Яким чином світлофор відчуває близькість транспортних засобів?


17

Деякі світлофори не працюють періодично, але замість цього виявляють, коли автомобіль знаходиться поруч, а потім стає зеленим. Я чув, що вони використовують магнітний датчик, вбудований у дорогу, щоб відчути машини, коли вони наближаються. Це правильно? Чи застосовують вони й інші засоби?


Як запустити так звані віртуальні детектори ?? Якщо я не помиляюся, ці віртуальні детектори не є фізичною сутністю, як справжні індуктивні детектори циклу?
користувач3571284

@ user3571284: Віртуальні детектори, як правило, є комбінацією фізичних детекторів: Напрямок, Швидкість, Черга - всі засновані на парі фізичних детекторів, і сигнал видається контролером, спостерігаючи за тим, як активізуються фізичні. "По-справжньому віртуальні" детектори можуть бути активовані через програму руху на основі логічного стану, сигналу із зовнішнього джерела (інший контролер, центральна система управління, деякий датчик, введення користувача).
СФ.

2
Факт забави: багато старих ліхтарів із вбудованими петлями не збирають мотоцикли. Коли ви їдете пізно вночі з дуже малим рухом, вам, як правило, доводиться керувати певними червоними вогнями, оскільки вони ніколи не зміняться для вас.
JPhi1618

Відповіді:


27

Як говорилося раніше, індукційні петлі є основним - найнадійнішим методом: котушки (як правило, всього кілька петель дроту), вбудовані в дорогу; подається задана частота від генератора, при наявності металу частота ланцюга LC змінюється, а схема датчика виявляє зміну частоти, виробляючи сигнал присутності. У деяких випадках вони можуть виявити велосипеди, але вони є, найчастіше, найпоширенішими, оскільки на них не впливає погода (а точніше, ланцюг виявлення налаштовується на уповільнення змін частоти, спричиненої погодою) і несприйнятливі до випадкових помилок. позитивні. Зверніть увагу, що петлі можуть бути локалізованими (розмір ~ 2 м) або покривати довгу частину смуги.

Виявлення виконується такими картками: введіть тут опис зображення

і за допомогою індукційних петель, виконаних дротом, прокладеним у такі канавки: введіть тут опис зображення

або розміщені в трубах під дорожнім покриттям під час будівництва (на фото - петля для виявлення трамваїв, але попередньо вбудовані петлі схожі)

введіть тут опис зображення

Відеодетекція - камери, що підключаються до спеціалізованої карти із "зонами виявлення", визначеними за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення для виявлення транспортних засобів. Вони вразливі до поганої погоди і, як правило, створюють помилковий ефект від відблисків фар автомобілів, тіней транспортних засобів на сусідній смузі тощо, але в деяких випадках - насамперед там, де дорожнє покриття робить неможливим встановлення петлі виявлення (гравій або погана дорожнє покриття), є кращими. Крім того, карти виявлення відео значно дорожчі, ніж картки для циклів виявлення.введіть тут опис зображення

Існує кілька менш застосовуваних прийомів, таких як геомагнітна (виявлення змін магнітного поля; вони значною мірою залежать від розміру транспортного засобу, тому велика вантажівка може спрацювати датчик у сусідній смузі - але вони більш довговічні), радіолокаційні (виявляють лише рухомі транспортні засоби * - але часто використовуються для виявлення пішоходів, оскільки вони рідко залишаються нерухомими), лазерний (вимірює відстань до дорожнього покриття; транспортний засіб змінює вимірювану відстань. Досить надійний, але лише виявлення точки, не виявлення ділянки).

На фотографії представлений геомагнітний датчик: введіть тут опис зображення введіть тут опис зображення

і радіолокаційні датчики (короткий дальність для пішоходів і велосипедів, а також далекобій, для автомобілів): введіть тут опис зображення введіть тут опис зображення

Я чув про пневматичні та п’єзоелектричні, але я ніколи не бачив їх у використанні для контролю руху - ймовірно, проблеми зносу та довговічності; Я знаю, що вони використовуються для автоматизованих шлагбаумів для стоянок, але вони, очевидно, підтримують на порядок менший трафік.

