SU1226511A1 - Устройство дл контрол параметров транспортных потоков - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматического контрол  параметров транс.портных потоков и может быть использовано в системах управлени  дорожным движением. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства нутем осуществлени  контрол  очереди транспортных средств у перекрестка. С этой целью в устройство, содержащее детектор транспорта, генератор частоты , . преобразователь частоты в напр жение ,, три пороговых блока, два одновибратора, два счетчика видеоимпульсов , блок регистрации грузовых автомобилей, блок регистрации легковых автомобилей, введены датчик скорости, задатчик временных интервалов , блок сравнени , счетчик, формирователь кодов, элемент задержки , два элемента ИЛИ, элемент И и блок регистрации, а формирователь кодов содержит генератор импульсов, элемент И, задатчик кода, два формировател  импульсов, делитель, два счетчика, умножитель и сумматор. 1 3.п.ф-лы, 3 ил. g (Л с

Description

11

Изобретение относитс  к автоматическому контролю параметров транспортных потоков и может быть исполь зовано в системах управлени  дорожным движением, в информационно-изме- рительных системах, а также в приборах дл  исследовани  транспортных потоков.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройст на путем осуществлени  контрол  очереди транспортных средств у перекрестка .

На фиг. I представлена блок-схема устройства дл  контрол  параметров транспортных потоков; на фиг. 2 - блок-схема формировател  кодов; на фиг. 3 - временные диаграммы,, по сн ющие работу устройства.

Устройство содержит детектор 1 транспорта, генератор 2 частоты, преобразователь ,3 частоты в напр жение , первый пороговый блок 4, первый одновибратор 5, первый счетчик 6 видеоимпульсов , блок 7 регистрации гру зовых автомобилей, второй пороговый блок 8, второй одновибратор 9, второй счетчик 10 видеоимпульсов, блок II регистрации легковых автомобилей датчик 12 скорости, задатчик 13 вре- менных интервалов, формирователь 14 кодов, блок 15 сравнени , третий пороговый блок 16-, элемент И 17, счетчик 18, пе рвый элемент ИЛИ 19, второй элемент ИЛИ 20, блок 21 регистрации , элемент 22 задержки.

Детектор 1, генератор 2 частоты и преобразователь 3 частоты в напр жение (фиг.1).предназначены дл  фиксации проезда автомобил  над детектором I. Амплитуда импульса на выходе преобразовател  3 частоты в напр жение определ етс  видом транспортного средства, прощедшего над детектором . Распознавание и фиксаци  грузовых автомобилей происходит путем сравнени  в первом пороговом блоке 4 aмпJШтyды импульса с заданным дл  грузового автомобил  порогом. В качестве формировател  стандартного видеоимпульса используетс  первый одновибратор 5. Первьй счетчик 6 видеоимпульсов и блок 7 регистрации грузовых автомобилей осуществл ют подсчет и регистрацию, например, на бумажной или магнитной ленте грузо- вых автомобилей. Блоки 8 - П предназначены дл  фиксации, подсчета и регистрации легковых автомобилей.

o 5 Q

5

5

0

5

Блоки 12-22 предназначены дл  определени  величины очерех;и транспортных средств у перекрестка.

Датчик 12 скорости автомобилей содерж1 |т, например, два датчика автомобилей ,, установленных на фиксированном рассто нии S друг от друга, выходы которых через преобразователи уровн  подключены к триггеру.,На выходе триггера информаци  о скорости прошедшего над датчиком автомобил  присутствует в виде импульса, длительность которого t обратно

S пропорциональна, скорости V(V -- ).

с

В качестве задатчика 13 временных интервалов в устройстве используетс  установленный на контролируемом перекрестке, светофорный сигнализа- тор. При этом первый выход задатчика 13 временных интервалов  вл етс  выходом разрещающего сигнала светофора (состо ние зеленой лампы светофора ) , второй его выход  вл етс  выходом предупреждающего сигнала светофора (состо ние желтой лампы светофора ) и третий выход задатчика 13  вл етс  выходом запрещающего сигнала светофора (состо ние красной лампы светофора)е

Формирователь 14 кодов выполн ет функцию подсчета фиксированных, например односекундных, временных интервалов , функцию преобразовани  кодовьгх: эквивале нтов интервалов одной длительности и кодовые эквиваленты временных интервалов кратной и, например, больщей длительности PI функцию суммировани  полученных кодов. Он содержит (фиг.2) счетчики 23 и 24, делитель 25, первый формирователь 26 импульсов, задатчик 27 кода, умножитель 28, генератор 29 импульсов, сумматор 30, элемент И 31 и второй формирователь 32 импульсов.

Первый счетчик 23 предназначен дл  накоплени  текущего числа импульсов и формировани  кода, равного значению текущей длительности зеленого сигнала светофора. Второй счетчик 24 формировател  кодов 14 используетс  дл  подсчета числа импульсов и.формировани  кода, равного величине интервала времени tg.

Блок 15 сравнени  (фиг.1) используетс  дл  формировани  кода длительности горени  зеленого сигнала светофора и запоминани  его на период времени, равный длительности цикла работы светофора, а также дл  сравнени  этого кода с кодом, выра- батьшаемым в формирователе 14 кодов.

Устройство работает следующим образом (фиг. 1,3).

При отсутствии проезжающего транспорта напр жение на выходе .третьего порогового блока 16 равно нулю, следовательно, независимо от наличи  сигнала на первом входе элемента И -17 сигнал на его выходе будет равен нулю. В счетчик 18 информаци  не заноситс .

Проезжающий над детектором 1 автомобиль вызьтает по вление на выходе третьего порогового блока 16 импульса . Одновременно датчик 12 скорости определ ет скорость данного автомобил , передава  информацию в виде импульса, длительность которого t, обратно пропорциональна,

рости автомобил , на первьгй вход формировател  14 кодов. Последний преобразует длительность этого импульса во временной интервал t, равный времени проезда автомобил , движущимс  с зафиксированной скоростью V, рассто ни  LQ между местом установки датчика 1 и линией Стоп у перекрестка . Кроме этого, формирователь 14 кодов суммирует полученное врем  t с текущим временем , отсчитываемым от момента подачи светофором разрешающего сигнала.

Формирователь 14 кодов Сфиг.2,3) функционирует таким образом: на выходе делител  25 формируютс  импуль сы с периодом t 1с, подсчет которых производитс  счетчиками 23 и 24 в блоке 15 сравнени  при наличии на его втором входе разрешающего счет сигнала, поступающего с первого выхода задатчика 13 временных интервалов . При этом счетчик 24 подсчитывает число импульсов, равное длительности интервала t,, обратно пропорциональное скорости автомобилей (tj. S/V, где V - скорость автомобил , м/с; S - базовое рассто ние между чувствительными элементами датчика скорости , м), после проезда в разрешающем такте каждого автомобил , при этом первый выход задатчика 13 временных интервалов - разрешающий сигнал светофора, состо ние зеленый .

Счетчик 23 производит суммирование импульсов с периодом следовани 

26511

1с и его текущее состо ние всегда равно текущей длительности разрешающего сигнала светофора t,, при этом состо ние счетчика сбрасывает- 5 с  в каждом цикле светофорного регулировани  перед началом счета импульсом сброса с формировател  26 импульсов .

В задатчике 27.кода записано це10 лое число М, равное отношению , где LJJ - рассто ние между местом установки детектора 1 автомобилей и линией Стоп у перекрестка.

Умножитель 28 производит умноже )5 ние кодов отношени  Lg/S и длительности t.. В результате на его выходе присутствует после проезда каждого автомобил  над датчикс(й 12 скорости такое число (в виде кода),

2Q которое равно длительности временного интервала t .

Ч/v - 1 t.

M-t,

(t - временной интервал, равный времени проезда рассто ни  L автомобилем с зафиксированной скоростью V) .

Код числа равного длительности интервала t , суммируетс  с частотой f,j генератора 29 импульсов

(fj Kf. К -;: , К - целое,

-f

К 1) с кодом, равным величине текущей длительности t, ,.., в суммато- ре 30.

После окончани  импульса длительности t, поступающего на второй вход второго счетчика 24 через элемент И 31 при зеленом сигнале светофора , второй формирователь 32 импульсов подает на третий вход второго счетчика 24 импульс сброса.

Код полученного значени  временного интервала ( t ) сравниваетс , например, с частотой синхронизации f с кодом полной длительности разрешающего сигнала t , формируемым в блоке 15 сравнени  по сигналам светофора путем подсчета

импульсов с периодом следовани  t

1с за врем  горени  разрешающего сигнала светофора в предшествующем

. цикле регулировани .

В результате могут быть две си55 туаци.и (см. временную диаграмму работы устройства на фиг. 3. где на вертикальных ос х обозначены состо ни  блоков устройства, пронумерован тек lAa, фиг.З)

t t (ось lAf, фиг.З)

ных в соответствии с блок-схемой фиг.1) :

Б ЭТОМ случае счетчик 18 не производит подсчета автомобилей, фиксируемых детектором 1;

б)

в этом случае с момента до момента на выходе блока 15 сравнени  присутствует импульс, определ ющий временной интервал t|,j , в течение которого возможен подсчет скорости автомобил  А счетчиком 18, зафиксированного детектором 1, но не успевшего преодолеть рассто ние LQ. за оставшеес  врем  разрешающего сигнала и вынужденного остановитьс  у линии Стоп (соответствующий сигнал дл  автомобил  А на выходе элемента И 17 и первом входе счетчика 18 заштрихован на фиг.З).

Таким образом, суммарное врем  (tp + тех ) непрерьшно сравниваетс  с длительностью разрешающего сиг12265II6 ...

содержимое счетчика 18 сбрасываетс , тем самым устройство подготавливаетс  к новому циклу измерени . Таким образом, устройство позвол ет измер ть величину очереди транспортных средств и представл ет результат в каждом цикле светофорного регулировани .

10

Claims (2)

1. Устройство дл  контрол  параметров транспортных потоков, содер- .жащее детектор транспорта, соединен 5 ньгй с входом генератора частоты, выход которого через преобразователь частоты в напр жение подключен к входам первого, второго и третьего пороговых блоков, выходы первого и

2Q второго пороговых блоков подключены к входам соответственно первого и второго одновибраторов, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго счетчиков

нала ti. В случае вьшолнени  услови  25 видеоимпульсов, выход первого счетчиtу ) -j

сигнал с выхода блока 15 сравнени  через первый вход первого элемента ИЛИ 19 разрешает счетчику 18 фиксацию автомобил  и устройством учитываютс  транспортные средства, не успевающие преодолеть рассто ние Lfl до окончани  разрешающего сигнала светофора. При переклюг чении светофора на предупреждающий или запрещающий сигналы сигнал на выходе блока J5 сравнени  отсутствует,, а на выходе второго элемента ИЛИ 20 присутствует сигнал, который через второй вход первого элемента ИЖ 19 разрешает фиксацию всех транспортных средств, зарегистрированных детектором 1 в период действи  запрещающего и предупреждающего сигналов светофора и наличи  напр жени  на втором и третьем выходах задатчика 13 временных интервалов. При этом счет величины очереди автомобилей, последующих через детектор 1, при предупреждающем и запрещающем сигналах светофора разрешаетс  элементом ИЛИ 19 в период времени от t t- до t

30

35

40

45

+ 2t + t.

Ч

50

ка видеоимпульсов подключен к входу блока регистрации грузовых автомобилей , выход второго счетчика видеоимпульсов соединен с входом блока регистрации легковых автомобилей, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем определени  величины очереди транспортных средств у перекрестка, в него введены датчик скорости, фot миpoвaтeль кодов, блок сравнени ,  адатчик временных интервалов , два элемента ИЛИ, элемент И, счетчик, элемент задержки и блок регистрации , выход датчика скорости подключен к первому входу формировател  кодов, первый выход которого подключен к первому входу блока сравнени , выход блока сравнени  соединен с первым входом первого элемен- та ИЛИ,, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу третьего порогового блока, выход элемента И подключен к первому входу счетчика, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки , выход счетчика подключен к первому входу блока регистрации, первый вьпсод задатчика временных интервалов подключен к входу элемента задержки и к вторьтм входам формировани  кодов, блока сравнени  и блока регистрации, второй выход задатЗапись информации о количестве транспортных средств, накопленной в счетчике 18, в блок 21 регистрации осуществл етс  в момент переключени  светофора на разрешающий сигнал. После этого через короткий интервал, формируемый элементом 22 задержки.

10

Формула и зобретени 

1. Устройство дл  контрол  параметров транспортных потоков, содер- .жащее детектор транспорта, соединен 5 ньгй с входом генератора частоты, выход которого через преобразователь частоты в напр жение подключен к входам первого, второго и третьего пороговых блоков, выходы первого и

2Q второго пороговых блоков подключены к входам соответственно первого и второго одновибраторов, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго счетчиков

ка видеоимпульсов подключен к входу блока регистрации грузовых автомобилей , выход второго счетчика видеоимпульсов соединен с входом блока регистрации легковых автомобилей, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем определени  величины очереди транспортных средств у перекрестка, в него введены датчик скорости, фot миpoвaтeль кодов, блок сравнени ,  адатчик временных интервалов , два элемента ИЛИ, элемент И, счетчик, элемент задержки и блок регистрации , выход датчика скорости подключен к первому входу формировател  кодов, первый выход которого подключен к первому входу блока сравнени , выход блока сравнени  соединен с первым входом первого элемен- та ИЛИ,, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу третьего порогового блока, выход элемента И подключен к первому входу счетчика, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки , выход счетчика подключен к первому входу блока регистрации, первый вьпсод задатчика временных интервалов подключен к входу элемента задержки и к вторьтм входам формировани  кодов, блока сравнени  и блока регистрации, второй выход задат71226

чика временных интервалов подключен , к первому входу второго элемента ИЛИ, третий выход задатчика временных интервалов подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЖ, третий вход блока сравнени  соединен с вторым выходом формировател  кодов.

2. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что формирователь кодов содержит генератор импульсов , элемент И, задатчик кода, два формировател  импульсов, делитель , два счетчика, умножитель, сумматор , первый вход элемента И  вл етс  первым входом формировател  кодов , второй вход элемента И, вход первого формировател  импульсов, первый вход первого счетчика  вл ютс  вторым входом формировател  кодов, выход первого счетчика соединен с

0

5

0

II8

первым входом сумматора, выход которого  вл етс  первым выходом формировател  кодов, выход первого формировател  импульсов соединен с вторым входом первого счетчика, выход генератора импульсов подключен к входу делител , к второму входу сумматора , выход делител  подключен к третьему входу первого счетчика, к первому входу второго счетчика и  вл етс  вторым выходом формировател  кодов, выход элемента И подключен к второму входу второго счетчика , выход которого соединен с первым входом умножител , выход которого соединен с третьим входом сумматора , вход второго формировател  им- пульсой соединен с выходом элемента И, выход второго формировател  импульсов подключен к третьему входу второго счетчика, выход задатчика кода соединен с вторым входом умножител .

иг.

- i