Файл: Петров В.В. Автоматизированные системы управления дорожным движением в городах.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.01.2020
Просмотров: 5130
Скачиваний: 76
СОДЕРЖАНИЕ
Список сокращений и обозначений, встречающихся в тексте
1.1. Транспортный поток как объект управления
1.1.1. Свойства транспортного потока
1.1.2. Состояния транспортного потока
1.1.3. Распределение временных интервалов
1.2. Основные принципы управления
1.3. Основные функции и состав системы
1.4. Расчёт режимов управления
2.1. Классификация технических средств
2.1.1. Периферийные технические средства
2.1.2. Устройства центрального управляющего пункта (ЦУП)
2.1.3. Контрольно-проверочная аппаратура
2.2. Основные принципы построения систем
2.3.2. Дорожный контроллер ДКС-Д
2.4.2. Принципы установки детекторов транспорта
2.4.3. Правила размещения чувствительных элементов
2.4.4. Режимы работы детектора транспорта
2.4.5. Детектор транспорта ДТ-ИК
2.5.1. Комплекс технических средств ЦУПа
2.5.2. Контроллер районного центра (КРЦ)
2.5.3. Дисплейный пульт оперативного управления
2.5.4. Табло коллективного пользования
2.5.5. АРМ технолога по обработке статистики транспортных потоков
2.6. Принципы обмена информацией
2.7. Контрольно-диагностическая аппаратура
3.1. Технологические алгоритмы системы
3.1.1. Классификация технологических алгоритмов
3.1.6. Алгоритм функционирования системы
3.2. Программное обеспечение АСУД
3.3. Комплекс сервисных программ АСУД
3.3.1. Программа «АРМ технолога»
3.3.2. Программа «Формирование рабочего проекта АСУД-Д»
3.3.3. Программа «Формирование привязки для контроллера типа ДКС»
3.3.4. Программа «Формирование таблицы соединений»
4.1. Основные этапы создания АСУД
4.5. Примеры АСУД в некоторых городах
5.1. Факторы, влияющие на эффективность системы
5.2. Определение эффективности системы
3.3.1. Программа «АРМ технолога»
Программа «АРМ технолога» (АРМ-Т) – это автоматизированное рабочее место технолога по организации дорожного движения, которое представляет собой комплекс программ, позволяющих рассчитывать схемы организации и параметры регулирования движения транспорта и пешеходов на перекрестках города на основе применения современных экономико-математических методов оптимизации, обеспечивающих минимальные задержки транспорта.
Комплекс программ АРМ-Т выполняет следующие функции:
-
формирование рациональных схем организации движения транспортных и пешеходных потоков на перекрестках города;
-
оценку качества существующей либо сформированной вручную (экспертным путем) схемы организации движения;
-
расчет оптимальной продолжительности и структуры промежуточных тактов светофорного регулирования;
-
расчет оптимальной длительности цикла и фаз светофорного регулирования для отдельного перекрестка;
-
анализ допустимости «просачивания» транспортных потоков;
-
расчет общей оптимальной длительности цикла светофорной сигнализации для координированного управления транспортными потоками на сети перекрестков;
-
расчет программы координации для магистрали на основе метода максимизации ширины «зеленой ленты».
Основными ограничениями, накладываемыми на область применения АРМ-Т, являются следующие:
-
формирование рациональных схем организации движения осуществляется для перекрестков с числом входов не более 4;
-
расчет оптимальных параметров светофорного регулирования движения транспорта и пешеходов осуществляется для перекрестков с количеством фаз не более 4;
-
количество перекрестков, для которых рассчитывается общая оптимальная длительность цикла светофорного регулирования для координированного управления транспортными потоками, – не более 30;
-
количество перекрестков на магистрали, для которой рассчитывается программа координации, – не более 30.
Входные данные комплекса программ заносятся в символьном виде в электронные таблицы.
Выходные данные сохраняются в файле, который можно просмотреть на экране монитора и вывести на печать.
На рис. 3.3 и 3.4 представлены исходные данные для расчета «зеленой волны» и фрагмент графика «Зеленая волна» соответственно.
Рис 3.3. Исходные данные для расчета «зеленой волны»
Рис. 3.4. Фрагмент графика «Зеленая волна»
3.3.2. Программа «Формирование рабочего проекта АСУД-Д»
Программа ProDoc «Формирование рабочего проекта АСУД-Д» предназначена для подготовки проектно-конструкторской документации, формирования и вывода на печать рабочего проекта АСУД-Д.
