Как выбрать лучший автоматизированный контроллер светофоров для координированного, адаптивного управления движением на нескольких перекрестках

Условия дорожного движения на городских перекрестках редко бывают постоянными в течение дня. Утренние и вечерние часы пик, неравномерность интенсивности движения между подъездами, пешеходными переходами, движение машин экстренной помощи, а также переключение между магистральными и местными дорогами — все это может повлиять на работу регулируемого перекрестка. План синхронизации, который работает для одного состояния трафика, может оказаться непригодным, когда спрос значительно меняется.

Традиционное управление светофорами может оказаться затруднительным, когда планы с фиксированным графиком должны учитывать несколько моделей трафика или когда несколько перекрестков должны работать как скоординированная сеть. Ограниченная гибкость в выборе времени сигнала, недостаточные входные данные для обнаружения и трудности с управлением особыми приоритетами движения могут повлиять на то, насколько эффективно система управления реагирует на фактические условия перекрестка.

Поэтому для транспортных агентств, компаний по организации дорожного движения, системных интеграторов и инфраструктурных подрядчиков выбор лучшего автоматизированного контроллера светофоров требует большего, чем просто сравнение характеристик продукта. Контроллер должен соответствовать конфигурации перекрестка, методу обнаружения, требованиям к фазам, стратегии координации, пешеходному режиму, приоритету экстренной помощи и требованиям к будущему расширению системы.

Автоматизированную систему управления светофором также следует рассматривать как законченную архитектуру управления. Контроллер сигналов трафика, входы обнаружения, выходы сигналов, интерфейс связи, конфигурация синхронизации и подключенное полевое оборудование должны работать вместе для поддержки намеченной стратегии управления дорожным движением.

Что на самом деле контролирует автоматизированный контроллер светофоров?

Автоматизированный контроллер сигналов светофора — это блок управления, который получает входные данные, связанные с трафиком, обрабатывает запрограммированную логику управления и определяет работу фаз сигнала в соответствии с настроенной стратегией синхронизации и управления.

Типичную систему можно представить через несколько функциональных компонентов:

• Входные данные обнаружения предоставляют информацию о потребностях транспортных средств или пешеходов.

• Модули управления обрабатывают входные сигналы в соответствии с выбранной логикой управления.

• Параметры синхронизации сигнала определяют, как работают фазы.

• Коммуникационные интерфейсы поддерживают связь с полевым оборудованием или системами управления дорожным движением более высокого уровня, где это применимо.

• Сигнальные выходы управляют работой индикации сигналов светофора.

Важность этих компонентов зависит от пересечения. Относительно простой перекресток может в первую очередь потребовать запрограммированного синхронизации и управления фазой, в то время как более крупная или скоординированная сеть может потребовать нескольких входов обнаружения, различных планов синхронизации, функций координации и дополнительных системных интерфейсов.

Вот почему выбор диспетчера должен начинаться с требований к организации дорожного движения, а не с общего заявления о том, что он «лучший» диспетчер.

Координированное управление несколькими перекрестками

Скоординированное управление сигналами светофора особенно важно, когда несколько перекрестков расположены на одном и том же коридоре или в пределах связанной транспортной сети.

Вместо того, чтобы рассматривать каждый перекресток как изолированный сигнал, скоординированное управление учитывает взаимосвязь между временем сигнала на разных перекрестках. Такие параметры, как длина цикла, разделение зеленого цвета, последовательность фаз и смещение, могут влиять на движение транспорта между соседними перекрестками.

Например, когда перекрестки на магистральной дороге должны работать в соответствии с согласованным временным планом, контроллер должен быть настроен так, чтобы временные соотношения между перекрестками поддерживали запланированное движение транспорта. Цель состоит не в том, чтобы просто максимально увеличить время зеленого движения на одном перекрестке, поскольку это без учета соседних сигналов может нарушить работу более широкого коридора.

Контроллер сигналов светофора серии FM5000, также называемый скоординированным контроллером сигналов светофора, разработан компанией FAMA как новое поколение скоординированных систем управления сигналами светофора. Согласно предоставленной информации о продукте, он сохраняет стандартные функции, присущие обычным скоординированным контроллерам, но при этом включает модульную конструкцию и дополнительные основные технологии.

Заявленные функции управления включают в себя:

• Индуктивное управление

• Адаптивное управление

• Поддержка пешеходного перехода

• Чрезвычайный приоритет

• Многопериодные временные схемы

• Скоординированный контроль

Эти функции позволяют архитектуре контроллера удовлетворять различные требования к управлению трафиком вместо того, чтобы полагаться на один фиксированный режим работы.

