Законспектувати у зошиті «Автоматизовані засоби управління дорожнім рухом»



Сторінка1/5
Дата конвертації05.03.2017
Розмір0.97 Mb.
  1   2   3   4   5
Для групи: 1-АД-11
Завдання з предмету
«Автоматизовані засоби управління дорожнім

рухом»
Викладач: Бондаренко О.О.
Нижче наведені теми, які потрібно вивчити та законспектувати у зошиті «Автоматизовані засоби управління дорожнім рухом», який потім Ви надасте викладачеві. Конспектувати можна з будь яких джерел, які на Ваш розсуд відповідають темі. Розмір конспекту по кожній темі повинен складати 2-4 сторінки рукописного тексту. Кожну тему можна висвітлювати російською або українською мовою або користуватися літературою приведеною нижче.

УВАГА! Захист тем буде очний! Наявність Зошита з усіма темами – ОБОВЯ'ЗКОВА! При захисті, по кожній темі Ви отримаєте відповідну оцінку. Відсутність зошита – буде розцінена як пропуск занять!

Якщо у Вас виникли питання, задавайте їх по електронній пошті :

bondarenko-alexey@mail.ua

Література по предмету
1 Конспект лекцій з дисципліни «Автоматизовані системи управління на транспорті» (для студентів 4 курсу всіх форм навчання напряму підготовки 1004 «Транспортні технології»). Укл.: В.С. Віниченко – Харків:ХНАМГ,2007.–68с. [1]

2 Поліщук В.П. , Кунда Н.Т. « Інформаційне забезпечення учасників дорожнього руху»:Навч. посібник. – К: ІЗМН, 1998.-132 с. [2]


3 Кременец Ю.А., Печерский М.П., Афанасьев М.Б. «Технические средства организации дорожного движения»: Учебник для вузов.-М.:ИКЦ»Академкнига»,2005.-279с..:ил.

[3]

Тема 1 Основні поняття про керування дорожнім рухом та режими керування

План
1 Необхідність управління дорожнім рухом

2 Методи управління транспортними потоками



Методичні вказівки:

1 Уважно прочитати текст



2 Відповісти на питання для самоперевірки
1 Необхідність управління дорожнім рухом
Бурхливий процес автоматизації з кожним роком охоплює все більшу кількість країн, постійно зростає автомобільний парк, кількість людей в сфері дорожнього руху.

Зростання автомобільного парку і обсягу перевезень веде до зростання інтенсивності руху, що в умовах міст з історично відрегульованою забудівлею, веде до виникнення транспортної проблеми.

Особливо гостро ця проблема відчувається у вузлових пунктах вулично-дорожньої мережі (ВДМ): збільшуються затримки транспорту, утворюються черги і затори, що викликає зменшення швидкості руху, неоправдані витрати пального і підвищене зношування вузлів і агрегатів транспортних засобів. Змінний режим руху, часті зупинки і скупчення автомобілів на перехрестях є причинами підвищеної забрудненості повітря міста продуктами неповного згоряння палива. Мешканці міста постійно піддаються впливу транспортного шуму відпрацьованих газів.

Одночасно зростає і кількість дорожньо - транспортних пригод (ДТП), у яких мільйони людей у всьому світі отримують поранення або гинуть, а техніка і вантажі виходять із ладу. Більше 60 % всіх ДТП скоюється в містах і інших населених пунктах. При цьому на перехрестях, які займають дуже невелику частину території міста, скоюється більше ЗО % ДТП.

Забезпечення швидкого і безпечного руху у сучасних містах потребує використання комплексу заходів архітектурно - плануючого і організаційного характеру.

До архітектурно планувальних заходів належать: побудова нових і реконструкція існуючих вулиць, побудова транспортних перетинів у різних рівнях, пішохідних тунелів, об'їзних доріг навколо міст для відведення транзитних транспортних потоків.

Організаційні заходи допомагають упорядкувати рух на вже існуючій дорожній мережі. До їх числа належать: введення однобічного напрямку руху, руху по колу на перехрестях, організація пішохідних переходів і пішохідних зон. автомобільних зупинок, зупинок загального транспорту і т. п.

