Tarve!
Yksi suurimmista ongelmista missä tahansa metropolikaupungissa on liikenneruuhka. Juuttuminen raskaan liikenteen väliin on päänsärky jokaiselle ajoneuvoa ajavalle henkilölle ja jopa liikennepoliisille liikenteen hallitsemisessa.
Yksi vanhimmista tavoista käsitellä liikennettä oli, että liikennepoliisi asetettiin jokaiseen risteykseen ja ohjaa manuaalisesti liikenteen sisäänvirtausta käsin. Tämä oli kuitenkin melko hankalaa, ja sitten tuli tarve erityyppiselle ohjaukselle - liikennesignaalien avulla.
Perinteiset liikennevalojen ohjaimet käyttivät kiinteää ennalta määrättyä aikataulua liikenteen sisäänvirtaukselle risteyksessä kumpaankin suuntaan. Ohjain oli sähkömekaaninen ohjain, joka koostuu mekaanisista järjestelmistä, joita käytetään sähköisesti. Se koostuu kolmesta pääosasta - valitsimesta, solenoidista ja nokasta. Moottori ja hammaspyöräkokoonpano käyttää valitsinta, joka vuorostaan on vastuussa solenoidin virran kytkemisestä tai virran katkaisemisesta, mikä puolestaan käyttää nokkakokoonpanoa, joka on vastuussa virran toimittamisesta kullekin signaaliosoitukselle. Valinta-ajastinta käytetään toistamaan kiinteät kestovälit.
Kiinteän ajan liikennevalosäätimen idea ei kuitenkaan ole sopiva kaupungeissa, joissa liikennevirta on vaihteleva. Tästä syystä tarvitaan dynaamista liikenteenohjausjärjestelmää, joka ohjaa liikennesignaaleja liikenteen tiheyden mukaan.
Kuinka dynaaminen liikenteenohjausjärjestelmä näyttää?
- A Näyttö: Se on perus liikennemerkkien näyttö jonka ajoneuvon kuljettaja tai työmatkailija voi nähdä. Se voi olla tavanomainen hehkulamppu tai LED-järjestely.
Liikennesignaalin näyttö
- A Ilmaisinyksikkö: Yksikkö havaitsee ajoneuvojen läsnäolon ja lähettää nämä tiedot ohjaimelle käsiteltäväksi.
Käytännössä on kahden tyyppisiä ilmaisimia:
- Induktiivinen silmukkailmaisin: Se koostuu lankakelasta, joka on upotettu tienpinnan uraan ja joka on tiivistetty kumilla. Se havaitsee taajuuden muutoksen. Induktorikäämi on kytketty ilmaisimeen, joka havaitsee kelan silmukan resonanssitaajuuden muutoksen ja ohjaa vastaavasti releen laukaisua, jota käytetään liikennesignaalien laukaisemiseen. Pohjimmiltaan se toimii periaatteella, että kun auto liikkuu kelakelan yli, kelan induktanssi pienenee. Tämä pienentynyt induktanssi aiheuttaa resonanssi- tai värähtelytaajuuden kasvavan, ja elektroniikkayksikkö lähettää vastaavasti sähköpulsseja ohjausyksikköön liikennevalojen kytkennän ohjaamiseksi. Tällaisen järjestelmän haittana on kuitenkin, että induktorisilmukat ovat alttiita sähkömagneettisille häiriöille, toisin sanoen muiden laitteiden sähkömagneettinen säteily voi myös vaikuttaa magneettikenttään ja siten kelan induktanssiin. Ne ovat myös alttiimpia vikoille ja vaativat korkeita asennuskustannuksia ja aiheuttavat myös häiriöitä liikenteessä.