Индуктивное управление: использование обнаружения транспортных средств в качестве входного сигнала управления

Индуктивное управление использует информацию об обнаружении дорожного движения в качестве входных данных для управления сигналами. В типичном приложении обнаружение транспортных средств может предоставить информацию о том, присутствуют ли транспортные средства на подъезде или полосе движения.

Это создает важное отличие от работы с чисто фиксированным временем. Вместо того, чтобы полагаться исключительно на заранее определенное предположение о потребности в трафике, контроллер может использовать информацию обнаружения в рамках сконфигурированной логики управления.

Например, на перекрёстке может наблюдаться разный спрос в зависимости от подхода в разные периоды времени. Если обнаружение транспортного средства указывает на то, что спрос сосредоточен на одном подходе, контроллер может использовать доступную информацию обнаружения в соответствии со своей настроенной стратегией управления.

Точная технология обнаружения зависит от конфигурации системы. Решения FAMA по интеллектуальному управлению сигналами могут интегрировать такие технологии, как катушки, геомагнетизм, RFID, радар и технологии визуальной идентификации для обнаружения и мониторинга дорожного движения.

Поэтому для покупателей ключевой вопрос заключается не просто в том, поддерживает ли контроллер «обнаружение транспортных средств», а в том, какие методы обнаружения необходимы для проекта и могут ли архитектура и интерфейсы контроллера их реализовать.

Адаптивное управление сигналами светофора для изменения спроса на трафик

Адаптивное управление отвечает требованиям, отличным от обычного согласованного времени.

План с фиксированным графиком обычно разрабатывается для определенных условий дорожного движения. Однако спрос на трафик может меняться в течение одного периода эксплуатации. Когда объемы или движения трафика меняются, временной план, разработанный для других условий, может больше не отражать текущий спрос.

Адаптивное управление сигналами трафика использует доступную информацию о трафике для настройки времени сигнала в соответствии с настроенной логикой управления и текущими условиями трафика.

Например, когда потребность в трафике меняется в зависимости от подхода, адаптивное управление может использовать информацию обнаружения в качестве входных данных при определении того, как следует регулировать синхронизацию сигнала. Это делает адаптивное управление особенно актуальным на перекрестках, где интенсивность движения значительно варьируется, а не остается относительно предсказуемой.

Однако адаптивное управление не следует автоматически рассматривать как замену скоординированного управления. Эти две функции отвечают различным требованиям управления.

Скоординированный контроль фокусируется на временных соотношениях между перекрестками или вдоль транспортного коридора. Адаптивное управление направлено на реагирование на изменение спроса на трафик. Поэтому контроллеру светофоров может потребоваться поддержка обоих типов управления, когда проект требует координации сети вместе с изменяющимся спросом на трафик.

Многопериодная синхронизация для различных моделей трафика

Спрос на трафик часто различен в периоды утренней пиковой нагрузки, дневной работы, вечернего пика и периодов пониженного спроса. Использование единой конфигурации синхронизации для всех условий может оказаться неподходящим для каждого перекрестка.

Многопериодные временные схемы позволяют настраивать разные временные планы для разных периодов.

Временной план может включать в себя такие параметры, как:

• Длина цикла

• Последовательность фаз

• Зеленый раскол

• Настройки координации

• Компенсировать

• Другие настроенные параметры синхронизации сигнала

Цель состоит в том, чтобы привести план работы диспетчера в соответствие с различными ожидаемыми условиями дорожного движения.

Например, магистральный коридор может потребовать одной стратегии координации в период пиковой нагрузки и другой — в период снижения спроса. Аналогичным образом, перекрёсток со значительно разным спросом в направлении утром и вечером может потребовать разных временных схем.

Поэтому для групп по закупкам поддержка нескольких временных планов должна оцениваться в соответствии с фактическим графиком работы и требованиями организации дорожного движения, а не просто проверять, указывает ли диспетчер «многопериодное расписание» в качестве функции.

Пешеходный переход и экстренный приоритет

Движение транспортных средств – не единственный фактор, который следует учитывать при контроле на перекрестках.

Требования к пешеходному переходу требуют дополнительных этапов и сроков. Контроллеру необходимо учитывать спрос пешеходов в рамках настроенной последовательности сигналов, сохраняя при этом заданную работу перекрестка.

Это становится особенно актуальным на перекрестках рядом с коммерческими районами, общественными объектами, транспортными узлами, школами и другими местами, где движение пешеходов составляет важную часть схемы дорожного движения.

