Светофор управление

Накануне дня рождения светофора, который отмечается 5 августа, мы побывали в
спецуправлении по обслуживанию новосибирских светофоров и узнали, как
обеспечивается их бесперебойная работа и почему не так просто угодить и
пешим горожанам, и автомобилистам одновременно.

Первый светофор Новосибирск обрел через десятилетие после Ленинграда и Москвы — в начале 40-х годов прошлого века. Это было трехсекционное ламповое электрическое устройство, переключал которое дежуривший возле светофора постовой. Установили первый светофор на перекрестке улиц Серебренниковской
и Сибревкома. Именно это место было определено из-за наличия школы №12, а также большого потока переходящих дорогу работниц швейной фабрики.

Сейчас в Новосибирске около 400 светофорных объектов. В понятие «светофорный объект» входит совокупность всех светофоров, установленных на перекрестке.
Обслуживанием 366 объектов занимается специализированное
монтажно-эксплуатационное учреждение (ГБУ НСО СМЭУ). Остальные светофоры обслуживаются иными
организациями. Как правило, это те светофоры, которые находятся вблизи торговых центров и крупных
производственных объединений.

5 августа исполнилось 95 лет назад со дня, когда были установлены первые в мире светофоры. Эти светофоры появились на перекрестке авеню Эвклида и 105-й Восточной улицы в Кливленде, штат Огайо, США.

Cветофор (от свет и греч. phoros – несущий, носитель) – устройство для регулирования транспортных и пешеходных потоков путем подачи разных сигналов.

Светофор педставляет собой корпус, чаще пластиковый или алюминиевый, в который помещен в него источник света. В качестве источника света используются либо простые лампы накаливания, либо более современные и долговечные светодиодные матрицы, эксплуатация которых рассчитана на пять лет.

Основными цветами регулирования движением являются: красный, желтый, зеленый. Способ управления светофорами может быть автоматическим и ручным.

Сигналы светофора имеют следующие значения:

1. Зеленый круглый сигнал – разрешает движение транспортных средств и пешеходов;2. Зеленый сигнал в виде стрелки (стрелок) на черном фоне разрешает движение в указанных направлениях. Такое же значение имеет и зеленая стрелка в дополнительной секции светофора, показывая поворот налево, направо, или разворот;3. Зеленый мигающий сигнал разрешает дальнейшее движение, но предупреждает, что вскоре его время истечет.4. Желтый сигнал запрещает движение и предупреждает, что вскоре произойдет смена сигналов. Его время обычно составляет 3–5 секунд.5. Желтый мигающий сигнал или два желтых попеременно мигающих сигнала разрешают движение. Они информируют о наличии на дороге опасного участка (пешеходного перехода, железнодорожного переезда, нерегулируемого перекрестка и т. п.);6. Красный сигнал, в том числе мигающий, или два попеременно мигающих красных сигнала запрещают движение транспорта и пешеходов;7. Одновременно включенные красный и желтый сигналы соответствуют желтому (такое сочетание сигналов запрещает движение транспорта и пешеходов и информирует о предстоящем включении зеленого сигнала);8. Черные контурные стрелки на красном и желтом сигналах не изменяют их значения, а лишь предупреждают, что после включения зеленого движение возможно только по указанным направлениям.

Существуют три основных системы управления автоматическими светофорами: система с фиксированным временем; система, активируемая транспортным средством, и система с компьютерным управлением. В первой длительность красного и зеленого сигнала задается электронному реле времени и остается неизменной, пока практика не потребует изменить эти установки. Простые системы управления не учитывают изменения транспортного потока и могут быть использованы только там, где поток транспорта всегда относительно невелик.

Современные светофоры – сложные устройства, которые состоят из контроллера дорожной сигнализации, собственно светофора, датчиков транспортных средств, столбов и опор светофоров.