Архітектурно - планувальні заходи потребують великих капіталовкладень і доволі великий періоду часу впровадження, тоді як організаційні можуть дати і тимчасовий, але порівняно швидкий ефект, а іноді вони є одним - єдиним засобом для вирішення транспортної проблеми.

При реалізації заходів з організації дорожнього руху особлива роль належить впровадженню технічних засобів: дорожніх знаків і дорожньої розмітки, засобів світлофорного регулювання, дорожніх огороджень і напрямних пристроїв. При цьому світлофорне регулювання є одним із основних засобів забезпечення безпеки руху на перехрестях. Кількість перехресть, обладнаних світлофорами, у великих містах світу з високим рівнем автомобілізації безупинно зростає і досягає у деяких випадках співвідношення: один світлофорний об'єкт на 1,5 - 2 тис. мешканців міста.

Останнім часом у нашій країні і за кордоном інтенсивно ведуться роботи по створенню складних автоматизованих систем з використанням управляючих ЕОМ, засобів автоматики, телемеханіки, диспетчерського зв'язку і телебачення для управління рухом у масштабах великого району, чи цілого міста.

Література : [1] 3-4

Питання для cамоперевірки:
1 Навіщо є необхідність управління дорожнім рухом ?

2 Методи управління транспортними потоками
Основною метою впровадження автоматизованих систем управління дорожнім рухом (АСУ-ДР) є підвищення ефективності функціонування вулично-дорожньої мережі міста. Досягнення цієї мети потребує вирішення цілого комплексу технологічних, технічних та організаційних задач, пов’язаних з проектуванням, будівництвом та організацією експлуатації АСУ-ДР.

Технологічним об’єктом управління в АСУ-ДР є вулично-дорожня мережа та транспортні і пішохідні потоки на ній, а також інструкції, за якими здійснюються організація та управління дорожнім рухом. Управління дорожнім рухом - це методи й прийоми зміни параметрів транспортних потоків у часі.

Основним засобом управління дорожнім рухом є світлофорна сигналізація, яка призначена для почергового пропуску учасників дорожнього руху через певну ділянку вулично-дорожньої мережі, а також для позначення небезпечних ділянок вулиць (доріг).

Структура сучасних АСУ-ДР будується по ієрархічному принципу обробки інформації. Цей принцип передбачає при виборі загальної організації системи управління виділення декількох взаємно підпорядкованих рівнів управління: локальний, зональний, районний, загальноміський.



Локальне управління передбачає мінімізацію показників ефективності функціонування транспорту на одному перехресті із урахуванням обмежень, які надходять з верхніх рівнів управління. На цьому рівні визначається затримка кожного автомобіля та загальна затримка по кожному напрямку руху. Окрім цього, на даному рівні можливе прийняття рішення по керуванню кожним окремим транспортним засобом, що наближується до перехрестя.

Зональне управління включає в себе формування керуючих впливів для зони, що складається з декількох взаємопов’язаних перехресть. Це може бути магістраль або невелика мережа вулиць (мікрорайон) з перегонами відносно невеликої протяжності. На цьому рівні здійснюється корекція базового плану координованого управління , який надходить з верхнього рівня управління, з мінімізацією показника ефективності управління.

Районне управління передбачає єдине координоване управління в декількох сусідніх зонах. Об’єднання зон у район може бути непостійним. В період стабільних параметрів дорожнього руху в районі діє єдиний план координації, сформований за критерієм мінімізації сукупних затримок і кількості зупинок транспортних засобів.

На загальноміському рівні управління виконується розрахунок базових планів координації, вирішуються задачі маршрутизації транспортних потоків, попередження та ліквідація заторів, виконуються спеціальні задачі по пріоритетному пропуску окремих транспортних засобів, контролюються показники якості та ефективності управління, справність технічних і програмних засобів АСУ-ДР.

