KURZUS: Közúti közlekedés alapjai

MODUL: VII. modul: A közúti közlekedés irányítási rendszerei

30. lecke: A városi közlekedés forgalomirányítása

|  | Tanulási célok
| A lecke elsajátítása után Ön képes lesz:
| meghatározni, hogy mi a számítógép vezérelt forgalomirányító rendszer fő feladata a közúti tömegközlekedésben. felsorolni a forgalomirányító rendszer fő feladatait. helyesen értelmezni a forgalomirányító rendszert zárt szabályozó körként értelmező ábráját, és az egyes ábrarészletekhez a megfelelő műveletet, funkciót hozzárendelni. felsorolni a számítógéppel vezérelt tömegközlekedési forgalomirányító rendszer négy fő funkcionális egységét, és saját szavaival megfogalmazni ezek fő feladatait. felsorolni különböző működési és telepítési jellemzők mentén a járműérzékelő detektorokat. helyesen értelmezni a forgalombefolyásoló fényjelző készülékek működési elvét centralizált és decentralizált rendszerben. felsorolni legalább négy olyan funkciót ahol a ZTV eredményesen alkalmazható a forgalomirányítási rendszerben. felsorolni a ZTV rendszer eszközcsoportjait.
| 3.1. Számítógéppel vezérelt tömegközlekedési forgalomirányító rendszer
1. | A nagyvárosi forgalom zsúfoltsága és bonyolultsága megköveteli a szolgáltatás színvonalának folyamatos növelését. E feladat kielégítésére legalkalmasabb a számítógéppel vezérelt forgalomirányító rendszerek alkalmazása. A számítógép vezérelt forgalomirányító rendszer olyan információs és diszpozíciós rendszer, amely a tömegközlekedésben a forgalmi folyamatok előkészítésének és végrehajtásának optimalizálására szolgálnak.
| Az ilyen rendszerek jellemzői:
6. | járművek mindenkori tartózkodási helyének automatikus meghatározása az információk automatikus cseréje a forgalomirányító központ és a tömegközlekedési jármű között a központba érkezett információk automatikus feldolgozása a diszpécser központban a forgalom automatikus vezérlése a mindenkori forgalmi állapotnak megfelelően

|  | A városi közúti közforgalmú közlekedés forgalomirányításának szintjei és alapfeladatai
1. | Felsőszintű forgalomirányítás - Központi diszpécserszolgálat:
| A forgalmi folyamat jellemzők átfogó és folyamatos figyelemmel kisérése, az adatok és események regisztrálása A szükséges operatív beavatkozások (-utasítások kiadása) Kapcsolattartás más szervekkel
2. | Középszintű forgalomirányítás -diszpécser alközpontok (A közforgalmú közlekedési hálózatból lehatárolt területi egységek)
| Az alközpont hatáskörébe tartozó területen az utazási igények és a rendelkezésre álló járműkapacitás összehangolása A területen lebonyolódó járatok és a több körzetet érintő viszonylatok menetrendjének figyelemmel kisérése. Szükség esetén a kapcsolódó körzetekkel közös vagy a központi diszpécserszolgálat által elrendelt operatív intézkedések végrehajtása.
3. | Alsószintű forgalomirányítás - Végállomási menetirányítás; Vonalközi forgalomirányítás
| A végállomási menetirányító fő feladata a menetrendekben rögzített tervek mennyiségi és minőségi végrehajtásának elősegítése A vonalközi forgalomirányító a kritikus vonalakon, csomópontokon, vagy egyéb rendkívüli helyzetekben segíti a zavarok feloldását és informálja az érintett járatok végállomásait, vagy az illetékes diszpécsert.
| Járműtelephelyek üzemviteli műveletei
| Járművek érkeztetése. Szükség szerinti karbantartási, javítási feladatok elvégzése. Üzemanyag ellátás. Forgalombiztonsági műszaki ellenőrzés. A járművek forgalomba adása.
| A forgalomirányító rendszerek felépítését, és azok lokális működését számos tényező befolyásolja. Egy nagyváros esetében sokszor egymás mellett található a technika legfejlettebb eszközeit alkalmazó automatikus forgalomirányítás és a közvetlen emberi beszéden, jelzéseken alapuló utasításrendszer.

