Как легко запомнить регулировщика пдд: Как легко выучить регулировщика в ПДД

Создан 02 окт.

1133 бронзовых знака

Ваша конфиденциальность

Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в ​​отношении файлов cookie.

Принимать все файлы cookie Настроить параметры

8 секретов авиадиспетчеров

По мере того, как в Соединенных Штатах начинается второй месяц государственной остановки, начавшейся 22 декабря 2018 г., нехватка федеральных служащих становится все более серьезной проблемой.Утром 25 января 2019 года FAA объявило, что из-за нехватки персонала для управления воздушным движением вдоль восточного побережья они прекращают полеты в аэропорт Ла-Гуардия в Нью-Йорке. Это мощное напоминание о том, что, хотя пилоты и бортпроводники играют ключевую роль в обеспечении безопасности авиаперелетов, авиадиспетчеры — хотя и менее заметны — не менее важны для доставки вас из пункта А в пункт Б.

Федеральное управление гражданской авиации (FAA) нанимает более 14000 из них для управления движением самолетов на земле и в небе, будь то использование радара и других инструментов для направления самолетов при взлете, общения с пилотами о траекториях полета и погода или помощь пилотам в безопасной посадке самолетов.Взгляните на эти секреты авиадиспетчеров, чтобы узнать об их уникальном жаргоне, высоком уровне стресса на работе и случайных наблюдениях НЛО.

1. Многие из них не работают в аэропортах.

Когда вы представляете себе авиадиспетчера, вы, вероятно, представляете кого-то, работающего в высокой стеклянной башне аэропорта. Однако многие диспетчеры трудятся либо на терминале радиолокационного контроля захода на посадку (TRACON), либо в центре маршрутов, который может быть расположен далеко от аэропорта.

По словам авиадиспетчера Криса Соломона, который управляет самолетами для военных, у диспетчеров на каждом из трех типов объектов разные обязанности.«Типичные диспетчеры вышки проводят самолеты от ворот до взлетно-посадочной полосы, а затем взлетают в пределах пяти миль от аэропорта. Затем самолет переходит под контроль диспетчеров подхода [TRACON] », — сказал он сайту Art of Manliness.

Эти контроллеры TRACON обычно управляют самолетом во время его подъема и спуска из аэропорта. Когда самолет достигает высоты более 18 000 футов, контроллер центра маршрута берет на себя управление, используя радар для управления самолетом на крейсерской высоте, пока самолет не начнет снижаться.Затем бразды правления берет на себя диспетчер захода на посадку, а за ним — диспетчер вышки, который руководит посадкой самолета.

2. Возраст — главный фактор.

Некоторые авиадиспетчеры начинают свою карьеру в армии, а другие подают документы в Академию управления воздушным движением ФАУ. Но независимо от того, как они попадают в профессию, у них должно быть хорошее зрение, острый ум и способность быстро и четко мыслить под давлением. FAA требует, чтобы кандидаты были не моложе 30 лет при приеме на работу, а диспетчеры должны выйти на пенсию в возрасте 56 лет, прежде чем у большинства из них начнется умственное снижение, связанное с возрастом.

3. У них свой жаргон.

Пилоты и авиадиспетчеры по всему миру должны говорить по-английски для общения (это требуется Международной организацией гражданской авиации), но у них также есть свой собственный язык, связанный с полетами. Эта фонетическая буквенно-цифровая система, которая заменяет буквы (от A до Z) и цифры (от нуля до девяти) на кодовые слова, сводит к минимуму путаницу и недопонимание между диспетчерами воздушного движения и пилотами.

Например, диспетчеры говорят «браво» вместо буквы «В», «Чарли» вместо буквы «С» и «найнер» вместо цифры «девять».(Теории, объясняющие происхождение кодового слова «niner», различаются, но энтузиасты самолетов предполагают, что дополнительный слог отличает его от немецкого слова «нет» или от произношения числа «пять»). также имеют свой сленг и, например, используют фразу «души на борту» для обозначения количества людей в самолете.

Фонетическая система подробно описана в руководстве [PDF] к Приказу FAA 7110.65 вместе с другими ключевыми кодовыми словами, фразами и процедурами.Контроллеры называют руководство своей «библией», изучают его во время обучения и регулярно просматривают, чтобы быть в курсе любых обновлений и дополнений.

4. Пилоты с сильным акцентом могут их расстроить.

Хотя английский является официальным языком авиации, не все пилоты говорят на нем хорошо. Авиадиспетчер Брэндон Миллер, который работает в отделении радиолокационного управления заходом на посадку в Потомакском терминале (TRACON) в северной Вирджинии, говорит Mental Floss, что может быть сложно общаться с иностранными пилотами.«Тем не менее, мы занимаемся коммуникациями», — говорит он, объясняя, что обучение решению потенциальных коммуникативных проблем является частью их обучения. При разговоре с пилотом с сильным акцентом диспетчеры могут говорить медленнее, произносить слова более драматично и стараться максимально избегать изменения маршрутов.

Стивен, авиадиспетчер Федерального авиационного агентства США, разделяет точку зрения Миллера. «В основном мы просто ссоримся между собой, говорим что-то очень медленно и делаем все, что в наших силах», имея дело с пилотами с сильным акцентом, — написал он на Reddit.

5. Они чередуют стресс и скуку.

Поскольку они несут ответственность за тысячи жизней 24 часа в сутки, 365 дней в году, большинство авиадиспетчеров испытывают высокий уровень стресса, связанного с работой. «Мы часто пропускаем дни рождения, работаем в праздничные и выходные дни и часто используем альтернативные циклы сна», — объясняет Миллер. Очень важно сохранять концентрацию, особенно во время загруженного движения и плохой погоды, поэтому большинство авиадиспетчеров делают перерыв каждый час или два, в зависимости от правил на их предприятии.

По словам Миллера, разнообразие задач в его рабочий день делает его работу сложной. В любой момент времени он может руководить одним или другими VIP-персонами ВВС (из нашей страны или из-за рубежа), направлять коммерческие пассажирские самолеты в различные аэропорты в Вашингтоне, округ Колумбия, помогать полицейским или фельдшерским вертолетам, сопровождать военные истребители. и военно-транспортные самолеты, или поиск подозрительных самолетов в зоне особых правил полетов Вашингтона.

С другой стороны, кладбищенские смены и периоды с меньшим трафиком могут быть утомительными и утомительными.«Часы и часы скуки в сочетании с моментами полного ужаса, как мы любим говорить», — сказал Стивен Reddit. «Но если вам нравится вызов и вы хотите быть там, где происходит действие, это отличная работа!»

6. Вероятно, они перегружены работой.

В статье 2011 года для The Daily Beast Боб Ричардс, проработавший авиадиспетчером в международном аэропорту О’Хара в Чикаго более двух десятилетий, описал свою работу как «захватывающую, приносящую удовлетворение и совершенно утомительную». Ричардс отметил, что четверо его коллег умерли от внезапной сердечной смерти, двое умерли от рака поджелудочной железы, а многие другие страдали от желудочно-кишечных заболеваний, связанных со стрессом.Когда ему было за 40, Ричардс страдал фибрилляцией предсердий, которая в конечном итоге переросла в застойную сердечную недостаточность.

Секретное исследование, проведенное НАСА в 2011 году, показало, что почти пятая часть диспетчеров совершала серьезные ошибки, отчасти из-за хронической усталости, вызванной недосыпанием и загруженным графиком смены. Чтобы бороться с усталостью и обращаться к диспетчерам, которые якобы спали на работе, FAA выпустило ряд новых правил, увеличивающих обязательное время между сменами диспетчеров.

7. Наблюдения НЛО определенно случаются.

В течение своей карьеры большинство авиадиспетчеров лично заметили (или имеют сотрудника, который заметил) какой-то неопознанный летающий объект. НЛО чаще наблюдаются ночью, когда авиадиспетчеры могут видеть необъяснимый мигающий свет, который, похоже, исходит не от самолета. Но странные наблюдения не обязательно являются инопланетными формами жизни — радар настолько чувствителен, что может улавливать такие объекты, как облака, стаю птиц или даже большой грузовик на земле.

8. Роботы не заменят их.

Хотя авиадиспетчеры полагаются на радары и другие технологии для выполнения своей работы, им не грозит опасность того, что технологии их заменят в ближайшее время. Когда на кону так много жизней, авиадиспетчерская служба, вероятно, всегда будет требовать от людей обеспечения правильного функционирования автоматизированных систем и отсутствия сбоев в работе технологий. А диспетчеры получают удовольствие от использования своих знаний и навыков, чтобы помочь пассажирам безопасно добраться из пункта А в пункт Б.«Я и мои коллеги испытываем огромную гордость, зная, что безопасность управления воздушным движением — последнее, о чем думают пассажиры, когда они пристегиваются в самолете», — говорит Миллер.

