ИДЕЯ: GPS + расписание светофоров на пути движения

ИДЕЯ: GPS + расписание светофоров на пути движения

ПДД | 6. Сигналы светофора и регулировщика

6.1. В светофорах применяются световые сигналы зеленого, желтого, красного и бело-лунного цвета.

В зависимости от назначения сигналы светофора могут быть круглые, в виде стрелки (стрелок), силуэта пешехода или велосипеда и Х-образные.

Светофоры с круглыми сигналами могут иметь одну или две дополнительные секции с сигналами в виде зеленой стрелки (стрелок), которые располагаются на уровне зеленого круглого сигнала.

6.2. Круглые сигналы светофора имеют следующие значения:

  • Зеленый сигнал разрешает движение;
  • Зеленый мигающий сигнал разрешает движение и информирует, что время его действия истекает и вскоре будет включен запрещающий сигнал (для информирования водителей о времени в секундах, остающемся до конца горения зеленого сигнала, могут применяться цифровые табло);
  • Желтый сигнал запрещает движение, кроме случаев, предусмотренных пунктом 6.14 Правил, и предупреждает о предстоящей смене сигналов;
  • Желтый мигающий сигнал разрешает движение и информирует о наличии нерегулируемого перекрестка или пешеходного перехода, предупреждает об опасности;
  • Красный сигнал, в том числе мигающий, запрещает движение.

Сочетание красного и желтого сигналов запрещает движение и информирует о предстоящем включении зеленого сигнала.

6.3. Сигналы светофора, выполненные в виде стрелок красного, желтого и зеленого цветов, имеют то же значение, что и круглые сигналы соответствующего цвета, но их действие распространяется только на направление (направления), указываемое стрелками. При этом стрелка, разрешающая поворот налево, разрешает и разворот, если это не запрещено соответствующим дорожным знаком.

Такое же значение имеет зеленая стрелка в дополнительной секции. Выключенный сигнал дополнительной секции или включенный световой сигнал красного цвета ее контура означает запрещение движения в направлении, регулируемом этой секцией.

Направления движения при различных сигналах светофора с одной дополнительной секцией (стрелкой)

Направления движения при различных сигналах светофора с двумя дополнительными секциями (стрелками)

6.4. Если на основной зеленый сигнал светофора нанесена черная контурная стрелка (стрелки), то она информирует водителей о наличии дополнительной секции светофора и указывает иные разрешенные направления движения, чем сигнал дополнительной секции.

6.5. Если сигнал светофора выполнен в виде силуэта пешехода и (или) велосипеда, то его действие распространяется только на пешеходов (велосипедистов). При этом зеленый сигнал разрешает, а красный запрещает движение пешеходов (велосипедистов).

Для регулирования движения велосипедистов может использоваться также светофор с круглыми сигналами уменьшенного размера, дополненный прямоугольной табличкой белого цвета размером 200х200 мм с изображением велосипеда черного цвета.

6.6. Для информирования слепых пешеходов о возможности пересечения проезжей части световые сигналы светофора могут быть дополнены звуковым сигналом.

6.7. Для регулирования движения транспортных средств по полосам проезжей части, в частности по тем, направление движения по которым может изменяться на противоположное, применяются реверсивные светофоры с красным Х-образным сигналом и зеленым сигналом в виде стрелы, направленной вниз. Эти сигналы соответственно запрещают или разрешают движение по полосе, над которой они расположены.

Основные сигналы реверсивного светофора могут быть дополнены желтым сигналом в виде стрелы, наклоненной по диагонали вниз направо или налево, включение которой информирует о предстоящей смене сигнала и необходимости перестроиться на полосу, на которую указывает стрела.

При выключенных сигналах реверсивного светофора, который расположен над полосой, обозначенной с обеих сторон разметкой 1.9, въезд на эту полосу запрещен.

6.8. Для регулирования движения трамваев, а также других маршрутных транспортных средств, движущихся по выделенной для них полосе, могут применяться светофоры одноцветной сигнализации с четырьмя круглыми сигналами бело-лунного цвета, расположенными в виде буквы “Т”. Движение разрешается только при включении одновременно нижнего сигнала и одного или нескольких верхних, из которых левый разрешает движение налево, средний — прямо, правый — направо. Если включены только три верхних сигнала, то движение запрещено.

Направления движения трамваев при различных сигналах светофора одноцветной сигнализации бело-лунного цвета

6.9. Круглый бело-лунный мигающий сигнал, расположенный на железнодорожном переезде, разрешает движение транспортных средств через переезд. При выключенных мигающих бело-лунном и красном сигналах движение разрешается при отсутствии в пределах видимости приближающегося к переезду поезда (локомотива, дрезины).

6.10. Сигналы регулировщика имеют следующие значения:

  • Руки вытянуты в стороны или опущены:
    • со стороны левого и правого бока разрешено движение трамваю прямо, безрельсовым транспортным средствам прямо и направо, пешеходам разрешено переходить проезжую часть;
    • со стороны груди и спины движение всех транспортных средств и пешеходов запрещено.

  • Правая рука вытянута вперед:
    • со стороны левого бока разрешено движение трамваю налево, безрельсовым транспортным средствам во всех направлениях;
    • со стороны груди всем транспортным средствам разрешено движение только направо;
    • со стороны правого бока и спины движение всех транспортных средств запрещено;
    • пешеходам разрешено переходить проезжую часть за спиной регулировщика.

  • Рука поднята вверх:
    • движение всех транспортных средств и пешеходов запрещено во всех направлениях, кроме случаев, предусмотренных пунктом 6.14 Правил.