Кожному рівню управління відповідає свій набір можливих структур систем управління, причому кожний нижній рівень є складовою частиною верхнього . В загальноприйнятій класифікації структур АСУ-ДР виділяють в залежності від призначення системи трьох рівнів та в залежності від способів управління світлофорною сигналізацією системи трьох типів:

АСУ-ДР 1 – це системи першого (локального) рівня, призначені для застосування на окремому перехресті. Підрозділяються на АСУ-ДР 1 - 1 – системи жорсткого програмного управління без диспетчерського втручання; АСУ-ДР 1 - 2 – системи жорсткого програмного управління з можливістю оперативного втручання людини (оператора або інспектора ДАІ), що належить до верхнього рівня; АСУ-ДР 1 - 3 – системи адаптивного управління з можливою участю оператора;

АСУ-ДР 2 – це системи другого (зонального або невеликого району) рівня. Аналогічно системам першого рівня, підрозділяються на АСУ-ДР 2 – 1; АСУ-ДР 2 – 2; АСУ-ДР 2 – 3;

АСУ-ДР 3 – це системи третього рівня управління в великому районі або загальноміського рівня. Системи третього рівня не підрозділяють за типами, так як вони в обов’язковому порядку можуть реалізовувати всі вказані способи управління.

У зв’язку з постійним розвитком теорії та вдосконаленням технічних засобів управління транспортними потоками можливі зміни у класифікації АСУ-ДР.


Література : [1] 4-11
Питання для cамоперевірки:
1 Назвітьмету впровадження автоматизованих систем управління дорожнім рухом. 2 Що передбачає локальне управління ?

3 Що включає в себе зональне управління ?

4 Що передбачає районне управління ?

5 Що виконується на загальноміському рівні управління ?

6 Охарактеризуйте систему АСУ-ДР 1 .

7 Охарактеризуйте систему АСУ-ДР 2 .

8 Охарактеризуйте систему АСУ-ДР 3 .



Тема 2 Автоматизовані системи керування рухом
План
1 Циркуляція інформації про умови руху в автоматизованій системі керування рухом

2 Контури автоматичного управління

3 Типова структура ІБІС

4 Диспетчерське управління


Методичні вказівки:

1 Уважно прочитати текст

2 Відповісти на питання для самоперевірки
1 Циркуляція інформації про умови руху в автоматизованій системі керування рухом
В умовах зростання інтенсивності і швидкості руху на дорогах вищих категорій влаштовують системи автоматизованого керування рухом (АСКР). Вони необхідні не тільки для забезпечення пропускної здатності дороги, але й для підвищення безпеки руху в складних погодних умовах і у різні сезони.

Головною метою АСКР є забезпечення максимальної ефектив­ності роботи автомагістралі, тобто забезпечення високих швидкостей транспортного потоку, пропускної здатності і безпеки руху.



До основних завдань АСКР належать такі:

- інформувати водіїв про умови руху на дорозі і рекомендовані

режими ру­ху залежно від стану погодних і дорожніх умов;

- інформувати центр улравліня (ЦУ) рухом :

- про характеристики транспортного потоку;

- про стан дороги і навколишнього середовища;

- про виникнення критичних ситуацій;

- забезпечувати дорожню службу інформацією про стан дороги,

що необ­хідно для планування утримання і ремонту.

Таким чином, за своїм функціональним призначенням АСКР у значній мірі враховує "людський фактор", тобто задовільняє потреби як учасників, так і організаторів руху (згадаємо тему "Дорожній рух як об'єкт керування") і відіграє значну роль в інформаційному забезпеченні учас­ників руху.

АСКР належить до класу АСУ-ТП (автоматизовані системи управління технологічними процесами).

Основною її особливістю є територіальна роз'єднаність засобів і об'єктів управління і як наслідок, широке використання засобів автома­тики і телемеханіки (АТ) для передачі командної і контрольної інфор­мації.

В АСКР є ланка зворотнього зв'язку між параметрами транспортно­го потоку і керуючими діями системи, тобто інформацію про транспортний потік використовують для формування керуючих дій, що передаються на засоби дорожньої сигналізації - світлофори, керовані знаки, інформаційні табло, які являються виконавчими органами системи. Технічні засоби ре­гулювання утворюють контур автоматичного керування.

Проте у роботі АСКР поряд з технічними засобами обов'язково беруть участь оператори і диспетчери, які можуть безпосередньо керувати дорожньою сигналізацією, коректуючи керуючі дії, сформовані у контурі автомагичного керування.

Необхідність диспетчерського керування в АСКР з умовою збере­ження за людиною вищого пріоритету в прийнятті рішень продиктовано складністю процесу дорожнього руху.

Таким чином, зворотній зв'язок між транспортним потоком і керую­чими діями замикається і по другому контуру - контуру диспетчерського керування.