|  | 3.2. A rendszer működési elve
2. | A forgalomirányító rendszer zárt szabályozó körként írható le. (3-1. ábra). Zavar esetén a forgalomirányító rendszer a zavar jellegét feldolgozza és beavatkozik a forgalmi folyamatba. Igyekszik visszaállítani az eredeti állapotot. Amennyiben az eltérések, zavarok szisztematikusak, akkor azokat figyelembe lehet venni megelőző intézkedések formájában is.
Forgalomirányító rendszer, mint szabályozási kör
3-1. ábra
3. | A fizikai helymeghatározáshoz a közlekedési útvonal mentén ún. helykódadókat helyeznek el, amelyek saját kódjukat sugározzák a mellettük elhaladó járműnek, amelynek alapján azonosítható a jármű helyzete (a megkövetelt pontosság cca. egy jármű hossz). Két helykódadó között a távolságmérés kerékfordulatszám mérés segítségével történik. A fordulatszám mérőt minden helykódadónál lenullázzák.
| Ha valahol - technikai okok miatt - nagyobb távolságokban vannak a helykódadók elhelyezve, közben van több megálló is, ott a rendszer a megállókat ajtónyitás révén értékeli. Ez a rendszer a járműnek tartózkodási helyét, mindig a helykódadóhoz, vagy az elhagyott megállóhoz viszonyítva méri.
4. | Bonyolultabb rendszerek a forgalomirányító jelzőlámpák befolyásolására is alkalmasak.
| Centralizált rendszerben a kommunikáció a forgalomirányító rendszer és a városi forgalmi rendszer (jelzőlámpa vezérlő berendezés) között zajlik, decentralizált rendszerben pedig a jármű és a helyi jelzőlámpa vezérlő berendezés között. A 3-2. ábrán az utóbbi kapcsolat van feltüntetve.
6. | Az itt tárgyalt rendszerek közül - függetlenül a bonyolultsági fokától - bármelyiknek rendelkeznie kell az alábbi statisztikai kiértékelési lehetőségekkel:
| jegyzőkönyvek készítése a napi eseményekről statisztika készítése a forgalmi adatokról statisztika készítése a tervezéshez
5. | 3.3. A rendszer technikai megoldásai
| Vizsgálatainkat a 3-2. ábra alapján végezzük. amely szerint az alábbi csoportosítást végezhetjük.
Számítógéppel vezérelt forgalomirányító rendszer lényegesebb elemei
3-2. ábra
| 3.3.1. Forgalomirányító központ berendezései
| Ide tartozik a szerverként működő központi számítógép, a szükséges perifériák, rádiókészülék és a forgalomirányítók munkahelye. A számítógép végzi a forgalom irányítását és az adatok feldolgozását.
| 3.3.2. Rádiórendszer
7. | Rádiórendszer teremt kapcsolatot a központi számítógép és a járművek, esetleg a megállók, ill. az autóbusz utasai között.
| 3.3.3. Járműveken található - mobil - berendezések
| a) Fedélzeti mikroszámítógép
8. | Ez koordinálja az összes járműoldali rendszerösszetevő munkáját és vezérli az összes rádió-adatátvitellel és beszédátvitellel megvalósított információcserét a jármű és a diszpécserközpont között. A fedélzeti mikroszámítógép végzi az automatikus helymeghatározást, jelzőlámpa befolyásolást, automatikus útvonal kijelzését.
| 3.3.4. Útvonal mentén elhelyezett berendezések
3. | A kiépített útvonalhálózat fontosabb pontjain helykódadókat telepítenek. Ezek infra, vagy URH adók, amelyek lehetnek állandóan sugárzók, vagy félaktívak, (amelyek a jármű elhaladásakor, annak lekérdezésére mintegy válaszként adják a saját kódjukat, amelynek helyét a számítógép azonosítja.)
| Budapesten üzemeltetett AVM (Automatikus Vonali Megfigyelő) rendszer működése.
| 3.3.5. AVM forgalomirányító rendszer
| 3.3.5.1. A rendszer felépítése és működése
9. | Ezt a rendszert itt csak röviden tárgyaljuk. A részletes tárgyalását a Jármű azonosítás és helymeghatározás c. tantárgyban végezzük.
