İhtiyaç!
Herhangi bir metro şehrinde karşılaşılan en büyük sorunlardan biri trafik sıkışıklığıdır. Yoğun trafik arasında mahsur kalmak, aracı kullanan her kişi ve hatta trafiği kontrol eden trafik polisi için bir baş ağrısıdır.
Trafikle başa çıkmanın en eski yollarından biri, her kavşağa bir trafik polisi yerleştirmek ve trafik akışını elle işaretleme yoluyla manuel olarak kontrol etmekti. Ancak bu oldukça külfetliydi ve daha sonra Trafik sinyallerini kullanarak farklı bir kontrol türü ihtiyacı doğdu.
Geleneksel Trafik ışığı kontrolörleri, kavşaktaki her yön için trafik akışı için önceden belirlenmiş sabit bir program kullandı. Kontrolör, elektrikle çalışan mekanik sistemlerden oluşan elektromekanik bir kontrolördü. Üç ana parçadan oluşur - bir kadran zamanlayıcı, bir solenoid ve bir kam tertibatı. Bir motor ve bir dişli tertibatı, sırayla her sinyal göstergesine akım sağlamaktan sorumlu olan bir kam tertibatını çalıştıran bir solenoide enerji vermekten veya enerjisini kesmekten sorumlu olan kadran zamanlayıcısını çalıştırır. Çevirme zamanlayıcısı, sabit süre aralıklarının tekrarlanmasını sağlamak için kullanılır.
Bununla birlikte, sabit zamanlı trafik ışığı kontrolörü fikri, trafik akışının değişken olduğu şehirler için uygun değildir. Bu nedenle trafik yoğunluğuna göre trafik sinyallerini kontrol eden dinamik bir trafik kontrol sistemine ihtiyaç vardır.
Dinamik Trafik Kontrol Sistemi nasıl görünür?
- Bir Ekran: Bu temel trafik sinyal ekranı araç sürücüsünün veya banliyöcünün görebileceği. Geleneksel bir akkor deşarj lambaları veya bir LED düzenlemesi olabilir.
Bir Trafik Sinyali ekranı
- Bir Dedektör ünitesi: Araçların varlığını tespit eden ve bu bilgileri işlenmek üzere kontrolöre gönderen birimdir.
Pratik olarak iki tür Dedektör vardır:
- Endüktif Döngü Dedektörü: Yol yüzeyinde bir lastikle kapatılmış bir oluğa gömülmüş bir tel bobininden oluşur. Frekanstaki değişikliği algılar. Endüktör bobini, bobin döngüsünün rezonans frekansındaki değişikliği algılayan ve buna göre trafik sinyallerini tetiklemek için kullanılan rölenin tetiklenmesini kontrol eden detektöre bağlanır. Temel olarak, bir araba indüktör bobini üzerinde hareket ettiğinde bobinin endüktansının azalması prensibine göre çalışır. Bu azalmış endüktans, rezonans veya salınım frekansının artmasına neden olur ve buna göre elektronik ünite, trafik ışıklarının açılıp kapanmasını kontrol etmek için kontrol ünitesine elektrik darbeleri gönderir. Bununla birlikte, bu tür bir sistemin bir dezavantajı, indüktör döngülerinin elektromanyetik girişime eğilimli olmasıdır, yani diğer cihazlardan gelen elektromanyetik radyasyon da manyetik alanı ve dolayısıyla bobinin indüktansını etkileyebilir. Ayrıca arızaya daha yatkındırlar ve yüksek kurulum maliyeti gerektirirler ve ayrıca trafiğin kesintiye uğramasına neden olurlar.
Endüktif Döngü Dedektörü kullanarak Trafik Sinyal Kontrolü
- Kutuplara monte edilmiş sensörler: Basit bir IRLED-Fotodiyot düzenlemesi veya araçların varlığını algılayabilen bir video algılama ünitesi olabilir. Bu, bir araba IR vericisi ile IR alıcısı arasından geçtiğinde IR ışığının bloke edilmesi ve bunun sonucunda fotodiyotun direncinin artması prensibine göre çalışır. Dirençteki bu değişiklik, trafik ışıklarını kontrol etmek için kullanılan elektrik darbelerine dönüştürülebilir.
