CS224853B1 - Zařízení pro snímání a záznam dynamických charakteristik dopravního proudu - Google Patents

Description

(54) Zařízení pro snímání a záznam dynamických charakteristik dopravního proudu

Vynález se týká zařízení' pro snímání a záznam vybraných dynamických charakteristik dopravního proudu ve sledovaných úsecích dopravních tras.

Dosud známé a používané měří.cí metody a prostředky pro zji&íování charakteristik dopravního proudu se vyznačují statickým pojetím a vyžadují k následnému zpracování složité ruční i strojové výpočty, sběr vstupních informací vyžaduje velký počet pracovníků při využívání dílčí měřicí techniky a měření v terénu jsou ovlivněna klimatickými podmínkami. Další nevýhodou dosavadních matod je pohyb pracovníků po komunikaci při přípravě měření. Negativní vlivy na objektivitu vstupních informací mé chování účastníků dopravy ovlivněných měřicí technikou viditelnou na komunikaci.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro snímání a záznam dynamických charakteristik dopravního proudu podle vynálezu. Jeho podstata epočívá v tom, že sestává ze snímače dráhy, opatřeného vstupem pro připojení náhonu rychloměru. Tento snímač dráhy je prostřednictvím pracovního bloku připojen k rychloděrovači. Pracovní blok rychloděrovač a snímač dráhy jsou připojeny ke kontrolně řídicímu bloku, výhodně opatřenému zobrazovací jednotkou. Výhodné také je, zejména z důvodu dodržení stélé přesnoti měření, jsou-li pracovní blok, rychloděrovač a snímač dráhy opatřeny stabilizační napájecí jednotkou se vstupem pro akumulátorovou baterii. Pracovní blok se může s výhodou sestávat z řídicího obvodu, ke kterému je připojen kontrolní obvod a multiplex. K řídicímu obvodu je také připojen prostřednictvím obvo224853 du pro zpracování vstupních dat a smluvních značek a převáděcího obvodu reduktor. Prostřednictvím převodníku připojeného k převáděcímu obvodu je k řídicímu obvodu připojena časová jednotka. Tato časová jednotka je připojena k převáděcímu obvodu. Multiplex je připojen k obvodu měření dráhy, obvodu měření času mzdy, obvodu měření reálného času a prostřednictvím obvodu měření rychlosti převáděcímu obvodu. Sídicí obvod, kontrolní obvod a obvod měření času jízdy jsou připojeny na kontrolní a řídicí blok. Obvod měření dráhy, reduktor a obvod měření rychlosti jízdy jsou připojeny na snímač dráhy. Šídicí obvod a multiplex jsou připojeny na ryohloděrovač.

Snímání dynamických charakteristik dopravního proudu měřicím vozidlem je značně operativní, bez větších nároků na počet pracovníků. Zpravidla se omezuje na řidiče vozu a spolujezdce, který kontrolu a obsluhuje měřicí zařízení. Získané údaje jsou dostatečně přes né a jejich hodnoty nejsou ovlivňovány uvedenými nepříznivými vlivy. Použití měřicího vozidla je ekonomicky výhodné a dává možnost získání výsledků měření v krátkém čase. Pracovníci, provádějící měření, nejsou přímo vystavení nepříznivým klimatickým podmínkám.

Další výhodou je, že zařízení podle vynálezu nezpůsobuje zkreslení měření ovlivněním chování ostatních účastníků dopravy.

Vynález je dále blíže objasněn ns příkladu jeho provedení pomocí výkresu, kde obr. 1 znázorňuje blokové schéma zařízení, obr. 2 uložení zařízení ve vozidle, obr. 3 ovládací panel kontrolního a řídcího bloku a obr. 4 vnitřní strukturu pracovního bloku.

