CC BY
14
УДК 656.13.02
Трушевський В. Е.
AcnipaHm Нацональний транспортний унверситет, Украна, E-mail: [email protected].
ЗАСТОСУВАННЯ АВТОМАТИЧНИХ СТР1ЛОК ТРОЛЕЙБУСУ ЯК ДЕТЕКТОР1В В СИСТЕМАХ СВ1ТЛОФОРНОГО АВТОРЕГУЛЮВАННЯ
Для удосконалення свiтлофорного регулювання пропонуеться пристрш з пасивним датчиком, що передав сигнал про приближення до перехрестя тролейбусу та напрям його подальшого руху на дорожтй контролер.
Ключов1 слова: стртка, тролейбус, струм, свiтлофор, датчик, контролер, перехрестя, авторегулювання, фаза.
АНАЛ1З 1СНУЮЧИХ ТЕХНОЛОГ1И АДАПТИВНОГО УПРАВЛ1ННЯ СВ1ТЛО-ФОРНОЮ СИГНАЛ1ЗАЦ1еЮ
Остантм часом актуальносп набула проблема тдви-щення ефективносп використання пропускно! спромож-ност1 мiських регульованих перехресть. Невiдповiднiсть па-рамеIрiв свiтлофорних режимв динамiчним транспортним потокам призводить до утворення заторiв, що попршують еколопчну ситуащю, призводять до просто!в транспортних засобiв та втрат часу пасажирами, виступають побгжними причинами дорожньо-транспортних пригод [1].
При застосуваннi на вулично-дорожнш мереж1 мiст автоматизованих систем управлшня дорожнiм рухом (АСУДР) постае необхщшсть корекцп координованих свiтлофорних режимiв з огляду на транспортнi засоби громадського користування, яким через особливi ди-намiчнi характеристики та наявнiсть зупинок притаманнi режими руху, вiдмiннi вщ режимiв руху загального транспортного потоку. В той-же час, через високу у порiвняннi з легковим автомобшем пасажиромiсткiсть, просто! транспортних засобiв громадського користування призводять до значних сукупних втрат часу учасниками до-рожнього руху, передусiм тими пасажирами, що пере-бувають в цих транспортних засобах, та, через зб№шен-ня iнтервалiв руху, тими пасажирами, що чекають на цей транспорт на зупинках [2].
У системах iзольованого свiтлофорного регулювання та в АСУДР ефективно здшснювати коригування па-раметрiв регулювання залежно вiд прибуття до зони ре-гулювання рухомого складу громадського транспорту дозволяють системи авторегулювання, що в основному дшть за алгоритмами, як1 залежать вiд прийнятих стра-тегiй регулювання. Системи прюритетного пропуску громадського транспорту можуть бути класифiкованi по трьом стратегiям: пасивна, активна та адаптивно-оперативна [3]. Пасивнi стратеги працюють безперервно неза-лежно вiд того, чи наявний перед перехрестям рухомий склад громадського транспорту, чи т та не вимагають системи виявлення рухомого складу громадського транспорту. Активш стратеги використовують системи вияв-лення рухомого складу громадського транспорту для того, щоб виявити транспортнi засоби, яш пiдлягають
прiоритету. Адаптивно-оперативна стратепя забезпечуе прiоритет, одночасно випробовуючи та ошгашзуючи заданi критерп роботи.
ВИЗНАЧЕННЯ ЗАДАЧ1 ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Для ефективного застосування алгоритмiв активно! стратегii слщ надшно та своечасно виявляти наближення транспортного засобу громадського користування до зони регулювання. Для цього використовуються датчики рiзноi конструкцп та рiзного принципу ди.
Такий вид мюького електричного транспорту як тролейбус мае деяк особливостi режиму руху, що бшьшою мiрою проявляються поблизу перехресть. Наявнiсть контактно! мережi викликае необхiднiсть проходження спец-iальних частин лiнiй (зокрема, стршок) зi зниженою швид-кiстю. ^iM того, спецiальнi частини е ключовими еле-ментами, як1 визначають режим руху тролейбуав у всiй зош регулювання [4].
Необх1дно розробити надшний детектор тролейбусiв, що при наближенш !х до перехрестя надiйно i завчасно визначав наявнiсть тролейбуса та напрям його подаль-шого руху.
ВДОСКОНАЛЕННЯ КОНСТРУКЦП СТР1ЛКИ ДЛЯ ВИКОРИСТАННЯ В ЯКОСТ1 ДЕТЕКТОРА
Тролейбусна стршка в мюцях розходження лiнi! пра-цюе за таким принципом (рис. 1): у випадку, якщо тролейбус про!здить стрiлку, обмежену iзоляторами 1 та закрш-лену розтяжками 5, лiворуч, водiй пiд час проходження стршки вщключае тролейбусний двигун, сильно знижую-чи витрату струму тролейбусом з контактно! мережi 3. Привод стршки, що являе собою електромагнгги 2, яш змiнюють положення направляючих 4, спрацьовуе лише в тому випадку, коли обмоткам електромагнтв, тдклю-ченим у сгрiлцi послщовно до електричного ланцюга тро-лейбуса, достатньо для спрацювання величини струму, що проходить через них. Спрацювання приводу i переве-дення штанг праворуч досягаеться за рахунок ввiмкнення двигуна пщ час проходження стршки та збшьшення таким чином сили струму через електромагтти.
