vbogdanovic_dodatak staroj knjizi iz teorije saobracajnog toka

1.1. PRAKTINI POSTUPCI UTVRIVANJA PARAMETARA KRETANJA POJEDINANIH VOZILA Savremene tehnologije omoguile su razvoj razliitih ureaja za merenje parametara kretanja vozila. Savremeni automobili imaju ugraene ureaje koji prate trenutne parametre kretanja, a neki od tih podataka se koriste za poboljanje stabilizacije vozila, definisanje reima kretanja, davanje razliitih korisnih informacija vozau itd. Meutim, zbog specifine namene ovih ureaja i naina obrade podataka oni do sada nisu imali praktinu primenu u teoriji saobraajnog toka. Iz tog razloga postoje specijalni ureaji koji su konstruisani za merenje parametara kretanja vozila. Uglavnom su to dinamometarski, radarski, ili GPS ureaji, koji se lako ugrauju u vozila koji slue za utvrivanje razliitih parametara kretanja pojedinanih vozila na postojeoj mrei. Za utvrivanje parametara kretanja na planiranoj mrei koriste se razliiti softverski paketi za simulaciju. Ovi paketi omoguavaju oitavanje odreenih parametara kretanja za sva vozila koja se nalaze na posmatranoj mrei, najee brzine kretanja. 1.1.1. MERENJE PARAMETARA KRETANJA VOZILA NA POSTOJEOJ MREI Merenje parametara kretanja pojedinanih vozila na postojeoj mrei mogue je vriti razliitim ureajima koji se postavljaju na opitno vozilo. Za definisanje reima kretanja najznaajnije je poznavanje brzine i ubrzanja. Razvoj komunikacione tehnologije omoguio je da se na tritu pojave GPS ureaji koji slue za merenje razliitih parametara kretanja vozila na ulinoj mrei.

Slika Error! No text of specified style in document.-1. PerformanceBox Sport.

Izgled

GPS

ureaja

Jedan od ureaja koji se u praksi pokazao kao izuzetno pouzdan za merenje parametara kretanja vozila prikazan je na slici 1-11. Odsek za snimanje moe biti deo vangradske deonice puta, a moe biti i deo uline mree prikazan na sledeoj slici.

9

Teorija saobraajnog toka

Slika Error! No text of specified style in document.-2. oznaenim karakteristinim takama

Izgled

odseka

sa

Prilikom vonje na izabranom odseku potrebno je brzinu i nain vonje uskladiti sa kretanjem ostalih uesnika u saobraajnom toku. Rezultat jednog merenja na prikazanom odseku dat je na slikama 1-13 i 1.14.

Slika 1.13. Grafiki prikaz odnosa brzina-put na posmatranom odseku

10


Slika 1.14. Grafiki prikaz odnosa brzina-vreme na posmatranom odseku

Navedeni ureaj, osim grafikih prikaza omoguava i tabelarni prikaz rezultata merenja. U sledeoj tabeli dat je prikaz rezultata merenja na prikazanom odseku.Tabela 1.1 Apsolutne i prosene vrednosti parametara vremena, udaljenosti i brzine na posmatranom odseku

Ukoliko se kretanje pojedinanog vozila prilagodi brzini kretanja toka, u situaciji kada se merenje ponovi nekoliko puta u razliitim uslovima odvijanja saobraaja, ovakva merenja mogu posluiti i za utvrivanje parametara saobraajnog toka na izabranom delu putne i uline mree. Za utvrivanje ubrzanja mogu se koristiti elektronski dinamometri koji prave po nekoliko desetina merenja u sekundi.

