Автоматизированная модульная система управления дорожным движением транспорта и пешеходов "спектр"
Заявляемое техническое решение «Автоматизированная система управления дорожным движением транспорта и пешеходов «Спектр» относится к области управления движением транспорта, а именно, для координации движения транспорта, адаптивного регулирования транспортных потоков, централизованного сбора данных о характеристиках потоков транспорта, централизованного управления и диагностики.
Автоматизированная система управления дорожным движением транспорта и пешеходов, содержит центральные компьютеры, передатчик радиосвязи и соединенные с ним через каналы связи приемные устройства, устройства, предназначенные для сбора информации о транспортных потоках, устройство управления светофорами, соединенное с центральным компьютером и со светофорными объектами, устройство управления управляемыми дорожными знаками, соединенное с центральным компьютером, детекторы транспорта, соединенные с центральным компьютером, центральный компьютер снабжен базой данных, мнемощит визуального контроля, пульт диспетчерского управления, выносной пульт управления, пешеходное вызывное устройство, контроллер с присоединенными детекторами транспорта, указатель скорости, коммуникационный сервер, осуществляющий транзакции между периферийным оборудованием (контроллеры, детекторы, табло, знаки) и рабочими станциями с прикладными программами посредством сетей IP,
сервер соединен с периферийными устройствами контроллеры, детекторы, табло, знаки) и с центральными компьютерами (центральный компьютер базы данных, компьютер мнемощита визуального контроля, компьютеры пультов диспетчерского управления),
системный адаптер для унифицированного подключения дополнительного периферийного оборудования (несистемных контроллеров светофоров, детекторов транспорта на светофорных объектах, магистральных детекторов транспорта, табло, знаков переменной информации), при этом введен центральный компьютер пульта технолога дорожного движения для анализа и обработки данных о транспортных потоках на улично-дорожной сети с возможностью автоматического пересчета и рассылки планов календарной автоматики контроллеров управления светофорами.
Созданная система позволяет создать условия безостановочного проезда транспорта через перекрестки по магистралям и улицам города, благодаря планам координации (синхронизации сдвига циклования фаз движения) всех контроллеров, создавая "зеленые волны" - телеуправление, позволяет получение от объекта управления сообщения - телесигнализация, с помощью диспетчерского управления осуществляется вызов фаз, режимов, специальных проездов и управление с отложенным исполнением, графический мониторинг показывает движение транспорта на электронной карте города (мнемощит) и изображение хода "зеленой волны", получение информации о транспортных потоках на данном перекрестке посредством детекторов транспорта за любой промежуток времени в удобной для пользователя форме, создание и хранение журнала о состояниях контроллеров УК 4.1 на перекрестках. Система позволяет учитывать незапланированные события (аварии, ремонтные работы и т.п.) для автоматического и оптимизационного пересчета, сигнальных планов, планов координации и планов календарной автоматики контроллеров управления светофорами, обеспечивая таким образом адаптивное управление дорожным движением на улично-дорожной сети в целом.
Автоматизированная система управления дорожным движением транспорта и пешеходов "Спектр" разработана и промышленно освоена Закрытым Акционерным Обществом "РИПАС", Санкт-Петербург, Россия.
Заявляемое техническое решение «Автоматизированная система управления дорожным движением транспорта и пешеходов «Спектр» относится к области управления движением транспорта, а именно, для координации движения транспорта, адаптивного регулирования транспортных потоков, централизованного сбора данных о характеристиках потоков транспорта, централизованного управления и диагностики.
Известно конструктивное решение, по патенту 
2156500 от 2000.09.20, G08G 1/01, RU. Система комплексного управления движением транспорта. включающая в себя центральный компьютер, передатчик и соединенные с ним через каналы связи приемные устройства абонентов, установленные у проезжей части устройства, предназначенные для сбора информации о транспортных потоках. Введенное устройство управления светофорами соединено с центральным компьютером и со светофорными объектами, устройство управления управляемыми дорожными знаками соединено с центральным компьютером и управляемыми дорожными знаками, наборы датчиков, соединенных с центральным компьютером, связанным с передатчиком. В наборы датчиков включены детекторы транспорта, и экологические датчики; центральный компьютер снабжен базой данных среднестатистических значений параметров транспортных потоков для каждого участка дорожно-уличной сети в различное время суток и при различных погодных условиях, полученных через спутниковую информацию.
Достоинством системы является информативность.