Liikennemerkkien hallinta induktiivisella silmukanilmaisimella
- Napoihin asennetut anturit: Se voi olla yksinkertainen IRLED-fotodiodijärjestely tai videotunnistusyksikkö, joka voi havaita ajoneuvojen läsnäolon. Tämä toimii periaatteella, että kun auto kulkee IR-lähettimen ja IR-vastaanottimen välillä, IR-valo tukkeutuu ja seurauksena fotodiodin vastus kasvaa. Tämä muutos vastuksessa voidaan muuntaa sähköpulsseiksi, joita käytetään liikennevalojen ohjaamiseen.
Liikennemerkkien hallinta napoihin asennettujen antureiden avulla
- Ohjainyksikkö: Ilmaisinulostulon vastaanottava yksikkö ilmaisee ajoneuvojen läsnäolon ja laskee siten liikennetiheyden ja ohjaa vastaavasti näyttöyksikköä. Se voi olla mikroprosessoripohjainen tietokone tai yksinkertainen mikrokontrolleri.
Ohjausyksikkö
Yksinkertainen tiheyspohjaisen liikennesignaalien esittely IR-antureilla
Liikennesignaalien ohjausjärjestelmän prototyyppi voidaan valmistaa käyttämällä IR-antureita yhdessä mikro-ohjaimen ja LEDien kanssa, mikä voi osoittautua arvokkaaksi liikennesignaalien ohjaamisen reaaliaikaiselle käytölle liikenteen tiheyden perusteella. Tässä tarkasteltu risteys on 4-puolinen risteys, jonka liikennevirta on kummallakin puolella vain yhdellä tavalla. Järjestelmä koostuu seuraavista kolmesta pääkomponentista:
- Näyttöyksikkö: Se koostuu 3 LEDistä - vihreä, punainen ja keltainen risteyksen kummallakin puolella, yhteensä 12 LEDillä.
- Ilmaisinyksikkö: Se koostuu valodiodin ja IR-LED-yhdistelmän järjestelystä jokaisessa risteyksessä, joka havaitsee ajoneuvojen läsnäolon havaitsemalla vastuksen muutoksen.
- Ohjainyksikkö: Se koostuu mikrokontrollerista, joka vastaanottaa IR-anturin lähdön ja ohjaa vastaavasti LEDien hehkua
Tiheyspohjaisen liikennesignaalin ohjauksen prototyyppi
Lohkokaavio, joka näyttää tiheyspohjaisen liikennesignaalin hallinnan
Normaaleissa olosuhteissa, ts. Kun tiellä ei ole ajoneuvoa, IR-lähetin tai IR-LED lähettää IR-valoa, jonka vastaanotettu fotodiodi alkaa johtaa. Kun fotodiodi johtaa, vastaava transistori johtaa myös antamalla matalan logiikkasignaalin lähdön mikrokontrolleri . Sama periaate toimii kaikilla muilla IR-anturi-transistori-järjestelyillä. Mikrokontrolleri saa jokaisen ledin palamaan kiinteän ajan.
Jos ajoneuvoja on läsnä, IR-lähettimen ja vastaanottimen välinen tiedonsiirto keskeytyy, eli fotodiodi vastaanottaa vähemmän tai ei lainkaan valoa IR-diodilta ja vastaavasti transistorin kantavirta pienenee, jolloin johtaja lopulta menee pois päältä. Tämä aiheuttaa korkean logiikkasignaalin lähdön transistorista mikrokontrolleriin. Mikrokontrolleri muuttaa vastaavasti vastaavan liittymän vihreän LEDin hehkuajan suuremmaksi.
Siten ajoneuvojen lukumäärän kasvaessa vihreä valo palaa pidempään, mikä mahdollistaa nopean liikenteen risteyspuolelta.
Joten nyt meillä oli lyhyt idea kontrolloinnista liikennemerkit käyttämällä eri keinoja. Entä ohjaus itse ajoneuvon kautta, kuten viestintä ajoneuvon ja liikennemerkkien välillä. Tätä järjestelmää käytetään jo joissakin osissa maailmaa. Tutustu siihen ja anna palautetta.
Valokuvahaku:
- Liikennesignaalin näyttö wikimedia
- Ohjausyksikkö mennessä salattu-tbn3
