9856

40

программам. Такие контроллеры предназначены для управления дорожным движением на перекрестках с мало изменяющейся в течение дня интенсивностью движения.

2.Вызывные устройства, обеспечивающие переключение светофорных сигналов по вызову пешеходами или транспортными средствами, прибывающими с прилегающих к магистрали улиц. Эти контроллеры предназначены для управления эпизодическим движением пешеходов или транспортных средств по пересекающимся направлениям. Длительность разрешающих сигналов фиксирована.

3.Контроллеры адаптивного управления, обеспечивающие непостоянную длительность фаз (разрешающих сигналов). Они предназначены для управления движением на перекрестках, где интенсивность движения часто изменяется в течение суток. Длительность сигналов так же, как и всего цикла регулирования, меняется в заранее заданных пределах от минимального до максимального значения.

б) Системные контроллеры переключают сигналы светофоров по командам управляющего пункта или какого-либо контроллера, включенного в систему и выполняющего роль координатора. К ним относятся следующие типы:

1.Программные контроллеры жесткого управления. Управляют движением по заранее заданным программам. Все входящие в систему дорожные контроллеры подключены к магистральному каналу связи. Программа выбирается и включается по команде управляющего пункта или одного из контроллеров.

2.Контроллеры непосредственного подчинения жесткого и адаптивного управления. Каждый из них имеет отдельный канал связи с управляющим пунктом. Момент включения и длительности сигналов зависят от команд, поступающих из УП по указанному каналу связи. В свою очередь каждый контроллер по этим же каналам информирует УП о режиме функционирования и исправности своего оборудования. Контроллеры адаптивного управления имеют возможность коррекции управляющих воздействий. Каждый контроллер имеет только одну заложенную в него программу, выполняющую роль резервной. Она реализуется при нарушении связи с УП, когда контроллер временно переходит на локальный режим управления.

3.Контроллеры для переключения символов управляемых дорожных знаков (УЗН) и указателей рекомендуемой скорости (УСК).

Помимо данной классификации, все ДК находящиеся в эксплуатации, можно разделить на две группы:

контроллеры, обеспечивающие только по фазное управление (длительность разрешающих сигналов для всех направлений данной фазы одинаковы);

контроллеры, имеющие возможность обеспечивать, помимо по фазного, управление по отдельным направлениям перекрестка.

41

Рисунок 14 Структурная схема контроллера ВПУ – выносной пункт управления; ТВП – табло вызова пешеходов; ДТ – детектор транспорта

Исходя из назначения ДК основными его устройствами являются: - блок управления (програмно-логическое устройство) и силовая часть (исполнительное устройство).

Блок управления предназначен для формирования длительности основных и промежуточных тактов регулирования, силовая часть – для переключения сигналов светофоров.

Управление светофором происходит автоматически. Однако нередко возникает необходимость в ручном управлении перекрестком (спецрежим), поэтому предусматривается пульт управления, который может быть встроенным или выносным.

Блок опорных импульсов формирует импульсы, необходимые как для работы самого контроллера, так и его телеуправления.

Блок контроля следит за правильностью отработки тактов светофорной сигнализации, а также за исправностью силовых цепей контроллера.

Подключение к блоку управления детекторов транспорта позволяет продлить действие разрешающих сигналов, если не обнаружен разрыв в транспортном потоке в направлении, где включен зеленый сигнал.

5.3 Детекторы транспорта

Детекторы транспорта предназначены для обнаружения транспортных средств и определения параметров транспортных потоков.

Рисунок 15 Общая структурная схема ДТ

Любой детектор включает в себя чувствительный элемент (ЧЭ), усилительпреобразователь и выходное устройство (ВУ).

42

Чувствительный элемент непосредственно воспринимает факт прохождения или присутствия транспортного средства в контролируемой детектором зоне в виде изменения какой-либо физической характеристики и вырабатывает первичный сигнал.