Программа обеспечивает выполнение следующих функций:
-
формирование структуры проекта;
-
добавление в проект различных документов и их корректировка;
-
просмотр на экране монитора документов, входящих в проект;
-
компоновка и вывод на печать информации проекта.
Каждый проект может содержать следующую информацию:
-
данные для стандартного оформления проекта (опись документов, спецификация и др.);
-
схемы перекрестка, содержащие изображения конфигурации перекрестка и направлений движения по фазам;
-
схемы расстановки оборудования на перекрестке;
-
данные о технологических параметрах перекрестков, для которых формируется проект (в виде таблиц с цифровыми и символьными данными);
-
дополнительные текстовые документы.
В состав программы «Формирование рабочего проекта АСУД-Д» входит вызываемая из нее программа «Редактор схем перекрестка», предназначенная для формирования схем организации движения в графическом виде:
-
конфигурации (схемы) перекрестка – изображения конфигурации перекрестка с поясняющими ее надписями;
-
схемы пофазной организации движения, нанесенной на конфигурацию перекрестка;
-
схемы расстановки светофоров, нанесенной на конфигурацию перекрестка;
-
схемы дорожной разметки, где на конфигурацию перекрестка нанесены светофоры и светофорные установки, а также дорожная разметка и знаки;
-
схемы плана трасс, где на конфигурацию перекрестка нанесены светофорные установки, дорожные знаки и каналы связи.
Программа может использоваться для формирования графической части паспорта перекрестка – схемы перекрестка с нанесением организации движения, дорожной разметки, дорожных знаков и расстановки оборудования.
Результатом работы программы ProDoc является сформированный в электронном виде и отпечатанный на принтере документ «Рабочий проект», выполненный в соответствии с принятыми ГОСТами.
На рис. 3.5 и 3.6 представлены этапы работы программы ProDoc.
Рис. 3.5. Формирование проекта в программе ProDoc
Рис. 3.6. Подготовка проекта к выводу на печать
3.3.3. Программа «Формирование привязки для контроллера типа ДКС»
Программа CrossForm предназначена для формирования привязки дорожных контроллеров типа ДКС к объекту. Программа выполняет свои функции в среде Windows.
Основные функции программы CrossForm:
-
технический контроль данных для выбранного перекрестка;
-
формирование файла привязки для дорожного контроллера;
-
запись файла привязки в дорожный контроллер;
-
просмотр на экране информации по выбранному перекрестку;
-
печать информации.
На любом этапе использования программы можно получить контекстную помощь, нажав клавишу F1.
На рис. 3.7 приведен вид рабочего окна программы CrossForm с данными для формирования сигнальной диаграммы, на рис. 3.8 – вид сформированной диаграммы.
Рис 3.7. Вид рабочего окна программы CrossForm
Рис 3.8. Графическое представление сигнальной диаграммы
3.3.4. Программа «Формирование таблицы соединений»
Программа DKConnect предназначена для формирования таблицы соединений оборудования, размещенного на перекрестке, с дорожным контроллером (ДК).
Результатом работы программы является сформированный отчет «Таблица соединений оборудования» для конкретного перекрестка, который можно вывести на печать.
С помощью программы формируются справочники, используемые при формировании таблицы соединений:
-
справочник перекрестков;
-
справочник светофоров;
-
справочник типов клеммников;
-
справочник ТСРД;
-
справочник типов кабелей.
На любом этапе использования программы можно получить контекстную помощь, нажав клавишу F1. Всплывающие подсказки поясняют назначения кнопок панелей инструментов и заполняемых в программе полей.
На рис. 3.9 приведен вид рабочего окна программы DKConnect, на рис. 3.10 – вид сформированной программой таблицы соединений оборудования на перекрестке.
Рис. 3.9. Вид рабочего окна программы DKConnec
Рис. 3.10. Вид таблицы соединений, сформированной программой DKConnect
Контрольные вопросы
-
Назовите основные системные алгоритмы и их назначение.
-
В чем суть алгоритма функционирования системы?
-
Какие компоненты входят в состав ПО КРЦ?
-
Какие задачи решает комплекс сервисных программ?
-
Перечислите задачи АРМ технолога.
-
Назовите основные задачи программы ProDoc.
4.1. Основные этапы создания АСУД
Соответственно объёму и виду работ при создании АСУД могут быть предусмотрены различные стадии проектирования и внедрения. Стадийность также зависит от мощности внедряемой системы. Под понятием «мощность системы» далее следует понимать количество охватываемых перекрёстков.
Стадийность создания АСУД регламентируется документами: «Руководством по проектированию и внедрению АСУД на базе АСС УД» и ГОСТ 24.501 – 82 «Автоматизированные системы управления дорожным движением. Общие технические требования».