    Регулировщик может подавать жестами рук и другие сигналы, понятные водителям и пешеходам.

    Для лучшей видимости сигналов регулировщик может применять жезл или диск с красным сигналом (световозвращателем).

    Направления движения при различных сигналах регулировщика

    6.11. Требование об остановке транспортного средства подается с помощью громко-говорящего устройства или жестом руки, направленной на транспортное средство. Водитель должен остановиться в указанном ему месте.

    6.12. Дополнительный сигнал свистком подается для привлечения внимания участников движения.

    6.13. При запрещающем сигнале светофора (кроме реверсивного) или регулировщика водители должны остановиться перед стоп-линией (знаком 6.16), а при ее отсутствии:

    • на перекрестке — перед пересекаемой проезжей частью (с учетом пункта 13.7 Правил), не создавая помех пешеходам;
    • перед железнодорожным переездом — в соответствии с пунктом 15.4 Правил;
    • в других местах — перед светофором или регулировщиком, не создавая помех транспортным средствам и пешеходам, движение которых разрешено.

    6.14. Водителям, которые при включении желтого сигнала или поднятии регулировщиком руки вверх не могут остановиться, не прибегая к экстренному торможению в местах, определяемых пунктом 6.13 Правил, разрешается дальнейшее движение.

    Пешеходы, которые при подаче сигнала находились на проезжей части, должны освободить ее, а если это невозможно — остановиться на линии, разделяющей транспортные потоки противоположных направлений.

    6.15. Водители и пешеходы должны выполнять требования сигналов и распоряжения регулировщика, даже если они противоречат сигналам светофора, требованиям дорожных знаков или разметки.

    В случае если значения сигналов светофора противоречат требованиям дорожных знаков приоритета, водители должны руководствоваться сигналами светофора.

    6.16. На железнодорожных переездах одновременно с красным мигающим сигналом светофора может подаваться звуковой сигнал, дополнительно информирующий участников движения о запрещении движения через переезд.

    АСУДД: Эволюция «умных» светофоров

    В прошлый раз в статье “АСУДД: Что висит над дорогой?” мы бегло прошлись по «железу», которое устанавливается на транспортных магистралях: по типам детекторов транспортного потока, светодиодным табло и дорожным контроллерам.

    Сегодня мы продолжим говорить об управлении трафиком, но уже в городе. Рассмотрим из чего состоит цикл светофорного регулирования, чем именно «рулят» управляющие системы и с чего это все, собственно, началось.

    Я долго не решался начать писать этот пост, так как тема управления трафиком на городских улицах настолько объемная и разносторонняя, что рассуждая о ней постоянно рискуешь оказаться в роли «ламера» в смежных областях. Но я все же рискну и попробую.

    Красный, желтый, зеленый…

    Для того, чтобы понимать чем именно «подруливают» управляющие алгоритмы, необходимо знать пять базовых определений светофорного регулирования.

    Открываем учебник «Технические средства организации дорожного движения» г-на Кременца и читаем определения (американские аналоги терминов указаны в скобках):

    • Такт регулирования (Interval). Период действия определенной комбинации светофорных сигналов
    • Фаза регулирования (Signal Phase). Совокупность основного и следующего за ним промежуточного такта
    • Цикл регулирования (Signal Cycle). Периодически повторяющаяся совокупность всех фаз

    Вот картинка, которая хорошо иллюстрирует понятие цикла, фазы и интервала:

    Теперь открываем американскую книжку “Traffic Control Systems Handbook”. Американцы добавляют еще два определения, имеющих ключевое значение для автоматизации процесса регулирования:

    Секция регулирования (Split). Процент цикла регулирования, выделенный каждой из фаз регулирования.

    Грубо говоря, варьируя процент времени на фазу, можно управлять длительностью зеленого сигнала на наиболее нагруженном направлении. На отдельно стоящем перекрестке это дает уменьшение задержек.

    Смещение (Offset). Разница (в секундах или процентах от цикла регулирования) между часами на конкретном перекрестке и мастер-часами (на сети перекрестков).

    Так как термин звучит немного заумно, вот картинка, которая его очень хорошо иллюстрирует.

    Видно, что фазы на соседнем перекрестке смещены относительно предыдущего. Времени смещения как раз хватает, чтобы группа автомобилей успела подъехать к нему и проскочить на зеленый. Расчет выполняется обычно для какой-то средней принятой в данном регионе скорости. Поэтому «гонщики» и «тормоза» как правило на таких магистралях обламываются.
    Вот здесь можно прочитать обо всем упомянутом подробно. Оттуда же и последняя картинка.

    Как «умнели» светофоры

    Основные типы «умных» светофоров интересно рассмотреть в исторической перспективе, так как появлялись они не сразу и развивались от простого к сложному.

    Автомобильные светофоры пришли к нам от железнодорожников. Первый электрический светофор с ручным управлением в США был установлен в Кливленде в 1914 году. А уже через три года, в 1917 году в Солт Лейк Сити была сконструирована система, управляющая светофорами сразу на шести перекрестках. Роль дорожного контроллера выполнял регулировщик. В 1922 году в Хьюстоне сделали то же самое, но уже на двенадцати перекрестках. Управление велось в ручном режиме из специальной башни.

    Концепция автоматического светофора была предложена в 1928 году. Его мог установить и настроить любой электрик и все принялись закупать и устанавливать такие светофоры. Но сразу же возникли проблемы в больших городах, где существуют утренние и вечерние часы пик, в которые хорошо бы поменять планы координации светофоров, чтобы не создавались пробки. В полный рост встали проблемы нехватки персонала для этого ответственного дела. Пытливый американский разум задумался над дальнейшим совершенствованием дорожной автоматики.