Более ранняя версия этой истории вышла в 2017 году.

13 Характеристики авиадиспетчера

Авиадиспетчеры — супер люди.Ну, почти. Сродни полосам на тигре, вот несколько характеристик, которыми должны обладать авиадиспетчеры, чтобы обеспечить безопасность самолетов в небе.

Авиадиспетчеры — супер люди. Ну, почти. Как еще эти профессионалы могут поддерживать безопасность и порядок в все более загруженном небе над нами? Конечно, есть инструменты, которые помогут выполнить работу, но человеческий фактор — важная часть головоломки, и ее нельзя игнорировать.Вот несколько характеристик, которыми должны обладать авиадиспетчеры [как полосы на тигре] , чтобы преуспеть в том, что они делают:

1. Пространственная осведомленность — способность мысленно построить трехмерную картину того, где каждый самолет находится относительно других, и предвидеть любые потенциальные конфликты — одна из многих характеристик, которыми должен обладать авиадиспетчер.
2. Одновременная пропускная способность — многозадачность на высшем уровне характеристик, которыми должны обладать авиадиспетчеры.Считывание инструментов, одновременная передача или прием и запись — это лишь часть рутины дежурных диспетчеров. [Можете ли вы потереть живот и погладить голову?]
3. Отличная память — задача управления воздушным судном требует от авиадиспетчеров запоминания как давних, так и недавних событий, даже если этому могут помочь бегуны памяти. Множество задач управления воздушным движением, конкурирующих за внимание, могут легко помешать запоминанию. [Контролеры — слоны человеческого рода]
4. Уважение к властям и правилам — авиация — это отрасль с жестким регулированием, соблюдение которой необходимо для обеспечения безопасности. Правила являются продуктом многолетнего отраслевого опыта и общепринятых мнений и, несомненно, превосходят мнение любого отдельного человека. Уважение к ним будет самым большим преимуществом контролера. [Я почти слышу, как кто-то говорит «это» глупое правило]
5. Принятие решений под давлением — авиадиспетчеры должны думать быстрее, чем самолет может летать, если они хотят сохранить безопасность в воздухе.Принятие решений нельзя откладывать при работе в режиме реального времени, движущемся со скоростью до 8 миль в минуту. Каждая потерянная минута приближает конфликтующие самолеты друг к другу в опасной близости.
6. Осуществление эффективных личных полномочий — слово «контроль» может иметь значение только в том случае, если авиадиспетчеры эффективно осуществляют свои полномочия. Решительность вызывает уважение диспетчера и дает пилотам уверенность в его / ее способностях. [Это не повод воскликнуть «заткнись»]
7. Внимание к деталям — «Никогда не предполагай, определяй» — это фраза, которую авиадиспетчеры слышали неоднократно, и она является синонимом правильного понимания деталей.Подобно быстрому принятию решений, отсутствие или неправильное предположение некоторых деталей может привести к ужасным последствиям.
8. Зрительно-моторная координация — попробуйте сыграть в видеоигру без этой способности… результат будет сокрушительным поражением. Управление воздушным движением похоже на сложную видеоигру, за исключением реальных жизней и самолетов на миллионы долларов. Диспетчеры радиолокационных станций и диспетчеры аэродрома должны полагаться на визуально-двигательную координацию для наблюдения за движением и выдачи соответствующих инструкций.
9. Навыки работы в команде — цепь настолько же сильна, насколько и самое слабое звено. При этом авиадиспетчеры должны работать вместе, как пресловутая цепочка, чтобы поддерживать безопасный и упорядоченный поток движения. Одна ошибка в заказе может повториться по всей цепочке. Однако имеющегося защитного механизма часто бывает достаточно, чтобы остановить развитие любых проблем.
10. Терпимость к разочарованию — легче сказать, чем сделать, но контроллеры не могут допустить, чтобы посторонние проблемы мешали их работе.Когда диспетчер входит в подразделение УВД, он должен проверить все неприятности у двери, если он должен выполнять предстоящие тяжелые задачи на своих часах.
11. Эмоциональная стабильность — эмоции почти всегда затуманивают здравый смысл, и авиадиспетчеры должны держать их под контролем. Как и разочарование, эмоции нужно сдерживать за дверью.
12. Готовность принимать критику — сторонний наблюдатель, скорее всего, получит преимущество, и критика от него / нее должна быть принята.Вероятно, что контроллеры могут достичь одной и той же цели, используя разные методы, поэтому разумно принять другие точки зрения. [хммм… контроллеры сами себе боги]
13. Сопротивление скуке — скука ведет к самоуспокоенности. [здесь больше не нужно объяснять]

Список характеристик ни в коем случае не является исчерпывающим, поэтому скажите, какими еще характеристиками должен обладать авиадиспетчер.

Уэйн Фарли

Моя карьера авиадиспетчера охватывает три десятилетия в двух юрисдикциях, Гайане и на островах Теркс и Кайкос.Сегодня я работаю в поддержке службы УВД и других важных операций аэропорта в качестве менеджера по безопасности.

Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею!

: Глава 7 Локальные контроллеры

Источник: Eagle Products

Рисунок 7-1. Контроллер модели 2070.

7.1 Введение

В этой главе представлена ​​подробная информация о контроллерах светофоров на перекрестках, чтобы пользователь мог:

• Разобраться в принципах работы контроллера,
• Ознакомьтесь с различными типами контроллеров, а
• Выберите контроллеры для конкретных приложений.

В таблице 7-1 представлены некоторые основные определения, используемые на протяжении всей главы, а в таблице 7-2 обобщены функции, выполняемые локальным контроллером.В таблице 7-3 приведены два различных режима работы контроллера сигналов светофора — изолированный и скоординированный. О сигнале, работающем в изолированном режиме, также можно сказать, что он работает свободно или нескоординированно.

В следующем разделе этой главы рассматриваются блоки контроллеров для приложений, отличных от сигналов светофора. См. Также главы 3 и 4 данного Руководства для получения дополнительной информации о некоторых специальных концепциях управления.

7.2 Типы операций

Несмотря на множество вариаций конструкции, светофоры можно классифицировать по типу эксплуатации как:

• Предварительное (или фиксированное время),
• с полным приводом и
• Полу-активный.

Таблица 7-4 описывает характеристики и применение каждого из этих типов.

Активированный сигнал светофора — это сигнал, который использует детекторы транспортных средств или пешеходов для активации определенной фазы (изменения цвета с красного на зеленый) только при наличии транспортных средств или пешеходов.После активации продолжительность зеленого дисплея может варьироваться в зависимости от количества обнаруженных транспортных средств.

Предварительно заданные или фиксированные по времени фазы обслуживаются в течение фиксированной продолжительности каждый цикл независимо от количества присутствующих транспортных средств или пешеходов. Сигнал устанавливается заранее, если все фазы фиксированы, и полностью срабатывает, если все фазы используют обнаружение. Полуавтоматический сигнал состоит из предварительно заданных фаз и фаз срабатывания.

Согласованные сигналы часто работают в полуактивированном режиме.В этом случае сквозные фазы главной улицы не нуждаются в детекторах и обслуживаются каждый цикл независимо от спроса. Скоординированный сигнал должен работать с циклом фиксированной продолжительности. В типичном полу-активированном сигнале, если одна или несколько задействованных фаз не требуют всей выделенной им части цикла, неиспользованное время автоматически переназначается на незадействованные фазы главной улицы, которые всегда заканчиваются (становятся желтыми) в одна и та же точка цикла независимо от того, насколько рано они начинаются (становятся зелеными).

Большинство современных контроллеров светофоров поддерживают все эти типы сигналов. Даже несмотря на то, что контроллер сигналов может обеспечивать функции срабатывания для всех фаз, любую или все фазы можно заставить работать в соответствии с заранее установленным временем с помощью входа «вызов не сработавшего» или с помощью параметров фазы, таких как вызов, минимальный зеленый и согласованное обозначение фазы.

7.3 Область применения

Типы работы с сигналом

Таблица 7-5 суммирует применения описанных выше типов работы сигналов для каждой из следующих трех часто встречающихся сред перекрестков:

• Изолированный — сигнальный перекресток, который физически удален от других сигнализируемых перекрестков и, следовательно, не извлекает выгоду из координации сигналов.
• Артериальная магистраль — сигнальный перекресток, который является одним из ряда смежных сигнальных перекрестков вдоль магистральной дороги, и на котором действует координация, по крайней мере, в течение некоторого времени дня — обычно встречается в пригородных районах.
Сетка
• — сигнальный перекресток, который является одним из ряда смежных сигнализационных перекрестков в сетке из довольно коротких кварталов, обычно встречающихся в старых городских районах с высокой плотностью населения и центральных деловых районах.