Для руху міського транспорту транспортні засоби обладнані бортовим комп'ютером з радіостанцією малої дальності (до 500 м) та GPS, і вони транслюють повідомлення про введення заздалегідь визначених "контрольно-пропускних пунктів" до системи руху разом із даними про передбачуваний напрямок повороту, затримка проти графіка та деякі інші, що дозволяє контролеру визначити пріоритет. Альтернативою є система, яка подає положення транспортного засобу до центрального підрозділу, який потім зв'язується з контролерами з повідомленнями про пріоритетність цих транспортних засобів.

І останнє, але не менш важливе, камери / датчики, що виявляють стробові світильники певної частоти, надають першочерговий пріоритет зустрічним транспортним засобам. (і сфотографуйте даний транспортний засіб, щоб запобігти зловживанням.)

Контролери можуть спілкуватися один з одним та обмінюватися станами своїх детекторів, тому два контролери можуть використовувати детектори один одного, наприклад, коли вони знаходяться на відстані один від одного.

Дві індукційні петлі на невеликій відстані (~ 1м) один від одного використовуються для визначення швидкості та довжини транспортних засобів, що робить можливим пристосування до більш довгих або повільних транспортних засобів. Ще одне застосування пар петлі виявлення поруч одна з одною - в детекторах спрямованості - виходячи з порядку активізації сусідніх циклів, можна визначити напрямок руху автомобіля. Це рідко використовується для автомобілів, але якщо одна залізнична лінія з трамваями (вуличні вагони), що рухаються в обох напрямках, перетинає дорогу, ті ж дві пари сповіщувачів можуть активувати зелене світло для транспортного засобу, а потім зареєструвати його, що закінчив переходити вулицю, незалежно. про його напрямок, оскільки пари можуть генерувати сигнали "наближення / відхід".

Спеціальний "віртуальний" детектор, що складається з двох циклів на одній смузі, на значній відстані вимірює довжину черги автомобілів, дозволяючи передбачити час, необхідний для звільнення смуги руху (і робить "відображення часу відліку" життєздатним.)

Інший особливий тип детектора - це «блокуючий», розміщений або посередині переходу (камери), або позаду нього, на смузі «відходить» (зазвичай це петля виявлення); його мета - затримати / заблокувати в’їзд до тих пір, поки переїзд не буде звільнений, або запобігти блокуванню переправи, якщо затор, що утворився на смузі «виходу», і нові транспортні засоби не зможуть виїхати.

Зауважте, що це "стандартний" набір, але оскільки контролери можуть приймати стандартизований 24В / "контактний" сигнал, можна використовувати будь-яке загальне джерело, наприклад інфрачервоне пульт дистанційного керування, щоб увімкнути той конкретний напрямок, який використовується у 0,1% випадків , активована власником будинку з проїзною ділянкою прямо на переїзд, або ручним спусковим механізмом від заводських воріт, щоб дозволити вантажівці в'їхати / виїхати, або будь-яка потреба.

Нижче представлена ​​загальна картка на 16 входів / 16 виходів. Зазвичай вони використовуються для пішохідних кнопок (та ламп), але вони можуть подавати сигнал від довільних джерел та керувати довільними пристроями кінцевих точок. введіть тут опис зображення

У деяких містах детектори працюють у "парах" двох типів; наприклад, петлі виявлення є дуже надійними для виявлення транспортних засобів, але механічне напруження від важкого транспорту може пошкодити їх, а їх ремонт не є дрібницею. Картка може виявити пошкоджену петлю (як правило, відкрита схема -> відсутність частоти або коротке замикання -> дуже висока частота), і в такому випадку контролер починає використовувати резервний датчик, наприклад радар або лазер.

І лише скріншот одного з контролерів, що показує карту з детекторами, що відображають їх стан в прямому ефірі (синій = активний). Зауважте, що детектор в крайній правій частині - він не належить до цього контролера; це складені дані від сусіднього контролера, так що коротка дорога, що з'єднує їх, не буде перевантажена - доки в потенційній зоні перевантажених автомобілів більше не буде дозволено потрапляти в неї з інших напрямків. введіть тут опис зображення

* Зауважте, що хоча радарні детектори можуть виявляти машини лише в русі, це не означає, що їх не можна використовувати як самостійне рішення ("просто підтримка"). Інколи індукційні петлі розміщуються і в неправильних місцях (з різних причин некомпетентність інвестора не найменша з них), тому машини зупиняються позаду / між ними і не спрацьовують під час червоного світла. Це все ще не дуже велика проблема, оскільки будь-який детектор можна встановити як єдиний із "пам'яттю". Будь-який транспортний засіб, який навіть на мить активує такий детектор, змушує його зберігати активний стан до появи зеленого світла на пов'язаній смузі, а потім діяти нормально ("забудькуваті") під час зеленого світла. Також зауважте, що це типова поведінка для пішохідних кнопок.