Компьютер в составе контроллера управляет выбором и синхронизацией направлений движений в соответствии с изменяющимися условиями движения, которые регистрируются датчиками устройствами для индикации прохождения или присутствия транспортных средств.Датчики активизируются изменением электрической индуктивности, вызванной транспортным средством. Цель координации состоит в том, чтобы пропустить самое большое число транспортных средств через систему с наименьшими задержками.

Имеются два типа датчиков транспортных средств: верхние датчики и датчики транспортных средств-петли. Верхние датчики установлены на шоссе и нацелены на линии остановки транспортного средства, петли датчика транспортного средства помещены под шоссе и индуцируют магнитное поле. Движение фиксируется датчиками на подходах к светофорным объектам для корректировки сигналов, чтобы контролировать и назначать очередность проезда на основе изменяющихся условий движения. Когда транспортное средство обнаружено, сообщение посылается контроллеру, управляющему работой светофоров, чтобы изменить последовательность сигналов.

Все дорожные светофоры, установленные на одном светофорном объекте, работают согласно утвержденному проектом режиму работы.

Любой светофорный объект, входящий в систему координированного регулирования движения («зеленая волна»), имеет возможность работать в индивидуальном автоматическом режиме, независимо от работы других светофорных объектов. Самые загруженные направления в координации движения являются приоритетными по сравнению с менее загруженными.

Длительность светофорного цикла колеблется от 80 до 160 секунд.

Управление работой светофоров автоматизировано и ведется с выносного пульта управления (ВПУ). Пульт соединен с дорожным контроллером многожильным кабелем, длина которого составляет не менее 250 метров. Питание пульта осуществляется от контроллера. Контроль работы ВПУ осуществляется оператором.

Конструкция светофора должна отвечать следующим требованиям: все детали и сборочные единицы светофоров должны быть изготовлены из антикоррозионных материалов или иметь защитное покрытие по ГОСТ 9.032-74, детали секции светофора (конус, крышка и козырек) должны быть черного или серого цвета.

При наличии дополнительной секции на рассеивателе основного зеленого сигнала наносят контурные стрелки направлений движения. При этом светофор должен быть оборудован экраном белого цвета прямоугольной формы (либо повторяющей контур светофора) с закругленными краями и выступающим за габариты светофора не менее чем на 120 мм.

Светофоры должны иметь защиту от воздействия окружающей среды по ГОСТ 14254-96.

В качестве источников света в светофорах используют светоизлучающие диоды или электрические лампы накаливания общего назначения.В светофорах, использующих в качестве источников света сигнальные модули, выход из строя более 20% светоизлучающих диодов одной из секций считают достаточным для прекращения их дальнейшей эксплуатации.

Сигналы светофоров должны быть четко различимы в ночное время с расстояния не менее 100 м, когда они переведены на режим пониженного напряжения питания ламп накаливания, составляющий не менее 80% от номинального напряжения (220 В) электросети.

В современных больших городах для регулирования движения внедрены сложные автоматизированные системы управления дорожным движением (АСУД). Типичная АСУД работает следующим образом: информация о параметрах транспортных потоков собирается детекторами и телекамерами, передается в центр управления АСУД и обобщается, после чего на основе полученных данных рассчитываются режимы работы светофоров.

Схема АСУД можно посмотреть здесь.

Материал подготовлен на основе иформации открытых источников

Зеленый и красный

Автоматизированная система управления дорожным движением сформировала оптимальный режим времени работы зеленого и красного сигналов светофора. Это время заложено на сервере системы.

В ней предусмотрено множество планов координации движения транспортных потоков на центральных магистралях. В частности, в разные дни недели для автомобилистов могут быть запущены разные режимы работы светофоров для увеличивается пропускной способности дорожной сети.

Светофор управление

В Новосибирске можно попасть и под «зеленую волну, которая позволяет автомобилистам, соблюдающим скоростной режим, проехать ни разу не остановившись на магистрали. Проверить это можно, например, на участке от площади Калинина до площади Южная, если двигаться со скоростью 50 километров в час

Но горожане на фоне растущего количества автомобилей технологических улучшений часто не замечают. Тем более, что внедрение алгоритмов происходит постепенно. Народная критика, по традиции, не утихает.

