Система и способ управления светофором Российский патент 2022 года по МПК G08G1/01 G08G1/08 G08G1/97 

Группа изобретений относится к управлению дорожным движением, в частности к регулированию трафика на регулируемых перекрестках, и может быть применена в транспортной отрасли промышленности.

Известны система и способ управления светофором, при этом система содержит светофор, устройство обнаружения транспортных средств и модуль управления светофором с программой адаптивного управления светофором, а способ заключается в получении модулем управления светофором данных о наличии на перекрестке транспортного средства от устройства обнаружения транспортных средств, их преобразования в команду на переключение желтого мигающего сигнала светофора на красный сигнал и затем на зеленый сигнал и передачи команд в этой последовательности на светофор [KR200269268 Y1, дата публикации: 21.03.2002 г., MПК:G08G 1/097].

Недостатком известного технического решения является низкая надежность системы управления светофором, поскольку при выходе из строя устройства обнаружения транспортных средств происходит сбой программы адаптивного управления светофором и обеспечивается его работа только в аварийном режиме прерывистой активации желтого сигнала светофора.

Известны система и способ управления светофором, при этом система содержит светофор, модуль управления светофором с алгоритмом прогнозирования плотности транспортного потока и программой стандартного управления светофором, и модуль диагностики состояния оборудования, а способ заключается в передаче команд светофору модулем управления светофором в соответствии с алгоритмом прогнозирования плотности транспортного потока или в соответствии с программой стандартного управления светофором [CN103971532 B, дата публикации: 21.09.2016 г., МПК:G08G 1/097].

Преимуществом известного технического решения является более высокая надежность системы управления светофором, поскольку при сбоях в работе алгоритма прогнозирования плотности транспортного потока возможна активация модулем управления светофором программы стандартного управления светофором, при которой передача команд на светофор осуществляется в соответствии с тем, на какой, по отношению к остальным, дороге установлен светофор. Однако недостатком этого технического решения также остается его низкая надежность, поскольку при сбоях в программе стандартного управления светофором он также переходит в аварийный режим, при котором обеспечивается его работа только в режиме прерывистой активации желтого сигнала светофора, либо он полностью отключается.

В качестве прототипа выбраны система и способ управления светофором, при этом система содержит светофор, интерфейс, устройство обнаружения транспортных средств модуль управления светофором, содержащий программу адаптивного и ручного управления светофором, а способ заключается в получении модулем управления светофором данных от устройства обнаружения транспортных средств, их преобразование в команды для светофора и передачу полученных команд на светофор при активной программе адаптивного управления светофором или получение модулем управления светофором данных от интерфейса, их преобразование в команды для светофора и передачу полученных команд на светофор при активной программе ручного управления светофором [CN105844926 В, дата публикации: 22.05.2018 г., МПК: G08G 1/01; G08G 1/08].

Преимуществом прототипа перед известным техническим решением является более высокая надежность системы управления светофором, что обусловлено возможностью в случае сбоя в программе адаптивного управления светофором оперативного вмешательства оператором через интерфейс и активации с интерфейса необходимых сигналов светофора в соответствии с показаниями устройств контроля дорожной обстановки. Однако недостатком прототипа по-прежнему остается низкая надежность системы управления светофором, поскольку для своевременного переключения программы адаптивного управления светофором на программу ручного управления светофором требуется постоянный мониторинг технического состояния светофора, при этом имеющийся в модуле управления светофором набор программ при невозможности адаптивного управления светофором не оставляет возможности работы светофора в стандартном режиме и требует непосредственного задействования оператора для управления транспортными потоками на перекрестке, что повышает риск возникновения сбоев при передаче команд от модуля управления светофором и ухудшает эксплуатационные характеристики системы управления светофором.

Техническая проблема, на решение которой направлена группа изобретений, заключается в необходимости улучшения эксплуатационных характеристик системы управления светофором.

Технический результат, на достижение которого направлена группа изобретений, заключается в обеспечении возможности снижения риска утраты работоспособности светофора в системе управления светофором.

Дополнительный технический результат, на достижение которого направлена группа изобретений, заключается в обеспечении возможности увеличения длительности автоматического управления светофором модулем управления светофором.

Сущность первого изобретения из группы изобретений заключается в следующем.

Система управления светофором содержит устройство обнаружения транспортных средств, интерфейс, и модуль управления светофором, при этом модуль управления светофором содержит программу адаптивного и ручного управления светофором и выполнен с возможностью получения данных от устройства обнаружения транспортных средств или интерфейса, их преобразования в команды для светофора и передачи этих команд на светофор. В отличие от прототипа система дополнительно содержит модуль автоматического изменения программы управления светофором, выполненный с возможностью идентификации нарушения в работе светофорного оборудования и передачи команды на изменение программы управления светофором в модуль управления светофором при идентификации нарушения в работе светофора, а модуль управления светофором дополнительно содержит программу стандартного управления светофором и выполнен с возможностью ее активации в случае, если команда на изменение программы управления светофором получена при активной программе адаптивного управления светофором, а также выполнен с возможностью активации программы ручного управления светофором в случае, если команда на изменение программы управления светофором получена при активной программе стандартного управления светофором.

Сущность второго изобретения из группы изобретений заключается в следующем.

Способ управления светофором включает получение модулем управления светофором данных от устройства обнаружения транспортных средств, их преобразование в команды для светофора и передачу полученных команд на светофор при активной программе адаптивного управления светофором или получение модулем управления светофором данных от интерфейса, их преобразование в команды для светофора и передачу полученных команд на светофор при активной программе ручного управления светофором. В отличие от прототипа модулем автоматического изменения программы управления светофором осуществляется идентификация нарушения в работе светофорного оборудования, представленного устройством обнаружения транспортных средств и светофором, и при идентификации нарушения в работе светофорного оборудования передается команда на изменение программы управления светофором в модуль управления светофором, который дополнительно содержит программу стандартного управления светофором и в случае, если команда на изменение программы управления светофором получена при активной программе адаптивного управления светофором, то им осуществляется активация программы стандартного управления светофором, а в случае, если команда на изменение программы управления светофором получена при активной программе стандартного управления светофором, то им осуществляется активация программы ручного управления светофором.

Светофорное оборудование обеспечивает возможность получения данных о дорожной ситуации на перекрестке и передачи сигналов для регулирования дорожного движения и представлено светофором и устройством обнаружения транспортных средств, а также оно может быть представлено дополнительными иными средствами.

Светофор обеспечивает регулирование движения автомобильного, железнодорожного, водного и другого транспорта, а также пешеходов на пешеходных переходах и представлен оптическим устройством, подающим световые сигналы посредством матричных светодиодных панелей (светоблоков), отдельных светодиодов, ламп накаливания или галогенных ламп. Подключение светофора в систему может обеспечиваться посредством любых известных средств проводной или беспроводной связи, а питание светофора может обеспечиваться от муниципальной электрической сети.

Устройство обнаружения транспортных средств обеспечивает возможность идентификации наличия транспортного средства непосредственно на перекрестке и/или перед перекрестком. Устройство обнаружения транспортных средств может быть представлено емкостным, индуктивным или оптическим датчиком, либо камерой или системой камер наблюдения за дорожной обстановкой на перекрестке, где установлен светофор.

Устройство обнаружения транспортных средств может быть расположено непосредственно на перекрестке, и/или в дорожном полотне или над дорожным полотном в соответствии с полосами движения (в 1-10 метрах от стоп-линий) и/или на удалении от перекрестка, где установлен светофор (до 1 км). Также устройство обнаружения транспортных средств может быть расположено за перекрестком (на выходе из перекрестка) для прогнозирования загруженности на следующих перекрестках. Также, дополнительно устройство обнаружения транспортных средств может быть установлено на полосах движения общественного транспорта, такого как трамваи, троллейбусы или автобусы.

Устройство обнаружения транспортных средств для передачи данных об идентифицированных транспортных средствах подключено к модулю управления светофором. Также устройство обнаружения транспортных средств может быть подключено к модулю автоматического изменения программы управления светофором, что обеспечивает возможность опроса модулем этого устройства на предмет наличия неисправности.

Интерфейс обеспечивает возможность ручного управления светофором оператором. Интерфейс может быть представлен любыми известными устройствами ввода/вывода данных. Интерфейс для возможности управления светофором оператором и получения данных о состоянии светофора подключен к модулю управления светофором. Также интерфейс может быть подключен к модулю автоматического изменения программы управления светофором с возможностью получения от него уведомлений об обнаруженной неисправности в модуле управления светофором. Также интерфейс может быть подключен непосредственно к светофору для возможности ручного управления светофором напрямую.

Модуль автоматического изменения программы управления светофором может быть представлен в виде отдельного программно-аппаратного комплекса или электронного устройства, снабженного специализированным программным обеспечением, либо он может быть реализован на базе модуля управления светофором. Модуль автоматического изменения программы управления светофором обеспечивает возможность снижения риска утраты работоспособности светофора за счет своевременного реагирования на неисправности, возникающие в светофорном оборудовании или в модуле управления светофором.

Модуль автоматического изменения программы управления светофором выполнен с возможностью идентификации нарушения в работе светофорного оборудования, для чего он имеет каналы для обмена данными со светофором и/или с устройством обнаружения транспортных средств.

Модуль автоматического изменения программы управления светофором для идентификации нарушения в работе светофорного оборудования может содержать средство анализа данных, поступающих по каналам обмена данными со светофором и/или с устройством обнаружения транспортных средств. Средство анализа данных для идентификации нарушения в работе светофорного оборудования содержит базу условий передачи команды на изменение программы управления светофором, в которой находятся данные о нарушении работы светофорного оборудования. В качестве условий могут быть представлены превышение пороговых значений в данных, полученных от светофорного оборудования, потеря связи со светофорным оборудованием, устаревшее программное обеспечение светофорного оборудования, либо данные о триггерах срабатывания светофорного оборудования и отсутствии своевременного срабатывания оборудования в соответствии с обнаруженными триггерами и пр. Средство анализа данных обрабатывает полученные от светофорного оборудования данные и путем сравнения их с данными из базы условий определяет необходимость передачи команды на изменение текущей программы управления светофором по каналу связи с модулем управления светофором.

Модуль управления светофором может быть представлен программно-аппаратным комплексом, и/или он может быть представлен в виде специализированного программного обеспечения, установленного на электронном устройстве, и обеспечивать возможность генерирования управляющих команд для функционирования сигналов светофора. Для этого модуль управления светофором содержит программы адаптивного, стандартного и ручного управления светофором.

Программа адаптивного управления светофором характеризуется тем, что для управления светофором в автоматическом режиме модулем управления светофором используются данные, полученные от устройства обнаружения транспортных средств, для чего модулем управления светофором в постоянном режиме задействован канал обмена данными с ним. При этом команды для светофора модулем управления светофором формируются с учетом регистрации транспортных средств устройством обнаружения транспортных средств, а также они могут формироваться, исходя из типа и размера транспортных средств. Для этого модуль управления светофором может содержать средство определения типа и размера транспортного средства, подключенное к каналу обмена данными с устройством обнаружения транспортных средств. Например, при отсутствии регистрации транспортных средств, модулем управления светофором может быть направлена команда на включение зеленого сигнала светофора или при регистрации транспортного средства, приближающегося к светофору, на котором модулем управления активирован зеленый сигнал светофора, им направляется команда на включение красного сигнала светофора. При этом в случае регистрации движения большегрузного транспортного средства, такая команда, для исключения возникновения аварийно опасной ситуации на перекрестке, модулем управления светофором может не направляться.

Также преимущественно программа адаптивного управления светофором подразумевает задействование модулем управления только красного и зеленого сигнала светофора и исключения задействования желтого сигнала светофора (при его наличии) для снижения риска возникновения на перекрестке аварийно-опасной ситуации, поэтому канал для задействования желтого сигнала светофора в таком случае модулем управления светофора деактивирован. При этом в случае, когда устройство обнаружения транспортных средств установлено в полосе движения общественного транспорта, то модулем управления светофором возможно установления приоритета движения этого транспорта перед остальными участниками дорожного движения.

Также в совокупности с этими особенностями программа адаптивного управления светофором может характеризоваться тремя фазами работы светофора, среди которых фаза работы светофора, установленного на главной дороге, фаза работы светофора, установленного на второстепенной дороге, и фаза работы светофора, установленного на пешеходном переходе, которые позволяют при генерировании модулем управления светофором учитывать приоритет транспортных средств, находящихся на проезжей части, по отношению друг к другу, а также приоритет пешеходов по отношению к транспортным средствам.

Программа стандартного управления светофором характеризуется тем, что для управления светофором модулем управления светофором в автоматическом режиме используются данные, содержащиеся в его внутренней базе данных, при этом преимущественно модулем управления светофором деактивирован канал обмена данными с устройством обнаружения транспортных средств и задействован канал активации желтого сигнала светофора. В этом случае модулем управления светофором для определения времени и очередности задействования каждого сигнала светофора используются вышеупомянутые три фазы работы светофора - установленного на главной дороге, установленного на второстепенной дороге и установленного на пешеходном переходе, благодаря которым модулем управления светофором осуществляется своевременное переключение сигналов светофора.

Программа ручного управления светофором характеризуется тем, что для управления светофором используются данные, полученные от интерфейса, для чего модулем управления светофором в постоянном режиме задействован канал обмена данными с ним. В этом случае оператором через интерфейс могут быть вручную задействованы одна из трех вышеупомянутых фаз работы светофора, либо, в случае выхода из строя модуля управления светофором сигналы светофора могут быть вручную активированы через интерфейс, для чего в модуле управления светофором может содержаться выделенный канал для прямого обмена данными между светофором и интерфейсом.

Модуль управления светофором выполнен с возможностью активации программы стандартного управления светофором в случае, если команда на изменение программы управления светофором получена им от модуля автоматического изменения программы управления светофором при активной программе адаптивного управления светофором, что позволяет снизить риск утраты работоспособности светофора при неисправности устройства обнаружения транспортных средств или сбоев в работе самой программы адаптивного управления светофором, а также обеспечивает возможность увеличения длительности автоматического управления светофором модулем управления светофором. Такой подход позволяет оперативно отключить канал обмена данными с устройством обнаружения транспортных средств и дополнительно предотвратить риск выхода из строя модуля управления светофором.

Модуль управления светофором выполнен с возможностью активации программы стандартного управления светофором в случае, если команда на изменение программы управления светофором получена им от модуля автоматического изменения программы управления светофором при активной программе стандартного управления светофором, что позволяет оперативно задействовать оператора для ручного управления светофором через интерфейс и позволяет снизить риск утраты работоспособности светофора при сбое в работе программы стандартного управления светофором или в случае возникновения неисправности, при которой светофор сохраняет свою работоспособность, к примеру, однократного короткого замыкания или ввиду выхода из строя нескольких светодиодов светоблока. При этом в случае если светофор полностью утратил работоспособность, то оператором через интерфейс может быть отключен канал его питания, а в случае если оператором выявлена возможность продолжения работы светофора в одном из режимов, то им с интерфейса может быть направлена команда на принудительную активацию одной из программ для автоматического управления светофором, что также позволяет оперативно вернуть возможность автоматического управления светофором.

Дополнительно модулем автоматического изменения программы управления светофором по каналу связи с модулем управления светофором может быть запрошена обратная связь от модуля управления светофором для идентификации нарушения в его работе. Отсутствие обратной связи от модуля управления светофором служит триггером для отправки модулем автоматического изменения программы управления светофором уведомления на интерфейс об отсутствии связи с модулем управления светофором, что позволяет своевременно задействовать управление светофором с интерфейса и дополнительно снизить риск утраты работоспособности светофора.

Группа изобретений может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Группа изобретений характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что:

- система дополнительно содержит модуль автоматического изменения программы управления светофором, выполненный с возможностью идентификации нарушения в работе светофорного оборудования и передачи команды на изменение программы управления светофором в модуль управления светофором при идентификации нарушения в работе светофора. Этот модуль обеспечивает возможность опроса состояния светофорного оборудования, в том числе светофора и устройства обнаружения транспортных средств, и по каналам обмена данными с ними выявляет возможные неисправности, препятствующие нормальной работе светофора, позволяя модулю управления светофором получить своевременный сигнал на изменение программы управления светофором.

- модуль управления светофором дополнительно содержит программу стандартного управления светофором, благодаря чему обеспечивается возможность продолжения управления светофором модулем управления светофором в автоматическом режиме в случае, если устройство обнаружения транспортных средств вышло из строя, без необходимости привлечения для управления светофором оператора.

- модуль управления светофором выполнен с возможностью активации программы стандартного управления светофором в случае, если команда на изменение программы управления светофором получена при активной программе адаптивного управления светофором, благодаря чему обеспечивается возможность незамедлительного переключения программы адаптивного управления светофором при вышедшем из строя устройстве обнаружения транспортных средств или сбоях в работе программы адаптивного управления светофором.

- модуль управления светофором выполнен с возможностью активации программы ручного управления светофором в случае, если команда на изменение программы управления светофором получена при активной программе стандартного управления светофором, благодаря чему обеспечивается возможность незамедлительного переключения программы стандартного управления светофором при единовременных или незначительных неполадках в работе компонентов светофора или сбоях в работе программы стандартного управления светофором и уведомить об этом оператора через интерфейс, который может временно принять на себя управление светофором или определить возможность дальнейшего функционирования светофора по программе адаптивного или стандартного управления светофором.

Совокупность существенных признаков группы изобретений обеспечивает возможность своевременного идентифицирования сбоев и неполадок в работе светофорного оборудования модулем автоматического изменения программы управления светофором и своевременной передачи команды на изменение программы управления светофором в модуль управления светофором, который сначала имеет возможность последовательного переключения программы адаптивного управления светофором на программу стандартного управления светофором, а только потом переключения программы управления светофором на ручную и привлечения для управления светофором оператора центра мониторинга. Такая последовательность переключения программ позволяет максимально возможное время сохранять работоспособность светофора в соответствии с автоматическими программами управления светофором или своевременно привлечь оператора для ручного управления светофором через интерфейс, позволяя исключить необходимость перевода светофора в аварийный режим работы или отключения питания светофора.

Благодаря этому обеспечивается возможность достижения технического результата, заключающегося в обеспечении возможности снижения риска утраты работоспособности светофора, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики системы управления светофором.

Группа изобретений характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».

Из уровня техники известны технические решения, использующие программы адаптивного управления светофором, которые за счет показаний, получаемых модулем управления светофором с датчиков на перекрестке, позволяют ему варьировать команды для включения определенных сигналов светофора.

Из уровня техники также известна возможность получения данных о состоянии светофорного оборудования и возможность смены программы адаптивного управления светофором на программу стандартного управления светофором.

Из прототипа известно техническое решение, в котором не исключена возможность ручного управления светофором оператором посредством интерфейса в дополнение к имеющейся программе адаптивного управления светофором, содержащейся в модуле управления светофором.

Однако из уровня техники не известно техническое решение, в котором бы осуществлялся сбор данных о состоянии светофорного оборудования в автоматическом режиме и автоматическая отправка команды на изменение программы управления светофором в случае идентификации неисправности в работе светофорного оборудования. Также из уровня техники не известно то, что при неисправностях светофорного оборудования программа адаптивного управления светофором модулем управления светофором переключается на программу стандартного управления светофором, а программа стандартного управления светофором переключается на программу ручного управления светофором. Именно такая последовательность выполнения модулем управления переключения программ позволяет достичь неизвестного и неочевидного эффекта, который заключается в максимально возможном увеличении длительности автоматического управления светофором модулем управления светофором, поскольку первоочередно задействуются программы адаптивного и стандартного управления светофором, которые являются автоматическими, а только потом, в случае крайней необходимости, задействуется программа ручного управления светофором.

Такая последовательность переходов позволяет сохранить эффективное управление светофором и свидетельствует о соответствии группы изобретений критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Изобретения из группы изобретений связаны между собой и образуют единый изобретательский замысел, который заключается в том, что способ управления светофором реализуется системой управления светофором, что свидетельствует о соответствии группы изобретений критерию патентоспособности «единство изобретения».

Группа изобретений поясняется следующими фигурами.

Фиг. 1 - Схема системы управления светофором.

Фиг. 2 - Алгоритм, выполняемый системой управления светофором.

Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути группы изобретений ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая группа изобретений ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.

Система управления светофором содержит светофор 100, индукционные датчики 110 и 111, интерфейс 120, модуль 130 управления светофором с автоматическими программами адаптивной и стандартной работы светофора и программой ручного управления светофором и модуль 140 автоматического изменения программы управления светофором.

Светофор 100 выполнен в виде трехсекционного оптического устройства, подающего сигналы для регулирования движения, и установлен непосредственно перед перекрестком, а индукционный на перекрестке. Индукционные датчики 110 установлены перед перекрестком под дорожным покрытием, а датчик 111 установлен за 400 м до перекрестка.

Интерфейс 120 представлен в виде специализированного программного приложения, отображаемого на мониторе персонального компьютера или иного электронного устройства.

Модули 130 и 140 могут быть представлены в виде одного или нескольких электронных устройств в виде серверов, персональных компьютеров или смартфонов, содержащих соединенные между собой ЦП, ОЗУ, ПЗУ и устройства ввода и вывода данных и снабженных специализированным программным обеспечением или в виде одного электронного устройства, снабженного специализированным программным обеспечением.

Интерфейс 120 подключен к модулю 130 управления светофором с возможностью передачи и получения данных.

Модуль 130 управления светофором подключен к светофору 100 с возможностью передачи управляющих команд; подключен к индукционному датчику 110 с возможностью получения данных о наличии транспортных средств на перекрестке.

Модуль 140 автоматического изменения программы управления светофором подключен к светофору 100 с возможностью получения данных о его текущем состоянии; подключен к модулю 130 управления светофором с возможностью передачи команды на изменение программы управления светофором и может быть подключен с возможностью получения данных о состоянии модуля 130;

Способ управления светофором реализуется рядом основных этапов, которые включают в себя:

этап 200, на котором модулем 130 управления светофором осуществляется управление светофором 100 с применением программы адаптивного управления;

этап 210, на котором модулем 140 автоматического изменения программы управления светофором осуществляется опрос электронных компонентов светофора 100;

этап 220, на котором модулем 130 управления светофором осуществляется получение команды на изменение программы управления светофором от модуля 140 автоматического изменения программы управления светофором;

этап 230, на котором модулем 130 управления светофором осуществляется активация программы стандартного управления светофором;

этап 240, на котором модулем 130 управления светофором осуществляется активация программы ручного управления светофором;

этап 250, на котором оператором через интерфейс 120 осуществляется ручное управление светофором 100.

Более конкретно, каждый из этапов способа управления светофором реализуется следующим образом.

На этапе 200 модулем 130 управления светофором осуществляется управление светофором 100 с применением программы адаптивного управления светофором, для чего им осуществляется получение данных от индукционных датчиков 110 и 111 и их преобразование в команды для светофора. Полученные светофором 100 команды в таком случае напрямую связаны с регистрированием индукционным датчиком 110 на перекрестке не только наличия транспортных средств, но и также их вида и размера и положения на проезжей части, а также с регистрированием индукционным датчиком 111 приближающихся к перекрестку транспортных средств. В таком случае, при отсутствии регистрации индукционным датчиком 110 транспортных средств на перекрестке, модулем 130 направляется команда на включение красного сигнала светофора 100 для предупреждения аварийно-опасной ситуации на перекрестке. При регистрации датчиком 110 транспортных средств на перекрестке модулем 130 направляется команда на включение зеленого сигнала светофора для управления транспортным потоком. Также при регистрации индукционным датчиком 111 транспортного средства, приближающегося к перекрестку, на котором активен зеленый сигнал светофора 100, им направляется команда на включение красного сигнала светофора 100 для исключения возможности превышения транспортным средством допустимой скорости движения. Также одной из характерных особенностей программы адаптивного управления светофором 100 является отсутствие команд, направленных модулем 130 на включение желтого сигнала светофора 100, а также наличие команд на отключение светофора 100 в случае его применения на главной по отношению к остальным дороге при регистрировании низкой плотности транспортного потока на перекрестке или отсутствия транспортных средств на перекрестке.

На этапе 210 модулем 140 автоматического изменения программы управления светофором осуществляется опрос электронных компонентов светофора 100, для чего им осуществляется отправка кратковременного сигнала, к примеру на светодиодные панели светофора 100, или регистрация изменения в величине электрического сопротивления в панели светофора или осуществляется регистрация резко увеличившейся потребляемой светофором 100 мощности. Также не исключена возможность опроса модулем 140 датчиков 110 и 111 на предмет обрыва или короткого замыкания кабеля. Для идентификации нарушений в работе светофора 100 модуль 140 во внутренней памяти содержит базу условий передачи команды на изменение программы управления светофором, в которой находятся данные о нарушении работы светофора, среди которых может быть превышение величины допустимого электрического сопротивления светодиодной панели светофора 100 или потребляемой светофором 100 мощности. Совпадение части или всех полученных при опросе светофора 100 данных с данными из этой базы служит триггером для отправки модулем 140 команды на изменение программы управления светофором в модуль 130 управления светофором. Также в некоторых случаях может быть проведен опрос состояния модуля 130 управления светофором и в случае отсутствия обратной связи, модулем 140 может быть задействован канал обмена данными с интерфейсом 120 и передано уведомление об отсутствии связи с модулем 130 управления светофором.

На этапе 220 модулем 130 управления светофором осуществляется получение команды на изменение программы управления светофором от модуля 140. После этого им определяется текущая программа управления светофором для чего может быть считан ее идентификатор во внутренней памяти модуля, либо им могут быть проанализированы задействованные каналы для обмена данными с компонентами системы. Таким образом характерной особенностью программы адаптивной работы светофора является задействование каналов для обмена данными с датчиками 110 и 111, характерной особенностью программы стандартной работы светофора является отключенное состояние каналов для обмена данными с датчиками 110 и 111 и задействованный канал для активации желтого сигнала светофора, а характерной особенностью программы ручного управления светофором является дополнительно подключенный канал для получения данных от интерфейса 120. В процессе этого выполняются промежуточные этапы, на которых модулем 130 осуществляется идентификация активной программы управления светофором и переход, в зависимости от типа программы на соответствующие этапы 230, 240 или 250.

Этап 230 осуществляется модулем 130 в случае, если в качестве активной была идентифицирована программа адаптивного управления светофором. В таком случае модулем 130 осуществляется активация программы стандартного управления светофором, для чего им отключаются каналы обмена данными с датчиками 110 и 111 и осуществляется задействование канала для активации желтого сигнала светофора 100. В таком случае, если светофор 100 установлен на главной дороге, то время задействования зеленого сигнала светофора 100 может превышать время задействования красного сигнала светофора, либо в случае, если светофор установлен на перекрестке равнозначных дорог, то время задействования зеленого и красного сигналов светофора 100 может быть одинаковым. При этом время прерывистого задействования желтого сигнала светофора 100 преимущественно фиксировано.

Этап 240 осуществляется модулем 130 в случае, если в качестве активной была идентифицирована программа стандартного управления светофором. В таком случае модулем 130 осуществляется активация программы ручного управления светофором, для чего им подключаются каналы обмена данными с интерфейсом 120 и передается уведомление о необходимости вмешательства оператора в управление светофором 100.

На этапе 250 осуществляется ручное управление светофором 100 оператором через интерфейс 120. Для этого оператором посредством устройств вывода данных интерфейса 120 осуществляется получение информации о дорожной обстановке на перекрестке от сторонних систем видеонаблюдения и посредством устройств ввода данных через модуль 130 задействуются необходимые сигналы светофора 100.

Группа изобретений поясняется следующим конкретным примером реализации.

Светофор 100 установлен на главной дороге перекрестка неравнозначных дорог и функционирует согласно программе адаптивного управления. В процессе его эксплуатации происходит обрыв кабеля, соединяющего датчики 110 и модуль 130 управления светофором, что регистрируется модулем 140 и им автоматически отправляется команда на изменение программы управления светофором в модуль 130 управления светофором, которым осуществляется активация программы стандартного управления светофором.

После этого светофор 100 функционирует согласно программе стандартного управления, при которой зеленый сигнал светофора 100 задействуется модулем 130 на 45 секунд, а красный сигнал - на 15 секунд. При этом между включением зеленого и красного сигнала светофора 100 модулем 130 на 2 секунды задействуется желтый сигнал светофора 100.

При дальнейшей эксплуатации светофора 100 происходит кратковременное короткое замыкание светодиодов светодиодной панели желтого сигнала светофора 100. Это регистрируется модулем 140 управления светофором и модулем 130 осуществляется активация программы ручного управления светофором с интерфейса 120

После этого до осуществления работ по замене светодиодной панели управление светофором 100 через модуль 130 осуществляется оператором посредством команд, передаваемых из центра мониторинга дорожной обстановки.

Благодаря этому обеспечивается возможность достижения технического результата, заключающегося в обеспечении возможности снижения риска утраты работоспособности светофора, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики системы управления светофором.

Изобретение относится к управлению дорожным движением. Система управления светофором содержит устройство обнаружения транспортных средств, интерфейс и модуль управления светофором. Модуль управления светофором содержит программу адаптивного и ручного управления светофором и выполнен с возможностью получения данных от устройства обнаружения транспортных средств или интерфейса, их преобразования в команды для светофора и передачи этих команд на светофор. Дополнительно содержит модуль автоматического изменения программы управления светофором, выполненный с возможностью идентификации нарушения в работе светофорного оборудования и передачи команды на изменение программы управления светофором в модуль управления светофором при идентификации нарушения в работе светофора, а модуль управления светофором дополнительно содержит программу стандартного управления светофором и выполнен с возможностью ее активации в случае, если команда на изменение программы управления светофором получена при активной программе адаптивного управления светофором. Достигается обеспечение возможности снижения риска утраты работоспособности светофора в системе управления светофором. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система управления светофором, содержащая устройство обнаружения транспортных средств, интерфейс и модуль управления светофором, при этом модуль управления светофором содержит программу адаптивного и ручного управления светофором и выполнен с возможностью получения данных от устройства обнаружения транспортных средств или интерфейса, их преобразования в команды для светофора и передачи этих команд на светофор, отличающаяся тем, что дополнительно содержит модуль автоматического изменения программы управления светофором, выполненный с возможностью идентификации нарушения в работе светофорного оборудования и передачи команды на изменение программы управления светофором в модуль управления светофором при идентификации нарушения в работе светофора, а модуль управления светофором дополнительно содержит программу стандартного управления светофором и выполнен с возможностью ее активации в случае, если команда на изменение программы управления светофором получена при активной программе адаптивного управления светофором, а также выполнен с возможностью активации программы ручного управления светофором в случае, если команда на изменение программы управления светофором получена при активной программе стандартного управления светофором.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что интерфейс подключен к модулю автоматического изменения программы управления светофором с возможностью получения от него уведомлений об обнаруженной неисправности в модуле управления светофором.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что модуль автоматического изменения программы управления светофором имеет каналы для обмена данными со светофором или с устройством обнаружения транспортных средств.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что модуль автоматического изменения программы управления светофором для идентификации нарушения в работе светофорного оборудования содержит средство анализа данных, поступающих по каналам обмена данными со светофором и/или с устройством обнаружения транспортных средств и базу условий передачи команды на изменение программы управления светофором, в которой находятся данные о нарушении работы светофорного оборудования.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что программа адаптивного управления светофором характеризуется постоянным задействованием модулем управления светофором канала обмена данными с устройством обнаружения транспортных средств.

6. Система по п.5, отличающаяся тем, что модуль управления светофором содержит средство определения типа и размера транспортного средства, подключенное к каналу обмена данными с устройством обнаружения транспортных средств.

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что программа адаптивного управления светофором подразумевает задействование модулем управления светофором только красного и зеленого сигнала светофора.

8. Система по п.6, отличающаяся тем, что модуль управления светофором выполнен с возможностью установления приоритета движения общественного транспорта перед остальными участниками дорожного движения.

9. Система по п.1, отличающаяся тем, что программа стандартного управления светофором характеризуется задействованным модулем управления светофором каналом активации желтого сигнала светофора и деактивированным каналом обмена данными с устройством обнаружения транспортных средств.

10. Система по п.1, отличающаяся тем, что программа ручного управления светофором характеризуется задействованным каналом обмена данными с интерфейсом.

11. Система по п.1, отличающаяся тем, что модуль управления светофором содержит выделенный канал для прямого обмена данными между светофором и интерфейсом.

12. Способ управления светофором, включающий получение модулем управления светофором данных от устройства обнаружения транспортных средств, их преобразование в команды для светофора и передачу полученных команд на светофор при активной программе адаптивного управления светофором или получение модулем управления светофором данных от интерфейса, их преобразование в команды для светофора и передачу полученных команд на светофор при активной программе ручного управления светофором, отличающийся тем, что модулем автоматического изменения программы управления светофором осуществляется идентификация нарушения в работе светофорного оборудования, представленного устройством обнаружения транспортных средств и светофором и при идентификации нарушения в работе светофорного оборудования передается команда на изменение программы управления светофором в модуль управления светофором, который дополнительно содержит программу стандартного управления светофором и в случае если команда на изменение программы управления светофором получена при активной программе адаптивного управления светофором, то им осуществляется активация программы стандартного управления светофором, а в случае если команда на изменение программы управления светофором получена при активной программе стандартного управления светофором, то им осуществляется активация программы ручного управления светофором.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что осуществляется обмен данными со светофором или с устройством обнаружения транспортных средств.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что модуль автоматического изменения программы управления светофором для идентификации нарушения в работе светофорного оборудования осуществляет анализ данных, поступающих по каналам обмена данными со светофором и/или с устройством обнаружения транспортных средств и сравнивает данные с базой условий передачи команды на изменение программы управления светофором, в которой находятся данные о нарушении работы светофорного оборудования.

15. Способ по п.12, отличающийся тем, что программа адаптивного управления светофором характеризуется тем, что модулем управления светофором в автоматическом режиме модулем управления светофором используются данные, полученные от устройства обнаружения транспортных средств, для чего модулем управления светофором в постоянном режиме задействован канал обмена данными с ним.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что команды для светофора модулем управления светофором формируются с учетом регистрации транспортных средств устройством обнаружения транспортных средств, а также они формируются исходя из типа и размера транспортных средств.

17. Способ по п.15, отличающийся тем, что в процессе выполнения программы адаптивного управления светофором модулем управления светофором задействуется только красный и зеленый сигнал светофора и исключается задействование желтого сигнала светофора.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что модулем управления светофором устанавливается приоритет движения общественного транспорта перед остальными участниками дорожного движения.

19. Способ по п.12, отличающийся тем, что в процессе выполнения программы стандартного управления светофором модулем управления светофором в автоматическом режиме используются данные, содержащиеся в его внутренней базе данных, при этом преимущественно модулем управления светофором деактивирован канал обмена данными с устройством обнаружения транспортных средств и задействован канал активации желтого сигнала светофора.

20. Способ по п.12, отличающийся тем, что в случае, если оператором выявлена возможность продолжения работы светофора в одном из режимов, то им с интерфейса направляется команда на принудительную активацию одной из программ для автоматического управления светофором.

21. Способ по п.12, отличающийся тем, что модулем автоматического изменения программы управления светофором по каналу связи с модулем управления светофором запрашивается обратная связь от модуля управления светофором для идентификации нарушения в его работе и в случае отсутствия обратной связи от модуля управления светофором модулем автоматического изменения программы управления светофором осуществляется отправка уведомления на интерфейс об отсутствии связи с модулем управления светофором.