    В период с 1928 по 1930-й годы изобретатели предложили различные конструкции детекторов давления, определяющих наличие автомобилей на перекрестке. Это позволило сделать первые модели светофоров, реагирующих на транспорт (traffic-actuated). Такие светофоры давали эффект на магистралях, где красный по главному ходу включался только если со стороны второстепенной дороги подъезжала машина. Такие системы стоят в США до сих пор и неплохо справляются со своей задачей на изолированных перекрестках. Похожим образом работают и пешеходные вызывные кнопки, при нажатии на которую в следующий цикл регулирования встраивается пешеходная фаза.

    В 1952 году в Денвере установили первый аналоговый контроллер, который позволил объединить несколько разрозненных перекрестков в единую управляемую сеть и переключать заранее рассчитанные планы координации в зависимости от времени суток и дней недели. В последующее десятилетие несколько сотен подобных систем было проинсталлировано по всему миру.

    Подобные системы активно использовали параметр смещения, включая зеленый не сразу на всех перекрестках, а со смещением, зависящим от расстояния между перекрестками и параметров транспорта («зеленая волна»). Специально обученный инженер рассчитывал и рисовал на бумажке схемы координации, которые потом закладывались в контроллеры. Система оказалась настолько простой и надежной, что активно используется до сих пор в городах, не обремененных излишним трафиком.

    В 1960 году в Торонто для управления светофорами установили первый «настоящий» компьютер – шикарный агрегат IBM 650 с барабанной памятью на 2000 машинных слов. Это был колоссальный прорыв в технологиях управления дорожным движением! Через три года под централизованным управлением находились более 20 перекрестков, а к 1973 году компьютер управлял уже 885 перекрестками!

    Видя столь явный успех, IBM продолжила работать над использованием своих компьютеров в управлении светофорами. В 1964 году стартовал проект в центре Сан Хосе с компьютером IBM 1710, а в 1965 для города Вичита Фоллс (Техас) был установлен IBM 1800 (продвинутая версия модели 1130 с увеличенным количество портов ввода/вывода), который успешно управлял 85 перекрестками. Компьютер в Сан-Хосе также был заменен впоследствии на IBM 1800. Система оказалась настолько удачной, что данную конфигурацию стали использовать во многих американских городах от Остина и Портленда до Нью Йорка.

    Вот он, легендарный аппарат IBM 1800 (источник картинки)

    Работа над стандартизацией систем управления светофорами стартовала в 1967 году. В рамках пилотного проекта построили управляющую систему для Вашингтона, которая включала 113 перекрестков, оснащенных 512 детекторами транспорта на основе индуктивной петли. Компьютер получил возможность не только вслепую переключать планы координации, но и получать информацию о транспортных очередях на перекрестках (тогда еще допплеровские радары для измерения скорости потока не использовали).

    Короче говоря, критическая масса подключенных к компьютерам светофоров была достигнута, и переход от количества к качеству был лишь делом времени. Начались масштабные исследования в области разработки управляющих алгоритмов.

    Идея иметь планы координации на все случаи жизни в теории была неплоха, но на все случаи жизни, как оказалось, планов не напасешься. Разработка каждого плана в 70-х производилась на бумаге и была довольно трудоемким и творческим процессом. И если для длинной улицы со светофорами, наподобие Ленинского проспекта в Москве, рассчитать алгоритмы было довольно легко, то на сети улиц это была уже совсем нетривиальная задача. Там более, что городов много, и не все из них могут себе позволить держать в штате грамотного транспортно инженера.

    И вот в 70-х британское исследовательское бюро TRRL (The Transport and Road Research Laboratory) разработало и внедрило на улицах Глазго систему SCOOT (Split, Cycle and Offset Optimization Technique), которая позволяла «играться» параметрами цикла светофорного регулирования в определенных границах в зависимости от информации транспортных детекторов, измеряющих наличие и длину очередей на светофорах. SCOOT совмещала преимущества фиксированных планов координации для сети и адаптивного управления, когда «умный» светофор сам «подруливает» циклом и длительностями зеленых сигналов. SCOOT в 80-х имел ряд успешных внедрений в Европе и Северной Америке. Более того, сейчас этот алгоритм (уже в третьем поколении) лицензирован более чем 100 компаниям для использования в составе своих систем.

    SCOOT в третьем поколении показывает чудеса изощренного управления: он умеет обрабатывать нестандартные ситуации, растаскивать заторы, сглаживать последствия вмешательства в транспортный поток регулировщиков и временных перекрытий движения, которые так любят устраивать в сами знаете какой стране.

    Одновременно со SCOOT как грибы после дождя в 70-е и 80-е годы стали появляться аналогичные системы управления. Австралийская система SCATS (Sydney Coordinated Adaptive Traffic System) стала основным конкурентом британцев и также широко внедрялась во всем мире. Как и SCOOT, SCATS относится к системам, «чувствительным» к трафику (traffic responsive).

    Также развивались и полностью адаптивные алгоритмы управления (traffic adaptive), который представляли в мире OPAC (Optimized Policies for Adaptive Control) и RHODES, разрабатываемый Аризонским универом.

    Сейчас разница в эффективности управления между адаптивными и «чувствительными» системами практически стерлась. Подобно гонке интернет браузеров, эти «тупоконечники» и «остроконечники» постоянно проводят исследования, чтобы доказать эффективность именно своего алгоритма, но отчеты независимых экспертов говорят о том, что в общем разницы-то особой нет.