Светофор управление

Сейчас в Новосибирске количество времени для пешехода в среднем около 20 секунд. Если на широкополосной дороге есть островки безопасности, то время может быть сокращено. Но пешеходы, отмечает собеседник, все равно не довольны отведенным для них временем, а автомобилисты, соответственно, своим.

«Без понимания принципа работы системы многие утверждают, что она не работает. А при этом среднее время прохождения одного из самых напряженных участков Красного проспекта от улицы Гоголя до площади Ленина около семи минут, до внедрения АСУДД было около 40 минут», — напоминает Барсуков.

Лампы и светодиоды

Сейчас на новосибирских перекрестках используют два вида светофоров: ламповые и светодиодные. И у тех, и у других есть свои плюсы и минусы.

Ламповые светофоры состоят из обычной лампочки и цветной линзы. «Ламповые хорошо работают и просты в обслуживании, некоторые на службе более 30 лет», — говорит Барсуков, но тут же отмечает их минусы. Например, лампочки менее надежны, чем светодиодные линзы, и при этом потребляют больше электроэнергии.

Светофор управление

Светодиодные светофоры появились в Новосибирске в прошлом десятилетии. Они значительно заметнее при любой погоде. Такой регулировщик движения энергоэффективен, не требует регулярных замен сгоревших ламп, некоторые  функцией обратного отсчета времени.

Но и в этом случае есть нюанс: бывает, что время (отсчет) уже вышло, а смена цвета сигнала у такого светофора задерживается. Это может спровоцировать непонятную ситуацию для участников движения.

Светофор управление

Темы дня

Почему взорвался первый в мире светофор, сколько стоит самый дорогой светофор в мире и сколько светофоров установлено в Петербурге.

Светофор – казалось бы, довольно обыденное, но в то же время удивительное устройство. Мы, жители мегаполисов, так привыкли к его повсеместному присутствию, что даже не задумываемся о том, каким образом работает эта сложная система регулировки дорожного движения. Между тем за полтора века светофор проделал путь от обычной газовой лампы до «разумного» аппарата.

Первый в мире автомобильный светофор, который изобрел специалист по железнодорожным семафорам Джон Пик Найт, установили 10 декабря 1868 года в Лондоне возле здания Парламента для того, чтобы облегчить его членам переход проезжей части улицы. Светофор управлялся вручную. Его сигналы были адресованы транспортным средствам – две семафорные стрелки, поднятые горизонтально, означали «необходимо остановиться», а опущенные под углом 45° — «движение с осторожностью». В темное время суток светофор работал за счет газовой лампы, подавая сигналы красного и зеленого цветов. Из-за нее же, спустя четыре недели после установки, он взорвался.

Первый электрический светофор с двумя круглыми сигналами красного и зеленого цветов установили уже в США – в 1914 году в Кливленде. К слову, датой Международного дня светофора сегодня считается именно 5 августа – в честь установки первого электросветофора в американском городе. В 1917 году в Солт Лейк Сити появилась целая система, позволяющая управлять светофорами сразу на шести перекрестках. Правда, это по-прежнему делали вручную.

~ Существует множество видов светофоров. Они регулируют движение автомобилей, поездов, речного транспорта и т. д. Но, пожалуй, самый необычный светофор находится в Праге. Он регулирует движение пешеходов по самой узкой улице города – Винарна Чертовка, ширина которой всего 70 см.

Проекты автоматических светофоров, работающих без участия человека, появились лишь в 1928 году. Поначалу они работали только по одной программе, и из-за неравномерности транспортного потока в крупных городах чаще создавали проблемы, нежели решали их.