Усилитель-преобразователь усиливает, обрабатывает и преобразует первичные сигналы к виду, удобному для регистрации измеряемого параметра транспортного потока. Он может состоять из двух узлов: первичного и вторичного преобразователей. Первичный усиливает и преобразует сигнал к виду удобному для дальнейшей обработки. Вторичный преобразователь обрабатывает сигналы для определения измеряемых параметров потока, представления их в той или иной физической форме.

Выходное устройство предназначено для хранения и передачи по специально выделенным каналам связи в УП или контроллер сформированной детектором транспорта информации.

Детекторы транспорта можно классифицировать по назначению, принципу действия чувствительного элемента и специализации (измеряемому ими параметру).

а) По назначению детекторы делятся на проходные и присутствия:

проходные детекторы выдают нормированные по длительности сигналы при появлении транспортного средства в контролируемой детектором зоне. Параметры сигнала не зависят от времени нахождения в этой зоне транспортного средства. Таким образом, этот тип детекторов фиксирует только факт появления автомобиля, что необходимо для реализации алгоритма поиска разрыва в потоке.

детекторы присутствия выдают сигналы в течение всего времени нахождения транспортного средства в зоне, контролируемой детектором. Эти типы детекторов по сравнению с проходными применяются реже, так как они предназначены в основном для обнаружения предзаторовых и заторовых состояний потока, определения длины очередей, транспортных задержек.

б) По принципу действия чувствительного элемента детекторы можно разделить на 3 группы: контактного типа, излучения, измерения параметров электромагнитных систем.

Чувствительные элементы контактного типа бывают электромеханические, пневмо- и пьезоэлектрические. Их объединяет то, что сигнал

опоявлении автомобиля возникает от непосредственного его соприкосновения с ЧЭ. Электромеханический ЧЭ состоит из двух стальных полос, за

вулканизированных герметически резиной. Его устанавливают перпендикулярно движению на уровне дорожного покрытия. При наезде колеса на ЧЭ контакты замыкаются и формируется электрический импульс.

Пневмоэлектрический ЧЭ представляет собой резиновую трубку, заключенную в стальной лоток. Лоток состоит из секций, эластично соединенных между собой, что позволяет устанавливать его поперек ПЧ в соответствии с профилем дороги. Один конец трубки заглушен, а другой связан с пневморэле. При наезде авто на трубку давление воздуха внутри нее повышается, воздействует на пневморэле и замыкает электрические контакты.

Пьезоэлектрический ЧЭ представляет собой полимерную пленку, обладающую способностью поляризовать на поверхности электрический заряд при механической деформации. Для предохранения от механических повреждений

43

пленку оборачивают резиновой лентой, а ленту в свою очередь латунной сеткой, являющейся одновременно электростатическим экраном.

Следует отметить, что элементы контактного типа сравнительно просты по конструкции и монтажу, однако имеют общий недостаток (считают оси, а не число автомобилей).

К чувствительным элементам излучения следует отнести:

фотоэлектрические, радарные, ультразвуковые.

Фотоэлектрический ЧЭ включает в себя источник светового луча и приемник с фотоэлементом. При прерывании луча транспортным средством изменяется освещенность фотоэлемента, что вызывает изменение его электрических параметров. Луч света направляют поперек проезжей части, а излучатель и фотоприемник располагают по разные стороны дороги. Недостатком является большая погрешность измерений, возникающая при многорядном интенсивном движении. Кроме этого, подобные ЧЭ ненадежны в эксплуатации, так как часто выходят из строя от воздействия окружающей среды.

Радарный ЧЭ представляет собой направленную антенну, устанавливаемую сбоку от проезжей части или над ней. Излучение направляется вдоль дороги и, отражаясь от движущегося автомобиля, принимается антенной. Данный ЧЭ не только фиксирует факт проезда автомобилем контролируемой зоны, но и его скорость по разности частот колебаний излученной и отраженной радиоволн (эффект Доплера).

