Умные светофоры принцип работы

Умные светофоры принцип работы

Система «Умный светофор» предназначена для повышения
пропускной способности перекрестков с помощью динамического управления
сигналами светофора. Система состоит из контроллеров, камер и удаленных
датчиков движения, которые в режиме реального времени оценивают загруженность
перекрестков и передают эту информацию на центральный сервер управления. Связь
с центральным сервером может осуществляться через радиосреду или по оптическим
линиям связи.

Принцип работы
системы «Умный светофор».

Далее на основе показаний датчиков центральный сервер дает
команду контроллерам светофоров включить красный/зеленый свет так, чтобы
максимально сократить время пребывания автомобилей на перекрестках. Например,
если на одном из направлений наблюдается высокая загруженность, ему
продлевается зеленый свет[1].

Система способна предсказывать транспортную ситуацию на
15-30 минут вперед и заранее выработать эффективный план управления трафиком.
При возникновении ДТП на перекрестках, данный план автоматически
корректируется.

В зависимости от типов датчиков, система может учитывать
приоритет общественного транспорта, экстренных служб и «спецсопровождения»
перед остальными участниками движения. В случае сбоя светофоры переключаются в
автономный режим работы, и перекрестки начинают регулироваться традиционным
способом. Это позволяет избежать транспортного коллапса при возникновении
внештатных ситуаций.

Транспортные пробки сильно влияют на общественную жизнь
современных городов. Снижается производительность труда, ухудшается логистика.
Население становятся негативно настроенными по отношению к городским властям.
Многокилометровые пробки приводят к большим потерям доходов. Это и бесполезно
потраченное время автовладельцев, впустую расходуемое топливо, увеличение
выброса вредных веществ в атмосферу.

По подсчетам американского Университета Карнеги-Меллона,
из-за пробок только экономика США ежегодно теряет более $120 млрд. Эти потери
связаны с неэффективным использованием трудовых ресурсов и дополнительным
выбросом в атмосферу около 25 млрд. кг вредных веществ. Ученые Университета
подсчитали, что внедрение системы «Умные светофор» позволяет сократить
водителям время на дорогу почти на 25%, а время нахождения в пробках – более,
чем на 40%. В результате автомобилисты получают возможность потратить больше
времени на полезные вещи, вместо того, чтобы впустую простаивать в пробках. По
оценкам исследователей, умные светофоры позволяют также почти на 21% сократить
количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ.

Стоит отметить, что несмотря на очевидные преимущества,
умные светофоры не смогут полностью решить проблему пробок. Система «Умный
светофор» способна лишь максимально увеличить производительность перекрестка.
При этом городским властям все равно придется расширять дороги и строить
сложные транспортные развязки. По подсчетам аналитиков, одна городская полоса в
среднем способна обслужить не более 1800 автомобилей в час. И это при условии,
что транспортные средства не останавливается на перекрестках и не сталкиваются
с такими препятствиями, как сужение дороги, неудовлетворительное качество
дорожного полотна и др. Поскольку количество автомобилей в нашей стране
неуклонно растет, то очевидно, что даже при максимальной производительности
перекрестков, пробки в крупных мегаполисах будут расти, если заниматься только
внедрением систем «Умный светофор» и не решать остальные дорожные проблемы.

Ситуация в России и
за рубежом

Первые попытки централизованного управления светофорами
предпринимались в США и Канаде еще в далеких 60-х годах прошлого века. В
настоящий момент система «Умный светофор» повсеместно внедряется во всех
развитых Западных странах (США, Великобритания, Дания и др.). В Копенгагене
даже планируется установить около 400 умных светофоров, которые на перекрестках
давали бы преимущество велосипедистам и общественному транспорту. На это
планируется выделить около $ 9 млн. бюджетных средств. По подсчетам городских
властей, подобное решение позволит велосипедистам и городскому транспорту
передвигаться по Копенгагену на 10 и 5-20% быстрее соответственно.

Читайте также:  Сила тока электрической сети

Среди основных игроков рынка, предлагающих
специализированные решения для умных светофоров, можно выделить IBM, SCOOT,
SCATS, RHODES, UTOPIA и др. В 2010 году компания IBM даже планировала сделать
патент, который позволял бы удаленно отключать двигатели автомобилей,
проезжающих на красный свет.

В России первые умные светофоры появились в Москве.
Испытания прошли около 10 лет назад на опытном участке протяжённостью 7,5 км.
Распложенные вдоль дорог датчики контролировали плотность транспортного потока
и передавали эту информацию в единый центр управления, который на основе
полученных показаний оптимизировал работу светофоров на перекрестках. На начало
2015 года к автоматизированной системе управления дорожным движением (АСУДД)
уже была подключена значительная часть столичных светофорных объектов. В начале
2016 года появилась информация о том, что магистральные светофоры в столице
стали контролировать не только плотность движения. Стали также учитываться
погодные условия и ДТП.

