Дорожный контроллер — устройство для управления дорожным движением путем переключения сигналов светофоров и многопозиционных дорожных знаков, как на локальных пересечениях автомобильных дорог, так и входящих в систему координированного управления дорожным движением.
Устройство и функции:
Дорожный контроллер — это оборудование, выполненное в виде навесного металлического шкафа, с размещенным в нем программным обеспечением. Дорожный контроллер устанавливается на опоре для светофора (светодиодного или лампового) и предназначен для управления его сигналами. Управление осуществляется по заложенным в память фиксированным программам работы. Программы состоят из фаз с определенной длительностью включенного сигнала светофора, а фазы — из конкретных наборов направлений. Контроллеры выполняют следующие функции:
организация движения на перекрестках;
отсчет текущей даты и времени;
контроль перегорания красных ламп;
С помощью дорожных контроллеров увеличивается пропускная способность и повышается безопасность движения.
История
Башня с регулировщиком — прототип современного дорожного контроллера
Необходимость управления светофорными объектами возникла вскоре после их появления. История дорожного контроллера берет свое начало с 20-х годов прошлого века.
В 1917 году в Солт Лейк Сити была сконструирована система, управляющая светофорами сразу на 6 перекрестках. Роль дорожного контроллера выполнял регулировщик, сидящий в специальной башне.
В 1922 году в Хьюстоне, систему ручного контроля применили уже на 12 перекрестках.
В 1928 году была разработана концепция автоматического управления светофорными объектами.
В период с 1928 по 1930 годы изобретатели разработали дорожный контроллер локального вида, аналог современного пешеходного вызывного табло.
В 1952 году в Денвере установили первый аналоговый дорожный контроллер, который позволил объединить несколько разрозненных перекрестков в единую управляемую сеть и переключать заранее рассчитанные планы координации дорожного движения в зависимости от времени суток и дней недели.
В дорожные контроллеры закладывались схемы последовательного переключения светофорных объектов. Впоследствии, эта схема организации дорожного движения получила название «зеленая волна». Система оказалась настолько простой и эффективной, что используется и настоящее время.
Первая компьютерная система управления светофорными объектами появилась в 1963 году в Торонто.
В СССР работы по управлению светофорными объектами начались в 60-х годах.
Контроллеры первого поколения, разработанные в этот период, выпускались промышленностью примерно до 1980 года. Их общие отличительные особенности — большие габариты шкафа, выполнение на дискретных элементах, узкая специализация по алгоритмам управления, отсутствие возможности управления по отдельным направлениям перекрестка, ограниченное число фаз регулирования (не более трех). Рост интенсивности движения и связанное с этим усложнение схем организации движения потребовали совершенствования технических средств управления.
Начиная с 1980 г. в эксплуатации появились контроллеры второго поколения, выпускаемые в рамках агрегатной системы средств управления дорожным движением (АСС УД).
Отличительной особенностью контроллеров второго поколения явилось их построение из унифицированных функциональных блоков (агрегатный принцип).
Изменилась элементная база контроллеров — субблоки строились уже не на дискретных элементах, а на интегральных схемах. Значительно улучшилась технология управления: появилась возможность управлять движением по отдельным направлениям перекрестка, увеличилось число фаз регулирования, в контроллерах появились устройства, обеспечивающие безопасность движения при выходе из строя ламп красного сигнала.
Виды дорожных контроллеров
Дорожные контроллеры (ДК) бывают двух видов: локальные и системные.
Локальные дорожные контроллеры
Локальные дорожные контроллеры управляют светофорной сигнализацией только с учетом движения на одном перекрестке, обмен информацией с другими контроллерами не предусмотрен. Устройства данного класса подразделяются на следующие типы:
ДК с вызывными устройствами, осуществляющие переключение светофорных сигналов по вызову пешеходами. Предназначены для управления дорожным движением на пешеходных переходах транспортных магистралей или перекрёстках с малой интенсивностью движения транспорта по направлению, пересекающему магистрали.
ДК с фиксированной длительностью фаз, осуществляющие переключение светофорных сигналов по одной или нескольким заранее заданным временным программам, и предназначенные для управления дорожным движением на пересечениях улиц с мало изменяющейся в течение дня интенсивностью движения транспортных средств.
ДК с переменной длительностью фаз, осуществляющие переключение светофорных сигналов в зависимости от параметров транспортного потока и предназначенные для управления дорожным движением на пересечениях улиц, на которых интенсивность движения транспорта часто изменяется в течение суток.
Системные контроллеры
Системные контроллеры переключают сигналы светофоров по командам управляющего пункта или контроллера, выполняющего роль координатора. К ним относят следующие типы.
Программные контроллеры жесткого управления. Они управляют движением по одной из нескольких заранее заданных временных программ, заложенных в контроллерах. Все входящие в систему дорожные контроллеры подключены к магистральному каналу связи. Программа и момент ее включения выбираются по команде одного из контроллеров или управляющего пункта (УП).
Контроллеры непосредственного подчинения жесткого и адаптивного управления. Каждый из них имеет отдельный канал связи с УП. Момент включения и длительность сигналов зависят от команд, поступающих из УП по указанным каналам связи. В свою очередь каждый контроллер по этим же каналам информирует УП о режиме функционирования и исправности своего оборудования.
Контроллеры адаптивного управления имеют возможность коррекции управляющих воздействий УП. Каждый такой контроллер имеет только одну заложенную в него программу, выполняющую роль резервной. Она реализуется при нарушении связи с УП, когда контроллер временно переходит на режим локального управления.
Контроллеры для переключения символов управляемых дорожных знаков и указателей рекомендуемой скорости.
Помимо этой классификации, все ДК, находящиеся в эксплуатации, можно разделить на две группы: контроллеры, обеспечивающие только пофазное управление (длительность разрешающих сигналов для всех направлений данной фазы одинаковы);
контроллеры, имеющие возможность обеспечивать, помимо пофазного, управление по отдельным направлениям перекрестка. Последние получают наибольшее распространение, так как увеличивают гибкость, а, следовательно, и эффективность управления.
По конструктивному признаку ДК могут быть выполнены на базе электромеханических, электронно-релейных или полностью электронных схем. Последние изготавливают на дискретных элементах (потенциально-импульсные схемы) или на интегральных микросхемах.
Современный дорожный контроллер
Современный дорожный контроллер построен на модульной архитектуре. Модульное устройство ДК облегчает техническое обслуживание, а также дает возможность довольно просто наращивать функциональные возможности, создавать необходимую архитектуру, заметно экономить денежные средства.
ДК, разработанный на основе современной элементной базы, может управлять работой светофорных объектов любой степени сложности.
В ДК нового поколения, реализована возможность настраиваемого управления по отдельным направлениям перекрестка, по дням недели и времени суток, что обеспечивает гибкость и эффективность регулирования транспортным потоком.
Современные дорожные контроллеры характеризуются такими свойствами как унификация, функциональность, надежность, адаптируемость, модульность устройства.