    Зато сейчас с развитием и удешевлением компьютерной техники появились возможности повышения живучести систем управления. Часть управляющей логики стали зашивать непосредственно в дорожные контроллеры, которые даже в случае обрыва связи с центром не терялись и начинали объединяться в управляющие кластеры с соседними контроллерами. В условиях территориально распределенных систем управления обрыв каналов связи обычное дело, и такой бонус стал совсем не лишним.

    А что же в России?

    Собирался было закруглиться на сегодня и вспомнил вдруг о том, что ни словом не упомянул российский (советский) опыт. Итак, мне бы очень хотелось, чтобы мы были уникальны и впереди планеты всей, но это не так. Большинство отечественных работ по управлению трафиком на автодорогах основаны на переводе американской книжки 1972 года. В отличие от оборонки, эта область не отличалась уникальностью.

    Работы по централизованному компьютерному управлению светофорами начались у нас в стране в начале 80-х (то есть на 20 лет позже американцев). По заданию правительства Москвы и министерства транспорта РФ в Дефаулт-сити была создана система Старт, умевшая осуществлять координированное управление светофорами. В управляющем центре трудился сервер на «солярке» с базой данных Informix. Технически система была верхом доступного нашим специалистам совершенства. Более 400 светофорных объектов по всему городу управлялись из единого центра! Но ни о каком адаптивном управлении речи не шло. Фактически, это был аналог систем, которые внедрялись по всему миру в 70-е годы до появления адаптивных алгоритмов. Потом грянули всем известные события, никак не способствовавшие развитию отечественных транспортных систем. И сегодня мы имеем в разных городах форменный зоопарк из фрагментов западных систем управления. Но будем надеяться, что со временем ситуация в этой области нормализуется и появятся более интересные комплексные реализации. Ничего ведь сложного в этом нет. Правда ведь, коллеги?

    На этом предлагаю завершить обзор управляющих алгоритмов и перейти к транспортному моделированию, которое, в общем-то и наполняет всю эту технику смыслом. Мне бы хотелось рассказать в следующей публикации об использовании транспортных моделей, их разновидностях и интеграции в контур систем управления дорожным движением.

    АСУД и светофоры

    В современных автоматизированных системах управления дорожным движением, распространенных в большинстве европейских стран, широко используется информация от видеокамер, входящих в состав подсистем видеоконтроля. Полученная от них информация позволяет организовать оптимальное управление транспортными потоками, скоординировать работу ключевых транспортных узлов города и т. п. Преимуществом систем видеоконтроля является сочетание числовой и визуальной информации, которая радикально отличает их от других систем наблюдения. Например, возможна организация моментальной обратной связи с оператором системы, диспетчером центра управления при возникновении какой-либо внештатной ситуации или же для обычной проверки системы.

    Принцип работы системы видеоконтроля широко известен. Над определенным участком трассы, транспортным узлом, магистралью, опасным участком дороги на некоторой высоте устанавливается видеокамера. Сигнал от нее поступает в модуль обработки видеоинформации. В этом модуле происходит выделение подвижных транспортных средств и определение различных интегральных оценок. Далее в центре управления могут быть получены как числовые данные, для чего достаточно канала с низкой пропускной способностью, так и непосредственно видеоизображение с контролируемого участка.

    Системы видеоконтроля, ориентированные на транспорт, предоставляют данные трех типов:

    1. Информация о трафике для статистической обработки:

    • общее число обнаруженных автомобилей;
    • скорость;
    • ускорение транспортного потока;
    • плотность потока;
    • занятость полос движения;
    • классификация автомобилей.

    2. Информация о происшествиях на дороге:

    • высокая скорость, плотность потока или занятость полос;
    • наличие заторов или движения по встречной полосе;
    • остановившиеся или медленно движущиеся автомобили;
    • наличие на дороге подозрительных предметов.

    3. Информация о наличии/отсутствии автомобилей:

    • наличие приближающихся автомобилей;
    • наличие автомобилей, остановившихся на перекрестке;
    • число автомобилей, проехавших через зоны обнаружения;
    • измерение длины очереди.

    Датчик пробки на дороге в Германии

    Последний тип информации, как свидетельствует опыт зарубежных стран, широко применяется в системах управления светофорами. Система видеоконтроля интегрирована в модуль управления светофорами, что позволяет скоординировать работу всех светофоров перекрестка в каком-либо напряженном транспортном узле. Например, на наших дорогах пешеходу предоставляется одно и то же время на переход дороги независимо от того, едет ли по ней в данный момент один автомобиль или несколько десятков.

    Информационное обеспечение дорожного движения

    Во многих странах мира четко налажена информация участников движения о транспортной ситуации на направлениях движения, о возможных маршрутах объезда перегруженных участков, о парковках. На пересечениях дорог указываются не только разрешенные направления движения, но и названия районов и улиц. Для передачи водителям информации используются многопозиционные дорожные знаки, световые табло со сменной информацией, специальные радио и видеоканалы. Например, после включения световых табло с предупреждением о заторах, они устранялись за 20 – 30 минут; без табло на это уходило 3 – 4 часа.