Беспилотные авто, электромобили, дроны над суперскоростными трассами — это визуальный символ "умного" мегаполиса будущего. Что-то из этого вы наверняка представляете, когда слышите, что технологии изменят дороги. Сегодня инновации, которые реально меняют их, не столь кинематографичны. Зато они умеют решать кучу других проблем. Уже существуют алгоритмы, умеющие находить ворованные авто, предсказывать заторы и подсказывать, как их "разрулить". А еще загаджетованные светофоры и датчики (вы даже не представляете, как их много), которые следят за всем, что происходит на дороге. Рассказываем подробно, где и каким образом они применяются.

Что такое "умный" светофор? Как он работает?

Это светофор, связанный с компьютером. Им управляет программа, которая позволяет ему как самому принимать решения, так и "советоваться" с другими светофорами и действовать синхронно с ними. В Москве более 40 тыс. светофоров. Из них 2,5 тыс. — такие "умные" объекты. Для них есть несколько режимов управления.

  • Локальный режим. Светофоры работают по заранее заложенной в них программе отдельно от других светофорных объектов. Как правило, это такие сценарии, как утренний час пик, вечерний час пик и день.
  • Координированное управление. В этом режиме светофоры работают в координации, т.е. объекты связаны между собой. Как правило, это применяется на вылетных магистралях.

"По такой программе светофоры связаны между собой и работают синхронно, чтобы пропускать определенное количество автомобилей и поддерживать определенную интенсивность на участке. В Москве такая программа работает на сотне участков. Например, на Алтуфьевском, Варшавском шоссе, Ленинском проспекте", — говорит Дмитрий Горшков, заместитель руководителя ЦОДД

  • Адаптивный режим. Такие светофоры на основании поступающих к ним данных самостоятельно определяют дорожную ситуацию и адаптируются к ней. Информацию о транспортном потоке они получают с помощью индукционных петель или датчиков, вмонтированных в дорожное полотно на перекрестке. Такое оборудование позволяет определять не только плотность потока, но и тип автомобиля, подъезжающего к перекрестку, в том числе выделять из потока общественный транспорт. Эту информацию адаптивные светофоры также передают в центр управления.

"В таком режиме светофоры работают на пересечении Чонгарского и Симферопольского бульваров, в Зеленограде, при проезде тоннелей между улицами Иловайская — Шоссейная и Батайская — Курская. В асфальт вмонтированы датчики, они распознают появление городского транспорта — автобусов, трамваев — и позволяют сразу включать зеленый свет для их приоритетного проезда. Для автомобилистов такая схема тоже удобна, потому что они останавливаются только тогда, когда нужно пропустить общественный транспорт", — рассказал Горшков.

  • Централизованное управление из ситуационного центра.
Читайте также:  Бимакс или персил что лучше

"Круглосуточно у нас работает дежурная смена. Специалисты постоянно взаимодействуют с ГИБДД, МЧС и другими городскими службами. При необходимости они вмешиваются в работу светофоров и с помощью ручного управления увеличивают фазы для наиболее загруженных направлений", — добавил представитель ЦОДД.

Кстати, эти "умные" светофоры производят в России, на предприятиях Ростеха. Оборудование поставляется не только в Москву, но и в другие регионы — Санкт-Петербург, Ярославскую и Кемеровскую область.

Где стоят датчики? А видеокамеры?

На московских дорогах больше 3 тыс. различных датчиков, которые собирают информацию о машинах и загруженности дорог. Эти датчики повсюду — на перекрестках, на трассах. Есть те, что "закапываются" в асфальт, — это индукционные петли. Они выполняют роль невидимого регулировщика. Когда трамвай подъезжает к перекрестку, они "включают" ему зеленый свет. Обычно все такие датчики умеют измерять, сколько машин, по какой полосе, в какой промежуток времени проехали.

Также в Москве примерно 2 тыс. комплексов фотовидеофиксации. Они работают в местах с высокой аварийностью. И позволяют следить за дорожной обстановкой в режиме реального времени.

"Комплексы фотовидеофиксации стоят не только только над дорогами, но и на бортах подвижного состава. Собранные данные используются для дорожной аналитики. Сейчас в день обрабатывается порядка 50 млн проездов", — продолжает Дмитрий Горшков. Еще, по его словам, само появление на каком-либо участке фиксаторов снижает аварийность. "Количество погибших в авариях на дорогах Москвы сократилось почти на 10% за полгода, а с 2010 года удалось сократить количество погибших на 39%", — приводят цифры в ЦОДД.

Как подсвеченные столбы влияют на безопасность

Вы обращали внимание на то, что сейчас во многих местах "светятся" не только сами светофоры, но и опоры, на которых они стоят? Казалось бы, такое простое решение, трудно назвать его инновационным. Но, по данным холдинга Швабе (входит в состав корпорации "Ростех" и обслуживает ИТС Москвы), эти подсвеченные столбы помогают повысить безопасность.

Система «Умный светофор» предназначена для повышения пропускной способности перекрестков с помощью динамического управления сигналами светофора. Система состоит из контроллеров, камер и удаленных датчиков движения, которые в режиме реального времени оценивают загруженность перекрестков и передают эту информацию на центральный сервер управления. Связь с центральным сервером может осуществляться через радиосреду или по оптическим линиям связи.