Аналiзуючи роботу керовано! тяговим струмом тро-лейбусно! стрiлки, можна зауважити, що переведения
© Трушевський В. Е., 2014
Рис. 1. Будова тролейбусно! стршки
штанг тролейбуса в напрям1 «праворуч» завжди супро-воджуегься проходженням через електромагтти, як1 е виконавчими елементами стршки, електричного сигналу, що характеризуемся силою струму, яка дор1внюе стру-мов1 спрацювання електромагштно! системи (30-60 А) залежно в1д налаштування стр1лки. Щд час проходження штанг в шших напрямах через мережу магнтв проходить струм, що дор1внюе струмов1 власних потреб тролейбуса та до спрацювання електромагштно! системи не призво-дить. У час, коли струмозтмач1 на стр1лщ ввдсутт, струм через мережу електромагнтв не проходить взагалг Таким чином, поява електричного струму 30-60 А е озна-кою прибуття до перехрестя тролейбуса, що рушить л1во-руч; поява струму менше 30 А сввдчити про прибуття тролейбуса, що рушить прямо чи праворуч.
Для перетворення цього сигналу в сигнал виклику, про-довження чи пропуску певних елеменпв циклу свплофор-ного регулювання пропонуеться використати пасивний датчик (рис. 2), який складаеться з двох реле струму та елек-тромагнтгаого реле. При розробц цього пристрою дотри-ман норми електробезпеки (контактна мережа тролейбу-су напругою 600 В гальванчно 1зольована ввд сигнально! мереж1 дорожнього контролера напругою 5-12 В.
Виходи 6, 7 та 8 тдключаються до викличного блоку дорожнього контролера заметь кнопок, як1 застосову-ються для виклику фаз регулювання. Електромагтти 1 та 2 тдключаються до мшусового та плюсового дропв контактно! мереж1 ввдповвдно (у випадку, якщо плюсовий та м1нусовий дргт розташоват в шшому порядку, змшюеть-ся поляршсть тдключення реле струму).
У випадку, коли тролейбус проходить стршку праворуч, в1д плюсового контактного дроту через реле струму 4 та 3, електромагтт 2, допом1жний електричний лан-цюг тролейбуса, електромагтт 1, проходить струм величиною бшьше 1 А та менше 30 А, оскшьки двигун вщклю-чено. Оск1льки ва перел1чет елементи мереж1 тдклю-чено послщовно, значить сила струму через кожен 1з них буде однаковою. Ще! сили струму недостатньо для спрацювання електромагнтв 1 1 2 та реле струму 3, проте достатньо для спрацювання реле струму 4. Таким чином, реле 4 спрацюе та замкне клеми 7 1 8 через нормально замкнет контакта реле 5.
Рис. 2. Електрична схема пропонованого пристрою, виконана у програмi Electronic Workbench
У випадку, проходження тролейбусом сгр1лки л1воруч, ввд плюсового дроту через описаний вище ланцюг до мшу-сового дроту проходить струм величиною б1льше 30 А. Осюльки ва перел1чет елементи мереж1 подключено по-слщовно, то сила струму через кожен i3 них буде однаковою. Ще! сили струму достатньо для спрацювання електромагнтв 1 i 2 та реле струму 3 i 4. П1д д1ею електромагнтв 1 i 2 тр'я стршки змшюють свое положення, i тролейбуст штанги переводяться на л1ву лшш, а спрацювання реле струму 3 та 4 викликае замикання м1ж собою контакпв 6, 7 i 8. Проте, за рахунок р1знищ потенщал1в на контактах обмотки, спрацюе реле 5, тому проходження струму м1ж клемами 7 i 8 не буде допущено.
ДОЦ1ЛЬН1СТЬ ЗАСТОСУВАННЯ СХЕМИ
За рахунок застосування схеми стае можливим без тдключення додаткових датчишв встановити подальший напрям руху тролейбуса на перехресп в момент проходження стр1лки, що е необх1дною умовою для здшснення ефективного гнучкого регулювання руху на перехресп за рахунок виклику та пропуску фаз, до яких включено напря-ми регулювання, що мютять тролейбуст траекторй' руху.
Таким чином можливо досягти заощадження елект-рично! енергп на розпн тролейбуав, та зменшення часу просто!в пасажир1в тролейбуав перед перехрестям в оч1кувант дозволяючого свилофорного сигналу. Серед-ня тривалють затримки одного тролейбуса буде дор1в-нювати половит тривалосп заборонного свилофорно-го сигналу у цикт регулювання. Протягом години три-валють цих затримок при жорсткому регулювант визна-чаеться таким чином [5]:
затр-ж
= N-
т tm
тц -ЮТ
(1)
2•3600
де N - штенсивтсть руху тролейбуав, од./год.; Тц - три-валють циклу свилофорного регулювання, с; m - три-
30
ISSN 1607—6761. Елекгротехтка та електроенергетика. 2014. № 1
валють основного такту свiтлофорного регулювання фази, до яко! включено напрям руху, що мiстить тролей-бусну траeкторiю, с.