Měřicí zařízení sestává ze šesti základních bloků. Na rychloměru vozidla je namontován snímač ujeté dráhy 5. V řešení jsou realizovány dva snímače ujeté dráhy Jeden pracuje na optoelektrickém principu s rotující clonkou, které přerušuje světelný tok mezi zdro· jem světla a snímací fotodiodou, clonka se otáčí na ose náhonu rychloměru. Jedno otočení clonky odpovédá ujeté dráze jednoho metru. Clonka má na svém obvodě deset přísně dělených průzorů, což umožňuje snímat ujetou dráhu s přesností desetiny metru. Druhý snímač, alternativně používaný, pracuje na principu homogenního magnetického pole vytvořeného rotujícím unašečam rychloměru. Unašeč je permanentní magnet, který jednou za otáčku hřídele vytvoří proti dalšímu pólovému nástavci (z permanentního magnetu) homogenní magnetické pole snímané bezkontaktním spínačem v monolitickém integrovaném obvodě. Monolitický integrovaný obvod je upevněn na krytu rychloměru spolu s přídavným pólovým nástavcem. Sled impulsů, odpovídajících ujeté dráze, je veden stíněným kabelem do pracovního bloku 2 umístěným pod sedadlem spolujezdce. V tomto bloku 2 se zpracují získané impulsy a přiřazují se k časové základně. Tím se získají po elektronickém zpracování údaje potřebné pro numerické zobrazení okamžité rychlosti, ujeté dráhy, průběžného a reálného času. Zobrazovací jednotka je na panelu kontrolního a řídicího bloku 1. Zároveň se v pracovním bloku 2 zpracují údaje pro osmibitový záznam rychloděrovačem 6, odpovídající okamžité rychlosti vozidla a vodící stopou průběžný Čas měření. Rro orientaci v záznamu s pro dělení tras na úseky, lze pomocí ovládacích prvků na penálu kontrolního a řídicího, bloku 1, (přes zpracování blokem 2), zaznamenat na děrné pásce současně s ostatními údaji ještě tzv, smluvené značky. Tyto značky v příslušném osmibitovém znaku při zpracování počítačem určují začátek měřící jízdy, jednotlivé úseky měření trasy, konec měření a označení chybného údaje. Rychloděrovač 6 ja spouštěn ovládacím prvkem na panelu kontrolního a řídicího bloku 1. Ka tomto bloku lze určit provoz děrovače s možností vkládání smluvených značek. Spouští ae tím pouze krokový mechanismus pohonu rychloděrovače 6. Elektronická část rychloděrovače 6 je spouštěna na vlastním ovládacím panelu.

Konec děrné pásky, nebo porucha na vlastním rychloděrovači 6 jsou elektronicky indikovány a opticky signalizovány na ovládacím panelu rychloděrovače 6 i na panelu kontrolního a řídicího bloku 1 a to svítící diodou oranžové barvy. Tento signál je v zorném poli obsluhy s ostatními ovládacími a kontrolními prvky. Celé měřicí zařízení je střídavě energeticky napájeno ze dvou dvojic olověných akumulátorových baterií 4. Každá dvojice je sériově spojená. Napájecí napětí je 12 V a 24 V stejnosměrných. Tto napětí jsou z obou dvojic akumuláto-. rů vedena do napájecí stabilizační jednotky j a napájí rychloděrovač 6. Sada akumulátorových baterií 4 je umístěna na speciální desce zavazadlového prostoru vozu. Stabilizační napájecí jednotka J napájí v pěti samostatných větvích napětími 5 V a v jedné větvi 12 V elektrické obvody pracovního bloku 2 včetně optoelektrického nebo magnetického snímače 2 a také obvody kontrolního 8 řídicího bloku 1 včetně optické a akustické signalizace a zobrazovací jednotky. Větev 24 V napájí přes elektronickou pojistku rychloděrovač 6 vybavený vlastními elektronickými obvody. Napětí dvojice akumulátorových baterií 4 je indikováno měřicími přístroji s potlačenou nulou na panelu stabilizační napájecí jednotky 3. Napětí 5 V v ksždé z pěti větví a jedné větve 12 V je indikována na témže panelu svítícími diodami. Všechny napájecí větve jsou jištěna elektronicky nebo tavnými pojistkami.