Содержание

Далее на основе показаний датчиков центральный сервер дает команду контроллерам светофоров включить красный/зеленый свет так, чтобы максимально сократить время пребывания автомобилей на перекрестках. Например, если на одном из направлений наблюдается высокая загруженность, ему продлевается зеленый свет [1] .

Система способна предсказывать транспортную ситуацию на 15-30 минут вперед и заранее выработать эффективный план управления трафиком. При возникновении ДТП на перекрестках, данный план автоматически корректируется.

В зависимости от типов датчиков, система может учитывать приоритет общественного транспорта, экстренных служб и «спецсопровождения» перед остальными участниками движения. В случае сбоя светофоры переключаются в автономный режим работы, и перекрестки начинают регулироваться традиционным способом. Это позволяет избежать транспортного коллапса при возникновении внештатных ситуаций.

Читайте также:  Anyfile notepad что это

Ключевые преимущества

Транспортные пробки сильно влияют на общественную жизнь современных городов. Снижается производительность труда, ухудшается логистика. Население становятся негативно настроенными по отношению к городским властям. Многокилометровые пробки приводят к большим потерям доходов. Это и бесполезно потраченное время автовладельцев, впустую расходуемое топливо, увеличение выброса вредных веществ в атмосферу.

По подсчетам американского Университета Карнеги-Меллона, из-за пробок только экономика США ежегодно теряет более $120 млрд. Эти потери связаны с неэффективным использованием трудовых ресурсов и дополнительным выбросом в атмосферу около 25 млрд. кг вредных веществ. Ученые Университета подсчитали, что внедрение системы «Умные светофор» позволяет сократить водителям время на дорогу почти на 25%, а время нахождения в пробках – более, чем на 40%. В результате автомобилисты получают возможность потратить больше времени на полезные вещи, вместо того, чтобы впустую простаивать в пробках. По оценкам исследователей, умные светофоры позволяют также почти на 21% сократить количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ.

Стоит отметить, что несмотря на очевидные преимущества, умные светофоры не смогут полностью решить проблему пробок. Система «Умный светофор» способна лишь максимально увеличить производительность перекрестка. При этом городским властям все равно придется расширять дороги и строить сложные транспортные развязки. По подсчетам аналитиков, одна городская полоса в среднем способна обслужить не более 1800 автомобилей в час. И это при условии, что транспортные средства не останавливается на перекрестках и не сталкиваются с такими препятствиями, как сужение дороги, неудовлетворительное качество дорожного полотна и др. Поскольку количество автомобилей в нашей стране неуклонно растет, то очевидно, что даже при максимальной производительности перекрестков, пробки в крупных мегаполисах будут расти, если заниматься только внедрением систем «Умный светофор» и не решать остальные дорожные проблемы.

Ситуация в России и за рубежом

Первые попытки централизованного управления светофорами предпринимались в США и Канаде еще в далеких 60-х годах прошлого века. В настоящий момент система «Умный светофор» повсеместно внедряется во всех развитых Западных странах (США, Великобритания, Дания и др.). В Копенгагене даже планируется установить около 400 умных светофоров, которые на перекрестках давали бы преимущество велосипедистам и общественному транспорту. На это планируется выделить около $ 9 млн. бюджетных средств. По подсчетам городских властей, подобное решение позволит велосипедистам и городскому транспорту передвигаться по Копенгагену на 10 и 5-20% быстрее соответственно.

Среди основных игроков рынка, предлагающих специализированные решения для умных светофоров, можно выделить IBM, SCOOT, SCATS, RHODES, UTOPIA и др. В 2010 году компания IBM даже планировала сделать патент, который позволял бы удаленно отключать двигатели автомобилей, проезжающих на красный свет.

В России первые умные светофоры появились в Москве. Испытания прошли около 10 лет назад на опытном участке протяжённостью 7,5 км. Распложенные вдоль дорог датчики контролировали плотность транспортного потока и передавали эту информацию в единый центр управления, который на основе полученных показаний оптимизировал работу светофоров на перекрестках. На начало 2015 года к автоматизированной системе управления дорожным движением (АСУДД) уже была подключена значительная часть столичных светофорных объектов. В начале 2016 года появилась информация о том, что магистральные светофоры в столице стали контролировать не только плотность движения. Стали также учитываться погодные условия и ДТП.

Ссылка на основную публикацию
Тор браузер андроид 4pda
Браузер Тор доступен не только для компьютеров и ноутбуков под управлением различных операционных систем. Разработчики обеспокоились и его выпуском для...
Телефон греется и тормозит что делать
Почему тормозит устройство на Andro >Прежде чем перейти непосредственно к решению проблем, стоит указать на их причины. Зная о том,...
Телефон завис на загрузке андроид
В результате поломки аппаратной части или сбоя в работе ОС любой Android-смартфон может перестать реагировать на кнопку включения. Частой можно...
Тор браузер без установки
Tor Browser (ранее он назывался Tor Browser Bundle) – наиболее защищенный интернет-обозреватель из представленных в настоящий момент. Ввиду высокой популярности...
Adblock detector