Slika 1.15. Izgled akcelerometra VERICOM VC 400

Slika 1.16. Izgled akcelerometra postavljenog na vetrobransko staklo

Ovakvi ureaji omoguavaju formiranje digitalnih zapisa brzina i ubrzanja, odnosno usporenja na odreenim odsecima na kojima se vri merenje

11


Slika 1.17. Prikaz dijagrama izmerenih brzina i ubrzanja na posmatranom odseku

UTVRIVANJEM PARAMETARA KRETANJA U FUNKCIJI KARAKTERISTIKA PUTA NA POSTOJEOJ MREI Brzina kretanja vozila, kao i ubrzanje limitirano je uglavnom snagom motora i ureaja za prenos snage, tako da oni zavise od vrste i tipa vozila. Eksploatacijom se umanjuju performanse vozila, odnosno njegove vozno-dinamike sposobnosti. Meutim, vrednosti brzina i ostalih parametara kretanja u realnom saobraajnom toku zavisi od karakteristika puta i saobraajnog toka. Najvei ograniavajui faktor ograniavanja kretanja vozila su horizontalne krivine. U horizontalnim krivinama javlja se dejstvo centrifugalnih sila koje tee da udalje vozilo od centra krivine, a ravnoteu im prave sile trenja. Ukoliko brzina pree kritine vrednosti dolazi do isklizavanja vozila ka temenu krivine. Iz tog razloga za odseku puta sa horizontalnim krivinama utvruje se vrednost maksimalne brzine koja se moe ostvariti prema sledeem obrascu: 1.1.2.[1-44]

gde je: g poluprenik krivine (m) ubrzanje zemljine tee (m/s2) bono ubzanje popreni nagib u krivini12


Pored krivina, na veliinu brzine i ostalih parametara kretanja utiu karakteristike uzdunog nagiba, odnosno veliina uzdunog nagiba i duina odseka na kojoj se on ostvaruje. Karakteristike uzdunog nagiba posebno utiu na parametre kretanja kod vozila sa veom specifinom masom, odnosno kod teretnih vozila Na sledeoj slici prikazan je uticaj uzdunog nagiba na brzinu kretanja teretnog vozila specifine mase 120 (kg/km).

Slika 1.18. Prikaz dijagrama karakteristinih vrednosti brzina teretnih vozila na deonicama sa uzdunim nagibom

UTVRIVANJE PARAMETARA KRETANJA VOZILA NA PROJEKTOVANOJ MREI Na projektovanoj putnoj ili ulinoj mrei parametri kretanja vozila mogu se utvrditi korienjem odgovarajuih analitikih obrazaca, korienjem uoptenih tablinih vrednosti, na bazi simulacionih modela. 1.1.3. Analitiki obrasci i tabline vrednosti koriste se na identian nain kao za postojeu mreu, uz uvaavanje projektnih elemenata puta. Ograniavajui faktori kao i na postojeoj mrei predstavljaju karakteristike poprenog profila puta, horizontalne trase i uzdunog nagiba tako da se mogu primeniti iste tabline vrednosti i isti obrasci. Razvoj raunara uslovio je pojavu programskih paketa pomou kojih je mogue vriti analize stanja na postojeoj i planiranoj putnoj i ulinoj mrei. Danas se u13


inenjerskoj praksi koriste razliiti programi za analize i simulacije, a najee koriste Trafficware Synchro Studio, Paramics, Visum, Vissim itd. Trafficware Synchro Studio SimTraffic je posebno razvijen za inenjere i transportne strunjake, on omoguava modelovanje kompleksnih raskrsnica i raskrsnica na putevima sa naknadnim prikazom rezultata u punoj 3D formi. Ovaj softver omoguava simulaciju saobraajnih tokova i praenje razliitih parametara kretanja vozila na prilazima raskrsnici.

Slika 1.19. Prikaz raskrsnice u Trafficware

Paramics je vienamenski programski paket razvijan u zadnjih petnaest godina koji omoguava mikrosimulacije i vizuelizaciju saobraaja na putnoj i ulinoj mrei.

Slika 1.20. Prikaz dela mree na kome se vri simulacija u Paramics-u

VISUM je kompleksan, sveobuhvatan i fleksibilan softverski sistem koji se14


koristi za saobraajno planiranje. U upotrebi je na svim kontinentima, koristi se za planiranje saobraaja u gradovima, regijama, dravama. Poto je dizajniran za multimodalnu analizu on objedinjuje sve relevantne vidove transporta (automobile, teretna vozila, autobuse, peake i bicikliste) u jedan konzistentan model mree. Ovaj softver sadri i mikroskopski sistem za simulaciju saobraaja VISSIM, koji obezbeuje korisnicima izuzetno kvalitetnu paletu alata za modelovanje (simulaciju) i praenju razliitih parametara na postojeoj i planiranoj mrei.