Предусмотренное управление лучше всего подходит для мест, где трафик оказывается очень предсказуемым и постоянным в течение длительного периода времени, а соседние сигналы должны постоянно координироваться. Эти ситуации обычно встречаются в уличных сетях с плотной сеткой (1).

Полностью управляемая система управления обычно обеспечивает наиболее эффективную работу на изолированных перекрестках. Приняв решение установить светофор, сначала подумайте о полностью включенном управлении. Его способность реагировать на трафик регулирует длину цикла и фазы (разделения) в соответствии с меняющимися требованиями от цикла к циклу.Редко когда объемы приближающегося движения на изолированном перекрестке остаются предсказуемо постоянными в течение длительного периода. Поскольку все фазы обычно не достигают пика одновременно, не следует предполагать, что сигнал с полным срабатыванием работает с фиксированной длиной цикла даже при высокой нагрузке на трафик.

Полностью управляемое управление применяется к множеству схем фазирования и обнаружения сигнала, начиная от простого двухфазного режима до 8-фазной конфигурации с двумя кольцами. Благодаря возможности пропуска фазы 8-фазный контроллер с двойным кольцом может работать как базовый двухфазный контроллер в условиях небольшого движения; при отсутствии запроса блок контроллера игнорирует эту фазу и продолжает движение по кольцу в поисках исправной фазы (1).

Если активный сигнал всегда координирован, затраты на создание и обслуживание сигнала могут быть снижены за счет использования полуактивированного сигнала, когда на главной улице проходят фазы в качестве заранее заданных фаз без датчиков транспортных средств.

Защищенная, защищенная / разрешающая и разрешающая работа

Транспортные операции должны быть направлены на устранение ненужных задержек на сигнальных перекрестках. Надлежащее использование режима защищенного / разрешающего и разрешенного движения обеспечивает одно из средств уменьшения задержки движения при левом повороте.

Обеспечьте отдельные фазы левого поворота только там, где это необходимо, потому что ненужные отдельные движения левого поворота увеличивают продолжительность цикла и задержки движения. Управление движением без отдельных операций левого поворота может минимизировать задержку для всех движений, включая левый поворот. Однако существуют условия, которые требуют защищенной / разрешающей операции или оправдывают защищенную (только) операцию. Асанте и др. предоставляет набор рекомендаций по защите от левого поворота (2). В отчете представлены рекомендации по:

• Обоснование какой-либо формы защищенного фазирования левого поворота,
• Выбор типа защиты от левого поворота и
• Порядок левых поворотов.

Постоянные переходы от одного типа операции к другому могут оказаться уместными, поскольку объемы трафика меняются с течением времени. Работа с трафиком также может изменяться с защищенной на защищенную / разрешающую или разрешающую работу по мере изменения структуры трафика в течение дня и / или недели.

При решении проблем с левым поворотом может быть важно предусмотреть карман для левого поворота для допустимых левых поворотов. Однако в некоторых случаях это потребует устранения парковки возле стоп-линии, чтобы освободить место для дополнительной ширины, необходимой для кармана левого поворота.

Специальные элементы управления

В ряде приложений используются узлы контроллеров специального назначения с электрическим переключением сигнальной индикации наподобие контроллеров перекрестков. Некоторые из этих приложений включают:

• Проблесковые маячки различного назначения, например:
  • Обозначение опасности проезжей части,
  • Определение времени применения ограничений скорости,
  • Идентификация опасности перекрестка с контролем остановки и
  • Использование устройства визуального внимания с индивидуальными знаками остановки.
• Сигналы управления полосой движения (например, полосы движения с двусторонним движением),
• Знаки смены полосы движения на перекрестках,
• Сигналы передвижного моста и однополосные, двусторонние рабочие сигналы,
• Органы управления транспортными средствами с превышением высоты, чтобы избежать повреждения конструкции из-за превышения высоты грузовыми автомобилями, и
• Звуковые сигналы пешеходов (3, 4, 5), которые издают зуммер или щебетание для начала интервала или фазы ходьбы для слабовидящих.

7.4 Контроллер Evolution

Развитие контроллеров сигналов светофора идет параллельно с развитием смежных отраслей электронной промышленности. Аппаратное обеспечение блока управления сигналами эволюционировало от тех времен, когда использовались приводные шкалы и блоки переключения распределительных валов, до адаптации микропроцессоров общего назначения для широкого спектра перекрестков и специальных приложений управления.

В первые годы управления сигналами светофора практически единственными коммерчески доступными блоками управления были блоки управления электромеханического типа.Позже несколько производителей представили полу- и полноприводные контроллеры, оснащенные цепями с вакуумными трубками для функций синхронизации. Инженер-транспортник отрегулировал интервал и синхронизацию фазы с помощью регуляторов на панели управления. Трансформаторы и вакуумные лампы в этих аналоговых блоках выделяли значительное количество тепла, что требовало принудительной циркуляции и фильтрации воздуха в шкафах контроллеров. Некоторые производители сохранили распределительные валы с электромагнитным приводом для переключения ламп, в то время как другие использовали многослойные поворотные переключатели с шаговым реле и герметизированные реле.Эти контроллеры характеризовали малый срок службы компонентов и временные отклонения.

Замена вакуумной лампы на транзистор ввела низковольтную схему с лишь небольшой частью прежнего тепловыделения. Цепи сильноточного нагревателя и цепи высоковольтных пластин B, которые когда-то требовались для электронных ламп, ушли со сцены. В середине 1960-х годов впервые стали использоваться транзисторные схемы для функций синхронизации и фазирования. Более низкие рабочие температуры увеличивают срок службы компонентов, а цифровая синхронизация обеспечивает точность синхронизации и устраняет колебания.В этот период производители также представили твердотельный переключатель нагрузки для цепей лампы. В 1960-е годы также преобладали широкие вариации компоновки компонентов и оборудования от производителя к производителю. Конструкции варьировались от тех, в которых все компоненты синхронизации и фазирования были размещены на одной печатной плате, до тех, в которых использовались модульные, сменные фазовые и функционально-ориентированные конструкции.

Интегральная схема (ИС) оказалась следующим важным шагом в эволюции контроллеров, поскольку технология микрочипов значительно уменьшила размер компонентов.Эти очень маленькие микросхемы были соединены вместе в схемы и запечатаны внутри оболочки IC, чтобы сформировать микропроцессор. Это развитие привело к созданию микрокомпьютеров — небольших, легких и недорогих устройств, используемых сегодня практически повсеместно.

Индустрия управления дорожным движением быстро включила микропроцессоры в новые конструкции контроллеров сигналов. Они используются во всех современных контроллерах светофоров.

Функциональность и характеристики современного контроллера сигналов определяются скорее программным обеспечением, чем аппаратными средствами.Один и тот же физический контроллер может работать совершенно по-разному при загрузке другого программного обеспечения.

Для современных контроллеров сигналов светофора разработаны различные стандарты, в том числе разработанные Национальной ассоциацией производителей электрооборудования (TS 2) и Caltrans, New York DOT и FHWA (модель 170). Эти стандарты и Advanced Transportation Controller (включая ATC 2070) обсуждаются в Разделе 7.6.

7.5 Характеристики контроллера

Синхронизация сигналов и координация

Контроллеры сигналов светофора поочередно обслуживают конфликтующие движения транспорта.Это требует присвоения зеленого времени одному движению, затем другому. Если левые повороты имеют отдельные органы управления, и на сложных перекрестках может быть более двух конфликтующих движений. Продолжительность времени, необходимого для завершения одного цикла обслуживания для всех конфликтующих перемещений, называется длиной цикла, а распределение продолжительности цикла между конфликтующими движениями трафика называется разделением.

Чтобы минимизировать задержку движения, желательно, чтобы взвод транспортных средств, выезжающих с одного перекрестка, прибывал на следующий перекресток во время отображения зеленого цвета.Это называется продвижением взвода и достигается за счет координации действий соседних сигналов. Координация сигналов чаще всего достигается за счет обработки соседних сигналов с одинаковой длиной цикла с заранее определенным смещением между началом цикла на одном пересечении и началом цикла на следующем. См. Главу 3 для дальнейшего обсуждения параметров синхронизации.

