Системи за контрол на трафика

общи техники и нови концепции

Управлението на трафика е критичен елемент за безопасното и ефикасно функциониране на всяка транспортна система. Разработването на оперативни процедури, правила, закони и физически устройства, като например знаци, маркировки и светофари, са само някои от компонентите на всяка система за контрол на движението. В центъра на всяка система е операторът: шофьор или пешеходец в пътна система, пилот в авиационна или морска система и локомотивен инженер в железопътни системи. Въпреки че контролът върху движението по пътищата може първоначално да се разглежда като необходимост от контрол или влияние върху голям брой превозни средства, е важно да се разбере, че трафикът е съставен от голям брой отделни оператори, които колективно трябва да вземат последователни решения, за да могат системите да работят безопасно и ефикасно.

Общи контролни техники
Регулаторите на сигнала за трафика са електронни устройства, разположени на кръстовища, които контролират последователността на светлините. Наред с компютрите, комуникационното оборудване и детекторите за отчитане и измерване на трафика, контролерите често се групират, за да контролират голям брой сигнали за трафика, както на кръстовища в град, така и на рампи, които се приближават до автомагистрали. Докато марката и типът на оборудването се различават значително, функциите, изпълнявани от системите, като цяло са съвместими.

Има четири основни елемента в компютъризирана система за контрол на движението: компютър (и), комуникационни устройства, светофари и свързаното с тях оборудване и детектори за наблюдение на превозни средства. Информацията за потока на трафика се взима от детекторите от пътното платно и се предава на компютърна система за обработка. Детекторите обикновено са вградени или висящи над пътя. Обикновено се отчита броят и се измерва скоростта на превозните средства. Може също да бъде получен вида на превозното средство (например автомобил или камион). Компютърът обработва данните за потока на трафика, за да определи правилната последователност за светлините на кръстовищата или рампите. Информацията за последователността се предава от компютъра чрез комуникационно оборудване към светофарите. За да се осигури безопасна и правилна работа, информацията се предава и от светофарите към компютъра, потвърждавайки правилната работа.

Макар че това са общите принципи, са възможни важни вариации. На първо място, често срещано е да се намери някаква форма на компютър като част от сигнала за трафика в пресечната точка или рампата, която да бъде контролирана. Това позволява на местния компютър да обработва директно данните за трафика, намалявайки комуникационните нужди и разходи. Друг вариант е, че избраните превозни средства сами да могат да предават данни за трафика директно към компютърната система. Това често се комбинира с възможността за получаване на информация в автомобила по отношение на точки на задръствания, така че водачът да може да избере да ги избегне. Ако съществува двупосочна комуникация между превозните средства и компютърната система, може да не е необходимо да има отделни физически детектори.

Друга област на приложение на устройства за управление на трафика е използването им при ограничаване на движението (често наричано „успокояване“ на трафика). Вместо да използва управлението на трафика, за да се увеличи ефективността на движението, контролите се използват за създаване на пречки, които ограничават трафика от чувствителни зони. Най-често се прилага в по-старите градове, чиято пътна мрежа не съответства на настоящите нужди, а ограничаването на трафика има за цел да го насочи към конкретни маршрути, като създаде пречки за движение на други. Тези други маршрути обикновено имат някаква специална стойност - исторически или жилищен характер - което изисква защита.

Контролът на движението също може да се използва, за да се даде приоритет на пътниците с висока заетост. Целта на подобни действия е да се предпочетат хората, а не движението на превозните средства. На разположение са разнообразни техники заети в подходи с приоритетно обработване. Най-често срещаната е използването на специални ленти за превозни средства с приоритет или висока заетост. Автобусите могат да използват лентите, за да се движат с висока скорост по претоварените магистрали, да заобикалят опашките на рампи за бързи връзки и да се движат по задръстените артериални улици. Тъй като тези специални платна са проектирани да работят безпрепятствено, те осигуряват стимул, чрез намалени часове за пътуване, за пътниците да напуснат частните си автомобили и да пътуват с градски транспорт. Автобусите също могат да получат приоритет, като им позволяват само да се обърнат на кръстовища и да получат допълнително зелено време при сигнал за движение. Нежеланата особеност на такива системи е, че те осигуряват подобрено обслужване на режими с висока заетост, като същевременно поддържат или увеличават задръстванията за други. Остатъчните задръствания за други участници в движението могат да доведат до продължително разточително потребление на гориво и високи вредни емисии от превозните средства.

Нови концепции
Бързият и непрекъснат напредък в комуникациите и компютърните технологии стимулира редица нови концепции в управлението на движението по пътищата. Автомобилите, оборудвани с бордови компютри, шофьорски дисплеи и комуникационни устройства, могат да получат инструкции за оптималния път към дестинацията си от центъра за управление на трафика. Превозното средство също периодично ще отчита времето и скоростта на пътуване, които ще бъдат използвани като част от информацията, която компютърът може да дава съвет. При по-усъвършенстваните системи, синхронизирането на сигналите за трафик на кръстовища и рампи ще бъде координирано със съветите за маршрутизация. Вместо просто да се приспособяват превозните средства, които пътуват през транспортната мрежа, системата ще доведе до промени в моделите на пътуване. Компютрите и сензорите в автомобила ще наблюдават работата на критичните системи за безопасност (например спирачки, кормилно управление), които предупреждават водача при превишаване на условията номинален стойности.

Комуникациите и компютрите също ще подпомогнат движението на камиони и други търговски превозни средства в градските райони. Диспечерът ще може да променя графика, докато водачът е на път. За тези компании това означава намаляване на разходите, а за техните клиенти - подобрено обслужване. Шофьорите на междуселищни пътувания на дълги разстояния могат да бъдат предупредени за предстоящо лошо време. Те също така могат да получават предупреждения, ако навлизат твърде бързо в крива или пресечна точка. Сигурността по пътищата трябва да бъде много подобрено от такива системи.

Крайната система може да се разглежда като автоматична система за контрол на превозни средства, при която превозното средство на водача се проверява на оторизирана станция, след това се придвижва по магистрала, лента или местна улица. Разстоянието до предното превозно средство и страничното регулиране в рамките на лентата се определят от бордовите компютри. Очаква се максималните потоци да се увеличат, което ще доведе до значително намаляване на задръстванията и, тъй като превозните средства автоматично се контролират, подобряването на пътната безопасност чрез премахване на произшествията, дължащи се на грешка на водача.