Повернемося до питання про рух інформації в контурах АСКР (рис.).

Всю інформацію, що циркулює в системі керування, можна розбити на два зустрічних потоки.

Перший потік - вихідна (исходная) інформація, необхідна для прий­няття рішень у центрі керування; другий потік - керуюча інформація, яку повідомляють учасникам руху з центру керування.

Вихідна інформація має поступати до центру керування від трьох об'єктів:

- керованого потоку;

- автомобільної дороги;

- навколишнього середовища.




Циркуляція інформації в системі керування рухом
У вигляді яких характеристик надходить інформація про об 'єкти?

Транспортний потік;

- швидкість, щільність, інтенсивність;

- довжина черги на в'їзд;

- довжина черги на з'їзд;

- склад потоку;

- кількість обгонів і перестроювань;

- затори;

-ДТП.

Дорожні умови:

- геометричні параметри дороги;

- коефіцієнт зчеплення;

- рівність покриття;

- несподівані перешкоди.

Погодні умови:

- метеорологічна дальність видимості;

- опади;

- туман;


- ожеледиця;

- температура повітря;

- вологість повітря;

- освітленість дороги - враховують окремо (залежно від часу доби і погодних умов).

Значний обсяг вихідної інформації і обмежений час виробки керую­чих дій потребують застосування швидкодіючої обчислювальної техніки і в цілому визначають склад технічних засобів, необхідних для функціону­вання АСКР.

Центр управління повинен мати:

-ЕОМ для обробки вихідної інформації і пошуку оптимальних керую­чих дій (УВК - управляющий вмчислительнмй комплекс);


- пульт управління;

- мнемосхему ВДМ; комплекс

- відеоконтрольну аппаратуру;--------диспетчерського

- пристрої телемеханіки; керування
Периферійне обладнання включає світлофори СФ, детектори транс­порту ДТ, керовані знаки УЗН і дорожні контролери ДК.

Невід'ємною частиною будь-якої системи зв'язку є лінії зв'язку, що з'єднують центр керування з периферійним обладнанням, тобто з засобами збирання первинної інформації і передачі керуючої інформації.

Для зв'язку учасників руху з центром керування використовують сиг­нально-переговорні стойки, які розмішують уздовж дороги через кожні 1... 2 км. Вони служать:

- для виклику швидкої медичної і технічної допомоги;

- для одержання довідок;

- для передачі різних повідомлень.

Передачу керуючої інформації учасникам руху здійснюють:

- багатопозиційними дорожніми знаками;

- інформаційними табло;

- покажчиками напрямків і рекомендованих швидкостей;

- світлофорами на в'їздах, з'їздах і пересіченнях;

- спеціальними радіо- і телепередавальними станціями, що ведуть передачі для автомобільних приймачів.

Перелічені технічні засоби утворюють систему інформаційного за­безпечення (у даному контексті - оповіщення) учасників руху, яка повинна повідомляти водіям інформацію про допустиму швидкість і рядність руху, про можливість випередження, про небезпечні дорожні ситуації.
Література [2] 90-93
Питання для cамоперевірки:
1 Що належить до основних завдань АСКР ?

2 Охарактеризуйте схему циркуляції інформації в системі керування рухом.

3 У вигляді яких характеристик надходить інформація про транспортний потік ?

4 У вигляді яких характеристик надходить інформація про дорожні умови?

5 У вигляді яких характеристик надходить інформація про погодні умови?

6 Що повинен мати центр управління ?



7 Для чого служать сиг­нально-переговорні стойки ? Як їх розмішують вздовж дороги ?
2 Контури автоматичного управління
При практичному проектуванні АСУ ДР реалізується кілька контурів автоматичного управління.

Контур локального жорсткого управління є найнижчим, у якому управління рухом здійснюється у зоні одного перехрестя за жорсткою, заздалегідь заданою програмою. Програма розрахована на основі статистичних даних про рух. У деяких випадках можуть бути задані кілька програм, які вмикаються у різний час доби.

Контур локального гнучкого управління, у якому управління рухом здійснюється також у границях одного перехрестя, але довжина сигналів світлофорів визначається за вимірюваними параметрами транспортного потоку.

