Лекции по дисциплине «Технические средства организации дорожного движения» (составитель ) (стр. 8 )

6.3. Правила установки светофоров

Способы установки светофоров:

- на трубчатых колонках;

- на ударобезопасных колонках;

- на ослабленных колонках;

- на консолях;

- на арках;

- на фермах;

- на подвесках (тросовых растяжках);

- на кронштейнах, прикрепляемых к существующим опорам или стенам зданий.

Светофоры располагают таким образом, чтобы обеспечить наилучшую видимость их сигналов участниками движения. С этой же целью применяют, помимо основных, светофоры – дублеры и светофоры – повторители.

Дублируются, как правило, транспортные светофоры типов 1, 2 и 8, если управляемое ими движение осуществляется по двум полосам и более.

а – на перекрестке; б – на разделительной полосе и над проезжей частью

Рисунок 45 – Пример размещения светофоров

Наилучшая видимость сигналов достигается при установке светофоров над проезжей частью на высоте 5 – 6 м или сбоку от нее на высоте 2 – 3 м (для пешеходов 2 – 2,5 м) см. рисунок 46.

Рисунок 46 – Правила установки светофоров различных типов исполнений

В плане транспортные светофоры устанавливают за стоп-линией. Расстояние от нее до светофора не должно быть менее 10 м, если светофор расположен над проезжей частью, и 3 м при его установке сбоку. Уменьшить эти расстояния можно до 5 и 1 м, соответственно, используя светофоры-повторители. Пешеходные светофоры не должны отстоять от ближайшей границы пешеходного перехода более чем на 1 м.

7. ДОРОЖНЫЕ КОНТРОЛЛЕРЫ

7.1. Назначение и классификация дорожных контроллеров

ДК предназначены для переключения сигналов светофоров и символов УЗН. Помимо этого, в зависимости от конструкции ДК могут сигнализировать о выполнении поступающих команд из ЦУПа и исправности самого ДК, а также выступать в роли командного устройства для групп других ДК при объединении нескольких перекрестков в единую систему управления.

ДК делятся на локальные и системные.

ДКЛУ управляют светофорной сигнализацией только с учетом условий движения на данном перекрестке (обмен информацией с ДК других перекрестков и ЦУП не предусмотрен).

К ДКЛУ относятся следующие типы:

1. ДК жесткого управления с фиксированными длительностями фаз или разрешающих сигналов по отдельным направлениям перекрестка;

2. Вызывные устройства, которые обеспечивают переключение светофорных сигналов по вызову пешехода или транспортными средствами, прибывающими с прилегающих к магистрали улиц;

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

ДКСУ переключают сигналы светофоров по командам ЦУПа или какого-либо ДК, включенного в систему и выполняющего роль координатора.

К ДКСУ относятся следующие типы:

1. Программные контроллеры жесткого управления. Они управляют движением по одной из нескольких заранее заданных временных программ, заложенных в ДК. Все входящие в систему ДК подключены к магистральному каналу связи (каналам). Программа и момент ее включения выбираются по команде одного из контроллеров или ЦУПа;

2. Контроллеры непосредственного подчинения жесткого и адаптивного управления. Каждый из них, как правило, имеет отдельный канал связи с ЦУП. Момент включения и длительность сигналов зависят от команд, поступающих из ЦУП по указанным каналам связи. В свою очередь, каждый ДК по этим же каналам информирует ЦУП о режиме функционирования и исправности своего оборудования. ДК адаптивного управления имеют возможность коррекции управляющих воздействий ЦУП. Каждый такой ДК имеет, как правило, одну заложенную в него программу, выполняющую роль резервной. Они реализуются при нарушении связи с ЦУП, когда ДК временно переходит на локальный режим управления;

3. Контроллеры для переключения символов УЗН, УСК и динамических информационных табло. Такие ДК, как правило, применяются в рамках АСУД, поэтому они относятся к классу системных.

По конструктивному признаку ДК могут быть выполнены:

- на базе электромеханических схем (в настоящее время не производятся);

- на базе электронно-релейных схем;

- на базе электронных схем (микропроцессоры).

7.2. Структурная схема контроллера и режимы работы

Общая структурная схема контроллера приведена на рисунке 47.