В этих документах предусмотрены следующие стадии создания тиражируемых систем:
1) обследование объекта;
2) разработка проекта структурно-алгоритмической части АСУД;
3) проектирование инженерной части системы;
4) привязка программного обеспечения;
5) строительно-монтажные работы;
6) пусконаладочные работы;
7) опытная эксплуатация;
8) анализ функционирования системы.
Перечисленные стадии рекомендованы для АСУД, охватывающей не менее 25-ти перекрёстков.
4.2. Проектирование систем
Проектирование системы включает двухразовое обследование объекта автоматизации и разработку проекта.
Обследование объекта. Обследование объекта автоматизации заключается в обследовании дорожно-транспортной сети города и проводится с целью определения района управления, выбора наиболее целесообразного типа системы для данного города, предварительного определения места размещения основного оборудования, расчёта ожидаемых затрат на проектирование и внедрение АСУД и оценки экономического эффекта.
Конечным результатом предпроектных работ являются составление и утверждение задания на проектирование и технико-экономического обоснования на внедрение системы.
Выбор наиболее целесообразного типа системы осуществляется в два этапа. На первом предварительно выбирается уровень системы. На втором определяются район управления, перекрёстки, включаемые в систему, и проводится предварительный расчёт ожидаемого экономического эффекта системы по методике, изложенной ниже, т.е. разрабатывается технико-экономическое обоснование (ТЭО). Если срок окупаемости системы в пределах допустимого (менее трех лет), то внедрять выбранную систему целесообразно. В противном случае необходимо проверить целесообразность внедрения системы более низкого уровня.
Исходным материалом для составления ТЭО служат результаты предварительного обследования объекта управления: получение данных по геометрии дорожно-транспортной сети, генеральному плану развития транспортной схемы города, схемам организации движения, а также натурное определение параметров транспортных и пешеходных потоков – интенсивностей, скоростей, времени проезда и т.п. Существенным является то, что все данные по объекту управления должны быть согласованы на момент начала проектирования системы.
Одно из условий успешного внедрения АСУД – правильная организация работ на всех этапах её создания. Уже на предпроектной стадии должны быть решены следующие основные вопросы по организации проектирования и строительства системы:
-
определены основные исполнители – заказчик, генподрядчик, проектировщик, строительно-монтажные и пусконаладочные организации;
-
составлен и утверждён на уровне администрации города план-график проектирования и внедрения системы;
-
организована постоянно действующая комиссия, координирующая деятельность организаций, участвующих в создании АСУД;
-
выбрано место и определены условия размещения управляющего пункта.
После решения указанных вопросов можно приступать к следующим этапам проектирования.
Разработка проекта. Разработка проекта АСУД обычно проводится в три стадии.
1. Разработка структурно-алгоритмической части системы.
Данная стадия необходима для АСУД и предусматривает выбор структуры системы, определение и расчёт режимов функционирования, уточнение состава оборудования, размещение чувствительных элементов детекторов транспорта, разработку схем соединения устройств, составление должностных инструкций, расчёт количества запасных изделий, разработку требований к инженерной части системы. В зависимости от сложности системы работы на данной стадии могут выполняться в два этапа – технический и рабочий проекты или в один – технорабочий проект. Обязательны для данной стадии разработка и утверждение технического задания на структурно-алгоритмическую часть системы.
2. Проектирование инженерной части системы.
В зависимости от сложности системы проектирование инженерной части также может быть проведено в одну (технорабочий проект) или две стадии (технический и рабочий проекты). Для крупных систем рабочий проект выпускается на очереди строительства, что обеспечивает ускорение процесса внедрения системы. Проект здания для управляющего пункта обычно выполняется отдельно.
Целесообразно в АСУД выделять в первую очередь пункт управления и район из 20 – 30 перекрёстков, а затем производить наращивание мощности системы очередями по 15 – 20 перекрёстков.
Результатом проектирования инженерной части системы являются чертежи на установку оборудования и помещение для управляющего пункта АСУД, чертежи прокладки кабельных трасс, заказные спецификации.
3. Привязка программного обеспечения.
Привязка программного обеспечения (ПО) включает расчёт режимов управления, составление схем коммутации оборудования АСУД в части установок управления, заполнение форм по привязке ПО, отладку ПО для конкретной АСУД.
4.3. Монтаж
Перед строительно-монтажными работами должны быть проделаны операции по приобретению необходимого для внедряемой системы оборудования, комплектующих изделий, а также материалов для изготовления нестандартного оборудования и изготовление этого оборудования.