2.7. Контрольно-диагностическая аппаратура

Основное назначение КДА заключается в следующем: проверка правильности функционирования технических средств и обнаружение неисправности в их работе; оперативное диагностирование устройств с целью оперативного устранения помех.

Контроль функционирования и диагностика неисправностей осуществляются по специальным методикам, в которых изложен порядок проверки. Методики входят в состав эксплуатационной документации на технические средства типов КРЦ, ДК, ДТ и др.

Так как периферийные технические средства рассредоточены на большой территории города, то устройства КДА имеют портативное исполнение.

В состав КДА входят имитатор центра (ИЦ) и инженерный пульт (ИП). ИП подключается к диагностируемым техническим средствам с помощью жгута через стандартный стык RS485, ИЦ подключается с помощью жгута и специального разъема.

Имитатор центра формирует стартовый сигнал, аналогичный сигналу с КРЦ и позволяет при отсутствии связи ДК с КРЦ проверить подчинение контроллера командам.

Инженерный пульт при подключении к ДК позволяет проверять и менять режимы работы контроллера.

Учитывая, что контрольно-диагностическая аппаратура входит в состав АСУД-С, при ее построении применена единая элементная и конструктивная база, тот же ряд питающих напряжений и уровней сигналов, максимально использованы готовые схемные решения и конструктивные узлы. Основой обоих устройств является микропроцессор с программным обеспечением и дисплей на жидких кристаллах.

При однотипном конструктивном исполнении ИЦ и ИП имеют различия в функциональных клавишах, а также различные шильдики.

На рис. 2.18 и 2.19 приведены имитатор центра и инженерный пульт соответственно.

ИЦ ИП

Рис. 2.18. Имитатор центра. Рис. 2.19. Инженерный пульт.

Контрольные вопросы

1. Назовите классификацию технических средств АСУД.

2. При каких условиях применяются три уровня систем?

3. Для чего предназначены дорожные контроллеры?

4. Какие основные устройства входят в состав контроллеров?

5. Дайте характеристику контроллерам ДКС.

6. Для чего применяются детекторы транспорта?

7. Из каких устройств состоит детектор транспорта и в чем их назначение?

8. Назовите назначение и функции КРЦ.

9. Дайте характеристику четырех вариантов обмена информацией.

10. Зачем нужна контрольно-диагностическая аппаратура?

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

В состав математического обеспечения АСУД входят технологические алгоритмы, программное обеспечение КРЦ и ДПОУ, а также комплекс сервисных программ.

3.1. Технологические алгоритмы системы

3.1.1. Классификация технологических алгоритмов

Система реализует следующие группы технологических алгоритмов:

• локальные алгоритмы;

• основные алгоритмы;

• специальные алгоритмы;

• сервисные алгоритмы.

3.1.2. Локальные алгоритмы

Локальные алгоритмы обеспечивают управление движением транспорта на локальных перекрестках и реализуются дорожными контроллерами. В состав локальных алгоритмов входят:

• алгоритм желтого мигания (ЖМ);

• алгоритм управления по жесткому циклу (ЖЦ), резервной программе (РП);

• алгоритм местного гибкого регулирования (МГР).

Локальные алгоритмы применяются в следующих случаях:

• при значительном удалении отдельных перекрестков от основного района управления;

• при слабой загрузке дорожно-транспортной сети;

• при выходе из строя или отключении управляющего компьютера.

Алгоритм желтого мигания. Данный алгоритм применяется:

• при неисправности светофорного оборудования (например, при перегорании контролируемых ламп красных сигналов);

• при слабой загрузке дорожно-транспортной сети (например, в ночное время).

Алгоритм ЖМ реализуется путем включения и выключения желтых сигналов светофорного объекта на 0,5 с (с частотой 1 Гц).

Алгоритм управления по жесткому циклу, резервной программе (РП). Алгоритм управления по жесткому циклу применяется как резервный на перекрестках с простой схемой организации движения.

Реализация алгоритма ЖЦ заключается в отработке заранее заданной программы переключения светофорных сигналов, которая рассчитывается на основе геометрических параметров перекрестка, параметров транспортных потоков, движущихся через перекресток, и схемы организации движения.

Схема организации движения представляет собой распределение по фазам разрешенных направлений движения.

Управление светофорной сигнализацией проводится на основе регулируемых направлений, которые состоят из одного или нескольких направлений движения.

Направления движения могут быть объединены в регулируемое направление при выполнении следующих условий:

• если направления движения разрешены совместно в одних и тех же фазах;

• если направления движения имеют одинаковую совокупность и длительность сигналов в промежуточных тактах;

• если нагрузка по току одновременно включаемых ламп объединяемых направлений движения не превышает 2,0 А.