Светофор управление

Первые полуавтоматические светофоры в Нью-Йорке

В СССР первый автоматический светофор был установлен 15 января 1930 года в Ленинграде на пересечении проспекта 25 Октября и проспекта Володарского (ныне Невского и Литейного проспектов). Затем светофоры появились в Москве и Ростове-на-Дону.

В 1952 году в Денвере (США) появились светофоры с устройством управления, которое позволило включать различные программы работы светофоров в зависимости от времени суток и дней недели. Через некоторое время стало возможно объединять и синхронизировать светофоры на десятках и сотнях городских перекрестков. А кроме этого – контролировать их работу в режиме реального времени с помощью специальных датчиков, измеряющих наличие и длину автомобильных очередей на светофорах, и плотность движения на разных участках дороги. И, наконец, научная мысль дошла до того, что в светофорах стали применяться устройства и датчики, способные самостоятельно обрабатывать нестандартные ситуации, уменьшать заторы, нивелировать последствия временного перекрытия дорог.

Как управляют?

Современный светофор – это сложное устройство, которое управляет движением с помощью компьютера, встроенного в контроллер (электронный блок управления светофора). Как правило, на разных участках дороги и в разное время суток светофоры работают в разных режимах.

В режиме жесткого регулирования светофор переключает сигналы по заранее составленной программе, и длительность их всегда одинакова. Но поскольку интенсивность движения постоянно меняется, одной программы светофору бывает недостаточно. Поэтому при жестком регулировании светофоры обычно используют три программы. Одна включается в часы пик (тогда зеленый свет на главной, то есть более загруженной, магистрали перекрестка горит дольше обычного), другая – в дневное время, а третья – ночью (в это время большинство светофоров просто мигают).

~ Светофоры – достаточно дорогостоящие аппараты. Один светофор может стоить до 200 тыс. долл.

При полугибком режиме регулирования на второстепенной (то есть менее загруженной) дороге перекрестка устанавливают детекторы транспорта – чувствительные элементы внутри дорожного покрытия, реагирующие на движение автомобиля, а также кнопочные датчики, с помощью которых пешеходы могут включать зеленый свет вручную. Таким образом, для автомобилей, едущих по главной магистрали, всегда горит зеленый свет. Светофор включает его для второстепенной дороги, только если датчики обнаружили подъехавший по ней к перекрестку автомобиль. Или же по требованию пешехода, жмущего на кнопку.

Светофор управление

Светофор в Краби, Таиланд

В случае, когда светофор работает в режиме полностью гибкого регулирования, детекторы транспорта устанавливают на всех дорогах перекрестка. Они собирают информацию о наличии и количестве машин, подъезжающих к нему с разных направлений. Эта информация поступает в контроллер, который включает зеленый сигнал для той дороги, на которой раньше всего появились автомобили. Далее сигнал переключается в зависимости от загрузки каждой из дорог и очередности прибытия автомобилей к перекрестку. Помимо датчиков в современных системах управления дорожным движениям также используется информация с видеокамер, размещенных на перекрестках.

На главных магистралях крупных городов также часто осуществляется синхронизация работы светофоров через сеть GSM. Это позволяет оперативно менять их программы и запускать так называемую зеленую волну – безостановочное движение автомобилей на определенной скорости через несколько перекрестков, благодаря включению зеленых сигналов светофоров одного за другим.

Кто управляет?

Светофорами, как правило, управляют специальные службы. Они определяют наиболее подходящие режимы работы и обеспечивают правильную синхронизацию светофоров, чтобы избежать аварий и пробок. Для этого специалисты постоянно анализируют скорость движения автомобилей, интенсивность потока, а также его состав, то есть количество легковых и грузовых машин.

~ Памятники светофору существуют во всем мире. В России их два – в Новосибирске (открыт в 2006 году) и Перми (открыт в 2010 году).

В России все программы работы светофоров составляются и утверждаются в ГИБДД. Установкой и обслуживанием светофоров в Петербурге занимается организация СПб ГКУ «Дирекция по организации дорожного движения Санкт-Петербурга». Сейчас на ее балансе находится порядка 1 500 светофорных объектов. Более половины из них подключены к центру управления дорожным движением, что дает возможность удаленно регулировать работу светофоров и получать сведения об их техническом состоянии.

