Организация движения: технические средства светофор.урегулир-е.

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

яD mq9.pdr 4яЛ+ ОГЛАВЛЕНИЕ1. Введение ....................................................22. Основные понятия об управлении дорожным движением ...........42.1. Основные термины и определения ............................42.2. Классификация технических средств .........................72.3. Показатели эффективности применения технических средств ...93. Светофоры ..................................................113.1. Значение и чередование сигналов ..........................113.2. Типы светофоров ..........................................123.3. Критерии ввода светофорной сигнализации ..................163.4. Конструкция светофоров ...................................194. Дорожные контроллеры .......................................224.1. Назначение и классификация ...............................224.2. Структурная схема контроллера ............................245. Детекторы транспорта .......................................275.1. Назначение и классификация ...............................275.2. Размещение детекторов ....................................286. Заключение. Координированное управление ....................29Список литературы .............................................30.

- 2 - 1. ВВЕДЕНИЕ. Бурный процесс автомобилизации с каждым годом охватывает всебольшее 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 сложившейсязастройкой приводит к возникновению транспортной проблемы. Особен-но остро она проявляется в узловых пунктах улично-дорожной сети.Здесь увеличиваются транспортные задержки, образуются очереди изаторы, что вызывает снижение скорости сообщения, неоправданныйперерасход топлива и повышенное изнашивание узлов и агрегатовтранспортных средств. Переменный режим движения, частые остановки и скопления авто-мобилей на перекрестках являются причинами повышенного загрязнениявоздушного бассейна города продуктами неполного сгорания топлива.Городское население постоянно подвержено воздействию транспортногошума и отработавших газов. Одновременно растет и количество дорожно-транспортных проис-шествий (ДТП), в которых гибнут и получают ранения миллионы людейво 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 незначительнуючасть 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 вразных 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 мероприятияспособны привести хотя и к временному, но сравнительно быстромуэффекту. в ряде случаев организационные мероприятия выступают вроли единственного средства для решения транспортной проблемы.Речь идет об организации движения в в исторически сложившихсякварталах 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 движенияособая роль принадлежит внедрению технических средств: дорожныхзнаков и дорожной разметки, средств светофорного регулирования,дорожных ограждений и направляющих устройств. При этом светофорноерегулирование является одним из основных средств обеспечения безо-пасности движения на перекрестках. Количество перекрестков, обору-дованных светофорами, в крупнейших городах мира с высоким уровнемавтомобилизации 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 такихсистем убедительно свидетельствует об их эффективности в решениитранспортной проблемы..

- 4 - 2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ОБ УПРАВЛЕНИИ ДОРОЖНЫМ ДВИЖЕНИЕМ. 2.1. Основные термины и определения. На уровне служб дорожного движения, организация дорожногодвижения представляет собой комплекс инженерных и организационныхмероприятий на существующей улично-дорожной сети, обеспечивающихбезопасность и достаточную скорость транспортных и пешеходных по-токов. К числу таких мероприятий относится управление дорожнымдвижением, которое, как правило, решает более узкие задачи. В об-щем случае под управлением понимается воздействие на тот или инойобъект 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 применениятехнических средств является реализация ее схемы, употребляетсятермин "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 Правилахдорожного 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 иныедействия в интересах обеспечения скорости и безопасности. Оно осу-ществляется путем включения соответствующих требований в ПДД, атакже применением комплекса технических средств и распорядительны-ми действиями инспекторов дорожно-патрульной службы ГАИ и другихлиц, имеющих соответствующие полномочия. Объект управления, комплекс технических средств и коллективылюдей, 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 2яш0.7 ЪДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДї ЪДДДДДДДДґ Объект управления ГДДДДДДДДДДДДї і 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 АДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЩяD mq9.pdr 4яш0 Рис.1. Структурная схема контура управления. Автоматическое управление осуществляется без участия челове-ка по заранее заданной программе, автоматизированное - с участиемчеловека-оператора. Оператор, используя комплекс техническихсредств 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 управлениямогут быть использованы ЭВМ. И, наконец, существует ручное управ-ление, когда оператор, оценивая транспортную ситуацию визуально,оказывает управляющее воздействие на основе имеющегося опыта иинтуиции. 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). автоматическиона может осуществляться специальными устройствами сбора информа-ции - детекторами транспорта. Информация вводится в устройства ав-томатики, и по результатам ее обработки эти устройства определяютрежим работы светофорной сигнализации или дорожных знаков, способ-ных по команде менять свое значение (управляемые знаки). Такойпроцесс 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 случаеосуществляется 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 операторомусловий движения), поэтому ее цепь на рис.1 показана сплошной ли-нией. В соответствии со степенью централизации можно рассматриватьдва вида управления: локальное и системное. Оба вида реализуютсявышеописанными способами. При локальном управлении переключение сигналов обеспечиваетконтроллер, расположенный непосредственно на перекрестке. При сис-темном контроллеры перекрестков, как правило, выполняют функциитрансляторов команд, поступающих как правило по специальным кана-лам связи из управляющего пункта (УП). При временном отключенииконтроллеров 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 вычислительнойтехники, диспетчерского управления, устройства телемеханики ит.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 средстви 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 испециальные средства отображения информации. Последние выполняютсяв виде светящихся карт города или районов - мнемосхем, устройстввывода с помощью ЭВМ графической и алфавитно-цифровой информациина 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 ссоседними 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 всоответствии с определенным алгоритмом, который представляет собойописание процессов переработки информации и выработки необходимогоуправляющего 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. Вавтоматизированных системах управления с использованием ЭВМ алго-ритм решения задач управления реализуется также в виде наборапрограмм ее работы. 2.2. Классификация технических средств. Технические средства организации движения по их назначениюможно разделить на две большие группы. К первой относятся техни-ческие средства, непосредственно воздействующие на транспортные ипешеходные потоки с целью формирования их необходимых параметров.Это - дорожные знаки, дорожная разметка, светофоры и направляющиеустройства. Ко второй группе относятся средства, обеспечивающие работусредств 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 наобъект управления может быть двояким. Неуправляемые дорожные зна-ки, разметка проезжей части и направляющие устройства обеспечиваютпостоянный порядок движения, изменить который можно лишь соответс-твующей заменой этих средств (например, установкой другого знакаили 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 техническихсредств второй группы. На рисунке 2 приведена структурная схема, повторяющая в болееразвернутом виде контур управления и поясняющая указанный принципобщей классификации.яD mq9.pdr 2яш0.7ЪДДДДДДДДДДДДДДДДДДї ЪДДДДДДДДДДДДї ЪДД ДДД ДДД ДДД ДДД ДДД ДДїіДорожные знаки, і іСветофоры, і ЪДДДДДДДДДДДДї ЪДДДДДДДДДДДДїідорожная разметка,і іуправляемые ГДДДДЕґКонтроллеры ГДДґУправляющий і іінаправляющие і ізнаки і ісистемного і Ъґпункт ііустройства і і ГДї ііуправления і іі і іі і і і і АДДДДДДДДДДДДЩ іАДДДДДДВДДДДДЩАДДДДДДДВДДДДДДДДДДЩ АДДДДДВДДДДДДЩ і АДД ДДД ДДД ДЕД ДДД іДДД ДДЩ і і і ЪДДДДДДДДДДДДї і і і і і іКонтроллеры і і і і і АДДґлокального і і і і і іуправления і і і і і АДДДДДВДДДДДДЩ і і і і і і і і ЪДДДДДБДДДДДДї