Rozmístění jednotlivých dílů měřícího zařízení v prostoru měřícího vozidla ukazuje obr. 2. Toto rozmístění je důležité z důvodů zachování podmínek provozu vozidla stanovených technickým průkazem vozidla a nenarušuje cestovní prostor měřícího vozidla. Z důvodu bezpečnosti a ochrany zařízení je pro případ poruchy na elektrickém vybavení vozidla namontován hasicí přístroj, umístěný v zadním prostoru vozidla.

Ovládací prvky na panelu kontrolního a řídicího bloku 1 umístěného v odkládací skříňce palubní desky vozidla, znázorňuje obr. 3. Pohon rychloděrovače 6 je SDouštěn tlačítkem 11, je-li vyžadována možnost zanášení smluvených značek, bez zanášení značek je ovládán tlačítkem 12. Nastavení údaje reálného času v hodinách na zobrazovací jednotce 29 se provádí tlačítkem 13 pro údaj hodiny a tlačítkem 14 pro údaj minuty. Zastavení chodu hodinového časového údaje lze provést tlačítkem 18. Zastavení lze využít při seřizování časového údaje a nemá vliv na ostatní měření ani indikované hodnoty. Měření ujeté dráhy lze volit podle jednotek tlačítkem 17. Na zobrazovací jednotce 29 lze střídavě odečítat ujetou dráhu ve zvolených jednotkách při stlačeném tlačítku lj), čas měření v sekundách při stlačeném tlačítku 20, okamžitou rychlost (m.sec^-1) při stlačeném tlačítku 22. Tlačítka 19 až 22 mají řadovou aretaci, čímž se při volbě kteréhokoliv tlačítks vyřadí předchozí zvolené odečítání, aniž se naruší funkce vlastního měření a záznamu. Tlačítku 23 slouží k nulování údaje ujeté dráhy zobrazovací jednotky 29 a tlačítkem 24 se stejným způsobem nuluje údaj času měření tlačítka 15 a 16 slouží k zastavení údaje na zobrazovací jednotce 29 a jeho odečtení z jednorázové paměti přístroje. Tlačítko 15 zastaví údaj o měření drah a tlačítko 16 údaj o času měření. Po uvolnění tlačítek zobrazí zobrazovací jednotka 29 hodnotu, která v době odečtu již byla změřena, bez ohledu na dobu, po kterou bylo odečítáno. Zanášení smluvených značek do záznamu na děrné pásce se provádí tlačítky 22, 26. 27 a 28 v příslušném váhovém kódu.

Pro záznam a pozdější vyhodnocení znamená stlačení tlačítka 25 začátek měřící jízdy, tlačítka 26 chybný údaj, či poruchu, stlačení tlačítka 27 znamená dělení na jednotlivé úseky měřené trasy a tlačítka 28 konec měřící jízdy. Stlačení kteréhokoliv tlačítka smluvených značek, tj. 22 až 28, j6 akusticky signalizováno reproduktorem umístěným ve skříni kontrolního a řídícího dílu. Akustická signalizace zajišluje kontrolu stisknutí tlačítek při jakémkoliv hluku v prostoru vozidla. Porucha rychloděrovače 6 nebo konec děrné pásky opticky signalizuje oranžově svítící dioda JO. Kontrolní β řídicí blok 1 obsahuje mimo výše uvedené prvky elektronické obvody akustické signalizace smluvených značek. Filtrační obvody a dekódovací obvody pro numerické zobrazení jednotlivých hodnot zobrazovací jednotkou 29»

Vnitřní strukturu pracovního bloku 2 znázorňuje obr. 4. Časová jednotka 35 dodává měřícím obvodům potřebné kmitočty od 1 Hz po 1 kHz. Kmitočet 1 Hz se užívá pro vzorkování, nabíhání a vybavování okamžitých pamětí. Ostatní odvození kmitočty jsou určeny pro časovači obvody a převodník. Kmitočet 1 kHz je určen pro uzavírání jednotlivých kroků. Základem časové jednotky je oscilátor řízený krystalovým výbrusem na kmitočtu 10C kHz, z něhož se odvozují zmíněné kmitočty pomocí integrovaných děličů 3 čítačů· TTL.