Ультразвуковой ЧЭ представляет собой приемо-излучатель импульсного направленного луча. Выполнен в виде параболического рефлектора с помещенным внутри пьезоэлектрическим преобразователем, генерирующим ультразвуковые импульсы. В основу работы положен принцип отражения ультразвуковых импульсов от поверхности проходящего автомобиля. Недостатком является излишняя чувствительность к акустическим и механическим помехам, а также необходимость жесткого фиксирования в пространстве.

К ЧЭ параметров электромагнитных систем относятся:

Магнитный ЧЭ, состоящий из катушки с магнитным сердечником. Катушку помещают в трубку для защиты от повреждений и закладывают под дорожное покрытие на глубину 15-30 см. Автомобиль регистрируется благодаря искажению магнитного поля в момент прохождения автомобиля. Недостатками являются низкие помехоустойчивость и чувствительность. Не регистрируются транспортные средства движущиеся с малыми скоростями (менее 10 км/час).

Индуктивный ЧЭ представляет собой рамку, состоящую из одного-двух витков изолированного и защищенного от механических воздействий провода. Рамку закладывают под дорожное покрытие на глубину 5-8 см. При прохождении автомобиля изменяется индуктивность рамки, и таким образом регистрируется транспортное средство.

5.4Дорожные знаки 5.4.1 Общие сведения

Дорожные знаки относятся к техническим средствам организации дорожного движения и являются обязательной принадлежностью всех автомобильных дорог и улиц населенных пунктов. Предназначены для информирования участников дорожного движения о режимах, условиях, направлениях и маршрутах движения,

44

местах расположения площадок отдыха, различных объектов сервиса и целый ряд специфических функций.

Первые дорожные знаки были утверждены в 1909 г. в г. Париже на I Международной Конвенции. Их число соответствовало четырем: «Неровная дорога», «Извилистая дорога», «Пересечение с железной дорогой», «Перекресток». Однако не были решены вопросы о форме и цвете знаков.

В1926 г. на очередной Конвенции добавили ещё два знака: «Неохраняемый железнодорожный переезд», «Остановка обязательна», а в 1928 г. число знаков увеличено до 19.

В1931 г. в г. Женеве на Конвенции по дорожному движению число узаконенных знаков увеличилось до 26 и они были распределены на 3 группы: предупреждающие, предписывающие и указательные.

В1949 г. принят протокол о дорожных знаках и сигналах в котором были даны рекомендации о местах размещения дорожных знаков, минимальных размерах

ицветах знаков. У предупреждающих и запрещающих знаков фон белый или светло-желтый, у предписывающих – синий. Утверждено 22 предупреждающих знака, 18 запрещающих, 2 предписывающих и 9 указательных.

В1968 г. на Международной Конвенции в г. Вена бал представлен проект нового Протокола по дорожным знакам. Принят единый дорожный язык для всех водителей во всем мире. Число узаконенных знаков возросло с 54 до 98. В дальнейшем в 1971 г. конвенция была дополнена Европейским соглашением.

Эти два документа послужили основой для разработки отечественных нормативных документов по организации дорожного движения:

- ГОСТ 10807–78 «Знаки дорожные. Общие технические условия» с изменениями, внесенными в 1984 г.

- ГОСТ 23457–86 «Технические средства организации дорожного движения. Правила применения».

5.4.2 Классификация

Дорожные знаки классифицируют:

а) по информационно-смысловому содержанию: предупреждающие,

приоритета, запрещающие, предписывающие, информационно-указательные, сервиса, дополнительной информации.

Название группы говорит об их функциональном назначении:

-предупреждающие, информационно-указательные, сервиса информируют о дорожных условиях, порядке движения, различных объектах на дороге или вблизи нее;

-запрещающие и предписывающие, а также знаки приоритета вводят определенные ограничения, которые распространяются на всех или какую-то группу участников движения.

б) по продолжительности действия:

-стационарные;

-временные.

в) по объему передаваемой информации:

- однопозиционные, предназначенные для информирования участников движения о постоянно действующих факторах в течение определенного продолжительного периода времени;

45

-Многопозиционные, предназначенные для информации участников движения о факторах, действие которых является повторяющимся или кратковременным.

г) по материалу знаконосителя:

-металлические;

-полимерные.

д) по способу освещения:

С внешним освещением. Знак освещается специальным источником света, расположенным над знаком на расстоянии от освещаемой поверхности, обеспечивающим необходимую яркость и равномерность её освещения;

С внутренним освещением. Корпус знака изготавливают из полимерных материалов, окрашивают внутри белой краской для обеспечения лучшего рассеивания света. Внутри корпуса крепится источник света. На переднюю панель с тыльной стороны наносят символ знак, а оставшуюся площадь закрашивают краской, соответствующей цвету фона, предусмотренного ГОСТ 10807-78.

Со световозвращающей поверхностью:

-Кубические световозвращатели (катафоты) имеют три взаимно перпендикулярные плоскости. Световой поток последовательно отражается от этих плоскостей и возвращается обратно к источнику света;

-Монолитные световозвращатели изготавливают методом прессования, формуя преломляющие выпуклые и вогнутые сферические поверхности различной кривизны;

1пластический материал, 2 отражающий слой

-Пленочные линзовые световозвращатели изготавливают в виде многослойной конструкции, содержащей стеклосферы из высокооптического стекла, отражающий слой, слой лака для закрепления стеклосфер, прозрачный цветной слой и промежуточный слой, располагаемый между отражающим слоем и стеклосферами.

3 – цветной замыкающий слой, 4 – микрошарики, 5 фиксирующий слой,

6– промежуточный слой, 7 – клеевой слой, 8 – глянцевый слой, 9 – крафт-бумага

-Световозвращающая пленка. В качестве отражающего слоя служит алюминиевая фольга или слой, образованный методом вакуумной металлизации.

46

При изготовлении пленки на основе алюминиевой фольги на нее последовательно наносят промежуточный и фиксирующий слои, затем распределяют микрошарики и закрепляют их подкрашенным замыкающим слоем лака.

При металлизированном отражающем слое вначале создают основной слой с пигментами служащий светофильтром, а затем наносят фиксирующий слой, микрошарики, отражающий слой, клеевой слой с крафт-бумагой.

Микрошарики изготавливают из высоко оптического стекла с коэффициентом преломления 2,2. Фиксирующий, промежуточный и замыкающий слои изготавливают из прозрачных атмосфероустойчивых полимеров с показателем преломления 1,4-1,5 (не ниже).

5.4.3 Общие принципы расстановки дорожных знаков

Почти вековой опыт применения дорожных знаков в различных странах мира позволяет сформулировать общие принципы, которыми следует руководствоваться в разработке дислокации дорожных знаков как на автомобильных дорогах, так и на улично-дорожной сети городов.

В соответствии с принятой системой дорожных знаков целесообразно выдерживать определенную последовательность проектирования от общего к частному:

а) На первом этапе основной задачей составителей дислокации дорожных знаков является размещение на схеме дороги знаков, обеспечивающих водителей общей информацией: о маршруте движения, пройденном пути, направлении движения, расстояниях до узловых пунктов, названиях населенных пунктов, природных объектов, о размещении пунктов обслуживания;

б) На втором этапе выделяют участки с характерными условиями движения и проверяют соответствие их транспортно-эксплуатационных характеристик требованиям безопасности и удобства движения в различные время суток и в различных погодных условиях; выделяют неблагоприятные места, о которых водителей информируют посредством предупреждающих знаков и знаков приоритета.

К таким местам относятся: пересечения с железнодорожным и трамвайным полотном; повороты с малыми радиусами кривизны; крутые подъемы и спуски; участки дорог со скользким или неровным покрытием, сужением проезжей части; участки, проходящие вблизи детских учреждений; возможные места появления диких животных, падения камней; места ограниченной видимости в плане и профиле и др.

в) На третьем этапе в неблагоприятных по условиям движения местах с целью упорядочения направлений и скорости движения, повышения средней скорости транспортного потока, пропускной способности и безопасности движения разрабатывают схему дислокации предписывающих и некоторых информационноуказательных знаков, а также знаков информирующих водителей о направлении движения по полосам, местах стоянок, разворотных площадок и пешеходных переходов.

г) На четвертом этапе наиболее детально рассматривают места, не удовлетворяющие требованиям безопасности движения, несущей способности

47

искусственных сооружений, санитарных норм и решается вопрос о введении местных ограничений путем установки соответствующих запрещающих знаков.

При проектировании дислокации знаков, вводящих различные ограничения, следует помнить, что эти знаки не только имеют цель, направленную на сбережение жизни и здоровья людей, но и создают определенные, иногда очень существенные неудобства, связанные с перепробегом транспортных средств, увеличением времени доставки грузов и пассажиров, затруднения в погрузке и выгрузке и т.д. Следовательно, при решении вопроса о введении какого-либо ограничения необходимо выполнить анализ социальных, технических и экономических последствий этого ограничения.

К участкам потенциального введения ограничений относятся:

-зоны оживленного пешеходного движения вдоль и поперек проезжей части, зоны возможного скопления людей;

-автобусные остановки, места кратковременной и длительной стоянки автомобилей;

-участки частой смены полос движения; зоны пересечения, слияния и разветвления транспортных потоков; зоны резкого изменения скорости свободного движения, транспортных потоков;

-места изменения ширины проезжей части, числа полос движения по отношению к смежным участкам;

-места с ограниченной видимостью в плане и профиле;

-места со светофорным регулирование, односторонним движением, реверсивным движением.

д) На пятом этапе корректируют дислокацию с целью устранения противоречащих друг другу знаков, максимального сокращения количества знаков без ущерба для условий безопасности и комфортабельности движения. Решаются вопросы о необходимости установки предварительных, повторных и дублирующих знаков. Окончательно уточняют размеры и конструкцию дорожных знаков. Строят график дислокации, который имеет следующий вид (рисунок 16).

Пр и м е ч а н и я

Повторение знака – это установка знака, одноименного с основным, на некотором расстоянии за ним по ходу движения. Повторение знака является необходимым, если в зоне действия находится пересечение дорог. Повторный знак устанавливают сразу за перекрестком и зависит от характера передаваемой информации. Исключение составляют знаки 1.1, 1.2, 1.9, 1.10, 1.21, 1.23, которые повторяются независимо от наличия перекрестка после установки основного знака, (см. рисунок 17).

Дублирование знака - это установка знака, одноименного с основным, в одном створе слева от дороги, на разделительной полосе (островке) или над проезжей частью. Дублирование применяют в тех случаях, когда имеется опасение, что основной знак может быть не замечен водителем при достаточно широкой проезжей части и интенсивном движении. При наличии двух и более полос в одном направлении обязательно дублируют знаки, ограничивающие левый поворот или разворот транспортных средств, так как эти маневры совершаются из крайней левой полосы (см. рисунок 17).

Предварительная установка – это установка знака, одноименного с основным, на некотором расстоянии до него. Предварительная установка является для водителей предупреждением о предстоящем ограничении или изменении порядка движения; о необходимости изменения маршрута движения, если требование основного знака не может быть выполнено водителем; об объектах, расположенных на пути следования (знаки

48

сервиса с указанием расстояния до объекта). Необходимость в установке предварительного знака отпадает, если стандартом предусмотрен соответствующий предупреждающий знак, (см. рисунок 17).

Рисунок 16 Дислокация дорожных знаков (пример)

Рисунок 17 Дублирование знаков (пример)