Способ определения скорости транспортного потока Советский патент 1990 года по МПК G08G1/08 

Изобретение относится к измерению характеристик транспортных потоков и может быть использовано для определения скорости транспортного потока на магистрали, содержащей регулируемые перекрестки.

Целью изобретения является повышение точности измерения скорости транспортного потока.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, реализующего предложенный способ: на фиг. 2 - принципиальная схема устройств.а; на фиг. 3 - принципиальная схема блока вычисления среднего времени пересечения транспортными средствами (ТС) первого (второго) сечения магистрали.

Устройство содержит блок 1 генераторов, блоки 2 и 3 вычисления среднего вре- ,мени пересечения ТС соответственно первого ti и второго t2 сечений магистрали, блок 4 вычисления разности t2-ti, блок 5 вычисления скорости, генераторы 6 и 7 импульсов, счетчик 8, группы злементов И 9.1- 9.П и 10.1-10.п, где п-разрядность счетчика 8, необходимая для подсчета времени с момента начала действия на магистрали разрешающего сигнала, счетчик 11, элемент И-НЕ 12, элемент И 13, счетчик 14, элементу, И 15, инвертор 16, элемент И-НЕ 17, формирователь 18 импульсов, триггер 19, счетчики 20-22, элемент И 23, группы элементов И 24.1-24.К и 25.1-25.К, где К - разрядность счетчика 20, необходимая для подсчета ТС, проходящей через сечения магистрали, элесл сх VJ сл сл

00

мент ИЛИ 26, элемент И-НЕ 27, формирователь 28 импульсов, элемент И-НЕ 29, элемент V 30, формирователь 31 импульсов, элемент ИЛИ 32, группы элементов 33.1- 33,Ри 34Л-34.Р, где Е- разрядность счетчика 22, необходимая для подсчета среднего времени пересечения ТС первого и второго сечений магистрали, инвертор 35, коммутатор 36. счетчик 37, элемент И-НЕ 38, элемент И 39, счетчик 40, элемент И-НЕ 41, формирователь 42 импульсо в, счетчик 43.

Способ реализуется следующим образом.

Отдельно для каждого сечения магистрали с помощью детекторов транспорта (не показан) один из которых расположен на выезде с перекрестка, а другой удален от первого по направлению движения на расстояние, проезжаемое транспортной еди- . ницей с минимальной скоростью за время действия запрещающего сигнала светофора, формируют сигналы в моменты времени .проезда ТС первого и второго сечений магистрали (ti и t2). В момент начала действия разрешающего сигнала на магистрали по входу триггер 19 блока 2(3) приводится к рабочее состояние,своим выходным сигналом снимая запрещающий сигнал с входов R счетчиков 8,11,14,20-22,37,40 и 43.

Импульсы с генератора 6 блока генераторов поступают на вход сложения счетчика 8,отсчитывающего текущее реальное время прошедшее с момента включения разрешающего сигнала. На время действия разрешающего Ьигнала открывается по одному из входов элемент И 23. Сигнал о прохождении каждой транспортной единицы, фиксируемой детектором транспорта, расположенным в соответствующем сечении через элемент И 23 поступает на вход сложения счетчика 20, подсчитывающего ТС за время действия на магистрали разрешающего сигнала и одновременно - на один из входов элементов 9.1-9.П И и элементов 10.1-10.п И, другие входы которых соединены с выходом счетчика 8.С помощью групп элементов И 9 и 10 информация о времени прохождения ТС первого или второго сечений переписывается в счетчик 11 блока 2 или 3. Наличие не исходной информации в счетчике 11 фиксируется элементом И-НЕ 12, который своим выходным сигналом открывает элемент И 13. Импульсы с выхода генератора 7 (f 1 Гц) блока 1 генераторов поступают через элемент И 13 на вход вычитания счетчика 11 и на вход сложения счетчика 14. Количество импульсов, формируемых на выходе элемента И 13, определяется числом, записанным в счетчик 11, т.е. реальным временем пересечения ТС соответствующего сечения магистрали.

Элемент И-НЕ 12 и аналогичные ему элементы И-НЕ 17, И-НЕ 27 и т.д. фиксируют на своем выходе запрещающий сигнал для элементов И 13, И 15 и т.д. только в момент исходного состояния соответствующих счетчиков 11 и 14. и т.д,

Таким образом, каждая ТЕ добавляет в

0 счетчик 14 количество импульсов, эквивалентное времени проезда данным ТС данного сечения, а в счетчике 20 фиксируется количество ТС за время действия на магистрали разрешающего сигнала.

5 По окончании цикла переключения светофорной сигнализации определяют среднее время пересечения ТС первого и второго сечений магистрали (ti и 12 ) путем деления суммарных времен записанных в

0 счетчиках 14 блоков 2 и 3 на их общее количество ТС. Сигналом окончания разрешающего сигнала запускается формирователь 28, который через элемент ИЛИ 26 считывает информацию со счетчика 20 через эле5 менты 24.1-24.К, 25.1-25.К И в счетчик 21.

Не исходная информация, содержащаяся в счетчике 21, фиксируется элементом И-НЕ 27. В момент окончания разрешающего сигнала закрывает элемент И 13 и че0 рез инвертор 16 открывается элемент И 15. Импульсы с генератора 7 через элемент И 15 поступают,на вычитающие входы счетчиков 14 и 21. Нулевая информация счетчика 21 фиксируется элементом И-НЕ 27. выход5 ной сигнал которого поступает на суммирующий вход счетчика 22,.подсчитывающего среднее время пересечения ТС соответствующих сечений, и через элемент ИЛИ 26 - на соответствующие входы элементов 24.10 24.К, 25.1-25.К И, через которые осуществляется перепись информации из счетчика 20 в счетчик 21. Этот процесс продолжается до полного обнуления счетчика 14. Нулевое состояние счетчика 14 фиксируется элементом

5 И-НЕ 17. выходной сигнал которого запирает элемент И 15 и через формирователь 18 приводит в исходное состояние триггеры 19 блоков 2 и 3, которые удерживают счетчики 8,11,14,20-22.37,40 и 43 в нулевом состоя0 НИИ. Временная задержка формирователя 18 выбирается, исходя из условий достаточности времени для расчета средней скорости V.

Затем определяют разность средних

5 времен поступления ТС (з первое и второе сечение магистрали. Для этого сигналам нулевого состояния счетчика 14 блока 3. фиксируемого элементом И-НЕ 17 (счетЧик 14 блока 2 обнуляется раньше счетчика 14 блока 3 за счет того, что в него записано меньшее число), через инвертор 35 открывается элемент И 30. Импульсы с генератора 7 блока 1 начинают поступать на вычитающие входы счетчиков 22 блоков 2 и 3.

После обнуления счетчика 22 блока 2 элемент И-НЕ 29 блока А запрещает прохождение импульсов генератора 7 через элемент И 30, при этом в счетчике 22 блока 3 фиксируется разность средних времен, . записанных в счетчиках 22 блоков 2 и 3.

Далее определяют среднюю скорость транспортного потока на контролируемом участке магистрали. При этом происходит следующее. Предварительно сигналом Сброс с выхода блока 3 приведены в ис- ходное (нулевое)состояние по входу R счетчики 37, 40 и 43.

С выхода элемента И-НЕ 29 блока 4 через формирователь 31 и коммутатор 36 блока 5 в счетчик 37 записывается информа- ция, соответствующая величине расстояния между первым и вторым сечениями магистрали, .а через элемент ИЛИ 32 и элементы 33.1--ЗЗ.Еи 34.1-34.ЕЙ переписывается информация из счетчика 22 блока 3 в счетчик 40 блока 5.. Ненулевое состояние счетчика 40 фиксируется элементом И-НЕ 41, выходной сигнал которого открывает элемент И 39 для прохождения импульсов с генератора 7 на входы вычитания счетчиков 37 и 40. Фиксация нулевого состояния счетчика 40 осуществляется элементом И-НЕ 41, который своим выходным сигналом через формирователь 42 записывает единицу в счетчик 43 средней скорости и, кроме того, через элемент ИЛИ 32 и элементы И 33 и И 34 переписывает информацию из счетчика 22 блока 3 в счетчик 40 блока 5. Этот процесс продолжается до полно го обнуления

М

счетчика 37. При этом через элемент И-НЕ 38 запирается для прохождения импульсов с генератора 7 элемент И 39. На atoM процесс определения средней скорости v транспортного потока заканчивается. Значение скорости фиксируется в счетчике 43. Формула изобретений Способ определения скорости транспортного потока, основанный на регистрации моментов времени пересечения транспортным средством двух сечений магистрали и вычисления скорости по форму , где Е- расстояние между контролируемыми сечениями магистрали, At - время движения от первого сечения магистрали до второго, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности измерения скорости транспортного потока, первое сечение магистрали располагают на выезде из зоны регулируемого перекрестка, второе сечение располагают от первого на расстоянии Р - Умин/Ткр, где Ткр - время действия запрещающего сигнала на магистрали, УМИН - минимальная скорость движения транспортных средств на магистрали, во время действия на магистрали разрешающего сигнала подсчитывают число транспортных средств, пересекающих первое и второе сечение магистрали, вычисляют средние времена пересечения транспорт- Аыми средствами первого-и второго сечений магистрали, при вычислении скорости транспортного потока в качестве времени At движения от первого сечения магистрали до второго используют разность средних времен пересечения транспортными средствами второго и первого сечений магистрали.

Изобретение касается измерения характеристик транспортных потоков и может быть использовано для определения скорости транспортного потока на магистрали, имеющей регулируемые перекрестки. Целью изобретения является повышение точности способа за счет измерения скорости на протяженном участке магистрали. Согласно способу подсчитывают количество и регистрируют время пересечения транспортными средствами (ТС) двух сечений магистрали. Первое расположено на выезде с перекрестка, а второе - на расстоянии, проезжаемом ТС с заданной минимальной скоростью за время действия защищаемого сигнала, от первого сечения. Подсчет и регистрацию времени начинают после включения разрешающего сигнала. После его выключения вычисляют средние времена пересечения ТС первого и второго сечений. Скорость транспортного потока вычисляют как отношение расстояния между сечениями к разности вычисленных средних времен. 3 ил.

а

Окончание ffacvemoS