Рисунок 47 – Обобщенная структурная схема контроллера

Основные устройства ДК:

- блок управления (предназначен для формирования длительности основных и промежуточных тактов регулирования);

- силовая часть (предназначена для переключения сигналов светофоров), работает по командам блока управления.

При необходимости ручного управления перекрестком (спецрежимы, наладка ДК), используется пульт управления, который может быть встроенным или выносным.

Современные ДКЛУ содержат все блоки, показанные на рисунке 47, кроме блока 1, который используется, если ДК подключается к системе управления. В этом случае блок 1 расшифровывает поступающую с ЦУПа информацию, формирует ответную телесигнализацию для передачи ее в линию связи.

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

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

Кроме того, каждый ДК имеет защиту от коротких замыканий и схему заземления.

Контроллеры могут работать в режимах, указанных в таблице 3. В этой же таблице указаны приоритеты каждого режима и их источники управления.

Таблица 3 – Приоритеты режимов управления ДК

Приоритет	Наименование режима	Источник управления
1	Аварийный режим ЖМ или ОС	Система контроля силовых цепей
2	Встроенный режим ЖМ или ОС	Встроенные органы управления
3	Ручное управление	Выносной пульт управления (ВПУ-ПК)
4	Зеленая улица	ЦУП
5	Диспетчерское управление	ЦУП
6	Координированное управление	ЦУП
7	Локальный режим	Программное устройство от часов реального времени

7.3. Принцип работы блока управления

Блок управления формирует длительности основных и промежуточных тактов, по окончании которых поступает команда в исполнительное устройство ДК о переключении сигналов светофора. Для отсчета длительности и числа тактов необходим генератор импульсов, частота которого подбирается в зависимости от заданной точности отсчета времени (1 Гц = 1 с).

Необходимая частота генератора формируется в блоке опорных импульсов. В качестве генератора импульсов используется схема, формирующая сигналы из частоты промышленной сети переменного тока 50 Гц (см. рисунок 48 а). Если точность отсчета времени 1 с, то с выхода формирователя импульсы поступают на вход счетчика, который имеет предельное число счета, равное 50. При достижении этого числа он выдает импульс в счетчик импульсов. Теперь частота этих импульсов будет равна 1 Гц.

а - генератор секундных импульсов; б – структурная схема программно-логического устройства

Рисунок 48 – Обобщенная схема работы блока управления контроллера

Основой устройства является счетно-переключающая схема (см. рисунок 48 б).

С выхода генератора импульсов они (импульсы) поступают с необходимой частотой на вход счетчика импульсов блока управления. Число, до которого в данном такте счетчик должен досчитать, задается заранее задатчиком времени. Как только счетчик импульсов досчитает до заданного числа, схема формирования сигналов переключения, связанная со счетчиком, вырабатывает импульс, который поступает в счетчик тактов. Текущее число, записанное в этот счетчик, означает номер действующего в данный момент на перекрестке такта. С каждым новым импульсом, поступающим на вход счетчика тактов, его показатель увеличивается на 1, следовательно, изменяется такт. Изменение происходит только в тот момент, когда счетчик времени заканчивает отсчет длительности очередного такта. Задатчик времени поочередно задает счетчику импульсов в зависимости от текущего номера такта то число импульсов, до которого он должен досчитать.

Например, при двухфазной схеме ОД имеются четыре такта, поэтому счетчик тактов в этом случае досчитывает до четырех, а затем вновь сбрасывается до исходного положения.

Для определения текущего состояния счетчика тактов используется специальная схема – дешифратор. Он выдает сигналы, соответствующие каждому состоянию, в исполнительные устройства и в задатчик времени.

7.4. Принцип работы микропроцессорного контроллера

Начиная со второй половины 90-х гг прошлого века все ДК построены на базе микропроцессоров. Каждый микропроцессор представляет собой миниатюрную ЭВМ с энергозависимой памятью, в которой записывается вся программа управления ДК. Поэтому весь принцип работы основных устройств реализуется программным путем. В память также записывается конфигурация ДК, схема подключения ламп светофоров, работа с линией связи и внешними устройствами и т. п.

Команды управления, пришедшие одновременно от нескольких внешних устройств (ЦУП, ВПУ, ТВП, ДТ), разделяются в зависимости от приоритетности этих устройств.