CZ26759U1 - Zařízení pro řešení preference veřejné dopravy na světly řízených křižovatkách - Google Patents

Description

Technické řešení se týká zařízení pro řešení preference veřejné dopravy na světly řízených křižovatkách. Toto zařízení obsahuje informační systém sloužící pro poskytování informací osobám se sníženou schopností pohybu a orientace. Ve vozidlech veřejné dopravy je uspořádán palubní počítač, připojený svými vstupy/výstupy k vozidlové sběrnici, k níž jsou svými vstupy/výstupy dále připojeny digitální hlásič a radiový datový modul. K radiovému datovému moduluje svými vstupy/výstupy připojen přijímač družicové navigace a vozidlová radiostanice, k níž je svými vstupy/výstupy připojena ovládací skříňka radiostanice, spojená s mikrofonem. Podél trasy vozidel veřejné dopravy jsou v blízkosti světly řízených křižovatek uspořádané řadiče světelného signalizačního zařízení.

Dosavadní stav techniky

Systém povelových přijímačů a vysílačů vozidel veřejné dopravy jako součást palubních informačních systémů slouží primárně pro poskytování informací nevidomým, slabozrakým a dalším osobám se sníženou schopností pohybu a orientace. Tyto informace jsou poskytovány uživatelům v akustické podobě především na zastávkách městské hromadné dopravy. Technologii rádiových komunikačních zařízení povelové soupravy Tyfloset lze však také výhodně využít i pro další dopravní aplikace, např. během jízdy vozidla, kdy zásadním přínosem je skutečnost, že tímto systémem v té či oné podobě je vybavena většina vozidel veřejné dopravy v české republice, a avšak třebaže případné náklady na dovybavení vozidel nezbytnými dodatečnými technickými prostředky jsou minimální, nebylo doposud této skutečnosti využito.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky dosavadního stavu techniky do značné míry eliminuje zařízení pro řešení preference veřejné dopravy na světly řízených křižovatkách, které obsahuje palubní informační systém sloužící pro poskytování informací osobám se sníženou schopností pohybu a orientace. Ve vozidlech veřejné dopravy je uspořádán palubní počítač, připojený svými vstupy/výstupy k vozidlové sběrnici, k níž jsou svými vstupy/výstupy dále připojeny digitální hlásič a radiový datový modul. K radiovému datovému modulu je svými vstupy/výstupy připojen přijímač družicové navigace a vozidlová radiostanice, k níž je svými vstupy/výstupy připojena ovládací skříňka radiostanice, spojená s mikrofonem. Podél trasy vozidel veřejné dopravy jsou pak uspořádané řadiče světelného signalizačního zařízení. Podstatou technického řešení přitom je, že ve vozidle veřejné dopravy je k vozidlové sběrnici připojen povelový vysílač a na řadičích světelného signalizačního zařízení jsou uspořádány povelové přijímače s dekodéry.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude dále podrobněji popsáno podle přiloženého výkresu, na němž je znázorněno příkladné provedení zařízení pro řešení preference veřejné dopravy na světly řízených křižovatkách.

Příklady provedení technického řešení

Na přiloženém obrázku je schematicky znázorněn systém povelových přijímačů a vysílačů vozidel veřejné dopravy podle technického řešení. Systém obsahuje v každém vozidle veřejné dopravy palubní počítač I, což je mikropočítačem řízené zařízení vybavené klávesnicí a LCD zobrazovačem, které je určeno pro styk obsluhy s palubním řídícím, informačním a odbavovacím systémem v prostředcích městské hromadné dopravy nebo ve vlakových informačních systémech.

-1 CZ 26759 Ul

Palubní počítač 1 je vybaven vozidlovou sběrnicí 2 pro řízení podřízených zařízení informačního a odbavovacího systému. Pro snímání stavů okolí je palubní počítač i vybaven osmi číslicovými vstupy, pro snímání ujeté vzdálenosti pak jedním vstupem pro odometr. Pro vykonávání akcí hardwarového charakteru je počítač vybaven čtyřmi výstupy typu otevřený kolektor s přepěťovou ochranou a proudovou zatížitelností 0,5 A.