Однако, система не обеспечивает отслеживание нерегулируемых событий в трафике (аварии, ремонтные работы и т.п.), автоматизированный анализ данных и автоматизированный пересчет планов календарной автоматики для оптимизации потоков транспорта в изменившихся условиях, т.е. реализует ручное регулирование транспортных потоков.
Известно техническое решение по патенту 43093 от 2004.08.16, G08G 1/01, RU. СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ТРАНСПОРТА И ПЕШЕХОДОВ САУДТ «МЕГАПОЛИС».
Система автоматизированного управления движением транспорта и пешеходов, содержит центральные компьютеры, передатчик радиосвязи и соединенные с ним через каналы связи приемные устройства, устройства, предназначенные для сбора информации о транспортных потоках, устройство управления светофорами, соединенное с центральным компьютером и со светофорными объектами, устройство управления управляемыми дорожными знаками, соединенное с центральным компьютером, детекторы транспорта, соединенные с центральным компьютером, центральный компьютер снабжен базой данных, мнемощит визуального контроля, пульт диспетчерского управления, выносной пульт управления, пешеходное вызывное устройство, контроллер с присоединенными детекторами транспорта, указатель скорости.
Достоинством системы является возможность управления большим количеством объектов в реальном масштабе времени, с командами, отданными в произвольном масштабе времени.
Однако система не обеспечивает централизованного сбора данных о характеристиках потоков транспорта, централизованного управления и диагностики и реализует ручное регулирование транспортных потоков.
Близким аналогом является патент 83866 от 25.10.2008 г, G08G 1/01, RU. Автоматизированная система управления дорожным движением транспорта и пешеходов содержит центральные компьютеры, передатчик радиосвязи и соединенные с ним через каналы связи приемные устройства, устройства, предназначенные для сбора информации о транспортных потоках, устройство управления светофорами, соединенное с центральным компьютером и со светофорными объектами, устройство управления управляемыми дорожными знаками, соединенное с центральным компьютером, детекторы транспорта, соединенные с центральным компьютером, центральный компьютер снабжен базой данных,
мнемощит визуального контроля, пульт диспетчерского управления, выносной пульт управления, пешеходное вызывное устройство, контроллер с присоединенными детекторами транспорта, указатель скорости, коммуникационный сервер, осуществляющий транзакции между периферийным оборудованием (контроллеры, детекторы, табло, знаки) и рабочими станциями с прикладными программами посредством сетей IP, сервер соединен с периферийными устройствами (контроллеры, детекторы, табло, знаки) и с центральными компьютерами (центральный компьютер базы данных, компьютер мнемощита визуального контроля, компьютеры пультов диспетчерского управления), системный адаптер для унифицированного подключения дополнительного периферийного оборудования (несистемных контроллеров светофоров, детекторов транспорта на светофорных объектах, магистральных детекторов транспорта, табло, знаков переменной информации).
Достоинством является создание структуры, обеспечивающей централизованный сбор и отображение информации о состоянии транспортного потока и ручное централизованное дистанционное управление как системных, так и несистемных контроллеров светофоров.
Однако, система не обеспечивает учет нерегулируемых событий в трафике (аварии, ремонтные работы и т.п.), автоматизированный анализ данных и автоматизированный пересчет планов календарной автоматики, пересчет сигнальных планов управления светофорными объектами, пересчет планов координации для оптимизации потоков транспорта в изменившихся условиях, т.е. реализует ручное регулирование транспортных потоков.
Целью создания автоматизированной системы является создание структуры, обеспечивающей учет нерегулируемых событий в трафике (аварии, ремонтные работы и т.п.), автоматизированный анализ данных, автоматизированный пересчет планов календарной автоматики, пересчет сигнальных планов управления светофорными объектами, пересчет планов координации для оптимизации потоков транспорта в изменившихся условиях на регулируемой улично-дорожной сети т.е. адаптивное регулирование транспортных потоков, централизованный сбор данных о характеристиках потоков транспорта, автоматизированное централизованное управления и диагностику
Поставленная цель достигается следующим образом.