Slika 1.21. 3D simulacija u VISSIM-u

2.2.1

ZAUZETOST

Parametri saobraajnog toka koji su prostorno vezani za deonicu puta, a vremenski za trenutak, kao to su srednja prostorna brzina, rastojanje sleenja i gustina se veoma teko mogu utvrditi neposrednim merenjem. Iz tog razloga se, odreenim postupcima, u okviru lokalnih merenja utvruje priblina vrednost ovih parametara saobraajnog toka koja je vezana za dui vremenski interval snimanja od trenutka, koji je osnovna karakteristika prostorno zavisnih parametara saobraajnog toka. Jedan od parametara saobraajnog toka koji se utvruje lokalnim merenjima i ima dimenziju gustine je Zauzetost (Occupancy). Zauzetost se definie kao odnos izmeu perioda vremena u kome se vozila nalaze iznad posmatranog preseka puta u odnosu na ukupan vremenski period posmatranja T. Iz tog razloga, zauzetost ima vie praktini nego teorijski znaaj, vezan za odreeni postupak merenja kojim se utvruju pribline srednje vrednosti gustine u odreenom periodu vremena.15


Ukoliko se protok meri detektorom, za svako individualno vozilo vreme provedeno iznad detektora zavisi od brzine kretanja vozila njegove duine i merne irine koju zazima detektor . Detektor registruje vreme od momenta prelazak prednjeg kraja vozila preko leve strane idnuktivnog kalema detektora, do momenta kada zadnji branik pree preko desne strane kalema detektora. U skladu sa prethodno navedenim, zauzetost se moe izraziti sledeom matematikom formulom2-4

gde su:- duina vozila, - duina zone koju zahvata detektor, - srednja vremenska brzina vozila, T period snimanja,

Ukoliko prethodnu jednainu pomnoimo i podelimo sa brojem vozila N, prethodna jednaina e dobiti sledei oblik: 2-5 Uzimajui u obzir relacije za protok srednju prostornu brzinu dobijamo da je. 2-6 odnosno: 2-7 Ako se zna da period T predstavlja zbir vremenskih intervala sleenja th, mnoei prethodnu relaciju sa dobija se: 2-8 2-9 Ukoliko se u obzir uzme prosena duina vozila L, dobija se: 2-10 Ako se podsetimo da je , dobijamo da se zauzetost:moe izraziti kao:2-1116


Ako se zna da je koncetracija, kao jedan od oblika gustine,

dobijamo da je:2-12

Ako uzmemo da je irina detektora automobila dobijamo da je:

konstanta, a da je

prosena duina2-13

gde je:konstanta

Uzimajui u obzir prethodno navedeno, dobijamo da je:2-14

Zauzetost i protok su parametri koji se relativno lako mogu meriti pa prikazana jednaina moe posluiti za odreivanje srednje prostorne brzine, parametra koji se znatno tee moe utvrditi neposrednim merenjem. Prethodne relacije vae i u sluaju kada duina vozila varira, s tim to to treba uvaiti u postupku prorauna. U sluaju kada je tok heterogen i u kome pored duine znaajno variraju i brzine vozila, iskazani odnos brzine i protoka moe biti donekle poremeen. 2.2.2 KONCENTRACIJA

Pored zauzetosti, jo jedan parametar toka koji se utvruje lokalnim merenjima i ima dimenziju gustine u duem vremenskom periodu je Koncentracija (Concentration). Gustina je u teoriji saobraajnog toka mera koncentracije vozila na nekom odseku u trenutku, a koncetracija kao oblik gustine podrazumeva meru srednju vrednosti gustine u nekom periodu. Engleski naunih Wardrop, J. G.1 istakao je da se saobraajni tok moe smatrati skupom pojedinanih tokova, u kojima vozila putuju istom brzinom i pojavljuju se sluajno. Posebno je vano napomenuti da se u pojedinanom toku sluajnost pojave mora odnositi na razmak izmeu vozila, kao i da sva vozila u njemu imaju konstantnu brzinu. Prema tome, na posmatranom odseku se u jednom trenutku1