Palubní počítač I plní zejména tyto funkce: je rozhraním pro styk uživatele se systémem, rozhraním pro styk uživatele s rádiovou sítí, rozhraním pro aktivaci systému na vozidle - imobilizér a rozhraním rozpoznání oprávněného uživatele a pro vkládání dat do systému prostřednictvím dotykové paměti. Palubní počítač 1 je tak vybaven rozhraními a programovým vybavením, nezbytným pro funkci řadiče sběrnice. V případě napojení na rádiovou sít umožňuje předávání provozních dat a textových zpráv z řídícího centra a jejich zobrazení na zobrazovací a řízení radiostanice, včleněné do radiové sítě. Radiostanici palubní počítač 1 řídí přes rádiový datový adaptér, který zpravidla zajišťuje řízení přenosového protokolu svými prostředky. To umožňuje efektivně využívat při velkém počtu dopravních prostředků zpravidla poměrně malou přenosovou kapacitu radiové sítě, která je zpravidla dána malým počtem přidělených kanálů.

Vozidlová sběrnice 2 slouží k datové komunikaci mezi palubním počítačem 1 a ostatním zařízením. Vozidlová sběrnice 2 je relativně pomalá, avšak umožňuje spojení palubního počítače I s vizuálními tably, pokladnou, označovači jízdenek, ukazateli času a pásma, digitálním hlásičem 3, jednoduchou radiostanicí aj.

Digitální hlásič 3 je mikropočítačem řízené zařízení pro vyhlašování různých hlášení, názvů zastávek a informací o stavu zařízení s digitálním záznamem zvuku. Digitální hlásič 3 je přednostně určen pro hromadné použití v prostředcích hromadné dopravy, čemuž odpovídá jeho konstrukce, mechanická a klimatická odolnost a spolehlivost.

Hlavní funkcí digitálního hlásiče 3 je prostřednictvím vozidlové reproduktorové soustavy 4 informovat cestující ve voze, případně pomocí vnějšího reproduktoru cestující na zastávce. Služební informace pro řidiče, například stav vozidlové výbavy, a komunikace s dispečerem pomocí palubní radiostanice 5, mohou být vyhlašovány příposlechovým reproduktorem. Kromě toho má řidič možnost předat hlášení prostřednictvím mikrofonu 6. V případě napojení na řídicí systém umožňuje digitální hlásič 3 reprodukci hlášení z dispečerského centra.

Nastavení elektroakustických parametrů digitálního hlásiče 3, jako jsou hlasitosti v různých módech činnosti, filtrace a zisky jednotlivých vstupů, je digitální a může být ovládáno pomocí palubního počítače 1.

Digitální hlásič 3 pracuje v módu periferního zařízení vozidlové sběrnice 2, řízeného palubním počítačem L Digitální hlásič 3 má ve své paměti digitalizovaná hlášení a tabulky přístupu k nim, jejich sestavování a řízení hlášení v reálném čase je ve spolupráci s palubním počítačem T

Digitální hlásič 3 může také pracovat ve stereofonním režimu ve funkci tzv. MP3 přehrávače s výstupem pro reproduktory a výkonem až 2 * 15 W.

Povelový přijímač 7 je určen k vestavění do dopravních prostředků, případně jiných zařízení, s možností napájení 18 až 30 V, nejlépe 24 V, které jsou vybaveny systémem s vozidlovou sběrnicí 2.

Povelový přijímač 7 je vybaven vozidlovou sběrnicí 2, po které komunikuje s řídicím systémem a předává mu informace o přijatých povelech a informace o datu a přesném centrálním času. Pomocí povelového přijímače 7 také může revizor dopravního podniku zablokovat označovače jízdenek pri kontrole ap. Povelový přijímač 7 je chráněn proti napěťovým špičkám jak na napájení, tak i na sběrnici 2. Napájení pro povelový přijímač 7, rozhraní vozidlové sběrnice 2 a kontakty relé jsou vyvedeny na devítipólový pravoúhlý konektor.

Povelový vysílač 8 pro dopravní prostředky je mikropočítačem řízené rádiové zařízení určené pro vysílání zakódovaných povelů na základě inicializace z palubního informačního systému. Povelový vysílač 8 lze použít především jako součást integrovaných palubních informačních a

-2CZ 26759 U1 odbavovacích systémů vozidel městské hromadné dopravy. K tomuto účelu je vybaven systémovou vozidlovou sběrnicí 2, která umožňuje komunikaci s palubním počítačem I informačního systému vozidla.

Na základě povelů na vozidlové sběrnici 2 připraví mikropočítačový řadič v povelovém vysílači 8 rádiový povel, který je na základě dalšího požadavku odvysílán. Povelový vysílač 8 vysílá rádiový signál s kmitočtovou modulací na frekvenci 86,79 MHz. Hlavní funkcí povelového vysílače 8 je na vyžádání, např. při dosažení bodu detekce, při výjezdu ze zastávky před křižovatkou nebo po průjezdu křižovatkou, tedy při předběžném a hlavním přihlášení a odhlášení vozidla, vyslat soubor dat do stacionárního přijímače, který je připojen přes modul přizpůsobení do řadiče světelného signalizačního zařízení. Těmito daty jsou evidenční číslo vozidla, nastavená služba, linka, odchylka od jízdního řádu a požadavek na řadič světelného signalizačního zařízení, především směr přiblížení ke křižovatce a směr výjezdu z křižovatky.

Přijímač 9 družicové navigace (GPS) je zařízení, které přijímá signály služby SPS (Standard Positioning Service) z družic pasivního dálkoměmého systému GPS (Global Positioning System). Pokud je zajištěna viditelnost alespoň části oblohy, je přijímač 9 družicové navigace schopen v reálném čase udávat polohové souřadnice, to jest zeměpisnou šířku, délku a nadmořskou výšku své aktuální polohy. Dále dává datum a světový čas, rychlost a azimut pohybu a odhad přesnosti vypočítané polohy. Přesnost určení polohy u služby SPS závisí na umělém znepřesnění provozovatelem systému.

Přijímač 9 družicové navigace je integrován se všesměrovou anténou do společného pouzdra, jehož provedení umožňuje trvalé venkovní umístění. Napájen je stabilizovaným napětím 5 V. Obousměrná komunikace s řídicím systémem je zajištěna podle příslušného protokolu. Další kanál je k dispozici pro připojení volitelného přijímače diferenčních korekcí.

Rádiový datový modul 10 je mikropočítačem řízené zařízení zprostředkovávající styk palubního počítače 1 přes vozidlovou sběrnici 2 a přijímač 9 družicové navigace přes příslušné rozhraní s vozidlovou radiostanicí 5. Rádiový datový modul 10 vytváří strukturu a obsah vysílaných zpráv o poloze a pohybu na základě informací předaných palubním počítačem 1 a přijímačem 9 družicové navigace, vytváří a udržuje synchronizaci systému sledování a zajišťuje ovládání vozidlové radiostanice 5 pro přenos dat systému sledování vozidel, to jest nastavení požadovaného datového kanálu vozidlové radiostanice 5 dle typu vozidla a jeho evidenčního čísla, klíčování vysílače vozidlové radiostanice 5 a generování modulačního datového signálu. Rádiový datový modul 10 dále poskytuje geografické údaje o poloze vozidla palubnímu počítači 1 pro další využití těchto dat v systému automatického vyhlašování zastávek na trase a pro stanovení detekčních bodů pro systém preference vozidel městské hromadné dopravy na vybraných křižovatkách.

Rádiový datový modul 10 má tři systémové devítipólové konektory. Vepředu je dvojice konektorů pro připojení k vozidlové sběrnici 2 a pro připojení k vozidlové radiostanici 5. V zadní části rádiového datového modulu 10 je konektor pro připojení přijímače 9 družicové navigace. Tento konektor, po odpojení přijímače 9 družicové navigace, slouží rovněž pro eventuální připojení speciálního programátoru, jímž lze měnit vnitřní obslužný software rádiového datového modulu 10.

Ovládací skříňku 11 vozidlové radiostanice 5 lze dle potřeby snadno programovat v terénu a přidat nebo odebrat jednotlivé funkce. Hlavní funkce této vozidlové radiostanice 5 jsou: signalizace, tísňové volání, externí alarm, megafon, datové přenosy, tónová volba, atd.

Řadič světelného signalizačního zařízení musí být vybaven povelovým přijímačem 7 s dekodérem, který bude přijímat informace vysílané z vozidel veřejné dopravy. V sekundových intervalech bude tyto informace dekódovat a přenášet je okamžitě jako detektorové vstupy do řídící logiky řadiče světelného signalizačního zařízení.

Řadič světelného signalizačního zařízení v případě řešení pilotního projektu vyžaduje doplnění těmito dále uvedenými technickými a programovými prostředky: povelový přijímač 7 s rozhraním pro připojení k obvodům řadiče světelného signalizačního zařízení, modul přizpůsobení k

-3 CZ 26759 Ul obvodům řadiče a doplnění a úprava programového vybavení řadiče světelného signalizačního zařízení o podporu komunikace s povelovým přijímačem 7 řídících povelů.

Povelový přijímač 7 stacionární části systému preference vozidel je obdobou vozidlového povelového přijímače. Místo systémového rozhraní tvořeného vozidlovou sběrnicí 2 je však povelový přijímač 7 řídících povelů stacionární části systému vybaven sériovým rozhraním pro komunikaci s modulem přizpůsobení. Jednotka povelového přijímače 7 stacionární části systému je vybavena rádiovým povelovým přijímačem, který přijímá rádiové signály s povely vysílanými povelovým vysílačem 8 z vozidel veřejné dopravy. Detekovaný signál dekóduje mikropočítač, který zároveň zajišťuje připojení na sériovou sběrnici. Rádiové povely jsou transformovány na zprávy potřebné pro modul přizpůsobení k řadiči světelného signalizačního zařízení.

Vozidlová část systému povelových přijímačů a vysílačů vozidel veřejné dopravy je navázána na palubní informační systém řízený řadičem sběrnice 2, buď palubním počítačem I informačního systému nebo jiným typem řadiče, např. zařízením na výdej jízdenek cestujícím, který však plní základní funkce palubního počítače 1, který má ve své databázi informace o průběhu projížděné trasy získávané z dalších detekčních a lokalizačních systémů a informace o dodržování jízdního řádu, popř. o odchylkách od plánovaného jízdního řádu.

Takto založený informační systém umožňuje vyhodnocovat okamžitou polohu vozidla včetně orientace před křižovatkami vybavenými světelným signalizačním zařízením a v závislosti na aktuální odchylce od jízdního řádu prostřednictvím rádiových technických prostředků systému povelových přijímačů 7 ve stacionární části systému a povelových vysílačů 8 vozidel veřejné dopravy žádat o preferenci průjezdu křižovatkou. Tento systém umožní aktivní, podmíněnou, dopravně závislou preferenci veřejné dopravy s dynamickým řízením bez zásahu z řídící centrály, jde tedy o decentralizovaný systém, díky přímé komunikaci informačního systému vozidla s řadičem světelného signalizačního zařízení.

Průmyslová využitelnost

Zařízením pro řešení preference veřejné dopravy na světly řízených křižovatkách je možno vybavit vozidla veřejné dopravy a řadiče světelného signalizačního zařízení pro dosažení plynulejší veřejné dopravy zejména ve městech.

Claims (1)

1. Zařízení pro řešení preference veřejné dopravy na světly řízených křižovatkách, obsahující palubní informační systém sloužící pro poskytování informací osobám se sníženou schopností pohybu a orientace, kde ve vozidlech veřejné dopravy je uspořádán palubní počítač (1), připojený svými vstupy/výstupy k vozidlové sběrnici (2), k níž jsou svými vstupy/výstupy dále připojeny digitální hlásič (3) a radiový datový modul (10), k němuž je svými vstupy/výstupy připojen přijímač (9) družicové navigace a vozidlová radiostanice (5), k níž je svými vstupy/výstupy připojena ovládací skříňka (11) radiostanice, spojená s mikrofonem (6), a dále podél trasy vozidel veřejné dopravy uspořádané řadiče světelného signalizačního zařízení, vyznačující se tím, že ve vozidle veřejné dopravy je k vozidlové sběrnici (2) připojen povelový vysílač (8), zatímco na řadiči světelného signalizačního zařízení je uspořádán povelový přijímač (7) s dekodérem.