Контур жорсткого координованого управління, у якому здійснюється синхронізація світлофорних сигналів на магістралі чи в невеликому районі за жорсткою, заздалегідь заданою програмою координації "зелена хвиля". Може бути розраховано кілька програм координації для різного часу доби. Вибір їх здійснюється чи автоматично за допомогою реле часу, чи диспетчером систем. Розрахована за статистичними даними про рух транспорту (інтенсивності і швидкості) програма координації орієнтована на оптимізацію показників якості функціонування транспортних потоків:' на зниження затримок транспорту, зменшення кількості зупинок автомобілів у порівнянні з некоординованим управлінням.

Контур гнучкого координованого управління є найбільш досконалим. У процесі управління здійснюються вибір і корекція програм координації за реальними параметрами транспортних потоків, що забезпечує найкращу відповідність режимів функціонування виконуючих органів до реальних транспортних умов.

Контури ручного і диспетчерського управління реалізуються у не передбачуваних ситуаціях, незапрограмованих у контурах автоматичного управління. Ручне управління використовується в зоні перехрестя постовим з спеціальних виносних пультів. Диспетчерське управління здійснює організаційне управління виконуючими органами у зоні одного перехрестя чи одночасно на кількох перехрестях. Диспетчерське управління рухом на кількох перехрестях виконується, наприклад, з метою безупинного пропуску спеціальних автомобілів у режимі "зелена вулиця".

Інформація про місце знаходження спеціального автомобіля і напрямку його руху надходить диспетчеру по рації. У останній час з деяких АСУ реалізується контур автоматичного управління рухом у режимі "зелена вулиця".

Інформація про місце знаходження і напрямок руху спеціального автомобіля надходить від спеціальних детекторів. На основі поданої інформації автоматично визначається час ввімкнення світлофорних сигналів, які дозволяють рух.



Література : [1] 20-25
Питання для cамоперевірки:
1 Дайте характеристику контуру жорсткого управління.

2 Дайте характеристику контуру гнучкого управління.

3 Дайте характеристику контуру ручного і диспетчерського управління.

5 Розкрийте структурну схему контуру автоматичного управління.




3 Типова структура ІБІС
Типова структура ІБІС (рис), яка використовується на наземному міському пасажирському транспорті, складається з комплектів бортового обладнання ТЗ та маршрутного обладнання, що розміщується на підходах до перехресть вулиць з світлофорним регулюванням дорожнього руху, зупиночних пунктах та інших місць маршрутної мережі. Суттєвою перевагою системи даного типу є те, що вона дає можливість забезпечити пріоритетний пропуск маршрутних транспортних засобів через регульовані перехрестя.

Обмін інформацією між центральною ЕОМ та обладнанням ТЗ здійснюється через індуктивний канал зв’язку, що утворюють рамкова антена, закладена під дорожнє покриття у місці розташування маршрутного обладнання ІБІС, та антеною ТЗ, яка закріплюється під її кузовом. Окрім цього можливе використання радіоканалу у частотному діапазоні 300 - 500 МГц.

На паризькому наземному транспорті з 1995 р. впроваджується система «Altair» для управління рухом маршрутного транспорту за допомогою глобальної системи визначення місця знаходження об’єктів GPS. Перед системою «Altair» поставлено три основних завдання: підвищення безпеки сполучень; покращення контролю за станом руху; розширення інформаційного обслуговування пасажирів.

Рис. Структура ІБІС


Традиційні супутникові системи визначення місця знаходження ТЗ мають точність 50 – 100 м, що пов’язано з виникненням радіотіні в тунелях і через висотні будівлі на вузьких вулицях. Тому в системі «Altair» на ТЗ змонтовані одометр і гіроскоп. Одометр визначає подоланий шлях, а гіроскоп – напрямок руху у моменти, коли ТЗ знаходиться у зоні радіотіні. Внаслідок цього, точність визначення місця знаходження ТЗ складає, приблизно, ± 10 м. Обробка даних здійснюється на центральному посту відносно цифрової мапи міста. На зупиночних пунктах встановлено термінали з екранами на рідких кристалах, за допомогою яких пасажир може отримати інформацію про час прибуття двох найближчих ТЗ.