Wardrop, J. G. (1952) "Some theoretical aspects of road traffic research," Proceedings of the Institution of Civil Engineers, Part II, 1, 325-378 17


zbog postojanja vie razliitih pojedinanih tokova moe pojaviti vie razliitih gustina. Isto tako, ako protok i brzinu merimo na vie razliitih preseka posmatranog odseka, rezultati merenja, teorijski mogu biti razliiti. to je udaljenost izmeu mernih taaka vea, a posmatrani tok rei, verovatnoa pojave razliitih rezultata je vea. Poznato je da se srednja prostorna brzina moe izraunati na osnovu lokalnih merenja, praktino merenja na preseku puta . U skladu sa tim, koncentracija se moe definisali i kao odnos protoka i srednje prostorne brzine merene na jednom preseku puta u nekom periodu vremena.2-15

Privremene koncentracije, kao i zauzetost moe se meriti samo na kratkom delu odseka, manjem od minimalne duine vozila, najee korienjem induktivnog detektora kao mernog ureaja. Na duim odsecima ovakva merenja, ne bi mogla zadovoljiti potrebnu preciznost, tako da nemaju ni teorijski ni praktini znaaj. 1.1.1 KRITINI INTERVAL SLEENJA VOZILA Prilikom prorauna kapaciteta raskrsnica jedan od parametara saobraajnog toka koji u najveoj meri utie na kapacitet i nivo usluge je kritini interval sleenja (critical gap) vozila. U teoriji saobraajnog toka, kritini vremenski interval sleenja definie se kao minimalno potrebna veliina intervala sleenja u glavnom toku koja omoguava jednom vozilu iz sporednog toka prolazak kroz sredite raskrsnice. Vozai koji sa svojim vozilima vre sporedni manevar (npr. skreu levo sa sporednog prilaza na kome je postavljen saobraajni znak II-2 (Obavezno zaustavljanje STOP) koriste svaki interval sleenja koji je jednak ili vei od kritinog da izvre prolazak kroz sredite raskrsnice. Kritini interval sleenja obeleava se sa ili . Veliinom kritinog intervala sleenja bavili su se mnogi naunici i utvrdili da on zavisi od mnogih faktora, kao to su vrsta i karakter sporednog manevra, veliina toka na glavnom prilazu, broj saobraajnih traga, uzduni nagib itd. U sledeoj tabeli date su vrednosti kritinog intervala sleenja prema metodu HCM-20002.2

HIGHWAY CAPACITY MANUAL, Transportation Research Board, National Research Council, Washington D.C. 2000. 18


Tabela 2.1. Preporuke za kritini interval sleenja prema HCM-2000.KRITINI INTERVAL SLEENJA s dvotrana etvorotrana napojna deonica napojna deonica 4,1 6,2 6,5 7,1 4,1 6,9 6,5 7,5

MANEVAR VOZILA LEVO sa glavnog prilaza DESNO sa sporednog prilaza PRAVO sa sporednog prilaza LEVO sa sporednog prilaza

1.1.2 VREME SLEENJA VOZILA U SPOREDNOM TOKU Vreme sleenja vozila u sporednom toku ili vreme kanjenja u startu vozila na sporednom prilazu (follow-up time), definie se kao vreme koje protekne od momenta kada prvo vozilo iz reda ekanja sa sporednog prilaza pree zaustavnu liniju i ue u sredite raskrsnice do momenta kada sledee vozilo pree zaustavnu liniju i ue u sredite raskrsnice. Prema tome, vreme sleenja u sporednom toku ili vreme kanjenja u startu, predstavlja period izmeu dva uzastopna ulaska vozila u sredite raskrsnice iz reda ekanja, a sastoji se od: - vremena kretanja u redu ekanja i zauzimanja eone pozicije - vremena osmatranja saobraajne situacije i donoenja odluke od strane vozaa o nastavku kretanja kroz sredite raskrsnice do starka Ovaj parametar obeleava se sa i njegova veliina znaajno utie na kapacitet prioritetnih raskrnsica. to je sporedni manevar komplikovaniji, to je vreme osmatranja i donoenja odluke od strane vozaa due, pa je i vremenski interval sleenja, odnosno kanjenja u startu, vee. Kao i za kritini interval sleenja postoje razne preporuke o veliini ovog parametra. U sledeoj tabeli date su vrednosti ovog parametra prema preporukama HCM-2000.