    Техническая организация движения

    В настоящее время уже созданы технологии, соединяющие компьютерные чипы в транспортных средствах и на автомобильных дорогах. Разработаны специальные радары и приборы радиопредупреждения, с помощью которых можно избежать столкновения на дороге. Внедряются блокирующие устройства, не позволяющие запустить двигатель автомобиля лицам, находящимся в состоянии опьянения. Спутниковые технологии, разнообразные навигационные системы и системы определения местонахождения транспортного средства, доступные пока лишь немногим, скоро, по прогнозам экспертов, станут обычным явлением, помогая водителю найти дорогу в незнакомом городе или вызвать помощь простым нажатием кнопки. Все более широкое распространение получат системы, автоматически включающие устройства для передачи сигналов в полицию при срабатывании надувных подушек безопасности, угоне транспортного средства и т.д.

    В европейских государствах толчком к технической модернизации систем управления и контроля за движением автотранспорта стал опыт Франции.

    Следует отметить, что техническое перевооружение систем слежения за порядком на дорогах в этой стране было лишь одним из предпринятых мер по обеспечению безопасности движения.

    Вначале, в 2003 г. был принят новый закон “Об изменениях правил дорожного движения”, который предусматривал значительное ужесточение санкций за нарушения на дорогах.

    И лишь затем была проведена техническая модернизация дорог: управление светофорами в городах стало производиться из единого центра; на основных трассах были установлены новые камеры, связанные с радарами, которые автоматически засекали превышение скорости, фиксировали на пленку номер автомобиля, лицо его хозяина. Эти данные передавались на центральный компьютер, который без участия человека выписывал штраф владельцу машины.

    Благодаря этим нововведениям количество ДТП на французских дорогах снизилось за два года на треть.

    Тем не менее, в отдельных государствах существуют свои специфические особенности технической организации движения.

    Великобритания

    Одна из британских компаний разработала “транспортные видеокамеры”, которые должны повысить безопасность на дорогах, прежде всего, за счет регулирования скорости движения. Новые устройства – это вмонтированные в дорожное полотно светящиеся маячки, которые при помощи видеокамеры определяют скорость проезжающих автомобилей, износ их покрышек и идентифицирует номерные знаки. Связанная с компьютером камера диаметром 13 см возвышается над асфальтом меньше, чем на 4 мм.

    Когда скорость приближающегося транспортного средства измерена, устройство начинает работать подобно светофору – светодиоды подают автомобилистам световые сигналы от красного до зеленого. Использовать маячки планируется на железнодорожных переездах и пешеходных переходах.

    Данные, полученные благодаря маячкам, не будут использоваться для взыскания штрафа – это система предупреждения участников движения, а не наказания.

    В Великобритании же разработана новая система, способная при помощи спутников следить за соблюдением правил парковки. Если один из датчиков системы зафиксирует автомобиль, припаркованный в неположенном месте, он автоматически сообщит об этом полиции с помощью текстового сообщения.

    Датчики будут работать с помощью спутниковых систем GPS или новой европейской системы Galileo, которая разрабатывается в настоящее время. Сигнал от спутников постоянно принимается сенсором, расположенным непосредственно на дороге. Если рядом паркуется машина – сигнал ослабевает, после чего датчик автоматически информирует дорожную полицию.

    Цена каждого сенсора, обслуживающего только пять футов дороги (менее 2 м), составит 30 фунтов стерлингов (примерно 50 долл.). Британские власти считают, что это не так много, учитывая ожидаемые суммы штрафов за неправильную парковку.

    Кроме того, в Великобритании используется лазерное устройство для сканирования места дорожно-транспортного происшествия, что позволяет за 5 мин. произвести все необходимые процедуры оформления документов, связанных с аварией и установлением виновности водителей. Раньше на эти процедуры тратилось не менее 1 часа. Это значительно повлияло на организацию движения на дорогах страны: стало меньше заторов, увеличилась их пропускная способность.

    Япония

    С начала 2006 г. в этой стране на автомобилях появятся “умные” номера, оснащенные встроенным микрочипом, запоминающим и передающим информацию о номере автомобиля, его размере, месте регистрации и владельце.

    Цель эксперимента, проводимого министерством строительства и транспорта страны, – ограничить с помощью современных технологий скопление автомобилей в часы пик на центральных магистралях японских городов.

    Желающим проехать в центральную часть города в “запрещенные” часы в перспективе придется платить специальные сборы, размер которых и будет рассчитываться с помощью встроенного в автомобильный номер микрочипа. Для введения новой системы необходимо согласие местного органа самоуправления. Желание внедрить “умные” номера уже высказали шесть крупных муниципальных образований Японии. Если эксперимент будет удачным, новая система будет рекомендована к распространению во всех населенных пунктах, где зарегистрировано более 100 тысяч автомобилей.

    Помимо оптимизации транспортных потоков от новой системы ждут позитивного влияния на состояние окружающей среды.
    Впервые платить за право въезда в центр города в часы пик стали автомобилисты Сингапура. С помощью “умных” номеров власти Японии планируют первыми автоматизировать такие сборы.

    Когда же «поумнеют» светофоры?

    Представьте простейшую дорожную ситуацию: вы подъезжаете к перекрестку и останавливаетесь на «красный», а поперечная улица пуста. И вы теряете время до тех пор, пока светофор не соизволит переключиться. Разумеется, к бездушному набору разноцветных лампочек не может быть никаких претензий: как его запрограммировали, так он и светит. И все же нельзя ли сделать так, чтобы он работал хоть чуть-чуть поумнее?

    Оказывается, можно! Во всяком случае, у ученых из Дрезденского технического университета это получилось и в теории, и на практике – в швейцарском Цюрихе. Причем, созданная ими система способна к самообучению и экономит не только время и нервы водителей, но и бензин. Не говоря уже об окружающей среде, нагрузка на которую становится заметно меньше.