Звичайно, це не ідеально, оскільки транспортний засіб може застряг прямо з зони виявлення саме під час зміни зеленого на червоний або (скажімо, з вини водія) загалом пропустити весь зелений цикл. Однак це відносно рідкісні випадки, особливо коли інший автомобіль, що наближається, як правило, спрацьовує детектор.


Дуже детальна відповідь, дякую. Я не знав, що транспортні засоби міського транспорту мають пріоритет у системі руху, хоча це, безумовно, має сенс. Також дізналися, що контролери можуть бути активовані загальним джерелом. Спасибі!
FullmetalEngineer

Якщо не брати до уваги тут - проблеми з мотоциклами, скутерами або подібними транспортними засобами, виявленими індукційними петлями, добре задокументовані, і як результат, деякі штати в США, і я впевнений, що інші населені пункти та країни світу дозволяють ці транспортні засоби щоб легально запускати червоні вогні, коли це безпечно робити, і зрозуміло, що їх транспортний засіб не виявляється (тобто їм не потрібно чекати 20 хвилин, щоб машина приїхала, коли настає 3 ранку, і вони застрягли в спрацьований світлофор.)
Тревор Арчібальд

@TrevorArchibald: Про всі сучасні системи виявлення циклів не виникає проблем з пошуком мотоциклів, скутерів та звичайних сталевих велосипедів. Але велосипеди з алюмінію та вуглецевих волокон є проблемою. Зверніть увагу, як відстань від дна до дорожнього покриття відіграє велику роль, тому більшість мотоциклів виявити легше, ніж вантажні автомобілі з високим підвісом!
СФ.

@SF, вантажівка, навіть з великими шинами, може мати більше металу в одному колесі, ніж у цілому велосипеді (менше проблеми для мотоциклів), тому, якщо колесо перебуває над зоною петлі, це набагато більше шансів виявити .
Кріс Х

@ChrisH: петлі не охоплюють всю ширину смуги. Автомобілі часто «прямують» довгими, а паралелограма або подібні часто розташовуються таким чином, що це між передніми та задніми колесами автомобіля. Плюс великі шини, що тримають колесо ще більш віддаленим. Так, якщо колесо знаходиться над зоною петлі - що часто не є. (ну а велосипедисти, які не знають про сповіщувачі, як правило, зупиняються і в стороні смуги ...)
SF.

12

Зазвичай використовуються дві методики.

Перший - це індукційні петлі, врізані в дорожнє покриття. Метал у кузові транспортного засобу викликає струм у петлі, коли транспортний засіб проходить по ньому.

(Зображення з загальнодоступного домену з Вікіпедії)

Інший - камери / радари (або мікрохвильова піч Доплера для рухомих транспортних засобів, або інфрачервона для статичних транспортних засобів на лінії зупинки), як правило, встановлена ​​на вершині світлофора:

введіть тут опис зображення(фото з архівованого веб-сайту DfT Великобританії )

Є й інші методи, набагато рідші, які можуть включати камеру з видимим світлом для особливих обставин; і пневматичні петлі для тимчасових вогнів. О, а хтось десь, мабуть, також використовував п'єзоелектричні датчики.


1
Насправді другий радіолокатор, а не камера
щурячий вирод

4

Індукційний контур є найбільш надійним для перемикання на вимогу. Хоча це має нижню сторону, що мотоцикли важче виявити, оскільки в них менше металу для виявлення. аналогічне питання існує і для автомобілів з вуглецевого волокна.

Радар зазвичай використовується лише для збільшення зелених разів, оскільки він може надійно виявляти транспортні засоби, що рухаються.

У деяких перехрестях використовується розпізнавання камери та зображення для запуску віртуальних детекторів. Вони мають перевагу в тому, що він може працювати з розвантаженням вантажівки прямо на перехресті (ігноруючи його та переміщуючи місце для виявлення поруч із ним.

Транспортні засоби громадського транспорту (трамваї та автобуси) можуть бути обладнані транспондерами, що входять у спеціальні петлі, що дозволяє контролеру перехрестя знати, яким шляхом автобус повинен їхати, і давати йому зелений колір раніше, а зелений подовжувати його за межею норми (або давати зелений зовсім).

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.