19


Tabela 2.2. Preporuke za interval sleenja u sporednom toku prema HCM-2000.Vreme sleenja 2,2 3,3 4,0 3,5

Manevar vozila Levo sa glavnog prilaza Desno sa sporednog prilaza Pravo sa sporednog prilaza Levo sa sporednog prilaza

[s]

1.2. RASTOJANJE SLEENJA VOZILA Sa praktinog aspekta rastojanje sleenja vozila, kao pokazatelj-parametar saobraajnog toka, predstavlja prostorni razmak izmeu ela dva uzastopna vozila u saobraajnom toku u jednom smeru za jednosmerne saobraajnice, odnosno u oba smera za dvosmerne saobraajnice. Osnovni simbol za iskazivanje rastojanja sleenja je (Sh). Osnovna jedinica u kojoj se iskazuje rastojanja sleenja je metar (m). Sa gledita realnih saobraajnih tokova na odseku puta zavisno od naina posmatranja toka u odnosu na prostor i vreme razlikujemo: (a) Pojedinana rastojanja izmeu uzastopnih vozila u saobraajnom toku (Shi) koja su se nala u odreenom trenutku na posmatranom odseku (s); (b) Srednja vrednost trenutnih rastojanja izmeu svih vozila u saobraajnom toku ( Sh ) koja su se nala u odreenom trenutku na posmatranom odseku ili deonici puta (S).

Slika Error! No text of specified style in document.-143. Rastojanje sleenja izmeu vozila u saobraajnom toku (Shi) u odreenom trenutku na20


odseku (s)

Rastojanje sleenja kao osnovni parametar saobraajnog toka pogodan je za dublje razumevanje i opisivanje interakcijskih odnosa vozila u saobraajnom toku, za prost tok ili za pojedine nizove u okviru sloenog toka. Znaaj ovog parametra posebno se ogleda u definisanju matematskih modela za opisivanje saobraajnih tokova. Sa teorijskog aspekta, tj. sa aspekta teorije saobraajnog toka, rastojanje sleenja kao pokazatelj-parametar saobraajnog toka predstavlja prostorni razmak izmeu ela uzastopnih jednakih voznih jedinica u jednom nizu koja se kreu u jednom smeru. Podrazumeva se da za upravljaima jednakih voznih jedinica (najpriblinijih PA) sede vozai jednakih psihofizikih karakteristika koji u svakom trenutku jednako reaguju u vonji.

1.1.3 RASTOJANJE U strunoj terminologiji za duinu odseka (s) esto se kratko kae rastojanje, to treba razlikovati od rastojanja sleenja vozila. Preciznije, rastojanje u teoriji saobraajnog toka predstavlja duinu odseka na kome se razmatraju uslovi kretanja motornih vozila, odnosno saobraajnih tokova na mrei drumskih saobraajnica. Odsek je deo puta sa homogenim tehniko-eksploatacionim karakteristikama. Odsek je po pravilu manji od saobraajne deonice, ili jednak sa saobraajnom deonicom. Odsek puta moe biti za jednosmerne saobraajne tokove sa jednom ili vie saobraajnih traka, kao i za dvosmerni saobraaj sa 2 ili vie saobraajnih traka. Odsek pravog puta bez uspona sa savremenim ravnim kolovozom dovoljne irine za kretanje jednog niza vozila u jednom smeru odgovara idealnim putnim uslovima. Ako se na ovakvom odseku kree jednonizni jednosmerni tok putnikih vozila za te uslove se kae da su praktino idealni uslovi. Osnovna jedinica za iskazivanje rastojanja u teoriji saobraajnog toka jeste metar. Nije iskljuena i vea jedinica tj. kilometar. Osnovni simbol za obeleavanje rastojanja jeste (S), a esto se koriste i simboli (L) i (d). 1.3. MERENJE PARAMETARA SAOBRAAJNOG TOKA Merenje parametara i utvrivanje osobenosti saobraajnog toka neophodno je za potrebe planiranja saobraaja kao i za potrebe planiranja, projektovanja i21


eksploatacije mree gradskih i vangradskih saobraajnica. Upravljanje saobraajem, spreavanje stvaranja zastoja na putnoj i ulinoj mrei i brzo i efikasno delovanje u sluaju njihove pojave, nije mogue bez dobre informacione osnove o saobraajnim tokovima. Od ezdesetih godina prolog veka u svim razivijenim zemljama prate se karakteristike saobraajnih tokova na mrei dravnih puteva. U poslednjim decenijama prolog veka praenje karakteristika saobraajnog toka postaje neizbena aktivnost na svim vanijim putevima i ulicama. Danas se na gotovo svim novoprojektovanim semaforisanim raskrsnicama postavljaju detektorski ureaji za merenje parametara saobraajnog toka. Za potrebe organizovanja Olimpijskih igara u Pekingu postavljeno je nekoliko hiljada razliitih ureaja za merenje parametara saobraajnog toka. Ureaji za merenje parametara saobraajnog toka drastino su se promenili u zadnjih dve decenije, meutim procedura merenja se kao i ranije svodi na3:merenje na preseku, merenje na kratkom segmentu (duina oko 10 m), merenje na odseku (duina najmanje 500 m), merenje parametara toka snimanjem u pokretu (pokretni posmatra), zonsko snimanje i merenje parametara toka primenom ITS tehnologije.

Slika 2-15. Postupci snimanja parametara saobraajnog toka

3

Fred L. Hall, Traffic Flow Theory, Chapter 2, Transportation Research Board, 1992, Washington D.C.22


1.1.4 ISTORIJSKI RAZVOJ UREAJA ZA MERENJE PARAMETARA SAOBRAAJNOG TOKA Merenje parametara saobraajnog toka zapoelo je i pre nego to su definisane osnovne zakonitosti koje vladaju u saobraajnom toku, odnosno pre uspostavljanja Teorije saobraajnog toka kao posebne naune discipline. Prva manuelna brojanja i merenja protoka vrili su policajci u Njujorku i u nekim drugim gradovima istone obale poetkom 20 veka. Prvi senzor za detektovanje vozila razvio je Charles Adler, Jr., koji je bio zaduen za signalizaciju na Baltimorskoj eleznici. On je razvio senzor koji bi se aktivirao kada voza oglasi sirenu svoga automobila na lokaciji na kojoj su postavljeni ureaji za brojanje. Ovaj ureaj se sastojao od mikrofona montiranog u maloj kutiji postavljenoj na stub pokraj puta. Ovaj ureaj je prvi put instaliran 1928. godine na raskrsnici u Baltimoru. Adler je nastavio njegov rad sa zvunim senzorima i 1931. godine predstavio je drugi detektor zvuka, koji se sastojao od upljih elinih kutija koje su bile ugraene u neposrednoj blizini raskrsnica. Ove kutije pojaavale su zvuk tokova vozila koja su prolazila i usmeravale zvuk do mikrofona. Gotovo istovremeno Henry A. Haugh inenjer elektrotehnike, razvio je senzor koji se aktivirao usled pritiska od toka, a sastojao se od dve metalne ploe ploe koje bi usled pritiska ostvarile kontakt i zatvorile strujni krug. Senzori ovog tipa je imao iroku upotrebu vie od 30 godina kao glavno sredstvo za detekciju vozila na raskrsnicama. Mehaniki problemi kontakta izmeu metalnih ploa doveli su do uvoenja elektro-pneumatskog senzora. Iako je ovaj ureaj naao primenu, zahtevao je visoke trokove instalacije, a detekcija vozila je bila ograniena veliinom vazdunog talasa koji aktivira kapsulu koja vri prebrojavanje vozila. Vremenom su se razvijali i drugi tipovi senzora za merenje parametara saobraajnog toka. Prvo merenje parametara saobraajnog toka meodoom pokretnog posmatraa izvreno je 1954. god. od strane naunika Wandropa i Charleswortha. Prvo neprekidno brojanje saobraaja u periodu jedne godine u svetu izvreno je 1950. god. u SAD pomou automatskih brojaa saobraaja, u Velikoj Britaniji 1956. god. Ovi podaci omoguili su da se uopte zakonitosti neravnomernosti , a u naem regionu u Sloveniji 1975. god. Ureaji za merenje parametara saobraajnog toka rade na razliitim principima kao to su:Detekcija promene induktiviteta, Detekcija promene pritiska, Mikrotalasna detekcija, Video detekcija.

