5.4.3.ИдентификацияАтСвинтеллектуальныхтранспортныхсистемах

ЛокальныеСетевые

Пассажир-

ские

ГрузовыеОдиночноеСостав

Использованиесовременныхдостиженийинформационныхтех-нологийисредствсвязи–телематики–вуправлениитранспортными

^{Регулиро-}

ваниедорожногодвижения

Маршрут-ноеориен-тирование

Транзитныесистемы

Распреде-ленныесистемы

Наизоли-рованномполотне

Наобщейсетидорог

системамипозволяеткардинальноповыситьэффективностьикачествоихработы.Поэтомутранспортныесистемысиспользованиемавтома-тизированныхсистемуправления,построенныхнаосноветелематики,получиливовсеммиреспециальноенаименование–интеллектуаль-ныетранспортныесистемы(ИТС).ОтличительныйпризнакИТС–ав-томатическое(илисминимальнымучастиемоператора)формированиеуправляющихвоздействийнаобъектытранспортнойсистемыврежи-мереальноговремени.Дляэтоговсистемедолжнафункционировать

Комплексныеинтеллектуальныетранспортныесистемы

Рис.5.12.УкрупненнаяклассификацияИТС

ИдентификацияАТСявляетсяважнейшимкомпонентомлюбойсистемыуправлениядвижением,входящейвИТС.Благодаряиспользо-ваниюдатчиковидентификацииосуществляетсяобратнаясвязьмеждуцентральнымпунктомуправленияидорожнойсетью.Сущностьобрат-

6869

нойсвязивконтуреавтоматическогоуправлениясостоитвсбореин-формацииопараметрахтранспортныхпотоков.

Классификациядатчиков,используемыхдляидентификацииАТС,приведенанарис.5.13.

Попринципудействиядатчикидорожногодвиженияможнораз-делитьнатригруппы:контактноготипа,излучения,измеренияпара-метровэлектромагнитныхсистем.

Датчикиконтактноготипа(электромеханические,пневмоэлектри-

ческиеит.п.)неполучилираспространениявсистемахуправлениядорожнымдвижениемиз-занизкойнадежности,зависимостиотпогод-ныхусловийисложностиобработкиполучаемыхданных,таккаконирегистрируютнеколичествоАТС,аколичествоосей.

торыйпередаетсигналдатчикавсистемууправлениядорожнымдви-жением.

Напетлюподаетсяпеременныйэлектрическийток,частотойот10до200кГц,которыйсоздаетэлектромагнитноеполе.КогдаТСпроезжаетпопетле,шассидействуеткакпроводник,сокращаяиндук-тивностьпетли.Уменьшениеиндуктивностиувеличиваетрезонанснуючастотуколебаниявпетлеипосылаетсяимпульснаэлектроннуюплату.Изменениечастотыдолжнодостигнутьнекоторогопределапрежде,чемконтроллеринтерпретируетэтоизменениекакпрохождениеилинали-чиеТС.СпособностьпетлиобнаруживатьТСзависитотрасстояниямеждупроводомпетлииметаллическимшассиТС.

Датчикидорожногодвижения

Монтажныйколодец

Контроллер

Устанавливаемыевдорожноеполотно

Устанавливаемыенаддорогой

Индуктивнаяпетля

ЭлектромеханическиеМагнитныеПневмоэлектрические

Индуктивные

АкустическиеИнфракрасныеРадарные

Видеодетекторы

Рис.5.14.Схемаиндуктивногодатчика

Формаиндуктивнойпетлидолжнабытьвыбрананаосноветого,вкакихусловияхикакойобъектнеобходимообнаружить.Чувствитель-ностьоптимальна,еслипетлянебольше,чемобнаруживаемыйобъект.ВпротивномслучаенаиндуктивностьпетлибудутвлиятьдругиеТС,проходящиевнезоныдетектирования.Увеличениеразмерапетлиумень-

Рис.5.13.Классификациянаиболеераспространенныхдатчиковдорожногодвижения

Средидатчиков,устанавливаемыхнепосредственновдорож-номполотне,наибольшеераспространениеполучилиндуктивныйдат-чик.Этомупослужилитакиефакторы,какпростотаконструкции,на-дежностьработыинизкаяпосравнениюсдругимистоимость.

Индуктивныйдатчик(рис.5.14)представляетсобойпровод,рас-положенныйвканавкедорожногополотна,которыйможетиметьодну(илиболее)петлюразличнойформы.Проводдляудобстваконтролявэксплуатациичерезмонтажныйколодецсоединенсконтроллером,ко-

шитизменениеиндуктивности,вызываемоепроездомТС.Например:еслиТСизменяетиндуктивностьна1,0%припроезденадрамкойраз-мером1,8×1,8м,тожесамоеТСизменитиндуктивностьна0,5%,ког-дапроедетпопетлеразмером1,8×3,6м.

Прямоугольнаяформапетлинаиболееподходитдлятого,чтобыобнаруживатьлегковыеавтомобилиигрузовики.Петли,установленныеподугламив45°относительнодороги,идеальноподходятдлятого,что-быобнаруживатьвелосипеды.Петлявформевосьмеркиустанавлива-етсяпереджелезнодорожнымипутями.

Индуктивныедатчикипоконструкциииндуктивнойпетлиможноразделитьнаследующиевиды:

7071

•Датчикисмалойобластьюобнаруженияобычносостоятизединственнойкороткойпетлисреднимразмером1,8×1,8м.Какправи-ло,используютсядляобнаруженияприближающихсяксветофоруав-томобилейдляуправленияработойсветофора.