    Правда, дело в том, что такой «трехглазый умник» на отдельно взятом перекрестке будет не только не полезен, но и вреден: на соседних перекрестках быстро возникают прочные «пробки». Для нормальной работы необходимо увязать все в единую систему. Применив методы компьютерного моделирования, экспертам удалось добиться желаемого результата: несколько светофоров большую часть дня работают в «вечнозеленом режиме».

    Однако, такой транспортный рай на отдельно взятой территории пока имеет мало шансов распространиться повсеместно. Дело в том, что подавляющее число европейских улиц оснащено светофорами образца 60-70-х годов прошлого века. И комбинировать этот антиквариат с современными вычислительными машинами попросту бессмысленно. Ну а во что обойдется тотальная замена, легко себе представить. Да и растянется она на долгие-долгие годы.

    УЛИЦЫ БЕЗ СВЕТОФОРОВ

    Представьте себе на минуту лишенные светофоров, дорожных знаков и постовых-регулировщиков улицы в наводненном людьми даунтауне. Все участники дорожного движения предоставлены сами себе: водители автомобилей, велосипедисты, пешеходы… Вы представляете себе аварии, панику и всеобщий хаос? Однако все выглядит абсолютно наоборот.

    Несколько европейских муниципалитетов рискнули провести эксперимент под названием «Голые улицы», который неожиданно закончился оглушительным успехом. Специалисты по планированию и проектированию городских транспортных потоков в Германии, Дании и Голландии провели эксперимент с введением неуправляемых улиц и перекрестков, и нашли их более эффективными по сравнению с традиционными моделями. Как показала практика, водители тратят меньше времени на поездки, а в часы пик на дорогах реже создаются пробки.
    Идея проекта следующая: вместо регулирующих светофоров и дорожных знаков, участники движения используют невербальный контакт друг с другом. Другими словами, не ограниченные ничем водители и пешеходы становятся более осторожными и внимательными, обостряются их чувства, просыпается внутренняя дисциплина. Проектировщики сравнивают это с ситуацией, когда водитель подъезжает к перекрестку со сломанным светофором, или движется по улице, которую пересекают футбольные фанаты: в эти моменты приходится предельно концентрироваться на управлении автомобилем, и именно в таких стрессовых ситуациях водители показывают свой настоящий класс.

    У многих может возникнуть вопрос, а как же быть пешеходам, особенно детям? Один из разработчиков проекта, английский дорожный инженер Ben Hamilton-Baillie уверяет, что этот вопрос также удалось решить. Места возможного появления детей на проезжей части отмечены ярким цветом, который сигнализирует водителям о том, что необходимо быть особенно осторожным. И действительно, в «подопытных» городах водители заблаговременно снижают скорость перед въездом в школьную зону, как показал социальный опрос: «никто не хочет сбить ребенка».

    Во многих развивающихся странах нерегулируемое дорожное движение – неотъемлемая часть городской жизни. В перегруженных транспортных потоках Бали или Индонезии водители автомобилей, автобусов, мотоциклов, скутеров и прочие участники движения игнорируют знаки и светофоры, и, тем не менее, вполне безопасно передвигаются, полагаясь на негласные правила и свое чутье. Конечно, эта система работает чаще всего в местах с медленным трафиком и обилием пешеходов. Впрочем, чтобы представить себе это более явственно, не нужно заглядывать в другие страны. В качестве примера можно привести такие уголки Торонто, как Little Italy, Queen St. West и Kensington Market. Здесь водителям действительно приходится быть более внимательными и вежливыми. Безусловно, в ближайшее время в Торонто не будут проводиться никакие эксперименты из ряда «Голых улиц». Как сказал Les Kelman, главный управляющий транспорта города: «мы обходимся проверенной системой регулирования». Хотя, Kelman несколько лукавит. Новые веяния в дорожном движении Торонто все же есть, например, в системе пешеходных переходов. Здесь так же используется невербальный контакт водителя и пешехода, когда автомобилист в первую очередь обращает внимание на стоящего у перехода человека, а не на мигающие огни. По словам Kelman, в департаменте транспорта всегда интересуются опытом других стран, но прежде чем что-то применить на практике, они должны получить результаты длительного анализа. Так что, в настоящее время водителям Торонто лучше посматривать за светофорами и знаками, а не отвлекаться на глаза других участников движения. Целее будете.

    “Умные” светофоры, датчики в асфальте. Как технологии борются с пробками и нарушителями

    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.

    “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.

    Светофорная сигнализация

    Принцип светофорного регулирования движения

    Светофорная сигнализация на железнодорожном транспорте строится по скоростному принципу, в соответствии с которым каждое сигнальное показание передает приказ машинисту не только о запрещении или разрешении движения, но и о величине разрешаемой скорости следования. При этом каждое разрешающее показание содержит одновременно два приказа: основной – о допустимой скорости проследования данного светофора, и предупредительный – о разрешенной скорости проследования следующего светофора.

    Весь диапазон скоростей разбит на ступени:

    • максимальная (установленная) скорость V yст ;
    • нулевая (остановка) V 0 ;
    • промежуточные, обусловленные движением поездов по стрелочным переводам с отклонением на боковой путь:
      • промежуточная уменьшеннаяV 1 (25. 50 км/ч) при движении по стрелкам с марками крестовин 1/9, 1/11;
      • промежуточная повышеннаяV 2 (80, 120 км/ч) – при марках крестовин 1/18, 1/22.