Měření rychlosti jízdy 40 jc řešeno jako načítávéní impulsů dodávaných snímačem dráhy 2· Tyto načítané impulsy jsou nulovány a transponovány pomocí sekundových impulsů a po přiřazení desetinné čárky je údaj o rychlosti jízdy zobrazován po stlačení tlačítka 21 na zobrazovací jednotce 29 bloku 1. Odečet se provádí s přesností C,1 (m.s^-^), což odpovídá základnímu odečitatelnému odvalení kola vozidla. Měření času jízdy 41 načítá sekundové impulsy jako skutečný čas jízdy měřicího vozidla (tento údaj je nulovatelný tlačítkem 54 na bloku 1). Měření reálného času 12 představují v podstatě'digitální hodiny řízené impulsy z časové jednotky 32· Hodiny mají možnost nastavení času rychlým Chodem vpřed v hodinách i minutách, případně chodem zpět (tlačítka 13. 14, 18 na bloku 1). Údaj o ujeté dráze zpracovávají obvody J6 přímo v (m.10^-1), nebo pomocí reduktoru 39 v metrech.

Při zobrazení na čtyřmístné zobrazovací jednotce 2£ je tedy možno měřit do 999,0 (m), nebo při použití reduktoru, ovládaného tlačítkem 17 na bloku 1 do 9999 (m). Údaje ujeté dráhy lze nulovat tlačítkem 23 na bloku 1. Po překročení údaje o měřené dráze nad uvedenou hodnotu se načítává vzdálenost průběžně bez zobrazení jednotek (m.lC^). Používaný numerický rozsah plně postačuje pro určené využití měřicího vozidla. Obvody pro měření ujeté dráhy 38 a času jízdy 41 jsou opatřeny jednorázovou pamětí, které umožňuje zastavení načítaného údaje pomocí tlačítek 15 a 16 na bloku 1 a jejich odečtení na zobrazovací jednotce 29.

Vlastní měření pokračuje průběžně a při uvolnění uvedených ovládacích prvků se zobrazí údaj nezkreslený odečteni. Obvod pro zpracování vstupních det a smluvených značek 36 umožňuje mimo zpracování údajů o rychlosti vozidla, zanášet do záznamu prováděného rychloděrovačem 6 a řízeného obvody 31 a 32. také smluvené značky. Značek lze použít osm a využívají volné váhy osmibitového znaku v rozmezí váhy 248 až 255 osmitového znaku děrovače. Informace o rychlosti vozidla v (m.s^-1) se převádí do osmibitového znaku převodníkem J4, který přes obvody jl řízení rychloděrovače 6 ovládá záznamový mechanismus děrovače. Činnost rychlo děrovače 6 je zpětně kontrolována vlastními kontrolními obvody a v součinnosti s kontrolními obvody pracovního bloku 32 jé případná porucha indikována opticky.

fro všechny výše uváděné měřené parametry se používá jedna zobrazovací jednotka 25.

Proto jeou údaje o ujeté dráze, rychlosti, času jízdy a reálném čase přepínatelně zobrazovány pomocí multiplexu 33 ovládaného tlačítky 19 až 22 na bloku 1. Použití jedné zobrazovací jednotky s multiplexem a přepínáním vychází jako nejvhodnější z rozměrového a ekonomického zvážení pro dané použití.