Регулируемое направление (по состоянию светофорной сигнализации) имеет зеленый сигнал, красный сигнал, совокупность сигналов при переходе с зеленого на красный (интервал загрузки) и совокупность сигналов при переходе с красного на зеленый.

Совокупность сигналов при переходе с зеленого на красный может содержать следующие сигналы:

1) зеленое мигание;

2) желтый;

3) красный.

Зеленое мигание применяется при регулировании движения по магистральной улице общегородского или районного значения. Длительность зеленого мигания берется равной 2 – 3 с. При отсутствии зеленого мигания приравнивается к нулю.

Длительности желтого и красного сигналов в сумме должны быть равны переходному интервалу:

, (3.1)

где Т – длительность переходного интервала, в секундах; – время проезда (без снижения скорости) расстояния до стоп-линии, равного тормозному пути, с. Если не равно нулю, то можно приравнять к нулю; – время проезда расстояния до самой дальней конфликтной точки с добавлением длины транспортной единицы (ТЕ), с; – время с момента включения зеленого сигнала в очередной фазе до момента прибытия к конфликтной точке ТЕ или пешеходов, начавших движение по этому сигналу, с.

Длительность желтого сигнала должна быть равна нулю для пешеходного регулируемого направления.

Длительность красного сигнала должна быть равна .

Если Т меньше или равно , то = 0.

Интервал разгрузки равен = + .

Для реализации заданного перехода с зеленого сигнала на красный необходимо задать , , _, для каждого регулируемого направления.

Совокупность сигналов при переходе с красного на зеленый может содержать следующие сигналы:

• красно-желтый;

• зеленый в промежуточном такте.

Красно-желтый сигнал вводится при регулировании движения по проезжим частям, имеющим не более двух полос для движения в одну сторону, а также по прочим проезжим частям при условии отсутствия наземных пешеходных переходов у въезда на перекресток.

Длительность красно-желтого сигнала должна быть равна нулю для пешеходного регулируемого направления.

Зеленый сигнал в промежуточном такте можно задавать только тогда, когда на направлениях движения, входящих в данное регулируемое направление, возможно включение зеленого сигнала раньше, чем закончится разгрузка конфликтных направлений. Длительность зеленого в промежуточном такте должна быть такой, чтобы исключить возникновение конфликтной ситуации (одновременное включение зеленых сигналов на конфликтных направлениях).

При реализации заданной схемы организации движения для каждого основного такта указываются регулируемые направления, которые имеют зеленый сигнал в данном такте. На регулируемых направлениях, не указанных для основного такта, автоматически включается красный сигнал. Регулируемые направления, включаемые в основной такт, имеют различный интервал разгрузки. Поэтому длительность промежуточного такта при переходе с одного основного такта на другой автоматически устанавливается равной длительности максимального интервала разгрузки. Для остальных регулируемых направлений, указанных в основном такте, интервал разгрузки которых меньше промежуточного такта, автоматически продлевается зеленый сигнал до достижения интервалом разгрузки величины промежуточного такта (зеленый дополнительный).

Для регулируемых направлений, не указанных в основном такте, интервал перехода с красного на зеленый автоматически дополняется красным сигналом до величины промежуточного такта.

Алгоритм местного гибкого регулирования. Алгоритм местного гибкого регулирования (МГР) применяется для управления дорожным движением на перекрестках со сложной схемой организации движения при различных уровнях его загрузки. Алгоритм МГР используется при местной коррекции длительностей фаз в режиме координированного управления (КУ) и как резервный – при отсутствии КУ для локального управления движением транспорта на отдельном перекрестке. Максимальное количество фаз при МГР равно четырем.

Алгоритм МГР основан на поиске временных разрывов в транспортном потоке и реализован на базе дорожных контроллеров в комплекте с детекторами транспорта (ДТ).

Для функционирования данного алгоритма на входных направлениях перекрестка устанавливаются датчики ДТ для определения факта появления ТЕ в зоне детектирования.

Работа алгоритма МГР: в текущей фазе измеряются временные интервалы между ТЕ, движущимися в данной фазе (интервалы разрывов ТП). В интервале времени между минимальным и максимальным значениями длительности фазы переключение на следующую по циклу фазу происходит в случае обнаружения больше заданного .

Данный алгоритм является частью алгоритма местной коррекции длительности фаз при координированном управлении.

При локальном управлении алгоритм МГР имеет следующие особенности:

• при отсутствии заявок от ТЕ во всех фазах осуществляется переход на управление по резервной программе;

• разрешается переход на фазу, по которой поступила заявка от ТЕ с пропуском фаз, по которым заявки отсутствуют;

• отсчет максимальной длительности текущей фазы начинается с момента поступления заявки на другой фазе;

• независимо от разрыва текущая фаза продлевается до поступления заявки по другим фазам.