Аварийный приоритет учитывает еще одно особое эксплуатационное требование. Движение транспортных средств экстренной помощи может потребовать приоритетного лечения, которое отличается от обычной координации сигналов.

Контроллеру, поддерживающему аварийный приоритет, необходимо учитывать это особое требование в своей логике управления, а не рассматривать каждое состояние дорожного движения как стандартный цикл.

Таким образом, важный вопрос о закупках заключается не просто в том, поддерживает ли контроллер пешеходные или аварийные функции, а в том, как эти функции взаимодействуют с обычными требованиями по управлению фазой и координации.

Как выбрать автоматизированную систему управления светофором

Выбор автоматизированной системы управления светофором следует начинать с требований к перекрестку и сети.

1. Определите тип перекрестка и схему движения.

Сначала определите, включает ли проект:

• Один изолированный перекресток

• Несколько согласованных перекрестков

• Артериальный коридор

• Более крупная сеть управления дорожным движением

Требования к эксплуатации могут существенно различаться. Контроллер изолированного перекрестка может сосредоточиться на контроле и обнаружении фазы, в то время как скоординированная сеть требует дополнительного внимания к длине цикла, смещению, временным планам и связи.

2. Определите необходимое количество фаз.

Количество и последовательность фаз сигнала напрямую влияют на конфигурацию контроллера.

Прежде чем выбрать контроллер, команда проекта должна определить необходимые движения транспортных средств, движения пешеходов, повороты и специальные фазы.

В этом случае контроллер должен быть совместим с требуемой конфигурацией фаз и сигнальными выходами.

3. Подтвердите требования к обнаружению

Обнаружение — это связь между фактическими условиями дорожного движения и автоматическим контролем сигналов.

В зависимости от проекта для обнаружения могут использоваться такие технологии, как индуктивные петли, геомагнитное обнаружение, радар, RFID или визуальная идентификация.

Таким образом, в спецификации закупок должно быть указано:

• Требуемая технология обнаружения

• Требуемые места обнаружения

• Входные требования для обнаружения

• Как информация об обнаружении будет использоваться стратегией контроля

Это особенно важно, когда требуется адаптивное управление или работа в зависимости от спроса.

4. Оцените требования к координации

Для нескольких перекрестков определите, требует ли проект скоординированного контроля.

Ключевые вопросы включают в себя:

• Какая стратегия длины цикла будет использоваться?

• Как будет настроено зеленое разделение?

• Какие отношения смещения необходимы?

• Будут ли использоваться разные временные планы?

• Как будет меняться координация в разные периоды движения?

Эти вопросы помогают определить, достаточна ли базовая конфигурация контроллера или более подходящим является скоординированный контроллер светофоров.

5. Проверьте требования к пешеходам и чрезвычайным ситуациям.

Пешеходный переход и приоритет чрезвычайной ситуации должны определяться при проектировании системы, а не добавляться в качестве второстепенных соображений.

Контроллер следует оценить в соответствии с требуемой логикой управления, последовательностью фаз, временными схемами и взаимодействием с нормальной скоординированной работой.

6. Рассмотрите возможность коммуникации и системной интеграции.

Автоматизированная система управления светофором обычно включает в себя нечто большее, чем сам контроллер.

Системным интеграторам и транспортным подрядчикам следует учитывать, как контроллер соединяется с:

• Оборудование для обнаружения транспортных средств

• Головки светофоров

• Пешеходные системы

• Полевое оборудование

• Центральные системы управления дорожным движением

Возможности связи особенно важны, когда несколько перекрестков должны работать как часть более широкой интеллектуальной системы управления дорожным движением.

Точные требования к интерфейсу и связи следует подтверждать в соответствии со спецификацией проекта, а не предполагать из общего описания продукта.

Почему модульная конструкция важна для управления светофорами

Проекты управления дорожным движением часто предъявляют различные требования в зависимости от размера перекрестка, структуры движения, методов обнаружения и сетевой архитектуры.

Модульная конструкция контроллера может обеспечить более структурированный подход к настройке системы для удовлетворения этих различных требований.

Контроллер светофоров серии FM5000 использует модульную конструкцию как одну из заявленных архитектурных характеристик. В сочетании с функциями координированного управления, индуктивного управления, адаптивного управления, пешеходного перехода, аварийного приоритета и многопериодной синхронизации архитектура предназначена для удовлетворения более широкого спектра требований к управлению дорожным движением, чем традиционный подход с фиксированными функциями.