A központ hardware felépítése
3-3. ábra
| A 3-3. ábrán látható az AVM rendszer forgalomirányító központjának hardware felépítése, a 3-4. ábra pedig a vezeték nélküli hírközlő rendszer.
Adatátviteli rendszer felépítése
3-4. ábra
| A 3-5. ábra mutatja a fedélzeti berendezés általános felépítését.
8. |
Fedélzeti berendezések rendszere
3-5. ábra
7. |
a) | Diszpécserközpont (3-3. ábra)
| Itt helyezkednek el a számítógépek, és minden periféria és a kommunikációs berendezések szinkronegysége.
b) | Rádiós átviteli rendszer (3-4. ábra)
| Jelenleg az AVM rendszerben két bázisállomást építettek ki. Az egyik a Nagyvárad téren, a másik az Őrs vezér téren van. Ezekhez kapcsolódik:
| szinkronizáló egység (diszpécser központban); járművek adó-vevő berendezése; út mentén lévő helykód adók.
3. |
c) | Járművek berendezései (3-5. ábra)
| Feladatuk, hogy az automatikus helymeghatározás során a központi egység rádiós rendszerén kért és küldött információt megadja, illetve feldolgozza. A központból közölt információkor az adó-vevő része veszi, illetve a jármű közlendőit az adó-vevő, adó része adja a központnak. Az információáramlás tehát oda-vissza irányú. Itt van elhelyezve a logikai egység, amely jeleket ad, vesz és rendez. Ezek áramlása a mozgásérzékelőtől, vészkapcsolótól, műszerfali paneltől és kézi kezelőről történik. Ugyanakkor jelek adhatók a távmérőnek az utastéri és járművezetői hangszórónak, írásos üzenet küldése esetén műszerfali panelnak.
d) | Útvonali berendezések
| Az AVM rendszerbe bevont viszonylatok útvonalain bizonyos helyeken helykódadókat (markereket) helyeznek el, amelyek az adott csomópont azonosítási kódját másodpercenként sugározzák URH frekvencián az ott elhaladó járművek felé.
10. | 3.3.5.2. Viszonylatok megjelenítése
| a) Hálózati állapot (3-6. ábra)
| Az ábrázolás különböző grafikus megjelenítéssel történhet:
| Hálózati Linearizált Földrajzi Személyes megjelenítéssel
| Erre mutat példát a jegyzet 3-6; 3-7; 3-8; 3-9. ábra.
| 3.3.5.3. Beszédkapcsolat almenű
| A beszédkapcsolat az alábbi viszonylatokban valósulhat meg az AVM és a jármű között:
| Járművezetői | Utastájékoztatói
Adott viszonylattal | X | X
Összes járművel | X | x
| 3.3.5.4. Utastájékoztatás almenű
| Az AVM rendszer képes az utastájékoztató berendezés működtetésére is. A központból adott software alapján működtetik az ún. FOKGYEM által gyártott kiírótáblát. A program billenő mágneseket működtet, ahol a billenő zászlócskák két oldala különböző színű, így elforduláskor az élénk szín kiírja a szükséges adatokat.
11. | 3.4. Dinamikus közlekedést befolyásoló rendszerek
| A közlekedés forgalomtól függő befolyásolása megköveteli a forgalom állapotának, állapotváltozásának és azok főbb jellemzőinek megismerését, amelyeknél a feldolgozó berendezések mellett érzékelőkként detektorokat használnak.
| Ezek végzik a járművek jelenlétének, mozgásának, nagyságának stb. felismerését, meghatározását.