•ДатчикисбольшойобластьюобнаруженияиспользуютсядляфиксацииприсутствияАТСвзонеконтроля(до20м).Этопозволяетреализоватьалгоритмадаптивногоуправлениянаосновепоискараз-рывавтранспортномпотоке.Вкачестветакоговидадатчиковисполь-зуютсядлинныеиндуктивныепетли,которыевпоследнеевремядляповышениянадежностизаменяютсянанесколькопоследовательныхкороткихпетель,устанавливаемыхвдольдорожногополотнапередстоп-линией.ДляреализацииширокойзоныобнаруженияАТСиспользуютширокиеиндуктивныепетли.Ониприменяютсядляпродлениязелено-госигналавслучаеобразованиязатора.Когдаавтомобилизанимаютвсюдетектируемуюзонурамки,происходитпродлениегорениязеле-ногосигналанаэтомнаправлении.Еслинетполногозаполненияэтойзоны(автомобилистоятненавсехполосах),топродленияразрешаю-щегосигналанепроисходит.

Спомощьюиндуктивныхдатчиковможнореализоватьследующиеспособыуправлениядорожнымдвижением:

–определениемоментоввременипроездаАТСнадопределен-

нымсечениемдороги;

–определениеинтенсивноститранспортногопотокаиобъемадвижениязапромежутоквременилюбойдлительности;

–определениесреднейпространственнойскоростипотоканаза-данномучасткедороги;

–обнаружениезатораназаданномучасткедороги;

–определениеплотностипотоканазаданномучасткедороги;

–определениедлиныочередиавтомобилейуперекресткавза-данномнаправлении.

Индуктивныедатчикиширокоиспользуютсядляпредоставленияприоритетавдвиженииобщественномутранспорту.Дляэтогочащевсегоиспользуютсяразличныеустройства,которыеформируютуправ-ляющийимпульс,распознаваемыйконтроллером.Послеэтогоалгоритмуправлениявырабатываетрешениеопродлениигоренияиливключе-ниязеленогосигналасветофора.Приналичиивыделеннойполосыдлядвиженияобщественноготранспортамогутиспользоватьсядвепосле-

довательноустановленныеиндуктивныепетли.Есликонтроллерполу-чаетсигналодновременноотдвухдатчиков,топополоседвижетсяав-тобус,тогдакаклегковойавтомобильнеможетодновременнозанятьпространствонаддвумядатчиками.

•Датчики,устанавливаемыенаддорогой,отличаютсяболь-шейпростотойустановки,ноявляютсяболеедорогимипосравнениюсиндуктивнымдетектором,иточностьихпоказанийвбольшейстепенизависитотпогодныхусловий.Изэтойгруппыдатчиковчащевсегоис-пользуютсяакустическиеиинфракрасныедляфиксацииприсутствияАТС.

ВРоссиинаибольшуюпопулярностьполучилрадиолокационныйдетектортранспорта.Детекторможетбытьиспользован:

–дляработывавтоматизированныхсистемахуправлениядорож-нымдвижением;

–адаптивногоуправлениядвижениемтранспорта;

–контроляинтенсивностидвижения;

–контролянавъездах–выездахскоростныхдорог;

–проведениятранспортныхобследований;

–автоматическогообнаружениядорожно-транспортныхпроисше-ствийит.д.

Принципработыдетектораоснованнабесконтактномзондирова-

ниипроезжейчастидорожногополотнасигналомсверхвысокойчасто-тыслинейнойчастотноймодуляцией.Одновременноонможетохва-титьнесколькополос.Детектормонтируетсянаопорахосвещения,опо-рахконтактнойсети,стенахзданийилидругихискусственныхсооружениях,расположенныхсбокуотпроезжейчасти,устанавливает-сяинастраиваетсябезостановкидвижениятранспорта.Детекторвы-полняетдвеследующиеосновныефункции:

•регистрируетналичиедвижущихсяАТСвзонахконтроля;

•ведетстатистическийучетдинамическихпараметровтранс-портныхпотоков(общееколичествоАТС,прошедшихзонуконтроля;занятостьзоныконтролякакотношениевремени,втечениекоторогозонаконтролябылазанятаАТС,ковременистатистическогоучета;средняяскоростьтранспортногопотока;количестводлинномерныхАТС).Данныесведениямогутнакапливатьсявовнутреннейпамятидетекторадляпоследующегосчитыванияилисразупередаватьсявсистемууправления.

7273

Необходимостьиспользованиякомбинированныхдетектороввызванатем,чтоопытиспользованияболеепростыхустройствнепо-зволяетсудовлетворительнойточностьюопределятьвсепараметрытранспортныхпотоков.Комбинированныйдетекториспользуетследу-ющиесредства:

•Микроволновыйрадар,обеспечивающийизмерениескоростидвижениякаждойтранспортнойединицы.

•Ультразвуковойдетектор,обеспечивающийклассификацию

транспортныхсредствнабазесканированияихпрофилей,атакжеин-дикациюстоящихавтомобилей.

•Многоканальныйинфракрасныйдетектор,обеспечивающийподсчетиуточнениеинтенсивностидвиженияизанятостьполосыдви-жения.Еслиактивизированрежимэкономииэлектроэнергии,этотде-текторприменяетсятакжедлявключенияивыключениярадара.