Продолжительность цикла, разделение и смещение может потребоваться изменить в течение дня по мере изменения объемов трафика.Таким образом, контроллеры позволяют пользователю устанавливать несколько наборов этих основных временных параметров координации. Каждый такой набор называется планом синхронизации или шаблоном синхронизации, и один план синхронизации или шаблон синхронизации действует в любой данный момент времени. Действующий временной план или временная диаграмма могут быть изменены либо с помощью расписания по времени, хранящегося в контроллере, либо с помощью команды от ведущего устройства.

Интервальное управление в сравнении с фазовым управлением

, доступные сегодня, можно разделить на интервальные контроллеры (также называемые предопределенными) или фазовые контроллеры (также называемые активированными).Первые позволяют пользователю разделить цикл на любое количество интервалов, при этом продолжительность каждого интервала устанавливается пользователем. Затем пользователь определяет, какие выходные цепи в какие интервалы включаются. Например, определенный интервал может использоваться для измерения времени, когда часть зеленого цвета соответствует движению одного транспортного средства, часть мигающего индикатора — движение пешехода, желтый — движение другого автомобиля, а часть красного и устойчивого движения — нет. ходить для других.

Длина цикла равна сумме длительностей интервалов, и все интервалы рассчитываются по времени последовательно.Пользователь также может указать смещение начала цикла для координации сигналов. Продолжительность интервалов, определения выходных данных, продолжительность цикла и смещение могут варьироваться от одного шаблона к другому и, следовательно, могут меняться в течение дня.

Современные контроллеры интервалов обычно также допускают определенную степень срабатывания, при этом выбранные интервалы могут быть пропущены, если нет потребности, или продолжительность выбранных интервалов может динамически изменяться в зависимости от срабатываний детекторов. Если интервал не использует все выделенное ему время, свободное время можно назначить следующему интервалу.Некоторые контроллеры позволяют пользователю создавать довольно сложную индивидуальную логику для управления возникновением и продолжительностью интервалов.

используют другой подход к синхронизации сигналов. Они делят цикл на фазы, каждая из которых имеет пять заранее определенных интервалов — зеленый, желтый и красный разрешения для управления транспортным средством; и ходьба и мигание не предназначены для пешеходов. Пользователь указывает продолжительность каждого из этих интервалов или, в случае зеленого интервала, минимальную и максимальную продолжительность.Если сигнал скоординирован, пользователь также указывает время разделения для каждой фазы и смещение начала цикла.

Пользователь назначает фазу набору совместимых движений транспортных средств и пешеходов. При согласовании время разделения для всех фаз в кольце должно в сумме равняться длине цикла. Каждой фазе назначено временное кольцо (рисунки 7-2 и 7-3). Фазы назначаются на одно и то же время звонка последовательно, но время звонка одновременно. Следовательно, если контроллер использует два кольца, две фазы могут синхронизироваться одновременно и независимо.

используют барьеры или группы параллелизма фаз для определения конфликтов между фазами в различных элементах. Внутри группы параллелизма (между двумя барьерами) фазы в разных кольцах могут синхронизироваться независимо, но все кольца должны пересекать барьер (переходить в другую группу параллелизма фаз) одновременно.

В группе параллелизма (между двумя барьерами) пользователь может указать желаемый порядок (последовательность), в котором должны обслуживаться фазы в одном кольце. От одного шаблона к другому пользователь может изменять длину цикла, смещение, разделение и последовательность фаз.

Фазовое управление особенно хорошо подходит для управляемого управления на обычных перекрестках, особенно с защищенным движением при левом повороте. Две задействованные фазы левого поворота на одной и той же улице могут синхронизироваться независимо, при этом, скажем, фаза поворота в западном направлении получает меньше времени, чем движение в восточном направлении в одном цикле, а противоположное происходит в следующем цикле. По этой причине, а также благодаря простоте настройки и дополнительным функциям срабатывания фазовые регуляторы стали доминирующим типом.

Рисунок 7-2.Последовательность фаз трехфазного контроллера для однокольцевого контроллера.

Рисунок 7-3. Последовательность фаз для контроллера с двойным кольцом.

В течение многих лет контроллеры фаз были ограничены восемью фазами, распределенными по двум кольцам в фиксированной конфигурации. Это очень хорошо работает для большинства перекрестков, но не обеспечивает гибкости, необходимой для необычно сложных перекрестков. Кроме того, если фиксированного времени достаточно и фазировка левого поворота не является распространенной, как это часто бывает в центральных деловых районах больших городов, контроллер интервала подойдет.Таким образом, контроллеры интервалов остались в использовании, хотя их количество сокращается по мере того, как контроллеры фаз расширились, чтобы вместить больше фаз и колец, и добавили такие функции, как перенаправление выходов. Каждая фаза в фазовом контроллере может управляться заранее (фиксированное время) или активироваться.

Стандарт TS 2 Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA) определяет минимальные функциональные стандарты как для интервальных, так и для фазовых контроллеров. Большинство современных контроллеров соответствуют большинству или всем этим минимальным требованиям, и большинство контроллеров также предоставляют дополнительные функции, которые еще не стандартизированы.

Компоненты контроллера и шкафа

Большинство современных контроллеров светофоров имеют следующие основные аппаратные компоненты:

• Пользовательский интерфейс (клавиатура и дисплей)
• Центральный процессор (микропроцессор, память и т. Д.)
• Разъемы для внешней связи (последовательные порты, Ethernet, USB, проводка шкафа и т. Д.)
• Источник питания (преобразует 110 В переменного тока в 24 В, 12 В, 5 В постоянного тока для внутреннего использования)
• Опциональный дополнительный процессор последовательной связи (FSK-модем, RS 232)

Порты последовательной связи часто используются для установления связи с главным блоком управления или компьютером.Такие соединения могут быть постоянными с удаленным главным компьютером или компьютером или временными с портативным компьютером, используемым полевым персоналом. Вместо последовательной связи все чаще используется Ethernet. Поскольку специальный последовательный порт может использоваться для связи с оборудованием внутри шкафа в случае шкафа с последовательной шиной (см. Разделы NEMA TS 2 и ATC ниже).

Внутри шкафа контроллера сигналов, подключенных к контроллеру, находятся следующие основные вспомогательные компоненты, которые взаимодействуют с контроллером:

• Блок управления неисправностями (также называемый монитором конфликтов)
• Детекторы транспортных средств и пешеходов (блоки датчиков, выключатели)
• Драйверы выходной цепи (отображение сигналов управления переключателями нагрузки)
• Дополнительные внешние устройства связи (внешний модем FSK, оптоволоконный трансивер, беспроводной трансивер, коммутатор Ethernet и т. Д.)

Извещатели используются только для сработавших сигналов. Выключатель нагрузки использует низковольтный выход постоянного тока контроллера для включения или выключения цепи 110 В переменного тока, тем самым включая или выключая отображение сигнала, видимое автомобилистами или пешеходами. Для определенной фазы одна цепь отключается, так же как включается другая.

Блок управления неисправностями (MMU) может быть сконфигурирован для проверки индикации конфликтующих сигналов и различных других неисправностей, включая отсутствие выхода состояния ОК от контроллера (выход сторожевого таймера), короткие или отсутствующие интервалы зазоров и выходящие за допустимые пределы рабочие напряжения. .Если обнаружена неисправность, MMU автоматически переводит сигнал в состояние полностью красного мигания, подавляя выходы контроллера. Современные контроллеры могут определять это состояние и сообщать о неисправности на главный или центральный компьютер.

Выбор шаблона

Современные контроллеры предлагают следующие три альтернативных метода определения того, какой образец или план работы:

Внутреннее расписание по времени — пользователь настраивает расписание, которое сообщает контроллеру, когда следует изменить шаблон или план, в зависимости от дня недели и времени суток.Можно создать специальные расписания для праздников или других дат, когда условия дорожного движения необычны. Часы контроллера, отслеживающие дату, день недели и время, регулярно сравниваются с записями в расписании. Никаких внешних коммуникаций не требуется. Этот механизм часто используется в качестве резервного, когда метод выбора внешнего шаблона дает сбой. Этот метод широко используется.

Жесткое межсоединение — несколько электрических проводов (обычно семь), проложенных между контроллером и главным устройством, имеют постоянное напряжение, подаваемое или отключенное, чтобы указать, какой образец или план следует использовать.Когда изменяется комбинация активных (напряжение включено) и неактивных (напряжение выключено) проводов, эта комбинация используется контроллером для поиска схемы или плана перехода. Традиционно этот метод использовался для независимого выбора того, какую из нескольких предопределенных длин цикла, смещения и разделения использовать, таким образом имитируя выбор клавиш набора, смещения и разделения в электромеханическом контроллере. Использование этого метода сокращается.

