Bagaimana lampu lalu lintas merasakan kedekatan kendaraan?

Beberapa lampu lalu lintas tidak beroperasi secara berkala melainkan mendeteksi ketika sebuah mobil berada di dekat dan kemudian berubah menjadi hijau. Saya telah mendengar bahwa mereka menggunakan sensor magnetik yang tertanam di jalan untuk merasakan mobil ketika mereka mendekat. Apakah ini benar? Apakah mereka menggunakan cara lain juga?

Seperti yang dinyatakan sebelumnya, loop induksi adalah metode utama - yang paling dapat diandalkan: gulungan (biasanya hanya beberapa loop kawat) tertanam di jalan; Diberikan frekuensi yang diberikan dari generator, di hadapan logam frekuensi sirkuit LC berubah dan sirkuit sensor mendeteksi perubahan frekuensi, menghasilkan sinyal kehadiran. Dalam beberapa kasus ini mungkin gagal untuk mendeteksi sepeda, tetapi mereka jauh paling umum karena mereka tidak terpengaruh oleh cuaca (atau lebih tepatnya, sirkuit deteksi menyesuaikan dengan memperlambat perubahan frekuensi yang disebabkan oleh cuaca) dan kebal terhadap kesalahan yang tidak disengaja. positif. Perhatikan bahwa loop dapat dilokalkan (ukuran ~ 2m) atau menutupi bagian jalan yang panjang.

Deteksi dilakukan oleh kartu seperti ini:

dan dengan loop induksi yang dibuat dengan kawat diletakkan di alur seperti ini:

atau ditempatkan di pipa di bawah permukaan jalan pada waktu konstruksi (dalam foto adalah loop untuk deteksi trem, tetapi loop pra-bangun serupa)

Videodetection - kamera yang menghubungkan ke kartu khusus dengan "zona deteksi" yang ditentukan melalui perangkat lunak khusus mendeteksi kendaraan. Mereka rentan terhadap cuaca buruk dan cenderung menghasilkan positif palsu dari sorotan lampu mobil, bayangan kendaraan di jalur tetangga dan semacamnya, tetapi dalam kasus-kasus tertentu - terutama di mana permukaan jalan membuat pemasangan loop deteksi menjadi mustahil (kerikil, atau permukaan jalan yang buruk) mereka lebih disukai. Selain itu, kartu deteksi video secara signifikan lebih mahal daripada kartu untuk loop deteksi.

Ada beberapa teknik yang kurang digunakan seperti geomagnetik (mendeteksi perubahan medan magnet; Ini sebagian besar tergantung pada ukuran kendaraan, sehingga truk besar dapat memicu sensor di jalur tetangga - tetapi mereka lebih tahan lama), radar (mendeteksi hanya kendaraan yang bergerak ^* - tetapi sering digunakan untuk mendeteksi pejalan kaki karena mereka jarang tetap tidak bergerak), laser (mengukur jarak ke permukaan jalan; kendaraan dengan cara mengubah jarak yang diukur. Cukup dapat diandalkan tetapi hanya deteksi titik, tidak ada deteksi area).

Gambar di bawah adalah sensor geomagnetik:

dan sensor radar (jarak pendek untuk pejalan kaki dan sepeda, dan jarak jauh, untuk mobil):

Saya mendengar tentang pneumatik dan piezzoelektrik, tetapi saya belum pernah melihat ini digunakan untuk kontrol lalu lintas - mungkin masalah keausan dan daya tahan; Saya tahu ini digunakan untuk penghalang otomatis untuk tempat parkir, tetapi mereka jelas mendukung tingkat lalu lintas yang lebih rendah.

Untuk lalu lintas angkutan kota, kendaraan dilengkapi dengan komputer di atas kapal dengan radio jarak pendek (hingga 500m) dan GPS, dan mereka menyiarkan pesan tentang memasukkan "pos pemeriksaan" yang telah ditentukan ke sistem lalu lintas, bersama dengan data tentang arah belokan yang dimaksudkan, penundaan terhadap jadwal dan beberapa lainnya, yang memungkinkan pengontrol untuk memprioritaskan. Alternatifnya adalah sistem yang mengumpan posisi kendaraan ke unit pusat, yang kemudian menghubungi pengendali dengan pesan tentang memprioritaskan kendaraan ini.

Last but not least, kamera / sensor mendeteksi lampu sorot dari frekuensi tertentu memberikan prioritas segera untuk kendaraan darurat yang akan datang. (dan ambil foto kendaraan yang dimaksud, untuk mencegah penyalahgunaan.)

Pengendali dapat berkomunikasi satu sama lain, dan berbagi status detektor mereka, sehingga dua pengontrol dapat menggunakan detektor satu sama lain, misalnya ketika mereka berada jauh dari satu sama lain.

Dua loop induksi dalam jarak pendek (~ 1m) dari satu sama lain digunakan untuk menentukan kecepatan dan panjang kendaraan, memungkinkan adaptasi untuk kendaraan yang lebih panjang atau lebih lambat. Aplikasi lain dari pasangan loop deteksi dekat satu sama lain adalah dalam detektor directional - mendasarkan pada urutan loop tetangga diaktifkan, seseorang dapat menentukan arah kendaraan bergerak. Ini jarang digunakan untuk mobil tetapi jika jalur rel tunggal dengan trem (mobil jalanan) bergerak di kedua arah melintasi jalan, dua pasang detektor yang sama dapat mengaktifkan lampu hijau untuk kendaraan dan kemudian mendaftarkannya selesai melintasi jalan, terlepas dari arahnya sebagai pasangan dapat menghasilkan sinyal "mendekat / berangkat".