    Передача необходимого числа приказов о допустимых скоростях движения достигается за счет цвета, числа и режима горения (немигающий или мигающий) огней светофора, а также числа дополнительных светящихся зеленых полос. При этом цвет и режим горения одного огня светофора (кроме красного) или верхнего при нескольких одновременно горящих огнях всегда указывают на требование сигнала последующего светофора. Например, зеленый огонь означает проследование данного и следующего светофоров с установленной скоростью; зеленый мигающий огонь – данный светофор можно проследовать с установленной скоростью, следующий светофор открыт и требует проследования его с уменьшенной скоростью (не более 80 км/ч); желтый мигающий огонь – данный светофор можно проследовать с установленной скоростью, следующий светофор открыт и требует его проследования с уменьшенной скоростью (не более 50 км/ч); желтый огонь – разрешается движение с готовностью остановиться, следующий светофор закрыт.

    Требования снижения скорости при подходе к входному, маршрутному или выходному светофору передаются двумя одновременно горящими огнями, из них нижний всегда желтый и немигающий. Промежуточная скорость, с которой разрешается проследование светофора, конкретизируется наличием или отсутствием зеленой светящейся полосы: уменьшенная (не более 50 км/ч) – отсутствие зеленой полосы при горении двух огней на светофоре); повышенная не более 80 км/ч – наличием одной светящейся зеленой полосы при горении двух огней на светофоре; повышенная не более 120 км/ч – наличием двух светящихся зеленых полос при горении двух огней на светофоре.

    Сигнал остановки – один красный огонь не содержит предупреждения и только запрещает движение.

    По значению запрещающего показания светофоры делятся на:

    • абсолютно-запрещающие, проезд которых при запрещающем их показании не разрешается (входные, выходные, маршрутные, горочные, прикрытия, заградительные и проходные при полуавтоматической блокировке);
    • остановочно-разрешающие, проезд которых при запрещающем показании, а также при непонятном или погасшем сигнальном огне разрешается только после обязательной остановки поезда перед светофором. Дальнейшее движение разрешается до следующего светофора со скоростью не более 20 км/ч с особой бдительностью и готовностью остановиться при появлении препятствия для дальнейшего движения (предупредительные и проходные светофоры при автоблокировке);
    • условно-разрешающие, запрещающее показание которых требует остановки поездов одних категорий и разрешает проезд поездам других категорий (проходные светофоры, установленные на затяжных подъемах, а также маневровые).

    Пригласительный сигнал – мигающий лунно-белый огонь включает на входном светофоре дежурный по станции в случаях неисправности устройств автоматики и телемеханики, приводящих к невозможности открыть светофор на разрешающий огонь. Пригласительный сигнал разрешает проследовать светофор с красным огнем, с непонятным показанием или при негорящих огнях со скоростью не более 20 км/ч с особой бдительностью и готовностью остановиться, если встретится препятствие для дальнейшего движения.

    Схемы осигналивания станций

    Для пояснения принципов работы светофорной сигнализации применяются схемы (графики) осигналивания, на которых сигнальные огни светофоров имеют следующие условные обозначения:

    Разберем схему сигнализации предвходного, входного и маршрутного светофоров в зависимости от сигнальных показаний выходных светофоров при применении стрелочных переводов с крестовинами марок 1/9 и 1/11:

    Прием поезда на главный путь с остановкой разрешается горением одного желтого огня на входном светофоре Н, без остановки (сквозной пропуск) – горением зеленого огня. Если на входном светофоре Н горит желтый мигающий огонь, то это означает, что на выходном светофоре HI горят два желтых огня (установлен вариантный маршрут отправления через путь IIП). В этом случае поезду разрешается следовать на станцию с установленной скоростью, но выходной светофор HI требует проследования его с уменьшенной скоростью.

    При приеме поезда на боковой путь на входном светофоре Н горят два желтых огня, разрешающих движение с уменьшенной скоростью с готовностью остановиться у закрытого светофора Н3. При этом на предупредительном светофоре 1 включается желтый мигающий огонь, означающий, что поезд проследует по станции по боковому пути. При горении двух желтых огней, из которых верхний мигающий, разрешается проследовать по боковому пути без остановки с уменьшенной скоростью.

    При укладке на станции стрелочных переводов с крестовинами пологих марок (1/18 и 1/22) на входных, маршрутных и выходных светофорах применяются сигнальные показания с одной или двумя зелеными полосами:.

    Прием поезда с остановкой на боковом пути по стрелочному переводу с крестовиной марки 1/18 разрешается включением на входном светофоре Н двух желтых огней и одной зеленой полосы. Поезд должен следовать на станцию со скоростью не более 60 км/ч с готовностью остановиться у выходного светофора НЗ.

    Безостановочное проследование поезда по боковому пути разрешается горением на входном светофоре Н одного зеленого мигающего, одного желтого огней и одной зеленой полосы. Поезд может следовать на станцию со скоростью не более 80 км/ч, выходной светофор НЗ открыт и требует проследования со скоростью не более 80 км/ч.

    Безостановочное проследование поезда по боковому пути с дальнейшим отклонением разрешается горением на входном светофоре Н двух желтых огней, из них верхнего мигающего, и одной зеленой полосы. Поезд может следовать на станцию со скоростью не более 80 км/ч на боковой путь, выходной светофор Н3 открыт и требует проследования его с уменьшенной скоростью.

    Во всех рассмотренных случаях сигнализации входного светофора Н с применением зеленой полосы на предупредительном светофоре 1 горит зеленый мигающий огонь, означающий, что поезд принимается на станцию по стрелочным переводам, имеющими пологую марку крестовины.