Внешняя команда — используя цифровую связь (обычно через последовательный порт или порт Ethernet на контроллере), главный блок или компьютер отправляет командное сообщение контроллеру, инструктируя его перейти на определенный шаблон.Этот метод широко используется. Если контроллер теряет связь с источником команд шаблона, он может автоматически вернуться к использованию своего внутреннего расписания выбора шаблона для времени суток. Один и тот же канал связи обычно используется для получения информации о состоянии от контроллера и для удаленного изменения параметров контроллера.

Пользователь также может вручную заблокировать контроллер в соответствии с определенным шаблоном, так что любой из вышеперечисленных вариантов выбора шаблона будет проигнорирован.

Синхронизация для координации

Для координации сигналов требуется, чтобы все контроллеры в скоординированной группе имели общую временную привязку, чтобы смещения начала цикла применялись точно. До того, как контроллеры имели внутренние часы, это обычно достигалось путем подключения контроллеров к главному устройству с использованием метода проводного межсоединения, описанного выше. Один раз в каждом цикле один из входных проводов меняет свое состояние на секунду или две (так называемый импульс), тем самым сигнализируя о начале фонового цикла всем подключенным контроллерам одновременно.Затем каждый контроллер умножает собственное смещение от этой общей контрольной точки. Использование этого метода проводного межсоединения сокращается в пользу координации временной базы.

Сегодня в контроллерах есть внутренние часы, способные показывать достаточно точное время в течение как минимум нескольких дней. Все контроллеры в координационной группе могут быть настроены на использование одного и того же времени дня (например, полуночи) в качестве контрольной точки для расчета смещения. Предполагается, что общий фоновый цикл начинается в это время суток, и каждый контроллер может рассчитать свое собственное смещение от этой общей контрольной точки.Это называется согласованием временной базы.

В конце концов, однако, часы контроллера будут дрейфовать, и их нужно будет установить на стандартное время. Часы можно сбросить любым из следующих способов:

Manual — периодически пользователь подходит к контроллеру в поле и сбрасывает время в соответствии с точно установленными часами или другим источником стандартного времени (например, отображение времени на сотовом телефоне, телефонный звонок на голосовое время и т. Д.). Этот метод не приветствуется, поскольку он трудоемок, подвержен ошибкам и может быть небрежным.В зависимости от модели контроллера значительный дрейф может потребовать ручного сброса всего лишь через несколько недель работы.

Hardwire pulse — ведущее устройство подает импульсный сигнал на проводной вход в контроллер в заранее определенное время дня. Когда контроллер улавливает этот импульс, он устанавливает часы на заранее определенное время дня. Пока все контроллеры в скоординированной группе получают один и тот же импульс, не имеет значения, если часы ведущего устройства не совсем точны.

Внешняя команда — используя цифровую связь (обычно через последовательный порт или порт Ethernet на контроллере), главный блок или компьютер управления сигналами трафика отправляет команду контроллеру (скажем, один раз в день), инструктируя его немедленно установить часы до времени, указанного в сообщении. Можно координировать даже сигналы, управляемые разными центральными компьютерами, если на каждом центральном компьютере точно установлены часы.

Сторонний источник времени — стандартный источник времени, такой как радиоприемник WWV, монитор времени сотового телефона или подключение к Интернету, установлен в шкафу, и контроллер либо прослушивает периодические обновления времени вещания, либо периодически инициирует запрос для обновления времени с сервера времени.

Работа с активированным контроллером

Независимо от аппаратного стандарта, которому соответствует контроллер (NEMA, ATC или Model 170), функциональность резидентного программного обеспечения аналогична и обычно работает в соответствии со стандартом NEMA TS 2.

Основные временные характеристики управляемых блоков управления следующие:

• Каждая фаза имеет предустановленный минимальный зеленый интервал, чтобы обеспечить время старта для стоящих транспортных средств.
• Зеленый интервал продлевается для каждого дополнительного срабатывания транспортного средства после истечения минимального интервала зеленого цвета при условии, что перерыв в движении, превышающий текущую настройку продления модуля, не возникает.
• А предустановленные максимальные пределы зеленого расширения. Контроллеры предоставляют два выбираемых максимальных предела (обычно называемых MAX I и MAX II).
• Интервалы смены желтого и красного цвета предустановлены для каждой фазы. Красный зазор нужен не всегда.

В дополнение к входам датчиков, каждая фаза снабжена средствами, позволяющими пользователю постоянно звонить в службу технического обслуживания автомобиля (минимальный или максимальный вызов зеленого цвета) или для обслуживания пешеходов (вызов пешеходов).Максимальный повторный вызов зеленого цвета вызывает вызов для фазы и при обслуживании предотвращает его завершение до истечения максимального времени таймера зеленого цвета.

Таймер максимального зеленого света на соответствующей фазе не начинает отсчет времени до тех пор, пока не сработает исправный детектор противостоящей фазы. Следовательно, фаза с постоянным спросом может оставаться зеленым в течение некоторого времени, прежде чем будет зарегистрирован конфликтующий вызов, который запускает отсчет максимального зеленого цвета.

, относящиеся к кольцам и барьерам, описаны в таблице 7-6, а основные параметры синхронизации описаны в таблице 7-7.

Одна или несколько задействованных фаз могут также использовать параметры объема и / или плотности, каждая из которых является дополнением к базовой управляемой операции, как показано ниже.

• Опция «громкость» увеличивает начальный интервал зеленого таймера каждый раз, когда обнаруживается транспортное средство, когда фаза красная.Минимальный зеленый цвет рассчитывается как большее из нормального минимального зеленого, и это вычисленное начальное значение зеленого до максимума. При отсутствии детекторов стоп-сигнала его можно использовать для подсчета количества автомобилей, ожидающих перед детекторами опережения, и при необходимости увеличить минимальный зеленый цвет, чтобы очистить эту очередь.
• Опция «плотность» уменьшает время перерыва, пока фаза зеленая, если транспортные средства или пешеходы ждут (были обнаружены) на других фазах. Разрыв постепенно сокращается с течением времени, что требует все большей плотности приближающегося трафика, чтобы избежать прерывания грина.

Контроллер с двойным кольцом обеспечивает различную последовательность фаз левого поворота. В Таблице 7-8 и на Рисунке 7-4 описаны варианты последовательности фаз для сигнала с нечетными номерами фаз, обслуживающих левые повороты, и четными пронумерованными фазами, обслуживающими встречные движения посредством движений. Типичные варианты последовательности левого поворота — впереди налево, вперед-назад налево и отстают налево. Одна такая последовательность может использоваться на одной улице (одна группа барьеров), в то время как другая последовательность может использоваться на другой улице.

Рисунок 7-4. Варианты базовой последовательности фаз с двойным кольцом

Любая из этих последовательностей может работать в любое время или может меняться в течение дня по мере изменения временной схемы.Однако последовательность фаз необходимо выбирать с осторожностью, если левый поворот может быть защищен и разрешен, и используется традиционная пятисекционная сигнальная головка (две стрелки левого поворота и три шарика). В этом случае последовательность фаз, включающая запаздывание фазы левого поворота, либо левые повороты с опережением и запаздыванием, либо запаздывающие левые повороты, может привести к потенциально опасной ситуации, известной как «ловушка левого поворота». Автомобилист, позволительно поворачивающий налево и ожидающий перерыва в движении встречного транспорта, видит, что зеленый шар превращается в желтый шар.Водитель предполагает, что встречный транспорт также видит желтый шар и останавливается, тогда как на самом деле встречный транспорт может продолжать видеть зеленый шар и не останавливаться. Эта проблема устраняется мигающей желтой стрелкой, отображающей защищенное / разрешенное управление поворотом. В этом случае разрешающая индикация (мигающая желтая стрелка) отслеживает сквозную фазу в противоположном направлении, а не в сквозной фазе того же направления.

Стандарт TS 2 определяет различные внешние управляющие входы для контроллера, которые изменяют его нормальное поведение.Они сгруппированы в три категории:

• Входов на фазу (см. Таблицу 7-9)
• Входов на кольцо (см. Таблицу 7-10)
• Входы на блок контроллера (см. Таблицу 7-11)

Фазирование, отличное от восьмифазного двойного кольца

Многие современные контроллеры или пакеты программного обеспечения контроллеров предлагают шестнадцать или более фаз в четырех или более кольцах и восемь или более перекрытий, что позволяет управлять многочисленными движениями трафика, требующими отдельных фаз или перекрытий и более чем обычной восьмифазной логики с двумя кольцами .Некоторые примеры нестандартного фазирования, используемого для управления двумя близко расположенными пересечениями, обсуждаются в Разделе 3.9 и в следующем разделе, посвященном перестановкам алмазов.

Даже на перекрестках, использующих только восемь фаз и два кольца, может применяться нестандартная логика. Одним из примеров является условное повторное обслуживание передней фазы левого поворота после ее проходной встречной фазы (см. Рисунок 7-5) — фаза левого поворота появляется дважды в цикле, как до, так и после ее встречной проходной фазы, но только если проходная фаза движение достаточно легкое.Другим примером является логика «разделенных фаз», которая может использоваться, например, для предотвращения одновременной работы ведущей фазы левого поворота с отстающей фазой левого поворота с одной и той же улицы, если два поворота физически конфликтуют в середине перекрестка. .

Рисунок 7-5. Пример специальной последовательности фаз для условного обслуживания фазы левого поворота

Операция алмазной развязки

Некоторые управляемые контроллеры обеспечивают специальный режим работы, основанный на историческом подходе Министерства транспорта Техаса к операции обмена алмазами.Современные контроллеры могут предоставлять аналогичные функции без необходимости использования специального режима работы, как описано в разделе 3.9.

В Техасе использовались две конкретные схемы фазирования и логика для операции обмена алмазами (7). Они называются 3-фазными и 4-фазными последовательностями и описаны в Таблице 7-12. Операция может меняться между вариантами последовательности в ответ на внешние команды. Город Даллас предусматривает четыре варианта последовательности. Два варианта последовательности, показанные на рис. 7-7, используются Министерством транспорта Техаса.Типичные местоположения детекторов для работы блока контроллера в трехфазной, запаздывающей или четырехфазной (с перекрытием) последовательности с локально созданными внешними данными показаны на Рисунке 7-8. Программное обеспечение также предоставляет возможность использовать любую совместимую комбинацию фаз на пересечениях рамп в ответ на данные компьютерной команды, как показано на Рисунке 7-9.

Трехфазная последовательность, показанная на рисунках 7-6 и 7-7, может обеспечить более короткую продолжительность цикла, чем четырехфазная последовательность, показанная на рисунках 7-7.Например, Департамент транспорта штата Техас провел исследование, в котором две последовательности фаз, показанные на рис. 7-7, сравнивались на нескольких пересечениях во время изолированного полного управления. Продолжительность цикла для 4-фазной последовательности была на 40-80% больше, чем для 3-фазной последовательности. Ожидайте аналогичного сокращения продолжительности цикла в других изолированных и взаимосвязанных системах при условии, что левый поворот остается в разумных пределах, и имеется хранилище между выездами на выезд (передняя дорога).В тех случаях, когда повороты на выезде и / или на выезде на съезды (передние дороги) велики, 4-фазная последовательность обеспечивает наилучшую работу.

Одна из трех фазовых последовательностей, показанных на Рисунке 7-6, также может применяться, когда определенные повороты оказываются тяжелыми. Если контроллер включает более одной последовательности фаз, последовательность может быть изменена в соответствии с эксплуатационными требованиями.

Рисунок 7-6. Алмазная взаимообменная фазировка (3 фазы).

Рисунок 7-7. Алмазная взаимообменная фазировка (3- и 4-фазная).

Рисунок 7-8. Типичная конфигурация детектора для трехфазных, запаздывающих и 4-фазных (с перекрытием) специальных последовательностей.

Рисунок 7-9. Алмазный обмен с компьютерным управлением.

Одноточечная развязка на автостраде

Одноточечная городская транспортная развязка (SPUI), показанная на Рисунке 7-10, была установлена ​​в нескольких местах на автомагистралях.Конструкция предусматривает базовую операцию с шестью движениями, как показано на рис. 7-11. Это похоже на типичное пятифазное управление на обычных перекрестках, за исключением того, что пешеходы и правые повороты могут потребовать особого обращения. Трудно эффективно разрешить пешеходам переходить перекресток, а пешеходам, переходящим пандусы, могут потребоваться отдельные органы управления на выемках для левого и правого поворота.

Техасский транспортный институт изучил одноточечный дизайн, в результате чего были разработаны ордера и руководства (8).SPUI и узкие городские алмазные развязки с расстоянием от 250 до 400 футов (от 76 до 122 м) между съездами с пандусов (или передними дорогами) были признаны жизнеспособными конкурентами.

Исследование рекомендовало следующие рекомендации для SPUI:

• Эквивалентные объемы левостороннего поворота превышают 600 об / час, так как большие объемы грузовиков ожидаются на съездах с выездом на левый поворот, превышающим 300 об / час
• SPUI становится хорошим кандидатом с:
  • Полоса отвода с ограниченным доступом,
  • Большие объемы с большой перегрузкой,
  • Большое количество поворотов влево и грузовики большой грузоподъемности (см. Выше) и
  • Места с высоким уровнем аварийности.
• SPUI не является кандидатом на сайтах с:
  • Сильные углы перекоса,
  • Широкая проезжая часть,
  • Неблагоприятные сорта на перекрестке,
  • Средняя или высокая интенсивность пешеходных переходов, или
  • Сочетание высокой проходимости и низкой скорости разворота на перекрестке.

Рисунок 7-10. Единая городская развязка (SPUI)

Рисунок 7-11.Типичная 3-фазная последовательность SPUI.

Для управления авариями на автостраде часто используются сплошные дороги, идущие вдоль дороги. Из-за большей продолжительности цикла и увеличения задержек использование SPUI не рекомендуется там, где существуют непрерывные передние дороги, когда SPUI и передние дороги разделены по уровням, одна из которых возвышается над другой.

Возможности системы

Приведенный в действие контроллер, когда он используется в качестве локального устройства в системе светофора, может обеспечивать дополнительные функции, отличные от описанных ранее.Используя связь с ведущим или центральным компьютером, контроллер получает и реализует различные команды. В системах с обратной связью или центральных компьютерных системах управления система двусторонней связи возвращает информацию от местного устройства к центральному объекту. Статус управления локальным контроллером и план синхронизации фактически служат примером возвращаемой информации, ориентированной на локальный уровень. Во многих системах, использующих двустороннюю связь, информация системного детектора также возвращается на ведущее устройство наблюдения или центральный компьютер.

Пользователь центрального управляющего компьютера может загрузить и изучить набор данных контроллера (временные параметры). Копию данных контроллера можно хранить в центральной базе данных, изменять и загружать в контроллер полностью или частично.

Реализация длительностей загружаемых интервалов и фазовых последовательностей может быть предметом локальных минимумов, максимумов или других проверок, или загруженные данные могут перезаписывать существующие данные без каких-либо проверок. Методы различаются от системы к системе, и инженеры по дорожному движению должны помнить о возможных последствиях для транспортного потока и безопасности эксплуатации.

Ведущее устройство в полевых условиях может также хранить копию таймингов контроллера.

7.6 NEMA, Advanced Transportation Controller и стандарты модели 170

Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) поддерживает стандарт TS 2 (6) для контроллеров сигналов светофора и сопутствующего оборудования. Этот стандарт определяет функциональные возможности, интерфейсы (физические и логические), устойчивость к окружающей среде, электрические характеристики и некоторые физические характеристики для следующих компонентов:

• Контроллеры светофора,
• Блок управления неисправностями,
• Детекторы транспортных средств,
• Реле нагрузки,
• Блоки сопряжения с шиной,
• Средства для мигания сигнала и соответствующей передачи управления, а также
• Шкафы.

Стандарт TS 2 не определяет физический размер, форму или внешний вид большинства компонентов, за исключением случаев, когда стандартизация необходима для физической взаимозаменяемости целых компонентов от разных производителей. Хотя для контроллера указаны максимальные размеры, производитель может изготавливать блок любого меньшего размера из любого материала, любой формы, с внутренними компонентами любого типа, при условии, что он соответствует другим требованиям стандарта. Нет требований, обеспечивающих взаимозаменяемость субкомпонентов или программного обеспечения между контроллерами разных производителей.Предполагается, что весь контроллер и его программное обеспечение будут заменены при внесении изменений. Стандарт определяет ряд шкафов альтернативных размеров, каждый из которых имеет полки и дверцу только с одной стороны.

Стандарт TS 2 включает в себя базовые спецификации для интервальных контроллеров (в TS 2 они называются «предварительно рассчитанными»), но предоставляет гораздо больше деталей для фазовых контроллеров (называемых «активированы»). Функции фазирования и синхронизации сигнала, описанные выше, применимы только к фазовым (управляемым) контроллерам, которые являются преобладающим типом, используемым сегодня.

Аппаратные требования для контроллеров определены NEMA TS 2 в следующих областях:

• Разъемы A, B и C для шкафов, использующих более старый стандарт TS 1
• Последовательная шина для связи с MMU, детекторами и переключателями нагрузки
• Последовательные порты для связи с компьютерами и ведущими устройствами (RS 232 и модем FSK)
• Пользовательский интерфейс (клавиатура и дисплей, требуются, но подробности не указаны)
• Максимальные размеры

Стандарт NEMA TS 2 определяет два альтернативных типа интерфейсов ввода / вывода для контроллера.Один состоит из двоичных (включенных или выключенных) логических проводов (аналоговых), подключенных к контроллеру через три круглых разъема, обозначенных как MS-A, MS-B и MS-C. Этот интерфейс был первоначально стандартизирован в предыдущем стандарте NEMA — TS 1. Он до сих пор широко используется и остается опцией в рамках TS 2. Для контроллеров, совместимых с NEMA, обычно используются дополнительные провода управления вводом / выводом через нестандартный разъем. МС-Д.

Другой тип интерфейса ввода / вывода, указанный в TS 2, — это последовательная шина.Эта опция уменьшает количество проводов в шкафу, обеспечивая аналого-цифровой преобразователь и агрегатор рядом с детекторами или переключателями нагрузки, которые являются источником или назначением входов или выходов. Затем простой кабель последовательной связи соединяет эти блоки интерфейса шины с контроллером. Каждый блок интерфейса шины поддерживает несколько детекторов или переключателей нагрузки.

Контроллер, созданный в соответствии с физическими требованиями стандарта NEMA TS 2, обычно называется контроллером NEMA.Он предназначен для работы в шкафу «NEMA», отвечающем спецификациям NEMA TS 2, и может использовать либо разъемы A, B, C (часто называемые интерфейсом TS 1), либо интерфейс последовательной шины (часто называемый последовательным интерфейсом TS 2. ) для входов и выходов шкафа.

Для управляемых контроллеров светофоров стандарт TS 2 определяет функциональность, прежде всего, в следующих областях:

• Фазы, расположенные в определенной последовательности в кольцах с перегородками
• Перекрытие (зеленые выходы, которые могут охватывать несколько фаз)
• Логика одиночного и двойного входа (какую фазу выбрать во втором звонке, если звонка нет)
• Переработка пешеходов (разрешение пешеходной прогулки, кроме начала зеленого)
• Фазовые интервалы и их хронометраж (включая минимальное и максимальное время зеленого, желтого, красного и пешеходного времени)
• Время координации (цикл, смещение, разделение, разрешительный период, временная база)
• Точки выбора фазы (когда выбрана «следующая фаза»)
• Фазовое хранение вызовов (блокировка вызовов)
• Указанные пользователем автомобили и отзывы пешеходов
• Автоматический вызов при принудительном завершении фазы
• Условное повторное обслуживание фазы в барьерной группе
• Одновременный выход
• Процесс запуска
• Красный возврат времени
• Вытеснение
• Мигание, диммирование, диагностика
• Удаленная связь (включая требования NTCIP)

Те же функции применимы к контроллерам NEMA, использующим любой из интерфейсов ввода / вывода шкафа (разъемы A, B, C или последовательную шину).

Семейство стандартов Advanced Transportation Controller поддерживается консорциумом, состоящим из NEMA, ITE и AASHTO. В настоящее время действуют два стандарта:

• Расширенный транспортный контроллер 2070 (ATC 2070)
• Шкаф ИТС для УВД (9)

Стандарт ATC 2070 (10) основан на спецификации контроллера Caltrans Model 2070 (11) (12) (13) (14). В отличие от стандарта NEMA TS 2, стандарт ATC 2070 определяет каждую деталь аппаратного обеспечения контроллера и внутренних подкомпонентов, но не определяет никаких функций прикладного программного обеспечения. Требуется операционная система OS-9, минимум 4 МБ динамического произвольного доступа. память (RAM), 512 КБ статической ОЗУ и 4 МБ флэш-памяти.Он также определяет форму и функции следующих модулей, а также стандартного шасси и каркаса для карт, в которые могут быть вставлены модули карт любого производителя:

• Блок питания
• Модуль центрального процессора
• Интерфейсный модуль полевого ввода / вывода
• Модуль модема FSK
• Модуль последовательных портов RS232
• Модуль оптоволоконного приемопередатчика
• Передняя панель (пользовательский интерфейс)

В дополнение к стандартным модулям некоторые производители предлагают проприетарные коммуникационные модули, такие как коммутаторы Ethernet и держатель карты VME, которые вставляются в стандартный отсек для карт контроллера.Первоначальная спецификация модели 2070 включала положение для вспомогательного отсека VME высотой 3U с пятью платами внутри корпуса с центральным процессором, находящимся на плате VME. Этот вариант сохранен в спецификации ATC 2070, но не оказался популярным. Клетка и процессор VME редко указываются или поставляются. Контроллер без каркаса VME часто называют «2070 lite», центральный процессор которого расположен на модуле в основном каркасе для карт 2070.

Кто угодно может разработать программное обеспечение для диспетчера УВД для любых целей (например,g., управление сигналом светофора, полевой ведущий блок, измерение на рампе, счетные станции, динамическое управление знаками сообщений, реверсивное управление полосами движения и т. д.), зная, что он будет работать с контроллерами любого производителя. Большая часть программного обеспечения контроллера ATC для сигналов светофора соответствует функциональным возможностям, указанным в NEMA TS 2, и функционально аналогична контроллеру NEMA.

Стандарт ATC 2070 включает опции для интерфейсов ввода / вывода, которые позволяют использовать его в любом из четырех стандартных шкафов светофоров — TS 1, TS 2 последовательный, шкаф ITS и шкаф Caltrans модели 33x.Интерфейсный модуль ввода / вывода шкафа TS 1 включает в себя стандартизированный четвертый разъем, называемый разъемом D.

Стандарт шкафа ITS (10) сочетает в себе лучшие характеристики шкафа Caltrans модели 33x и последовательного шкафа NEMA TS 2, обеспечивая при этом дополнительные входы и выходы, более распределенный и гибкий мониторинг неисправностей и уменьшенную проводку шкафа. Это стоечный шкаф с дополнительными размерами, одной или двумя стойками и дверцами спереди и сзади. Стандарт включает спецификации для всех компонентов шкафа, кроме контроллера, детекторных карт и переключателей нагрузки.Его можно использовать с контроллером ATC 2070 и детекторными картами TS 2 и переключателями нагрузки.

Вместо одного блока управления неисправностями, стандарт шкафа ITS требует наличия блока мониторинга конфликтов и нескольких дополнительных блоков мониторинга — по одному в каждой входной или выходной стойке. Вместо модуля интерфейса шины он вызывает модуль последовательного интерфейса, который интегрирует последовательный интерфейс во входной или выходной разъем и использует протокол, отличный от того, который используется в BIU. Этот протокол аналогичен внутреннему используемому в ATC 2070.Это новый стандарт, и потребуется некоторое время, прежде чем соответствующие компоненты станут доступны и будет развернуто большое количество шкафов ITS. Программное обеспечение контроллера ATC 2070 требует некоторой модификации для работы в шкафу ITS.

Рабочая группа по стандартам ATC разрабатывает дополнительные стандарты контроллеров, которые обеспечат большую гибкость как для аппаратного, так и для программного обеспечения контроллера. Новая версия контроллера ATC позволит использовать разные физические формы, разные центральные процессоры и, возможно, разные операционные системы.Также запланированы дополнительные коммуникационные порты и память. Стандарт интерфейса прикладных программ будет способствовать переносимости программных приложений между контроллерами, использующими разные процессоры и операционные системы, и позволит совместно использовать системные ресурсы между несколькими приложениями (от разных поставщиков), работающими одновременно на одном контроллере.

, разработанные совместно штатами Калифорния и Нью-Йорк, описывают семейство компонентов управления движением Model 170 (11).Эти стандарты охватывают оборудование для шкафов и все компоненты, включая контроллер. Как и в случае со стандартами ATC, спецификации модели 170 не определяют функциональность программного обеспечения. Эти спецификации относятся к 1970-м годам. Контроллер Model 170 основан на процессоре Motorola 6800, который больше не производится. Вычислительная мощность и память сильно ограничены, а программное обеспечение, написанное для контроллера модели 170, нельзя легко расширить, добавив такие функции, как поддержка более 8 фаз и двух колец или полная связь NTCIP.

Контроллер модели 170 широко используется и будет использоваться еще некоторое время. Поскольку запасные части для некоторых компонентов больше не производятся, в конечном итоге их придется заменить. Компания Caltrans разработала контроллер модели 2070 в качестве замены.