Pored toga, postoje i ureaji koji rade na principu:23

Teorija saobraajnog tokamagnetne detekcije, pasivne i aktivne detekcije infrared talasa, detekcije promene zvuka.

Meutim, ureaji koji rade na prethodno navedenim principima detekcije se trenutno znatno ree koriste u praksi.

1.1.5 INDUKTIVNI DETEKTORI Od samog otkria induktivnih petlji u ranim ezdestim godinama prologa veka, ova vrsta detektora je bila i do danas ostala najzastupljeniji nain detekcije vozila. Induktivni senzori, odnosno petlja ugrauju se u kolovoz, tako da se prolaskom vozila preko petlje menja njena induktivnost. Merenjem promene induktivnosti vri se detekcija vozila u ureaju koji je povezan na iduktivnu petlju. Zavisno od gabarita vozila menja se induktivnost petlja, to omoguava sistemu da klasifikuje vozila prema kategoriji. Sadanji sistemi koji rade na principu induktivnih petlji imaju siguran i stabilan rad koji nije ostljiv na promenu vremenskih uslova.

Slika 2-16. Nain postavljanja induktivnih petlji Prilikom instaliranja, u kolovoz se uvek postavljaju parovi induktivnih petlji na odreenom razmaku koji omoguava kvalitetno primanje signala u vidu promene induktivnosti. Na taj nain mogue je utvrditi: kategoriju vozila (neki sistemi i do 25 kategorija, uobiajeno 8-9 kategorija), brzina pojedinanih vozila i srednju vremensku brzina saobraajnog toka, vremenski interval sleenja, zauzetost.

Na osnovu ovih parametara mogue je indirekno odrediti i ostale parametre24


saobraajnog toka. Pored toga detektorski ureaji mogu se koristiti i za utvrivanje: reda ekanja ispred raskrsnica od zaustavne linije do najudaljenijeg detektora, detektovanje najave radi produenje faze ili izmene signalnog plana, detektovanje incidentnih situacija (zastoja, saobraajnih nezgoda), detetkovanje specijalnih vozila (vozila javnog prevoza, hitne pomoi, vozila vatrogasne slube i ostalih vozila u kojim se ugradi jednostavan dodatni ureaj).

Ureaji koji rade na principu merenja promene induktiviteta su veoma jednostavni i jeftini i zato su veoma rasprostanjeni na tritu. Danas je ova vrsta ureaja dominanta na tritu i gotovo svi automatski brojai saobraaja, prvenstveno zbog cene i stabilnog rada, rade na ovom principu.

1.1.6 PNEUMATSKI DETEKTORI Pneumatski detektori zasnovani su na principu merenje razlike pritisaka koja se stvara prilikom prolaska vozila preko posude (cevi-creva) u kojoj se nalazi fluid. Slino kao kod induiktivnih detektora u zavisnosti od poloaja posuda sa fluidom moemo meriti: kategoriju vozila brzina pojedinanih vozila i srednju vremensku brzina saobraajnog toka, vremenski interval sleenja, zauzetost.

Slika 2-17. Nain postavljanja pneumatskih detektora Na slici je pokazan mobilni ureaj koji radi na principu promene pritiska u posudi U zavisnosti od potreba merenja posude sa fluidom se mogu postaviti na bliem (merenje protoka) ili veem rastojanju (merenje brzine, rastojanja sleenja i25


zauzetosti).

1.1.7 MIKROTALASNI (RADARSKI) DETEKTORI Mikrotalasni detektori rade na principu Doplerovog efekta i zbog toga oni mogu detektovati iskljuivo vozila u pokretu. Koriste se za merenje parametara saobraajnog toka, kao i za detekciju vozila u cilju upravljanja saobraajem. Taka detekcije moe biti udaljena i do 100 m od ureaja, a neki ureaji omoguavaju detekciju na vie saobraajnih traka istovremeno. Za razliku od prethodno navedenih ureaja, radarski ureaji detektuju i smer kretanja vozila. Na ovaj nain, po potrebi, mogu se detektovati samo vozila koja se kreu u odreenom smeru i na taj nain se izbegavaju lane najave koje se kod induktivnih i pneumatskim ureaja reavaju korienjem para petlji, odnosno posdude. Mikrotalasni detektor se lako montira i podeava, ak i u nonim uslovima, jednostavan je za odravanje, ali su potrebni periodini pregledi zbog ienja od smoga i praine.