Автоматизированная система управления дорожным движением транспорта и пешеходов содержит центральные компьютеры, передатчик радиосвязи и соединенные с ним через каналы связи приемные устройства, устройства, предназначенные для сбора информации о транспортных потоках, устройство управления светофорами, соединенное с центральным компьютером и со светофорными объектами, устройство управления управляемыми дорожными знаками, соединенное с центральным компьютером, детекторы транспорта, соединенные с центральным компьютером, центральный компьютер снабжен базой данных, мнемощит визуального контроля, пульт диспетчерского управления, выносной пульт управления, пешеходное вызывное устройство, контроллер с присоединенными детекторами транспорта, указатель скорости, коммуникационный сервер, осуществляющий транзакции между периферийным оборудованием (контроллеры, детекторы, табло, знаки) и рабочими станциями с прикладными программами посредством сетей IP,
сервер соединен с периферийными устройствами (контроллеры, детекторы, табло, знаки) и с центральными компьютерами (центральный компьютер базы данных, компьютер мнемощита визуального контроля, компьютеры пультов диспетчерского управления), системный адаптер для унифицированного подключения дополнительного периферийного оборудования (несистемных контроллеров светофоров, детекторов транспорта на светофорных объектах, магистральных детекторов транспорта, табло, знаков переменной информации), при этом,
введен центральный компьютер пульт технолога дорожного движения осуществляющий анализ данных о транспортном потоке на выбранном участке улично-дорожной сети на основании данных поступающих с центрального компьютера базы данных и событиях в трафике (аварии, ремонтные работы и т.п.) с центральных компьютеров пультов диспетчерского управления
и выполняющий пересчет планов календарной автоматики, пересчет планов координации контроллеров управления светофорами,
пересчет планов координации светофорными объектами на улично-дорожной сети и автоматической их рассылки в контроллеры для оптимизации потоков транспорта в изменившихся условиях и/или целей поставленных технологом дорожного движения.
На представленном чертеже
Фиг.1 - структура системы, где
1- устройство управления светофорами, контроллер с присоединенными детекторами транспорта,
2 - детекторы транспорта на светофорных объектах,
4 - системный адаптер,
5 - несистемные контроллеры светофоров,
6 - магистральные детекторы транспорта,
7 - управляемые дорожные знаки, указатели скорости и табло,
8 - каналы связи на базе IP-сетей,
9 - коммуникационный сервер,
10 - центральные компьютеры пультов диспетчерского управления,
11 - центральный компьютер базы данных,
12 - мнемощит визуального контроля,
13 - компьютер мнемощита визуального контроля,
14 - выносной пульт управления,
15 - пешеходное вызывное устройство,
16 - светофорные объекты,
17 - центральные компьютеры управляющего центра,
18 - центральный компьютер пульта технолога дорожного движения,
19 - пульт технолога дорожного движения.
Система работает следующим образом:
Светофорные объекты 16 включают в себя устройство управления светофорами, контроллер с присоединенными детекторами транспорта 1, детекторы транспорта на светофорных объектах 2, системный адаптер 4, несистемные контроллеры светофоров 5, магистральные детекторы транспорта 6, управляемые дорожные знаки: указатели скорости и табло 7..
Транзакции между центральными компьютерами управляющего центра 17 и светофорными объектами 16 осуществляют посредством коммуникационного сервера 9 и каналами связи на базе IP-сетей 8.
Основные функции коммуникационного сервера для светофорных объектов 16:
- Подключение оборудования по протоколу ТСP/IP
- Ограничение доступа
- Преобразование протоколов взаимодействия с устройствами
- Периодическая проверка канала связи
Основные функции коммуникационного сервера для центральных компьютеров управляющего центра:
- Обеспечение соединения по протоколу ТСP/IP
- Аутентификация и авторизация пользователя в системе при подключении
- Ограничение доступа
- Преобразование форматов протоколов
- Пересылка потоков данных между светофорными объектами и центральные компьютеры управляющего центра
- Обработка и маршрутизация событий
- Формирование извещений об отказах соединений
Основные функции центрального компьютера пульта технолога дорожного движения:
- Аутентификация и авторизация пользователя в системе при подключении
- Ограничение доступа
- Инструменты формирования схемы улично-дорожной сети
- Расчет календарных планов контроллеров дорожного движения
- Пересылка календарных планов в контроллеры управления светофорами
- Обработка информации из базы данных центрального компьютеры и событий с центральных компьютеров пультов диспетчерского управления. Оптимизация и пересчет планов календарной автоматики контроллеров управления светофорами в соответствии с целями заданными технологом дорожного движения.
- Отображение исходной информации и результатов оптимизации на пульте технолога дорожного движения.