Шкафы модели 33x, используемые с контроллером модели 170, поддерживаются дополнительным полевым модулем ввода / вывода в стиле модели 170 в стандарте ATC 2070, и поэтому относительно легко заменить контроллер модели 170 на ATC 2070.Однако программное обеспечение модели 170 не запускается автоматически на ATC 2070.

Некоторые производители предоставляют варианты контроллера модели 170, которые включают:

• Улучшенный интерфейс пользователя на передней панели,
• Более мощный центральный процессор и
• Дополнительная память.

Хотя такие усовершенствования не стандартизированы, они обеспечивают еще одно средство продления срока службы семейства Model 170.

Департамент транспорта штата Нью-Йорк использует аналогичный контроллер Model 179 (16).Несмотря на использование более мощного микропроцессора, модель 179 не получила такого же признания, как модель 170.

Выбор и перенос контроллера

Выбор контроллера и шкафа должен основываться на анализе требований агентства.

Для типичных приложений подходит любой из трех стандартных типов контроллеров — NEMA, ATC, Model 170. Однако контроллер Model 170 имеет ограниченные возможности для поддержки сложных программных приложений, таких как полная поддержка NTCIP или использование более восьми фаз в двух кольцах.Устаревание оборудования также делает контроллер Model 170 плохим выбором для долгосрочных приложений.

Традиционно контроллеры NEMA предназначены для работы только в шкафах NEMA, хотя последние контроллеры NEMA также будут работать в шкафах ITS. Контроллер ATC может использоваться в шкафах любого типа с соответствующим полевым модулем ввода / вывода, но контроллеры NEMA обеспечивают более компактный и простой вариант в шкафах NEMA TS 1. Агентства часто отдают предпочтение одному типу шкафа на основании таких факторов, как обучение полевого персонала, существующий инвентарь запасных компонентов, эстетические соображения (в основном размер шкафа) и политика размещения шкафа.

Если агентство хочет использовать небольшой однодверный шкаф (например, в центральном деловом районе), ему необходимо использовать контроллер NEMA с размером и формой, подходящими для этого шкафа. Если используется большой шкаф NEMA, подойдет контроллер ATC или NEMA. Если предпочтителен шкаф для монтажа в стойку (например, модель 33x или шкаф ITS), тогда необходим контроллер ATC (или модель 170, если возможно).

Некоторые производители предлагают гибридные контроллеры, которые обеспечивают некоторые функции контроллера NEMA (например,g., небольшой размер и возможность установки на полку) и некоторые функции ATC 2070 (например, стандартный процессор и операционная система, способные работать с любым программным обеспечением, слоты для модулей связи ATC и стандартные интерфейсы). Некоторые производители предлагают небольшой шкаф и встроенный контроллер. Это часто называют шкафом CBD. Некоторые такие продукты основаны на спецификациях ATC, но не соответствуют стандарту ATC 2070 в отношении физических размеров и модульности.

По мере того, как все больше и больше шкафов с традиционной параллельной проводкой между контроллером и входами и выходами шкафа (шкафы NEMA TS 1 и модели 33x) заменяются шкафами с последовательной шиной (NEMA TS 2 и шкаф ITS), различия между контроллерами NEMA и ATC будут менее значительный.Новейшие контроллеры NEMA и ATC могут работать в любом из стандартных шкафов последовательной шины и позволяют пользователю управлять любым программным обеспечением, совместимым с ATC 2070.

Выбор программного обеспечения, работающего в контроллере, часто является решающим фактором. Если программное обеспечение, поставляемое с контроллером NEMA, предоставляет уникальные необходимые функции, этот контроллер может быть лучшим выбором. Если это программное обеспечение также доступно или доступно только для использования на контроллере УВД, то контроллер УВД может быть предпочтительнее.Контроллер ATC и некоторые контроллеры NEMA можно приобрести отдельно от его программного обеспечения, что позволяет приобретать более конкурентоспособные товары, если требуется конкретный пакет программного обеспечения.

Еще одним соображением является необходимость в запасных частях и обучении пользователей для поддержки различных типов контроллеров и шкафов. Обычно предпочтительно ограничивать количество используемых контроллеров и шкафов различных типов.

Агентство может пожелать перейти с одного типа контроллера на другой либо в рамках программы обновления, либо для того, чтобы воспользоваться преимуществами конкретного типа контроллера.Большинство агентств не могут позволить себе произвести полную замену всех контроллеров в одночасье, но делают замену постепенно.

При рассмотрении замены контроллера необходимо учитывать существующий шкаф и любые планируемые или необходимые изменения в шкафу. Если шкафы заменяются по другим причинам, это дает возможность также заменить контроллер, и может оказаться целесообразным перейти на другой тип шкафа.

Контроллер NEMA обычно не может работать в шкафу модели 33x, разработанном для контроллера модели 170, а контроллер модели 170 не может работать в шкафу NEMA (серийный TS-1 или TS-2).Однако ATC может работать в любом типе шкафа достаточного размера, если он имеет соответствующий интерфейсный модуль. ATC, который не соответствует части съемного модуля полевого ввода / вывода стандарта ATC, не имеет гибкости для перенастройки для работы в другом параллельном шкафу, но обычно включает последовательный порт для использования в последовательном шкафу (например, , NEMA TS-2 или ЕГО шкаф).

Программное обеспечение, написанное для контроллера модели 170, не будет работать с ATC, и наоборот.Традиционные контроллеры NEMA не могут работать с программным обеспечением, написанным для Model 170 или ATC. Следовательно, переключение между этими типами контроллеров неизбежно потребует разного программного обеспечения и обучения пользователей новому программному обеспечению.

Обычно в агентстве используются два типа шкафов или контроллеров в любой момент времени, поскольку они переходят от одного типа к другому. Большинство агентств стараются избегать одновременного использования более двух разных типов.

2.Асанте, С.А., С.А. Ардекани и Дж. К. Уильямс. «Критерии выбора фазировки левого поворота, последовательности индикации и вспомогательного знака». Отчет HPR Research 1256-IF, Техасский университет в Арлингтоне, Арлингтон, Техас, февраль 1993 г.

3. Оливер, М. «Рекомендации по звуковым сигналам пешеходов». Public Roads, стр. 33–38, сентябрь 1989 г.

4. Оливер М.Б., Дж. К. Феган и С. А. Ардекани. «Звуковые сигналы пешеходов — текущая практика и будущие потребности». Журнал Института инженеров транспорта, стр.35-38, июнь 1990.

5. «Комитет по удалению архитектурных барьеров, звуковые сигналы пешеходного движения для слепых, процедуры оценки перекрестков». Номер политики Совета Сан-Диего 200-16. Сан-Диего, Калифорния, май 1985 г.

6. «Сборки контроллеров трафика с требованиями NTCIP». Публикация стандартов NEMA TS2-03, Национальная ассоциация производителей электрооборудования, 2003 г.

7. Haenel, H.E., A.H. Kosik, and B.G. Марсден. «Инновационные способы управления трафиком в Техасе.»Презентационный документ, Конференция Фонда инженеров, Хенникер, Нью-Гэмпшир, Государственный департамент автомобильных дорог и общественного транспорта, Остин, Техас, июль 1983 года.

8.» Проектирование единой городской транспортной развязки и анализ операций «. Отчет 345 Национальной совместной программы исследований автомобильных дорог , Вашингтон, округ Колумбия, декабрь 1991 г.

. 9. «Стандартная спецификация интеллектуальных транспортных систем (ИТС) для придорожного шкафа (ИТС)». AASHTO, ITE, NEMA, Вашингтон, округ Колумбия, 2003 г.

10. «ATC 2070 — Стандарт усовершенствованного транспортного контроллера (ATC) для контроллера типа 2070». AASHTO, ITE, NEMA, Вашингтон, округ Колумбия, 2001.

11. Куинлин, Т. «Разработка усовершенствованного компьютера для управления транспортом». Отчет CALTRANS.

12. «Описание концепции контроллера усовершенствованной системы управления транспортом модели 2070, окончательный проект». CALTRANS, 2 августа 1993 г.

13. «Технические характеристики транспортного электрического оборудования». Департамент транспорта Калифорнии, октябрь 1994 г.

14. Баллок Д. и К. Хендриксон. «Программное обеспечение для продвинутых контроллеров дорожного движения». Отчет об исследованиях транспорта 1408, Вашингтон, округ Колумбия, 1993.

15. «Спецификации управления дорожными сигналами». (с поправками), Департамент транспорта Калифорнии, январь 1989 г.