Аналіз останніх досягнень у галузі автоматизації міських перевезень показує, що АСДУ, яка задовольняє сучасним вимогам, повинна забезпечувати:

- автоматичне визначення місця знаходження ТЗ на маршрутній системі;

- автоматизоване управління рухом ТЗ;

- автоматичне відображення інформації про стан транспортного процесу на терміналах диспетчерів та на спеціальних пристроях, розташованих на зупиночних пунктах;

- автоматичний облік оплати проїзду за допомогою абонементів, кредитних карток, розмінних монет;

- автоматизоване планування перевезень, накопичення та обробку статистичної інформації про перевезення, формування необхідної документації;

- можливість координації своєї дії з АСУ-ДР.

Комплексне вирішення перелічених завдань суттєво підвищує рівень транспортного обслуговування населення великих міст при скороченні ресурсовитратності перевезень.
Література [ 1] 63-66
Питання для cамоперевірки:

1 Розкрийте типову структуру ІБІС.

2 На якому транспорті використовується, з яких комплектів складається, які має переваги, як

проходить обмін інформацією в системі ІБІС?



3 Охарактеризуйте систему «Altair» .

4 Що повинна забезпечувати автоматична система диспетчерського управління ?


4 Диспетчерське управління
Незважаючи на те, що основний об'єм інформації перероблюється в автоматичному контурі керування, введення контура оперативного дис­петчерського керування значно підвищує ефективність АСКР у тих випад­ках, коли:

- таку інформацію неможливо одержати автоматичним шляхом;

- відсутні формалізовані рішення у даній ситуації.

До таких видів інформації належать повідомлення:

- про ДТП, що скоїлися;

- про аварії інженерних мереж і споруд;

- про закінчення масових видовищ;

- запити на пропуск спеціальних автомобілів.

Такі повідомлення передають до центру керування у мовній формі співробітники ДАІ і експлуатаційних служб; вони можуть бути прийняті тільки диспетчерським персоналом системи.

Диспетчерський персонал обробляє інформацію, що надходить, і формує керуючі дії, які зводяться до коригування режимів СФР, а також видають мовні команди, рекомендації і вказівки:

- співробітникам ДАІ;

- експлуатаційним службам;

- учасникам руху - за допомогою радіозв'язку з виходом на автомобільні приймачі.

В крупних АСКР (з числом регульованих перехресть >100) диспет­черський персонал розділяють на операторів і диспетчерів, вводячи та­ким чином 2 ранги ієрархії в контурі диспетчерського керування (рис.).

Кожному оператору виділяють для контролю один район ВДМ (ву­лично-дорожньої мережі) або будь-яку одну функцію керування. Якщо рай­он великий або умови руху особливо складні, організують бригаду опера­торів.

Диспетчери утворюють вищий ранг керування і координують робо­ту операторів у масштабі усієї системи.

Основну інформацію про стан дорожнього руху диспетчери одержу­ють від операторів, і рішення про керуючі дії реалізують також через опера­торів. Таке розділення і спеціалізація відповідають основним принципам диспетчерського керування.


Циркуляція інформації в системі керування рухом
Серед завдань, що стоять перед диспетчерським персоналом, виділя­ють три найбільш важливих:

1-ше - спостереження за роботою системи;

2-ге - ручне керування системою;

3-те - зв'язок з дорожніми та іншими організаціями.



Наприклад, ручне керування провадиться оператором у випадку одержання інформації по радіо, телефону чи за допомогою системи телеві­зійного стеження за наявністю на дорозі затора чи ДТП. При виникненні ДТП оператор закриває ділянку смуги руху. Для цього на найближчому світлофорі вмикають заборонний сигнал, а за допомогою керованих знаків на цій смузі руху провадять зниження швидкості руху до мінімальної вели­чини. На сусідніх смугах змінюють величини рекомендованих швидкостей руху. Негайно сповіщаються служби швидкої і технічної допомоги, дорож­ня служба і ДАІ.

Залежно від роду завдання, прийняття рішення оператором може бу­ти стандартним ( наприклад, при відмові контролера на перехресті) або ж носити неформалізований характер (наприклад, ДТП зі значним числом транспортних засобів). Якість керування значною мірою визначає досвід і мистецтво оператора.
Література : [2] 93-95

Питання для cамоперевірки:
1 Охарактеризуйте контур диспетчерського керування.
  1   2   3   4   5


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка