Устройство для контроля параметров транспортных потоков Советский патент 1986 года по МПК G08G1/01 

11

Изобретение относится к автоматическому контролю параметров транспортных потоков и может быть исполь зовано в системах управления дорожным движением, в информационно-изме- рительных системах, а также в приборах для исследования транспортных потоков.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройст на путем осуществления контроля очереди транспортных средств у перекрестка .

На фиг. I представлена блок-схема устройства для контроля параметров транспортных потоков; на фиг. 2 - блок-схема формирователя кодов; на фиг. 3 - временные диаграммы,, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит детектор 1 транспорта, генератор 2 частоты, преобразователь ,3 частоты в напряжение, 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 сравнения, 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 напряжение (фиг.1).предназначены для фиксации проезда автомобиля над детектором I. Амплитуда импульса на выходе преобразователя 3 частоты в напряжение определяется видом транспортного средства, прощедшего над детектором. Распознавание и фиксация грузовых автомобилей происходит путем сравнения в первом пороговом блоке 4 aмпJШтyды импульса с заданным для грузового автомобиля порогом. В качестве формирователя стандартного видеоимпульса используется первый одновибратор 5. Первьй счетчик 6 видеоимпульсов и блок 7 регистрации грузовых автомобилей осуществляют подсчет и регистрацию, например, на бумажной или магнитной ленте грузо- вых автомобилей. Блоки 8 - П предназначены для фиксации, подсчета и регистрации легковых автомобилей.

o 5 Q

5

5

0

5

Блоки 12-22 предназначены для определения величины очерех;и транспортных средств у перекрестка.

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

S пропорциональна, скорости V(V -- ).

с

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

Формирователь 14 кодов выполняет функцию подсчета фиксированных, например односекундных, временных интервалов, функцию преобразования кодовьгх: эквивале нтов интервалов одной длительности и кодовые эквиваленты временных интервалов кратной и, например, больщей длительности PI функцию суммирования 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 для накопления текущего числа импульсов и формирования кода, равного значению текущей длительности зеленого сигнала светофора. Второй счетчик 24 формирователя кодов 14 используется для подсчета числа импульсов и.формирования кода, равного величине интервала времени tg.

Блок 15 сравнения (фиг.1) используется для формирования кода длительности горения зеленого сигнала светофора и запоминания его на период времени, равный длительности цикла работы светофора, а также для сравнения этого кода с кодом, выра- батьшаемым в формирователе 14 кодов.

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

При отсутствии проезжающего транспорта напряжение на выходе .третьего порогового блока 16 равно нулю, следовательно, независимо от наличия сигнала на первом входе элемента И -17 сигнал на его выходе будет равен нулю. В счетчик 18 информация не заносится.

Проезжающий над детектором 1 автомобиль вызьтает появление на выходе третьего порогового блока 16 импульса. Одновременно датчик 12 скорости определяет скорость данного автомобиля, передавая информацию в виде импульса, длительность которого t, обратно пропорциональна,

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

Формирователь 14 кодов Сфиг.2,3) функционирует таким образом: на выходе делителя 25 формируются импуль сы с периодом t 1с, подсчет которых производится счетчиками 23 и 24 в блоке 15 сравнения 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 автомобиля, м/с; S - базовое расстояние между чувствительными элементами датчика скорости, м), после проезда в разрешающем такте каждого автомобиля, при этом первый выход задатчика 13 временных интервалов - разрешающий сигнал светофора, состояние зеленый .

Счетчик 23 производит суммирование импульсов с периодом следования

26511

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

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

Умножитель 28 производит умноже)5 ние кодов отношения Lg/S и длительности t.. В результате на его выходе присутствует после проезда каждого автомобиля 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 расстояния L автомобилем с зафиксированной скоростью V) .

Код числа равного длительности интервала t , суммируется 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 окончания 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 значения временного интервала ( t ) сравнивается, например, с частотой синхронизации f с кодом полной длительности разрешающего сигнала t , формируемым в блоке 15 сравнения по сигналам светофора путем подсчета

импульсов с периодом следования t

1с за время горения разрешающего сигнала светофора в предшествующем

. цикле регулирования.

В результате могут быть две си55 туаци.и (см. временную диаграмму работы устройства на фиг. 3. где на вертикальных осях обозначены состояния 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 сравнения присутствует импульс, определяющий временной интервал t|,j , в течение которого возможен подсчет скорости автомобиля А счетчиком 18, зафиксированного детектором 1, но не успевшего преодолеть расстояние LQ. за оставшееся время разрешающего сигнала и вынужденного остановиться у линии Стоп (соответствующий сигнал для автомобиля А на выходе элемента И 17 и первом входе счетчика 18 заштрихован на фиг.З).

Таким образом, суммарное время (tp + тех ) непрерьшно сравнивается с длительностью разрешающего сиг12265II6 ...

содержимое счетчика 18 сбрасывается, тем самым устройство подготавливается к новому циклу измерения. Таким образом, устройство позволяет измерять величину очереди транспортных средств и представляет результат в каждом цикле светофорного регулирования.

10

Формула и зобретения

1. Устройство для контроля параметров транспортных потоков, содер- .жащее детектор транспорта, соединен 5 ньгй с входом генератора частоты, выход которого через преобразователь частоты в напряжение 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 вьшолнения условия 25 видеоимпульсов, выход первого счетчиtу ) -j

сигнал с выхода блока 15 сравнения через первый вход первого элемента ИЛИ 19 разрешает счетчику 18 фиксацию автомобиля и устройством учитываются транспортные средства, не успевающие преодолеть расстояние Lfl до окончания разрешающего сигнала светофора. При переклюг чении светофора на предупреждающий или запрещающий сигналы сигнал на выходе блока J5 сравнения 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 действия запрещающего и предупреждающего сигналов светофора и наличия напряжения 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 разрешается 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, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения величины очереди транспортных средств у перекрестка, в него введены датчик скорости, фot миpoвaтeль кодов, блок сравнения, яадатчик временных интервалов, два элемента ИЛИ, элемент И, счетчик, элемент задержки и блок регистрации, выход датчика скорости подключен к первому входу формирователя кодов, первый выход которого подключен к первому входу блока сравнения, выход блока сравнения 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 формирования кодов, блока сравнения и блока регистрации, второй выход задатЗапись информации о количестве транспортных средств, накопленной в счетчике 18, в блок 21 регистрации осуществляется в момент переключения светофора на разрешающий сигнал. После этого через короткий интервал, формируемый элементом 22 задержки.

10

Формула и зобретения

1. Устройство для контроля параметров транспортных потоков, содер- .жащее детектор транспорта, соединен 5 ньгй с входом генератора частоты, выход которого через преобразователь частоты в напряжение 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, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения величины очереди транспортных средств у перекрестка, в него введены датчик скорости, фot миpoвaтeль кодов, блок сравнения, яадатчик временных интервалов, два элемента ИЛИ, элемент И, счетчик, элемент задержки и блок регистрации, выход датчика скорости подключен к первому входу формирователя кодов, первый выход которого подключен к первому входу блока сравнения, выход блока сравнения 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 формирования кодов, блока сравнения 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 сравнения соединен с вторым выходом формирователя кодов.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что формирователь кодов содержит генератор импульсов, элемент И, задатчик кода, два формирователя импульсов, делитель, два счетчика, умножитель, сумматор, первый вход элемента И является первым входом формирователя кодов, второй вход элемента И, вход первого формирователя импульсов, первый вход первого счетчика являются вторым входом формирователя кодов, выход первого счетчика соединен с

0

5

0

II8

первым входом сумматора, выход которого является первым выходом формирователя кодов, выход первого формирователя импульсов соединен с вторым входом первого счетчика, выход генератора импульсов подключен к входу делителя, к второму входу сумматора, выход делителя подключен к третьему входу первого счетчика, к первому входу второго счетчика и является вторым выходом формирователя кодов, выход элемента И подключен к второму входу второго счетчика, выход которого соединен с первым входом умножителя, выход которого соединен с третьим входом сумматора, вход второго формирователя им- пульсой соединен с выходом элемента И, выход второго формирователя импульсов подключен к третьему входу второго счетчика, выход задатчика кода соединен с вторым входом умножителя.

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

иг.

- i