Светофор управление

Памятник светофору в Новосибирске

С 2004 года в Северной столице к светофорам начали добавлять табло обратного отсчета времени, благодаря чему удалось снизить количество аварий на перекрестках. Водители отмечали, что, подъехав к светофору, они могли сразу оценить, успеют ли проехать перекресток, пока горит зеленый. И если на нем уже скопились машины, а до красного света осталось несколько секунд, предпочитали остановиться и подождать.

Дежурный по городу

За работой сотен светофоров следит всего один дежурный. Но такое отслеживание осуществляется круглосуточно. Перед дежурным несколько экранов, на которые выводятся все данные о работе объектов, подключенных к системе АСУДД (Автоматизированная система управления дорожным движением). Также рабочее помещение дежурного оборудовано большими мониторами на стене с электронной картой города — на ней отмечены светофорные объекты.

Светофор управление

«Розовым цветом отмечены перекрестки, находящиеся в
координированном управлении, красным — светофоры, потерявшие связь с центральным
управляющим пунктом. Причины потери связи выясняет дежурный механик, выезжая на
место расположения светофорного объекта», — рассказывает замначальника ГБУ НСО СМЭУ  Евгений Барсуков.

Причины, по его словам, могут быть различными,
например, отключение электроэнергии, обрыв линии связи, дорожно-транспортное
происшествие, при котором поврежден светофорный объект и так далее.

Светофор управление

«В ночное время некоторые светофоры переходят в режим «желтого мигания», что также отображается на карте», — добавляет Барсуков.

Поступающую информацию о неисправности светофоров дежурный сразу же передает бригаде, оперативно выезжающей на место. «Все зависит от сложности неисправности, светофор может выйти из строя в ночное время, а утром уже будет работать, и проезжающие через перекресток водители не догадываются, что дежурный механик всю ночь его «запускал— поясняет собеседник.

Светофор управление

Бывают и более серьезные аварии. Например, 30 июля произошел провал проезжей части на пересечении улицы Гоголя и Красного проспекта, который частично разрушил тротуар, где находилась стойка светофора. В итоге пришлось немедленно демонтировать наклонившийся светофор.

«При этом (нужно было) обеспечить работу по временной схеме в течение недели, так как восстановление нужно проводить после окончания всех работ на перекрестке и (это) довольно трудоемкий процесс», — привел пример Барсуков.

Но такое, по его словам, случается редко, «чаще всего светофорные стойки страдают в результате ДТП».

Светофор управление

На наиболее напряженных участках до прибытия дежурной бригады, как правило, осуществляют ручное регулирование сотрудники ГИБДД, поскольку СМЭУ с инспекцией работает в тесном контакте. И чаще именно инспекторы ДПС первые сообщают о неисправностях в режиме работы светофоров.

СМЭУ осуществляет не только «выездной» ремонт. В отделе контрольно-измерительных приборов ремонтируют дорожные контроллеры (обеспечивают связь светофоров с системами контроля и управления), вышедшие из строя.

Светофор управление

Чтобы проверить их исправность, в «мастерской» имеется стенд тестовых светофоров. На этом же стенде можно смоделировать основные неисправности в работе.

Светофорные проблемы

Работа системы светофоров налажена неплохо, говорят специалисты, но остается еще много нерешенных проблем. Например, в настоящее время на связи с центром находятся только 149 светофорных объектов. Чтобы остальные отображались на мониторах СМЭУ, нужно на каждом светофоре установить дополнительное оборудование.

Это планируется делать поэтапно в будущем, предполагается, что тогда сократится количество ложных выездов дежурной бригады и дополнительно оптимизируется работа системы автоматизированного управления дорожным движением

Светофор управление

Как управляют светофорами

Светофор управление

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *