СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ НА ПЕРЕКРЕСТКЕ

Изобретение относится к области регулирования движения дорожного транспорта, в частности к регулированию движения на перекрестке с помощью светофора.

Наиболее близким по технической сущности - прототипом - является способ регулирования движения транспортных средств, заключающийся в регулировании движения на перекрестке с помощью светофора, где осуществляют обнаружение и идентификацию транспортных средств, приближающихся к перекрестку на расстояние ближе заранее установленного, для чего предварительно устанавливают на транспортных средствах узлы их идентификации, устанавливают в заранее определенных местах дальней и ближней границ подъезда к перекрестку узлы обнаружения транспортных средств, с помощью которых зондируют радиосигналом пространство в месте их установки, с помощью узлов идентификации транспортных средств, попавших в зону радиозондирования, формируют ответные сигналы, содержащие кодовое слово с идентификационными данными соответствующего транспортного средства, обнаруживают и декодируют с помощью узлов обнаружения эти ответные сигналы, а длительность разрешающего сигнала светофора устанавливают равной не менее того времени, за которое транспортные средства, из числа пересекших дальнюю границу подъезда данного направления во время действия запрещающего сигнала светофора, а также предыдущего разрешающего сигнала светофора, завершат пересечение ближней границы подъезда к перекрестку (см. RU 2454726 C1, кл. G08G 1/08).

Недостатком известного способа является отсутствие возможности автоматического переключения светофора для беспрепятственного проезда перекрестка тем транспортным средствам, для которых соответствующими правилами установлен приоритет проезда.

Указанные недостатки снижают область применения известного способа.

Техническим результатом является расширение области применения за счет обеспечения возможности автоматического переключения светофора для приоритетного проезда определенных транспортных средств.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе регулирования движения транспортных средств на перекрестке, заключающемся в регулировании движения с помощью светофора, идентификации транспортных средств с помощью считывателей, установленных на ближней и дальней границах подъезда к перекрестку, осуществляют идентификацию транспортных средств на выезде с перекрестка, а обнаруженному на дальней границе подъезда к перекрестку транспортному средству и идентифицируемому посредством считывателя как специальное транспортное средство предоставляют возможность приоритетного пересечения перекрестка, для чего если в момент обнаружения специального транспортного средства по направлению его движения к перекрестку был включен красный сигнал, то светофор принудительно переключают на зеленый, до момента пересечения специальным транспортным средством перекрестка, если же в момент обнаружения специального транспортного средства по направлению его движения к перекрестку был включен зеленый сигнал, то продолжают удерживать зеленый, до момента пересечения перекрестка специальным транспортным средством, при этом пересечение перекрестка специальным транспортным средством определяют по факту его обнаружения соответствующим считывателем, установленным на выезде с перекрестка.

Кроме того: - специальным транспортным средством является транспортное средство, идентификационные данные которого предварительно заносят в память блока управления светофором;

- транспортные средства снабжены узлами их идентификации, выполненными в виде индукционных или радиочастотных электронных номерных знаков, а идентификацию транспортных средств осуществляют с помощью считывателей, представляющих собой, соответственно, индукционные или радиочастотные считыватели информации, установленных на границах подъезда и на выезде с перекрестка, путем формирования в месте установки считывателей переменного, соответственно, магнитного или электромагнитного поля, при попадании в которое электронных номерных знаков транспортных средств между считывателем и электронным номерным знаком происходит обмен сигналами, обеспечивающий считывание идентификационных данных из памяти электронного номерного знака,

- регулирование движения с помощью светофора осуществляют на основе данных об обнаруженных транспортных средствах на дальней границе подъезда к перекрестку, так что переключают светофор на красный сигнал после обнаружения на ближней границе подъезда к перекрестку всех транспортных средств, обнаруженных на дальней границе подъезда за период предыдущего красного и предыдущего зеленого сигналов, за исключением припаркованных между дальней и ближней границами подъезда к перекрестку, при этом припаркованными считают транспортные средства, обнаруженные на дальней границе подъезда за период предыдущего красного и предыдущего зеленого сигналов, но не обнаруженные затем на ближней границе подъезда за установленный заранее период времени,

- идентификацию транспортных средств в каждой полосе движения осуществляют последовательно, по мере их появления вблизи считывателя;

- ближние границы подъезда к перекрестку установлены непосредственно перед перекрестком, а дальние границы установлены на расстоянии 50-150 м до перекрестка;

- идентификацию транспортных средств на выезде с перекрестка осуществляют с помощью считывателей, установленных непосредственно за перекрестком;

- удерживают длительность принудительного зеленого сигнала не более установленного заранее периода времени, длительность которого составляет от 1,5 до 3 минут.

Способ регулирования движения транспортных средств на перекрестке поясняется с помощью чертежей, где на Фиг. 1 показан перекресток с установленным на нем светофором и участки прилегающих дорог с ближними и дальними границами; на Фиг. 2 - структурная схема устройства для реализации способа регулирования движения транспортных средств на перекрестке.

На чертежах сделаны следующие обозначения: 1 - полотно дороги; 2 - линии разметки дороги; 3 и 4 - считыватели соответственно ближней и дальней границ подъезда к перекрестку, 5 - считыватели, установленные на выезде с перекрестка; 6 - одно из направлений выезда с перекрестка; 7 - светофор; 8 - пример траектории движения транспортного средства; 9 - электронный номерной знак; 10 - дорожный контроллер, 11 - индукционный считыватель, 12 - радиочастотный считыватель; 13 - IP-видеокамера; 14 - узел межсетевого экрана или файервол; 15 - сервер базы данных; 16 - автоматизированное рабочее место видеаналитики; 17 - автоматизированное рабочее место автоматической системы управления движением (АСУД); 18 - автоматизированное рабочее место администрирования; 19 - Интернет; 20 - автоматическая система управления дорожным движением транспортного узла; 21 - центр управления, 22 - транспортное средство.

Способ регулирования движения транспортных средств на перекрестке заключается в том, что регулируют транспортное движение с помощью светофора, при этом идентифицируют транспортные средства с помощью считывателей, установленных на ближней и дальней границах перекрестка, а также на выезде с перекрестка. При этом обнаруженному на дальней границе подъезда к перекрестку транспортному средству, идентифицируемому посредством считывателя как специальное транспортное средство, предоставляют возможность пересечения перекрестка, для чего если в момент обнаружения специального транспортного средства по направлению его движения к перекрестку был включен красный (запрещающий) сигнал, то светофор принудительно переключают на зеленый (разрешающий) до момента пересечения специальным транспортным средством перекрестка, если же в момент обнаружения специального транспортного средства по направлению его движения к перекрестку был включен зеленый, то продолжают удерживать зеленый до момента пересечения перекрестка специальным транспортным средством, при этом пересечение перекрестка специальным транспортным средством определяют по факту его обнаружения соответствующим считывателем, расположенным за перекрестком. При отсутствии обнаружения на выезде с перекрестка специального транспортного средства, обнаруженного ранее на дальней границе подъезда к перекрестку, в течение установленного заранее периода времени его считают припаркованным и по истечении этого установленного заранее периода прекращают принудительное удержание зеленого сигнала в данном направлении.

Транспортные средства снабжены узлами их идентификации, выполненными в виде индукционных или радиочастотных электронных номерных знаков, а идентификацию транспортных средств осуществляют, соответственно, с помощью радиочастотных или индукционных считывателей, установленных на границах подъезда к перекрестку и на выезде с перекрестка путем формирования в месте установки считывателей, соответственно, переменного магнитного или электромагнитного поля, при попадании в которое электронных номерных знаков транспортных средств между считывателем и электронным номерным знаком происходит обмен сигналами, обеспечивающий считывание идентификационных данных из памяти электронного номерного знака.

Круг специальных транспортных средств устанавливают исходя из их функциональности или принадлежности к определенным службам и такими специальными транспортными средствами являются транспортные средства скорой медицинской помощи и/или транспортные средства оперативных служб полиции и/или транспортные средства оперативных подразделений службы спасения.

Регулирование движения с помощью светофора осуществляют на основе данных об обнаруженных транспортных средствах на дальней границе подъезда к перекрестку, так что переключают светофор на красный после обнаружения на ближней границе подъезда к перекрестку всех транспортных средств, обнаруженных на дальней границе подъезда за период предыдущего красного и предыдущего зеленого сигналов, за исключением припаркованных, при этом припаркованными считают транспортные средства, обнаруженные на дальней границе подъезда за период предыдущего красного и предыдущего зеленого сигналов, но не обнаруженные затем на ближней границе подъезда за установленный заранее период времени.

Ближние границы подъезда к перекрестку установлены непосредственно перед перекрестком, а дальние границы установлены на расстоянии 50-150 м до перекрестка. Считыватели, установленные на выезде с перекрестка, размещены непосредственно за перекрестком.

Все полосы движения подъезда к перекрестку и выезда с него оборудованы считывателями, а управление светофорами пересекающихся направлений осуществляют идентично.

Заявленный способ реализуется следующим образом.

Регулируемый перекресток, представляющий собой транспортный узел, оборудуют автоматической системой управления движением транспортного узла, которая содержит индукционные или радиочастотные считыватели, соединенные посредством локальной вычислительной сети со светофором через дорожный контроллер и IP-видеокамерой, обеспечивающей получение видеоизображения соответствующего направления перекрестка.

Оборудование автоматической системы управления дорожным движением транспортного узла соединено через сеть Интернет с центром управления, содержащим соединенные локальной вычислительной сетью сервер базы данных, автоматизированное рабочее место автоматической системы управления движением, автоматизированное рабочее место администрирования и автоматизированное рабочее место видеоаналитики.

Каждое автоматизированное рабочее место включает вычислительные средства, средства ввода и вывода информации и соответствующие программные средства.

Сервер базы данных обеспечивает хранение полученных данных, включая видеоизображения с IP-видеокамер.

Автоматизированное рабочее место автоматической системы управления движением обеспечивает управление светофорами перекрестка обеспечивая максимизацию или оптимизацию пропускной способности регулируемого, перекрестка на основе данных, полученных от считывателей, установленных перед перекрестком и на выезде перекрестка, а также беспрепятственный проезд транспортными средствами, идентифицированными как специальные.

Автоматизированное рабочее место администрирования обеспечивает управление оборудованием центра управления, проведение контрольных мероприятий, своевременное обновление программного обеспечения и пр.

Автоматизированное рабочее место видеоаналитики обеспечивает обработку видеоизображений, получение необходимых доказательственных материалов правонарушений, мониторинг работы оборудования и пр.

Центр управления объединяет несколько автоматических систем управления дорожным движением разных транспортных узлов.

Автоматическая система управления дорожным движением транспортного узла содержит файерволл или узел межсетевого экрана, обеспечивающий препятствие несанкционированному внедрению через Интернет вирусных программных средств в управление системой.

На перекрестке предварительно определяют ближние и дальние границы дороги на подъезде и выезде с перекрестка. Ближние границы определяют на дороге в непосредственной близости от перекрестка, а дальние границы находятся также на дороге, на расстоянии от 50 до 150 м от перекрестка в зависимости от дорожных условий, таких как наличие изгибов дороги, предполагаемой плотности движения, наличия населенного пункта в месте регулирования и пр. Термин границы является условным обозначением, так что сами границы никак не препятствуют движению транспортных средств по дороге.

В местах дороги, определенных как ближние и дальние границы, устанавливают считыватели, обеспечивающие обнаружение и идентификацию проезжающих через соответствующие границы транспортных средств, оснащенных узлами идентификации, встроенными в номерной знак. Такие номерные знаки представляют собой индукционные или радиочастотные электронные номерные знаки, содержащие в своей электронной памяти идентификационные сведения о транспортном средстве.

Индукционные считыватели устанавливают под асфальтовым покрытием дороги.

Радиочастотными считывателями оборудуют те перекрестки, где нет возможности для установки под полотно дороги, они устанавливаются на столбах и иных конструкциях.

Считыватели обеспечивают взаимодействие с электронными номерными знаками проезжающих через перекресток транспортных средств для считывания идентификационных данных транспортных средств.

Регулируемый перекресток с прилегающим участком улично-дорожной сети, оборудованный считывателями, образует транспортный узел.

Перед выездом специального транспортного средства на маршрут следования по экстренному вызову диспетчер соответствующей экстренной службы передает данные специального транспортного средства на вход центра управления, где в режиме реального времени они обрабатываются и передаются на соответствующие транспортные узлы, расположенные по возможным маршрутам его следования.

При движении транспортных средств на подъезде к перекрестку транспортного узла, расположенного по маршруту его следования, осуществляют их обнаружение и идентификацию и осуществляют управление переключением сигналов светофора. При этом определяют длительность зеленого света светофора временем, за которое транспортные средства, скопившиеся между дальней и ближней границами за период предыдущих красного и зеленого сигналов светофора, пересекут перекресток, за исключением припаркованных за этот период транспортных средств.

Определенные заранее транспортные средства, функциональное назначение которых имеет высокую общественную значимость, например автомобили скорой помощи или автомобили службы инспекции дорожного движения, определяют как специальные транспортные средства и предоставляют им возможность беспрепятственного (приоритетного) прохождения перекрестков со светофорным регулированием. Для обеспечения этого при обнаружении на дальней границе подъезда к перекрестку транспортных средств, идентифицированных как специальные, включают особый режим управления светофором. Особый режим управления светофором заключается в том, что если при первом обнаружении специального транспортного средства на дальней границе подъезда к перекрестку в данном направлении светофор показывал зеленый сигнал, то зеленый сигнал принудительно удерживают до последующего обнаружения этого транспортного средства на одном из направлений выезда с перекрестка, либо в течение заданного времени при отсутствии последующего обнаружения, если же во время первого обнаружения специального транспортного средства светофор в данном направлении был включен на красный сигнал, то его переключают принудительно на зеленый, который удерживают до момента последующего обнаружения этого транспортного средства на одном из направлений выезда с перекрестка, либо в течение заданного времени при отсутствии последующего обнаружения.

Особый режим управления светофором заканчивается окончанием периода принудительного удержания зеленого света, после чего светофор переходит в обычный режим управления.

Оператором автоматизированного рабочего места АСУДД светофоры транспортных узлов, расположенных по возможным маршрутам следования специального (специальных) транспортных средств могут быть переведены при необходимости в ручной режим управления.

Пример

Перекресток со светофорным регулированием находится вне населенного пункта. Его дальние границы находятся на расстоянии 150 м от перекрестка.

При наличии загруженности какого-либо направления дороги транспортные средства скапливаются перед светофором.

В момент включения зеленого света светофора в данном направлении транспортные средства, пересекающие дальнюю границу подъезда к светофору, обнаруживают и идентифицируют с помощью считывателя, установленного на соответствующей дальней границе подъезда. При этом идентификационные данные о всех обнаруженных на дальней границе транспортных средствах заносят в память блока управления светофором. Затем в данном направлении включают красный, но так как транспортные средства продолжают подъезжать и пересекать дальнюю границу подъезда, их продолжают обнаруживать и их идентификационные данные продолжают заносить в память блока управления светофором.

По окончании красного в данном направлении включают зеленый свет, который удерживают до тех пор, пока все транспортные средства, первоначально обнаруженные на дальней границе подъезда, не будут повторно обнаружены на ближней границе подъезда к перекрестку. При отсутствии повторного обнаружения одного или нескольких транспортных средств на ближней границе подъезда к перекрестку в течение заданного периода включения зеленого оно или они считаются припаркованными и светофор в данном направлении переключают на красный. Это обычный режим управления светофором, и между дальней границей и перекрестком на одной полосе движения может скапливаться до 30 транспортных средств, для проезда которых может потребоваться до 1,5 мин.

Специальные транспортные средства также оборудованы электронными номерными знаками, содержащими в своей памяти данные, обеспечивающие их идентификацию как специальные транспортные средства.

При обнаружении на дальней границе подъезда к перекрестку транспортного средства, идентифицированного как специальное, имеющего, например, траекторию движения 8, во время включения зеленого сигнала этот зеленый сигнал продолжают принудительно удерживать до момента повторного обнаружения этого транспортного средства считывателем 5 на одном из направлений выезда с перекрестка либо в течение 1,5 мин после первого обнаружения при отсутствии повторного обнаружения этого транспортного средства на выезде с перекрестка в течение этого времени. В этом случае специальное транспортное средство считают остановившимся на перекрестке или перед ним.

При этом если окончание принудительного включения зеленого наступает не позже переключения на красный, которое должно было бы случиться при обычном режиме управлении светофором, то после принудительного удержания зеленого продолжает действовать обычный режим управления светофором, а если окончание принудительного включения зеленого наступает позже переключения на красный, которое должно было бы произойти при обычном режиме управления светофором, то обычный режим управления начинается вновь после выключения принудительного зеленого света.

Если же обнаружение специального транспортного средства на дальней границе подъезда к перекрестку произошло во время включения красного сигнала светофора, то светофор принудительно переключают на зеленый и удерживают до момента повторного обнаружения этого транспортного средства считывателем на выезде с перекрестка либо в течение 1,5 мин после первого обнаружения, если повторное обнаружение этого транспортного средства отсутствует. После принудительного удержания зеленого управление светофором переходит в обычный режим.

Способ регулирования движением транспортных средств на перекрестке может быть реализован с использованием стандартных компонентов и радиоэлементов: металлических и иных конструкций и креплений, стандартных микросхем, СВЧ-излучателей и пр.

Таким образом, заявленный способ обеспечивает расширение области применения при его использовании за счет обеспечения возможности автоматического переключения светофора для приоритетного проезда определенных транспортных средств.