Direklere Monte Edilen Sensörleri Kullanan Trafik Sinyal Kontrolü
- Bir kontrol birimi: Araçların varlığının bir göstergesini veren ve böylece trafik yoğunluğunun bir hesaplamasını yapan ve buna göre görüntüleme ünitesini kontrol eden detektör çıkışını alan ünitedir. Mikroişlemci tabanlı bir bilgisayar veya basit bir mikro denetleyici olabilir.
Bir Kontrol Ünitesi
IR Sensörlerini Kullanarak Yoğunluğa Dayalı Trafik Sinyali Kontrolünün Basit Bir Gösterimi
Trafik yoğunluğuna bağlı olarak trafik sinyallerini kontrol etmenin gerçek zamanlı uygulaması için bir değeri kanıtlayabilen Mikroişlemci ve LED'ler ile birlikte IR sensörleri kullanılarak bir trafik sinyali kontrol sistemi prototipi yapılabilir. Burada ele alınan kavşak, her iki tarafta tek yönlü trafik akışı olan 4 taraflı bir kavşaktır. Sistem aşağıdaki üç ana bileşenden oluşur:
- Gösterge Birimi: Bağlantı noktasının her iki yanında Yeşil, Kırmızı ve Sarı olmak üzere 3 adet LED'den oluşur ve toplamda 12 adet LED bulunur.
- Dedektör Ünitesi: Dirençteki değişikliği algılayarak araçların varlığını tespit eden her bir kavşakta fotodiyot ve IR LED kombinasyonunun bir düzenlemesinden oluşur.
- Kontrol Ünitesi: IR sensör çıkışını alan ve buna göre LED'lerin parlamasını kontrol eden bir mikrodenetleyiciden oluşur.
Yoğunluğa Dayalı Trafik Sinyali Kontrolü Prototipi
Yoğunluğa dayalı Trafik Sinyali kontrolünü gösteren Blok Şema
Normal koşullarda, yani yolda araç olmadığında, IR vericisi veya IR LED, iletmeye başlayan fotodiyot tarafından alınan IR ışığını iletir. Fotodiyot iletirken, ilgili transistör aynı zamanda düşük mantıksal sinyal çıkışı verir. mikrodenetleyici . Aynı prensip, diğer tüm IR sensör-transistör düzenlemeleri için de geçerlidir. Mikrodenetleyici, her LED'in belirli bir süre parlamasını sağlar.
Şimdi, araçların varlığı durumunda, IR vericisi ile alıcı arasındaki iletişim kesilir, yani fotodiyot, IR diyottan daha az ışık alır veya hiç almaz ve buna göre transistöre giden temel akım azalır ve sonunda iletkenin gitmesini sağlar. kapalı durum. Bu, transistörden mikro denetleyiciye yüksek mantıksal sinyal çıkışına neden olur. Mikrodenetleyici buna göre karşılık gelen bağlantının yeşil LED'inin yanma süresini daha yüksek bir değere değiştirir.
Böylece araç sayısı arttıkça yeşil ışık daha fazla yanarak kavşak tarafından hızlı bir trafik akışı sağlar.
Şimdiye kadar, kontrol etme konusunda kısa bir fikrimiz vardı trafik işaretleri farklı yöntemler kullanarak. Araç ile trafik sinyalleri arasındaki iletişim gibi aracın kendisi aracılığıyla bir kontrole ne dersiniz? Bu sistem zaten dünyanın bazı bölgelerinde kullanılıyor. Bunu öğrenin ve geri bildiriminizi verin.
Fotoğraf kredisi:
- Trafik Sinyali Gösterimi wikimedia
- Kontrol Ünitesi şifreli-tbn3