12. | 3.4.1. A detektorok fajtái
| a) Hurokdetektor
| Jelenleg ez a leggyakoribb detektortípus, amely az útpályák burkolatában van elhelyezve és speciális vezeték köti össze a kiértékelő egységgel.
| Működése azon alapul, hogy a hurok felett elhaladó járművek megváltoztatják annak mágnesterét, így impulzusok jönnek létre, melyeket azután feldolgoznak.
| b) Passzív infravörös detektor
| Olyan érzékelőből áll, amely hő érzékelésére reagál. Ezek lehetnek tükör (parabola) vagy lencserendszerrel ellátottak.
| c) Ultrahang detektor
| Egyetlen házba elhelyezett adó-vevő egységből áll. Az adó által kibocsátott ultrahangok a járművekről visszaverődnek. Ezt érzékeli a vevő és a kiértékelő. Az alkalmazott frekvencia 16...40 kHz között mozog. Az ultrahangos rendszerek két csoportra oszthatók: impulzus és Doppler módszerre.
| d) Radar detektorok
| Nagy pontosságú sebességmérésre használják. A rendszer mikrohullámon és Doppler frekvencia mérésének elvén működik. A sebesség mérése már 1 km/h-tól lehetséges.
| e) Piezó detektor
| Speciális anyagból felépített detektor a pályafelület alatt vannak elhelyezve. Működésük azon a fizikai jelenségen alapul, hogy bizonyos kristályokban nyomásra feszültség változás - és viszont - jön létre. Ezt az alkalmazott elektronika méri és feldolgozza.
| f) Video képdetektor
| Két részből, a kamera egységből és feldolgozó számítógépből áll. Hátránya, hogy függ az időjárás viszonyoktól. (pl. köd, kevés megvilágítás stb.)
| g) Fénysugár és aktív infradetektor
| A rendszer adó-vevő egységből, illetőleg egy esetleges fényvisszaverő prizmából áll. Az utóbbi esetben az adó-vevő egymás mellett vannak elhelyezve. Amikor nincs visszaverő prizma, akkor az adó és a vevő külön egység és egymással szemben helyezkednek el. Ha a detektor zónájában jármű, vagy más test megszakítja a fénysugár, vagy infrasugár útját, egy jel jön létre, amelyet a feldolgozó egység kiértékel.
| h) Felsővezeték detektor (villamos)
| A munkavezetékkel párhuzamosan elhelyezett szigetelt vezeték szakaszból áll, amely egy relével van összekötve. A villamos érkezésekor az áramszedő kapcsolatot létesít a két vezeték között. A keletkezett jelet használják működtetésre.
11. | 3.4.2. Jelzőlámpás forgalomirányítás módjai
| A forgalmi igények változásához történő igazodás mértéke szerint az irányítási módok a következők lehetnek.
| a) Rögzített idejű jelzésterv szerinti működés
| Ez különböző időintervallumokra (pl. reggeli vagy délutáni csúcsforgalom) egy hétre beprogramozhatóan fix programmal rendelkezik. Itt a program egy korábbi forgalomszámolás alapján készült.
| b) Forgalomtól függő jelzőlámpás forgalomirányítás
| Ennek lényege, hogy a forgalmat valamilyen kiegészítő berendezéssel folyamatosan figyelemmel kísérjük és a szabad áthaladást a forgalom igényeinek megfelelően tesszük lehetővé. A fogalomtól történő függés lehet részleges, vagy teljes.
| Részleges (csak a kijelölt útvonalat figyeli) Teljes (az összes forgalomirányt figyeli)
| Itt a vezérlőberendezés a szabad jelzés periódusát szükségesnek megfelelően változtatja, de ki is hagyhat egyes fázisokat.
13. | 3.5. Zártláncú TV alakalmazása a forgalom ellenőrzésében
| A ZTV-ket kezdetben vagyonelleni bűncselekmények megelőzésére vagy annak bekövetkeztekor riasztásra alkalmazták. Ma már elterjedten alkalmazzák a közlekedésben is, főként csomópontok ellenőrzésekor.
| Egy ilyen lehetséges rendszertechnikát mutat a 3-13. ábra, azzal a megkötéssel, hogy nekünk jelenleg csak többkamerás figyelőrendszert kell figyelembe venni. Kizárólag forgalom ellenőrzésre alkalmazott rendszer a 3-14. ábrán látható.