Взаимодействие коммуникационного сервера 9 со светофорными объектами 16 осуществляют через сетевые интерфейсы с использованием протоколов ТСP/IP. Параметры соединений устанавливают в конфигурации сервера администратором системы. Допускается работа нескольких копий приложения коммуникационного сервера на одном или нескольких физических серверах для изоляции районов управления между собой, что может быть использовано для обеспечения требований по масштабированию и отказоустойчивости.
Центральный компьютер базы данных 11 подключают к одному или нескольким коммуникационным серверам 9 как клиент. Также осуществляют подключение к базе данных. После подключения, приложение оформляет подписки на получение всех интересующих групп событий от устройств, подключенных к коммуникационному серверу 9.
Это события изменения состояния устройств, смены режимов работы, переключений фаз, копии записей в локальные журналы дорожных контроллеров, статистические данные детекторов транспорта дорожных контроллеров и магистральных детекторов.
Конкретный набор интересующих событий задают администратором при конфигурировании системы. Также в конфигурации приложения задают параметры сетевых соединений и параметры подключения к базе данных, центральные компьютеры пультов диспетчерского управления 10 в соответствии с модульным принципом построения.
Центральный компьютер пульт технолога дорожного движения 18, 19 осуществляет анализ данных о транспортном потоке на выбранном участке улично-дорожной сети на основании данных поступающих с центрального компьютера базы данных 11 и событиях в трафике (аварии, ремонтные работы и т.п.) с центральных компьютеров пультов диспетчерского управления 10 и выполняющий пересчет планов календарной автоматики, сигнальных планов, планов координации контроллеров управления светофорами и автоматической их рассылки в контроллеры для оптимизации потоков транспорта в изменившихся условиях и/или целей поставленных технологом дорожного движения.
Автоматизированная система управления дорожным движением транспорта и пешеходов (АСУД), обеспечивает возможность параллельной распределенной работы отдельных компонентов и их копий внутри вычислительной сети. Модули - это взаимодействующие с периферийным оборудованием и друг с другом программы, имеющие конкретный набор системных функций и индивидуальный интерфейс оператора. Состав модулей изменяют в соответствии с задачами, стоящими перед данной реализацией АСУД. Открытый интерфейс программного взаимодействия позволяет наращивать состав программных модулей в ходе развития системы и позволяет создавать программные модули для решения конкретной задачи.
Автоматизированная система управления дорожным движением транспорта и пешеходов "Спектр" разработана и промышленно освоена Закрытым Акционерным Обществом "РИПАС", Санкт-Петербург, Россия
Автоматизированная система управления дорожным движением транспорта и пешеходов, содержащая
центральные компьютеры, коммуникационный сервер и соединенные с ним через каналы связи устройства, предназначенные для сбора информации о транспортных потоках, устройства управления светофорами, соединенные с центральными компьютерами и со светофорными объектами, устройства управления управляемыми дорожными знаками, соединенные с центральными компьютерами, детекторы транспорта, соединенные с центральными компьютерами, центральный компьютер, снабженный базой данных,
мнемощит визуального контроля,
пульт диспетчерского управления,
выносной пульт управления,
пешеходное вызывное устройство,
контроллер с присоединенными детекторами транспорта,
указатель скорости,
коммуникационный сервер, осуществляющий транзакции между периферийным оборудованием (контроллеры, детекторы, табло, знаки) и центральными компьютерами с прикладными программами посредством сетей IP,
сервер соединен с периферийными устройствами (контроллеры, детекторы, табло, знаки) и с центральными компьютерами (центральный компьютер базы данных, компьютер мнемощита визуального контроля, компьютеры пультов диспетчерского управления),
системный адаптер для унифицированного подключения дополнительного периферийного оборудования (несистемных контроллеров светофоров, детекторов транспорта на светофорных объектах, магистральных детекторов транспорта, табло, знаков переменной информации),
отличающаяся тем, что
введен центральный компьютер-пульт технолога дорожного движения, осуществляющий анализ данных о транспортном потоке на выбранном участке улично-дорожной сети на основании данных, поступающих с центрального компьютера базы данных и событиях в графике (аварии, ремонтные работы) с центральных компьютеров пультов диспетчерского управления, и выполняющий пересчет планов календарной автоматики, пересчет сигнальных планов, пересчет планов координации контроллеров управления светофорами и автоматической их рассылки через коммуникационный сервер в контроллеры для координированного управления светофорными объектами и оптимизации потоков транспорта на улично-дорожной сети в изменившихся условиях и/или целей поставленных технологом дорожного движения.