Elektronické měřicí zařízení vozidla pro snímání a záznam dynamických charakteristik dopravního proudu se vyznačuje tím, že v jedoucím měřicím vozidle je optoelektrickým nebo magnetickým snímačem dráhy 2 získán údaj o ujeté draze. Tento údaj je zpracováván v pracovním bloku 2, spolu s časovými údaji z téhož bloku 2 na údaje o rychlosti a o časových závislostech. Zároveň příslušnými obvody bloku 2 jsou zpracovány údaje o okamžité rychlosti vozidla. Údaj okamžité rychlosti lze numericky zobrazit na čtyřmístné zobrazovací jednotce 29 kontrolního a řídicího bloku 1 a automaticky se zaznamenává rychloděrovačem 6 na děrnou pásku v sekundových odečtových intervalech. Takový záznam odpovídá následnému zpracování počítačem. Rychloděrovač 6 je ovládán synchronizačními sekundovými impulsy z bloku 2 a zároveň v každém kroku rychloděrovač 6 zaznamená údaj okamžité rychlosti v podobě osmistopého váhového kódu zpracovného blokem 2. Chod rychloděrovače 6 je možné ovládat také pomocí ovládacích prvků kontrolního a řídicího bloku 1. Títmo lze zobrazovat okamžitou rychlost vozidla i bez záznamu rychloděrovačem 6. Ka zobrazovací jednotce 2§ kontrolního a řídicího bloku X lze volit přepínačem 19+22 zobrazení výše uvedené hodnoty okamžité rychlosti, ujetou dráhu, čas měření a reálný čas. Pomocí ovládacích prvků 25, 26, 27 a 28 kontrolního a řídícího bloku 1 lze do záznamu rychloděrovače 6 vnášet smluvené značky. Tvar a váhový kód těchto značek je zpracován pracovním blokem 2 spolu s údaji o okamžité rychlosti. Zanášení značky je akusticky indikováno kontrolním obvodem bloku 1. Celé měřicí zařízení je energeticky napájeno přes napájecí stabilizační napájecí jednotku J ze dvou přepínatelných dvojic akumulátorových baterií umístěných ve společném držáku. Kontrola napětí měřicími přístroji a přepínání napájecích akumulátorů se provádí na panelu stabilizační napájecí jednotky J současně s jištěním a optickou indikaci příslušných napájecích větví. Hlavní vypínače energetických zdrojů je také na panelu napájecí stabilizační jednotky J.

Claims (2)

P S B í íi Κ I V Y N A í ů Z U

1. Zařízení pro snímání a záznam dynamických charakteristik dopravního proudu, vyznačující se tím , že sestává ze snímače dráhy (5), opatřeného vstupem pro připojení náhonu rychloměru, který je připojen prostřednictvím pracovního bloku (2) k rychloděrovač! (6), přičemž pracovní blok (2), rychloděrovač (6) a snímač dráha (5) jsou připojeny ke kontrolnímu a řídicímu bloku (1).

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím , že pracovní blok (2) sestává z řídicího obvodu (31), ke kterému je připojen prostřednictvím obvodu (36) pro zpracování vstupních dat a smluvních značek a převáděcího obvodu (37) a reduktor (39), a prostřednictvím převodníku (34), který je připojen k převáděcímu obvodu (37), časová jednotka (35), která je připojené k převáděcímu obvodu (37), dále je k řídicímu obvodu (31) připojen kontrolní obvod (32) a multiplex (33), připojený k obvodu (38) měření dráhy, obvodu (41) měření času jízdy, obvodu (42) měření reálného času a prostřednictvím obvodu (40) měření rychlosti k převáděcímu obvodu (37), přičemž říeicí obvod (31), kontrolní obvod (32) a obvod (41) měření času jízdy j3ou připojeny na kontrolní a řídicí blok (1), obvod (36) měření dráhy, reduktor (39) a obvod (40) měření rychlostí jízdy jsou připojeny snímač dráhy (5), přičemž řídicí obvod (31) 3 multiplex (33) jsou připojeny na rychloděrovač (6).