Slika 2-18. Nain postavljanja i izgled radarskog detektora Detektori rade na principu emitovanja mikrotalasnih signala malih snaga i razliitih frekvencija na tano definisanu zonu elipsastog oblika. Svaki detektovani objekat e reflektovati signal koji zavisi od vrste i tipa vozila koji se obrauje pomou internog mikroraunara. Detektor moe biti direktno vezan za upravljaki ureaj na raskrsnici ili se podaci mogu privremeno uvati i po potrebi slati na potrebna mesta. Ovi ureaji se obino montiraju sa bone strane kolovoza upravno na osu kolovoza, meutim, mogua je i montaa iznad saobraajne trake. Ureaji mogu da se koriste na bilo kom tipu kolovozne konstrukcije, ak i makadamu, u tunelima i na mostovima, u svim vremenskim uslovima. Dosadanja iskustva pokazuju da ovakvi ureaj, za razliku od drugih ureaja26


mogu da rade dug vremenski period bez odravanja.

1.1.8 MERENJE PARAMETARA TOKA VIDEO DETEKCIJOM Tehnologija video detekcije vozila ve se pokazala kao vrlo pouzdan nain detekcije vozila na raskrsnicama, a u prilog tome govori i nagli porast broja instaliranih video detektora u svetu, pogotovo zahvaljujui razvoju kompaktnih video detektora kod kojih se video kamera i mikroprocesor za obradu slike i videodetekciju nalaze u malom kompaktnom kuitu. Rad video detektora se bazira na mikroprocesorskoj tehnologiji digitalne obrade video signala. U fiksnom kadru saobraajnice definiu se zone detekcije koje izgledom podseaju na konfiguraciju induktivne petlje i zbog toga esto nazivaju ''virtualnim petljama''. Osim po izgledu, mogunosti i ''ponaanje'' virtualnih petlji najslinije je pravim induktivnim petljama. U zonama detekcije (virtualnim petljama) mogue je detektovati vozila u pokretu ili mirovanju uz odreivanje smera kretanja vozila. Kombinovanjem detekcija u vie zona mogue je detektovati razliite incidente kao to su zaustavljeno vozilo, vonja u pogrenom smeru i sl. Detekcija vozila se moe ostvariti u svim normalnim svetlosnim i vremenskim uslovima. Jedan ovakav ureaj moe da prati isti broj parametara kao osam induktivnih petlji, ali je nedostatak podlonost uticaja nepovoljnih vremenskih prilika (jako sunce, magla...). Objekat na slici moe biti lako detektovan ako ima dovoljno kontrasta u odnosu na pozadinu. Da bi se dobio dovoljan kontrast, oduzima se pozadina (Slika 20.) od slike na kojoj se eli detektovati i uzima se apsolutna vrednost dobijenog rezultata.

Slika 2-19. Slika vozila sa stvarnom i oduzetom pozadinom Automobil na prethnodnoj slici je relativno tamne boje i iz tog razloga rezultat oduzimanja nije pogodan za detektovanje ivica. Da bi se objekat jasnije isticao i bio pogodan za detekciju ivica, podeava se kontrast. Za detektovanje broja vozila koriste se svi koraci iz segmentacije slike uz dodatak27


algoritma koji spreava lane detekcije. Na sledeoj slici prikazane su binarne slike automobila u tri uzastopna koraka detekcije.

Slika 2-20. Binarne slike automobila Na tri uzastopne slike video niza jasno se vidi nestajanje automobila iz binarne slike to je rezultat uklanjanja svih objekata koji se dodiruju s ivicom slike. Obradom snimka na ovakav nain lako se moe utvrditi protok, a postavljanjem granica zona i ostali parametri saobraajnog toka.

28

vbogdanovic_dodatak staroj knjizi iz teorije saobracajnog toka

Documents