Detektor "virtual" khusus yang terdiri dari dua loop dalam satu lajur dalam jarak yang cukup mengukur panjang antrian mobil, memungkinkan prediksi waktu yang diperlukan untuk mengosongkan lajur (dan membuat "tampilan hitung mundur waktu" dapat hidup.)

Jenis detektor khusus lainnya adalah detektor "pemblokiran", ditempatkan di tengah persimpangan (kamera) atau di belakangnya, pada jalur "berangkat" (biasanya loop deteksi); tujuannya adalah untuk menunda / memblokir entri sampai persimpangan dikosongkan, atau mencegah memblokir persimpangan jika kemacetan lalu lintas terbentuk di jalur "keluar" dan kendaraan baru tidak dapat berangkat.

Catatan ini adalah set "standar", tetapi karena pengendali dapat menerima sinyal 24V / 'kontak' yang terstandarisasi, sumber generik apa pun dapat digunakan, misalnya kendali jarak jauh inframerah untuk memungkinkan satu arah tertentu yang digunakan dalam kasus 0,1% , diaktifkan oleh pemilik rumah dengan jalan masuk tepat ke persimpangan, atau dengan pemicu manual dari gerbang pabrik untuk memungkinkan truk masuk / pergi, atau kebutuhan apa pun yang muncul.

Di bawah ini adalah kartu generik 16 input / 16 output. Ini biasanya digunakan untuk tombol pejalan kaki (dan lampu) tetapi mereka dapat memberikan sinyal dari sumber yang sewenang-wenang dan mengendalikan perangkat titik akhir yang sewenang-wenang.

Di beberapa kota detektor bekerja dalam "pasangan" dari dua jenis; misalnya loop deteksi sangat dapat diandalkan untuk mendeteksi kendaraan, tetapi tekanan mekanis dari transportasi berat dapat merusaknya, dan memperbaikinya bukanlah masalah sepele. Kartu dapat mendeteksi loop yang rusak (biasanya sirkuit terbuka -> tidak ada frekuensi atau hubungan pendek -> frekuensi sangat tinggi) dan dalam kasus tersebut pengendali mulai menggunakan sensor cadangan, misalnya radar atau laser.

Dan hanya tangkapan layar dari salah satu pengontrol yang menunjukkan peta dengan detektor yang menampilkan keadaannya secara langsung (biru = aktif). Perhatikan bahwa detektor di paling kanan - bukan milik pengontrol ini; itu adalah data komposit dari pengontrol tetangga, sehingga jalan pendek yang menghubungkan keduanya tidak macet - selama ada mobil yang menunggu di zona kemacetan potensial tidak akan lagi diizinkan masuk dari arah lain.

^* Perhatikan bahwa sementara pendeteksi radar hanya dapat mendeteksi mobil yang bergerak, itu tidak berarti mereka tidak dapat digunakan sebagai solusi mandiri ("hanya mendukung"). Kadang-kadang loop induksi ditempatkan di lokasi yang salah juga (karena berbagai alasan, ketidakmampuan investor tidak sedikit dari mereka), sehingga mobil berhenti di belakang / di antara mereka dan tidak memicu mereka saat lampu merah. Ini masih bukan masalah yang sangat besar karena detektor apa pun dapat ditetapkan sebagai satu dengan "memori". Setiap kendaraan yang secara sementara mengaktifkan detektor seperti itu menyebabkannya tetap aktif sampai lampu hijau di jalur yang terkait, kemudian bertindak seperti biasa ("pelupa") selama lampu hijau. Perhatikan juga ini adalah perilaku default untuk tombol pejalan kaki.

Tentu saja ini tidak ideal, karena kendaraan mungkin terjebak keluar dari zona deteksi tepat selama perubahan dari hijau menjadi merah, atau (katakanlah, karena kesalahan pengemudi) melewatkan seluruh siklus hijau sama sekali. Namun, ini adalah kasus yang relatif jarang, terutama bahwa kendaraan lain yang mendekati biasanya akan memicu detektor.

Ada dua teknik yang biasa digunakan.

Yang pertama adalah loop induksi memotong ke permukaan jalan. Logam dalam bodi kendaraan menginduksi arus dalam loop, saat kendaraan melewatinya.

(pic domain publik dari wikipedia)

Yang lainnya adalah kamera / radar (baik Doppler microwave untuk kendaraan yang bergerak, atau infra-merah untuk kendaraan statis di jalur berhenti), biasanya dipasang di atas lampu lalu lintas:

(foto dari situs UK DfT yang diarsipkan )

Ada teknik lain, jauh lebih jarang, yang mungkin termasuk kamera cahaya tampak untuk keadaan khusus; dan loop pneumatik untuk lampu sementara. Oh, dan seseorang di suatu tempat mungkin telah menggunakan sensor piezo-listrik juga.

Loop induksi adalah yang paling dapat diandalkan untuk beralih pada permintaan. Meskipun memiliki sisi negatifnya, sepeda motor lebih sulit dideteksi karena memiliki lebih sedikit logam yang dapat dideteksi. masalah serupa ada untuk mobil serat karbon.

Radar biasanya hanya digunakan untuk memperpanjang waktu hijau karena hanya dapat mendeteksi kendaraan yang bergerak dengan andal.

Beberapa persimpangan menggunakan kamera dan pengenalan gambar untuk memicu detektor virtual. Ini memiliki keuntungan bahwa ia dapat menangani pembongkaran truk tepat di persimpangan (mengabaikannya dan memindahkan tempat untuk dideteksi di sebelahnya).

Kendaraan angkutan umum (trem dan bus) dapat dilengkapi dengan transponder yang masuk loop khusus yang memungkinkan pengontrol persimpangan untuk mengetahui ke mana bus harus pergi dan memberikannya hijau lebih awal dan memperpanjang hijau di luar batas normal (atau memberikannya hijau sama sekali).