Для групп закупок модульную конструкцию следует оценивать с практической точки зрения:

• Может ли контроллер обеспечить необходимую конфигурацию управления?

• Можно ли интегрировать необходимые входы обнаружения?

• Может ли система поддерживать необходимые фазы сигнала?

• Можно ли настроить стратегию синхронизации для разных периодов трафика?

• Может ли контроллер участвовать в согласованной работе?

• Сможет ли архитектура удовлетворить будущие требования проекта?

Ответы должны основываться на фактической конфигурации продукта и спецификациях проекта.

Выбор контроллера: что следует сравнивать покупателям?

При сравнении автоматического контроллера светофора покупатели должны учитывать требования к полному управлению, а не одну изолированную спецификацию.

Такой подход обеспечивает более содержательную основу для сравнения поставщиков, чем использование обобщенных описаний, таких как «высокая производительность» или «усовершенствованное интеллектуальное управление».

Подход FAMA к интеллектуальному управлению светофорами

FAMA — ведущее предприятие в отрасли светофоров в Китае

Янчжоу FAMA Intelligent Equipment Co., Ltd. (FAMA) предоставляет интегрированные решения для интеллектуального транспорта, корпоративная миссия которых — «сделать путешествия безопаснее и умнее».

FAMA Traffic фокусируется на трех основных областях: интеллектуальное управление сигналами, интеллектуальная безопасность дорожного движения и многофункциональный интеллектуальный столб 5G, а также предоставляет услуги, включая оптимизацию синхронизации сигналов светофора, эксплуатацию и техническое обслуживание, а также размещение.

В области интеллектуального управления сигналами FAMA фокусируется на индивидуальных сценариях управления сигналами светофора. Заявленный технический подход объединяет технологии, связанные с дорожным движением, включая катушки, геомагнетизм, RFID, радар и визуальную идентификацию, для мониторинга транспортных потоков и пешеходных потоков на перекрестках и динамической оптимизации схем управления движением.

Этот подход на уровне системы актуален, когда для проекта требуется нечто большее, чем просто отдельный контроллер светофоров, и вместо этого требуется обнаружение, контроль, координация и оперативное управление для совместной работы.

Для покупателей, оценивающих лучший автоматизированный контроллер светофоров, ассортимент продукции FAMA и проектные приложения предоставляют полезные ссылки для понимания того, как оборудование управления светофорами может применяться в реальных проектах интеллектуального транспорта.

Контроллер светофоров серии FM5000 спроектирован как скоординированная система управления светофорами, которая сочетает в себе такие известные функции, как индуктивное управление, адаптивное управление, поддержку пешеходных переходов, приоритет экстренных ситуаций и многопериодные схемы с модульной архитектурой.

Команды по закупкам могут просматривать проектные приложения и ассортимент продукции FAMA , чтобы оценить контроллеры и интеллектуальные решения для дорожного движения в контексте требований собственного проекта.

Вывод: выбор контроллера исходя из требований управления дорожным движением

Правильный автоматический контроллер светофора следует выбирать в соответствии с реальной проблемой управления дорожным движением, которую он должен решить.

Для изолированного перекрестка основными факторами могут быть конфигурация фаз, входы обнаружения, синхронизация сигнала и требования к пешеходам. Для нескольких перекрестков все большее значение приобретают длина цикла, разделение зеленой зоны, смещение, временные планы и скоординированный контроль. Там, где спрос на трафик существенно меняется, адаптивный контроль и обнаружение в реальном времени также могут стать важными частями стратегии управления.

На системном уровне автоматизированная система управления светофором должна объединить обнаружение трафика, синхронизацию сигнала, управление фазой, координацию, связь и полевое оборудование в согласованную операционную архитектуру.

Вот почему оценка лучшего автоматизированного контроллера светофора должна быть сосредоточена на функциональной совместимости, а не на общих заявлениях о производительности. Покупатели должны проверить, может ли контроллер поддерживать необходимые методы обнаружения, режимы управления, конфигурацию фаз, стратегию координации, пешеходный переход, приоритет экстренной помощи, многопериодную синхронизацию, интерфейсы связи, модульную архитектуру и требования к будущему расширению.

Для транспортных агентств, системных интеграторов, инженерных подрядчиков и покупателей инфраструктуры эти технические требования обеспечивают более практичную основу для выбора контроллера светофора, решения для адаптивного управления светофором, скоординированного контроллера светофора или более широкой интеллектуальной системы управления светофором.