    Проходными светофорами на участках, оборудованных автоблокировкой с трехзначной сигнализацией, подаются сигналы: один зеленый огонь – разрешается движение с установленной скоростью, впереди свободны два и более блок-участка; один желтый огонь – разрешается движение с готовностью остановиться, следующий светофор закрыт; один красный огонь – запрещается проезжать сигнал.

    При четырехзначной сигнализации автоблокировки проходные светофоры имеют следующие сигналы: один зеленый огонь – впереди свободны три и более блок-участка; один желтый и один зеленый огни – впереди свободны два блок-участка, один желтый огонь – впереди свободен один блок-участок. Значение красного огня то же, что и при трехзначной автоблокировке.

    Конструкции светофоров

    Светофоры являются круглосуточными сигналами, сигнальным элементом которых является оптическая система, включающая в себя источник света, устройство фокусировки и светофильтр.

    В зависимости от вида оптической системы светофоры подразделяются на линзовые и прожекторные.
    Линзовый светофор для каждого сигнального показания имеет отдельную оптическую систему – линзовый комплект.
    Прожекторный светофор имеет специальный механизм, который позволяет при одной оптической системе получить три различных по цвету сигнальных показания. Ввиду сложности конструкции и меньшей надежности работы прожекторные светофоры при новом строительстве не применяют, а при реконструкции устройств СЦБ на станциях и перегонах заменяются линзовыми.

    В настоящее время широко внедряются светофоры на светоизлучающих диодах. Такие светофоры по виду оптической системы следует относить к линзовым, однако в них отсутствуют линзовые комплекты и светофильтры, так как функции источника света, устройства фокусировки и светофильтра выполняют светодиоды зеленого, желтого и красного цветов. Каждое сигнальное показанием формируется десятком светодиодов, расположенных по окружности. Срок службы светодиодов значительно превышает срок службы ламп накаливания, а их энергопотребление в десятки раз меньше.

    По конструкции и способу установки светофоры могут быть мачтовые, карликовые, и размещаемые на консолях и мостиках.
    Мачтовые светофоры устанавливают на перегонах, главных путях станций и на боковых путях, по которым осуществляется безостановочный пропуск поездов со скоростью более 50 км/ч, а также в качестве групповых и горочных светофоров и их повторителей, заградительных светофоров и маневровых с подъездных путей и из тупиков.
    Карликовые светофоры используют на станциях в качестве выходных с путей, по которым не предусматривается безостановочный пропуск поездов, маневровых и входных светофоров для приема поездов и подталкивающих локомотивов по неправильному пути на двухпутном участке.
    Консольные светофоры и светофоры, размещаемые на мостиках, применяют там, где по условиям габарита нельзя установить мачтовый светофор в междупутье.

    Мачтовый светофор состоит из мачты (1), на которой с помощью кронштейнов крепится одна или несколько светофорных головок. Мачта светофора может быть железобетонной или металлической. Металлическая мачта закрепляется в стяжном стакане, размещенном на бетонном фундаменте.

    Головки линзовых светофоров в зависимости от числа показаний выполняют одно-, двух- и трехзначными и собирают из одного, двух или трех корпусов из алюминиевого сплава, либо из цельнолитого чугунного корпуса, линзовых комплектов (5), козырьков (7) и деталей фонового щита (6). Фоновый щит черного цвета устанавливается на корпусе светофорной головки для улучшения видимости сигнальных огней в солнечную погоду. Для защиты от прямых солнечных лучей, вызывающих отблески на линзах, каждый линзовый комплект снабжается козырьком.

    Мачтовые светофоры могут иметь различные указатели, которые размещаются под нижней светофорной головкой: зеленая светящаяся полоса, световой или маршрутный указатель.

    Световые указатели (3) применяют на светофорах, когда расстояние между смежными светофорами менее тормозного пути. При этом на светофоре, ограждающем участок менее тормозного пути, устанавливают световой указатель с двумя вертикальными светящимися стрелками белого цвета, а на предупредительном к нему светофоре – такой же указатель в виде одной стрелки белого цвета.

    Маршрутные указатели (4) предназначены для указания направления движения поезда и маневровых составов (направо, налево или прямо) и номера пути приема (с лампами белого цвета) или отправления (с лампами зеленого цвета).

    Под указателями, а при их отсутствии – под нижней сигнальной головкой располагается литерная табличка (2) с обозначением светофора.

    В отличие от мачтового светофора карликовый линзовый светофор не имеет мачты и состоит из светофорной головки с линзовыми комплектами, козырьками и без фонового щита, устанавливаемой непосредственно на бетонный фундамент, либо на металлический кронштейн.

    Основной частью светофорной головки является линзовый комплект, который состоит из корпуса (4), наружной бесцветной ступенчатой линзы (1), внутренней цветной линзы (2) красного, зеленого, желтого, синего или лунно-белого цвета, ламподержателя (5) с лампой накаливания.

    Нить светофорной лампы находится в фокусе линз комплекта. За счет ступенчатых линз рассеивающийся световой поток электрической лампы собирается и концентрируется. Проходя через линзу-светофильтр, световой поток окрашивается, а пройдя через бесцветную линзу, преобразуется в прямолинейный сигнальный луч с малым углом рассеивания. Если светофор расположен на кривых участках пути, в линзовый комплект перед наружной линзой устанавливают рассеивающую линзу с углом рассеивания 10° или 20°.

    Наружные линзы карликовых светофоров обычно имеют дополнительную линзу – область с особым углом рассеивания, улучшающую восприятие огня светофора с близкого расстояния.

    Читать еще:  Формула расчета среднесписочной численности работников за год, квартал, месяц и день
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector