Система автоматического контроля дорожного движения

Рис. 5 Схема размещения детекторов для выбора программы координации

В момент появления спецавтомобиля в контролируемой детектором зоне на перекрестках участка в направлениях, конфликтующих с маршрутом его движения, включается минимальный зеленый сигнал на время t_3min (обычно 10—12 с), что обеспечивает предварительную разгрузку этого направления. Учитывая, что до t_3min и после него должны быть промежуточные такты (красный с желтым и желтый сигналы), расстояние от ЧЭ детектора до первого перекрестка участка

L_{ЗУ I} > (t_ЖК + t_3min + t_Ж) v_ca / 3,6 (2),

где: v_ca — скорость спецавтомобиля, км/ч.

По мере движения спецавтомобиля через перекрестки участка «зеленой улицы» длительность красного сигнала  в конфликтующем направлении возрастает. Для снижения задержки в этом направлении и исключения случаев проезда на красный сигнал длительность ограничивается до t_Кmax (последний перекресток участка). Таким образом, интервал времени, разделяющий моменты фиксации спецавтомобиля и выключения ЗУ на участке, должен соответствовать t_{выкл зу} = t_ЖК + t_3min + t_Ж + t_Кmax, а длина участка «зеленой улицы»

L_{ЗУ II} = t_Кmax v_ca/3,6 (3).

1.2.3.Основные характеристики детекторов

Важнейшей задачей в  АСУД является измерение параметров транспортных потоков. Поскольку окончательная обработка информации этого типа выполняется управляющими вычислительными комплексами, находящимися на достаточно большом расстоянии от детекторов транспорта, то вся собираемая информация передается в управляющий вычислительный комплекс (УВК) по каналам связи, т.е. фактически в АСУД выполняется телеизмерение указанных параметров.

Тип параметров, их количественные и качественные характеристики, а также точность измерения определяются требованиями алгоритмов автоматического и диспетчерского управления, а также задачами сбора статистической информации.

Основными параметрами  транспортного потока, подлежащими  измерению, регистрации и использованию в АСУД, являются:

• моменты времени проезда автомобилями заданных сечений дороги;
• интенсивность транспортного потока и объем движения (число 
  автомобилей, прошедших сечение дороги) за промежуток времени любой длительности (Т измерения);
• средняя пространственная скорость потока на заданном участке дороги и за заданное Т измерения;
• плотность потока на заданном участке дороги за заданное Т измерения;
• длина очереди автомобилей у перекрестка в заданном направлении движения.

Эти параметры измеряются в АСУД обычно с помощью ДТ двух типов - проходного и присутствия. Указанные детекторы современного типа выполняются одно- или многополосными. В первом случае появляющаяся на выходе детектора измеряемая информация относится только к одной полосе движения, во втором детекторы на выходе выдают раздельно по каждой полосе всю измеряемую информацию, относящуюся к ней. Обычно используются детекторы, измеряющие параметры транспортного потока на ширине дороги до восьми полос движения (в любом направлении).

Среднюю пространственную скорость v_s потока принято находить по времени проезда зоны действия ЧЭ детектора заданной длины — мерной базы:

v_s =

(4),

где    S — мерная база, м;

        n — объем движения за период измерения, ед.;

t_i — время проезда мерной базы i-м автомобилем, с.

Введем параметр —  занятость θ, %. конкретного участка дороги. Определение занятости также сводится к измерению времени проезда зоны действия ЧЭ:

(5),

где:  Т — период измерения, с.

Если обозначить длину  автомобиля через l_i, то

= (6),

где: v_i — скорость i-го автомобиля, м/с.

Легко убедиться, что занятость связана с плотностью потока k, ед/м, через выражение

θ = kL100 (7),

где: L — средняя суммарная длина автомобиля и участка дороги, на котором выполняется измерение.

Путем измерения времени  проезда автомобилями мерной базы можно  измерить не только занятость, но среднюю скорость и плотность потока. Если принять скорость v автомобиля, проходящего по мерной базе S, неизменной, то время проезда этой базы

 

t_i =

(8).

Длина очереди автомобилей  у перекрестка может быть измерена одним из трех способов, используемых в АСУД (см. рис.6).

Рис. 6 Измерение длины очереди посредством детекторов присутствия с помощью  а – «длинного» ЧЭ; б – множества ЧЭ; в – граничного ЧЭ.

 

1. С помощью детектора  ДТ₁ с «длинным» чувствительным элементом, охватывающим пространство дороги l_дор, больше измеряемой длины очереди (рис. 9, а). Выходной сигнал такого детектора обычно индуктивного типа пропорционален металлической массе автомобилей А₁ ÷ А₄, находящихся в пределах чувствительного элемента. Выход детектора ДТ₁ присоединен к преобразователю «аналог-код», преобразующему выходной сигнал в двоичный код.

2. С помощью множества детекторов присутствия с чувствительными элементами длиной, равной средней длине автомобиляв потоке и устанавливаемых в полосе движения по длине l_дор. Тогда одновременная занятость ряда детекторов характеризует длину 
очереди (рис. 9, б).

3. С помощью детекторов присутствия, устанавливаемых в определенных «граничных» сечениях l дорога и измеряющих занятость дороги в этих сечениях (рис. 9, в). Увеличение занятости свыше заданной границы характеризует появление очереди длиной не меньше l_дор.

Важное значение при  создании системы имеет выбор  места расположения ДТ на обслуживаемой дорожной сети с целью решения поставленных перед системой задач.

• Расположение детекторов у перекрестков для реализации локальных и тактических алгоритмов управления, а также задач сбора статистики. В этом случае чувствительные элементы ДТ располагаются на расстоянии 20—50 м от стоп-линий на каждой полосе движения.
• Расположение детекторов в сечениях дороги для измерения средней пространственной скорости потока. В этом случае указанные сечения располагаются там, где скорость потока не снижается очередями автомобилей, т.е. на перегонах дороги между перекрестками. Выявление подобных сечений выполняется, как правило, эмпирически на основании результатов предпроектных обследований.
• Расположение детекторов для обнаружения заторов. Выявление подобных сечений выполняется также на основании предпроектных обследований в точках, где располагаемый «конец» очереди может блокировать предыдущий по ходу движения перекресток.

Современные ДТ имеют  следующие характеристики параметров измерения (при соблюдении правил настройки), приведенные на примере современного радиолокационного детектора типа: 

 Параметр     Допустимая

       ошибка измерения, %

Число полос измерения                                до 8                    —

Наличие автомобиля в  зоне измерения, %         0—100                     2

Занятость, %             0—100   5

Объем движения по полосе

за время до 600 с, %     —   5

Средняя скорость, км/ч             0—160           10

При расположении ЧЭ многополосного детектора над полосой движения зоны измерения распределяются вдоль  полосы, результаты измерения усредняются по всем зонам и тогда точность увеличивается:

Средняя скорость по измеряемой полосе, км/ч 0—160   2

Объем движения, %            —   2

Занятость, %             0—100   2

1.2.4 Видеокамеры

Сегодня контроль за соблюдением  ПДД на российских дорогах осуществляется специальными камерами. Изучив материалы российских интернет-изданий, мы попытались установить, какие средства фото- и видеофиксации имеются в арсенале ГИБДД и насколько они эффективны. Использование камер видеонаблюдения на дорогах началось в рамках Федеральной программы «Повышение безопасности дорожного движения в 2006-2010 годах». А с 1 июля 2008 года вступили в силу поправки в КоАП, согласно которым штрафовать водителей смогут не только сотрудники ГИБДД, но и состоящие у них на службе "технические средства, имеющие функции фото- и видеофиксации". Принцип работы прост - если сидящий за рулем превысит скорость, либо совершит иное нарушение, то камера сделает снимок, и автовладельцу пришлют штрафную квитанцию. Штрафы будут присылать человеку, на которого зарегистрирована машина. В законе установлены сроки на исполнение постановлений: 10 дней - на обжалование и 30 дней - на оплату штрафа. Срок считается с момента вручения письма хозяину машины. Предполагается, что система, которая уже много лет действует в Европе, в полную силу заработает на территории РФ в 2010-2011 годах. К этому времени по планам ГИБДД системами фиксации нарушений ПДД должно быть оборудовано 90% дорог.

По мнению представителей правоохранительных органов, в частности заместителя начальника ДОБДД МВД РФ Владимира Кузина, оснащение российских трасс видеокамерами станет серьезной мерой, направленной на профилактику нарушений. «Основная масса ДТП происходит из-за превышения скорости, выезда на встречную полосу и нарушения правил обгона. В этих случаях камеры смогут установить виновников», - утверждает г-н Кузин. В ответ русскоязычный Интернет запестрил статьями, в которых рассказывается, как можно обмануть камеры исходя из опыта зарубежных автолюбителей.

История «придорожных» камер

Первые камеры видеофиксации  выпустила голландская компания Gatsometer BV в 1950-х, а впервые на дорогах  они появились в Великобритании десятилетием позже. Тогда же обычная выдержка изменила английским автовладельцам - именно они первыми начали выводить дорогостоящие приборы из строя, чем и предопределили появление антивандальных кожухов.

В свое время системы  видеофиксации получили название "SPEED CAMERA", "SAFETY CAMERA" или коротко "SPEED CAMS". В Европе они приносят миллионную прибыль в казну за счет штрафов, которые платят нарушители правил дорожного движения.

В России первые камеры видеофиксации  появились на Дмитровском и Минском  шоссе, на магистрали Москва - Нижний Новгород, и постепенно распространились по всей стране.

Камеры видео- и фотофиксации нарушений ПДД бывают как стационарные, так и передвижные. Некоторые модели передвижных камер настолько мобильны, компактны и автономны, что могут использоваться в любом удобном месте, при этом лишь очень незначительно уступая стационарным системам видеофиксации. Исходя из публикаций сетевых СМИ, все системы видеонаблюдения, которые имеются на сегодня в арсенале ГАИ, произведены нашими соотечественниками:

1. АРЕНА - стационарный комплекс. Формат данных: JPG файл, содержащий фотографию с разрешением не менее 640х480 пикселей. Диапазон измерения скорости от 20 до 250 км/ч.

Стационарно устанавливаемые  «Арены» комплектуются кронштейнами, блоками питания от сети 220 В и устройствами грозозащиты. Длина зоны контроля не более 8 м, ширина - не более 10 м. Одновременно может контролировать до 2-х полос движения.

Фотографии с нарушениями  могут передаваться в центр сбора  данных с помощью проводной или  радиосети. Возможен перенос данных на носителе информации (ноутбуке). Фотографии содержат изображение автомобиля, дату и время снимка, скорость движения. Дополнительно сохраняется информация о месте контроля и разрешенной скорости движения.

Для оперативного реагирования на нарушения, рубеж контроля скорости может передавать данные с помощью  радиоканала на мобильный пост ДПС, удаленный от рубежа на расстояние до 1.5 км. Дополнительно, каждая Арена может быть оснащена устройством подсветки для обеспечения работы в темное время суток и специальным программным обеспечением для автоматического распознавания государственных регистрационных знаков

2. АРЕНА 2 - стационарный комплекс. Принципиальное отличие от предыдущего - вандалозащитный бокс, так что инспектору необязательно находиться рядом с прибором.

3. АРЕНА - передвижной комплекс. Арена устанавливается на треноге, на обочине дороги, в 3-5 м от края контролируемой проезжей части.

Питание прибора производится от аккумулятора, размещенного в специальном боксе. Все превысившие установленный порог скорости транспортные средства автоматически фотографируются. Технические характеристики не уступают стационарным комплексам.

4. Беркут-Виза (не выпускается с 1 января 2008 года). Сочетает в себе возможности видеокамеры и радара. Видеофиксатор может работать как совместно с измерителем скорости, так и без него, например, для контроля за нарушениями, не связанными с превышением скорости. Монтируется в салон автомобиля при помощи специального кронштейна.

Способен запечатлеть нарушение  при скорости патрульного автомобиля от 30 до 150 км/ч. Максимальная фиксируемая скорость ТС 250 км/ч. Продолжительность видеозаписи до 60 с. Имеется возможность архивирования на локальном компьютере. Максимальная дальность фиксации (по видимости ГНЗ) до 100 м. Оптическое увеличение объектива видеокамеры - от 1 до 22. Управление, запись, хранение и просмотр результатов осуществляется с помощью персонального компьютера.