Тривалiсть затримки тролейбуав (год./год.) протягом години при адаптивному регулювант визначаеться за формулою [5]
Це дозволить скоротити просто! транспортних засобiв громадського транспорту перед перехрестями, змен-шить затримки пасажирiв громадського транспорту та позитивно вплине на загальну транспортну ситуацiю.
СПИСОК Л1ТЕРАТУРИ
1.
T
затр-а
= N-
2•3600
(2)
де m - шльшсть фаз свiтлофорного регулювання.
Таким чином, при m > 2, середт затримки тролей-бусiв з пасажирами зменшуються в разiв при застосу-ваннi гнучкого регулювання з вмонтованим у тролей-бусну стршку детектором наявностi та напряму подаль-шого руху тролейбуса.
ВИСНОВКИ
Запропоновано модель тролейбусного детектора на основi пасивного датчика струму, що дозволяе надшно i завчасно виявити факт наближення тролейбуса до пере-хрестя та встановити подальший напрямок його руху.
Кременец Ю. А. Технические средства организации дорожного движения: учебник для вузов / Ю. А. Кременец, М. П. Печерский, М. Б. Афанасьев. - М. : ИКЦ «Академкнига», 2005. - 279 с. Абрамова Л. С. Постановка задачи адаптивного управления дорожным движением / Л. С. Абрамова, Н. С Чернобаев // Вюник Донецького шститутут автомобшьного транспорту. - 2009. - № 1. - С. 7. Kim Wonho. An improved bus signal priority system for networks with nearside bus stops : дю. докт. фшо-софи : Texas A&M University., 2004. - 239 с. Афанасьев А. С. Контактные сети трамвая и троллейбуса/ А. С. Афанасьев. - М. : Транспорт, 1988. -264 с.
Иносе Х. Управление дорожным движением / Х. Иносе, Т. Тамада. - М. : Транспорт, 1983. - 247 с.
Стаття надiйшла до редакцп 21.03.2014.
Трушевский В. Э.
Аспирант, Национальный транспортный университет, Украина
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКИХ СТРЕЛОК ТРОЛЛЕЙБУСА В КАЧЕСТВЕ ДЕТЕКТОРОВ В СИСТЕМАХ СВЕТОФОРНОГО АВТОРЕГУЛИРОВАНИЯ
Для усовершенствования светофорного регулирования на перекрестках предлагается устройство с пассивным датчиком, передающее сигнал о приближении к перекрестку троллейбуса и его направлении дальнейшего движения на дорожный контроллер.
Ключевые слова: стрелка, троллейбус, ток, светофор, датчик, контроллер, перекресток, авторегулирование, фаза.
Trushevsky V. E.
Graduate student of NTU, Ukraine
APPLICATION OF AUTOMATIC SPEARS OF THE TROLLEY BUS AS DETECTORS IN AUTOREGULATION TRAFFIC-LIGHT SYSTEMS
Mismatch traffic light regimes of dynamic traffic flow lead to the formation of congestion, worsening environmental situation, leading to downtime of vehicles and passengers loss of time, perform cursory causes of road accidents In systems of isolated traffic light regulation and automatic systems to carry out effectively the adjustment parameter depending on arrival at the control zone of the rolling stock of public transportation systems allow auto to operate mainly on algorithms that depend on the strategies adopted by regulation. For effective use of algorithms active strategies need reliable and timely detection of approaching public transport to the area of regulation. For improvement of the traffic-lights regulation at crossroads the device with the passive sensor transferring a signal about approach of a trolley bus to a crossroad and its further movement direction to the road controller is offered.
Keywords: arrow, trolleybus, current, traffic lights, sensor, controller, intersection, autoregulation, phase.
3.
REFERENCES
1. Kremenets Yu. A., Pecherskiy M. P., Afanasev M. B. Tehnicheskie sredstva organizatsii dorozhnogo dvizheniya: uchebnik dlya vuzov. Moscow, IKTs «Akademkniga», 2005, 279 p.
2. Abramova L. S., Chernobaev N. S. Postanovka zadachi adaptivnogo upravleniya dorozhnyim dvizheniem,
VIsnik Donetskogo Institutut avtomobllnogo transportu, 2009, No. 1, P. 7.
3. Kim Wonho. An improved bus signal priority system for networks with nearside bus stops : dIs. dokt. fllosoflYi. Texas A&M University, 2004, 239 p.
4. Afanasev A. S. Kontaktnyie seti tramvaya i trolleybusa, Moscow, Transport, 1988, 264 p.
5. Inose H., Tamada T. Upravlenie dorozhnyim dvizheniem, Moscow, Transport, 1983, 247 p.