ZTV rendszer általános felépítése
3-13. ábra
3-14. ábra
| 3.5.1. Alkalmazott elemek egy általános rendszerben
14. | a) Videokamerák Ma már igen érzékeny mikroprocesszor vezérlésű színes kamerákat alkalmaznak, amelyek lehetnek fixen kiépítve, vagy forgatható kivitelűek és már két lux megvilágítás felett kitűnően működnek.
| b) Jelfeldolgozó egység A videokamerák jeleit fogadja. Általában 8-tól több mint 1000 kamera csatlakoztatható hozzá - pl. 1024 db - de vannak ennél nagyobb rendszerek is. Szoftveres jelkiértékelő (pl: rendszám azonosító) funkciók kapcsolódhatnak a rendszerhez.
15. | c) Monitorok Felépítése megegyezik bármely közönséges színes monitoréval attól semmiben nem különbözik. Vannak azonban olyan kialakítások is, amely a képernyőt négy részre osztja. Ekkor egyidejűleg négy különböző helyről hozható a kép. A monitorok minden alkalmazott méretben csatlakoztathatók a rendszerhez.
16. | d) Time - lapse recorder Videomagnó, amely a szokásos funkción túl alkalmas 24 órán keresztül felvételt készíteni kb. 6 kép/sec sebességgel. Napi és heti programozási lehetőséggel rendelkezik.
| e) Videoprinter A szolgáltatott kép színes kinyomtatására alkalmas berendezés. A képet mátrixnyomtatóhoz hasonlóan pontokból állítja össze és árnyalatok alkalmazására is alkalmazható.

|  | Összefoglaló kérdések
| 1. Miért szükséges a forgalomirányító rendszerek fejlesztése?
| 2. Ismertesse a forgalomirányítás zárt szabályozási körét.
| 3. Mi a helykódadó feladata?
| 4. Hogyan alakul az információáramlás a centralizált és decentralizált rendszerben?
| 5. Melyek a számítógépes folyamatirányító rendszer főbb elemei?
| 6. Sorolja fel a forgalomirányítórendszer főbb feladatait.
| 7. Mi a rádiórendszer feladata?
| 8. Ismertesse a járműveken található mobil berendezéseket.
| 9. Ismertesse a forgalomirányító központ felépítését.
| 10. A viszonylatok milyen megjelenítési formáit ismeri?
| 11. Mi a dinamikus közlekedést befolyásoló rendszerek lényege?
| 12. Ismertesse a detektorok főbb típusait.
| 13. Mia ZTV feladata?
| 14. Milyen kamerákat alkalmaznak általában?
| 15. Mi monitor feladata?
| 16. Mi a videomagnó és videoprinter szerepe?
| Önellenőrző feladatok
| 1. Az AVM forgalomirányító rendszerben milyen technikai megoldásokkal tudják a menetrendszerinti járati útvonalon haladó jármű helyét azonosítani?
| a) Az útvonal mentén elhelyezett helykódadók segítségével
| b) A helykódadók és a jármű által megtett kerékfordulások száma alapján.
| c) A helykódadók és az állomáshelyeken történő ajtónyitással, valamint a kerék fordulatszámok számlálásásval.
| 2. Milyen pontossággal tudja azonosítani az AVM rendszer a jármű helyzetét?
| a) kb. 20-30 méter
| b) kb. 1 járműhossz
| c) kb. 2-3 méter
| 3. Párosítsa, kapcsolja össze az alábbi fogalmakat! a) utastájékoztatás (hang és írott formában) b) helymeghatározáshoz szükséges viszonyítási pontok c) a jármű egy helyben való tartózkodásának forgalmi minősítése d) a viszonyítási pontokhoz képest történő eltávolodás ajtónyitás érzékelés jármű fedélzeti számítógép jármű kerékfordulatszám mérése helykódadók
| 4. Mit értünk a forgalomtól részlegesen függő forgalomirányítás alatt?
| a) csak a nagy járművek forgalmát érzékeli
| b) csak bizonyos időközökben mérik a forgalmat
| c) csak valamelyik (legtöbbször a legforgalmasabb) irányt figyelik detektorokkal