном для обнаружения предзаторовых
и
заторовых состояний потока.
По принципу действия чувствительные
элементы детекторов можно
разделить
на три
группы: контактного типа
(электромеханические,
пневмо-
и пьезоэлектрические), излучения
(фотоэлектрические, ра-
дарные,
ультразвуковые), изменения параметров
электромагнитных
систем
(магнитные, индуктивные).
5.2. Размещение детекторов.
Эффективность адаптивного управления
во многом определяется
местом
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), во
втором
- детекторы необходимы для автоматического выбора необходи-
мой
программы координации по транспортной ситуации в районе, опре-
деления
скорости движения, включения зеленой улицы, обнаружения
заторов.
.
- 29 -
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Координированное
управление.
При помощи вышеописанных технических
средств можно реализо-
вать
координированное управление дорожным движением.
Координированным управлением называется согласованная работа
ряда
светофорных объектов с целью сокращения задержки транспортных
средств.
Принцип координации заключается в включении
на последующем
перекрестке
по отношению к предыдущему зеленого
сигнала с некото-
рым
сдвигом, длительность которого
зависит от времени движения
этих
транспортных средств между этими перекрестками. Таким образом
транспортные
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 включается
зеленый
сигнал. Это обеспечивает уменьшение
числа неоправданных
остановок
и торможений в потоке, а также уровня
транспортных за-
держек.
Возможность такой координации
работы светофорных объектов
позволила
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 с
пятью
светофорными объектами. В настоящее время этот способ управ-
ления
широко применяется почти во всех
крупных городах и является
основным
алгоритмом, реализуемым в рамках АСУД.
.
- 30 -
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Кременец Ю.А. Технические средства организации дорожного движе-
ния. -
М.: Транспорт, 1990
2.
Клинковштейн Г.И., Афанасьев М.Б.
Организация дорожного движе-
ния:
учебник для вузов - М.:Транспорт, 1992 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
Средства организации и регулирования дорожного движения приоритеты и уровни регулирования. Клинковштейн Организация дорожного движения Киев Украина Киеве Украина. Организация движения как средство повышенной безопасности реферат. Кременец Ю А Технические средства организации дорожного движения. Технические средства организации дорожного движения Кременец. Технические средства организации дорожного движени реферат. Классификация средств регулирования дорожного движения. Как определить конфликтные точки светофорных объектов. Детектор присутствия трамвая техническая реализация. Технические средства организации движения Кременец. Светофорное обеспечение изолированное и системное. Разновидности модели и места установки светофоров. Конструкция железнодорожных светофоров реферат. Современные устройства регулирования движения. Реферат регулирование транспортного потока.
|
|
|
