Modelarea Traficului Urban Prin Intermediul Programelor Software
CUPRINS
1 Introducere
2 Sisteme de semnalizare rutieră utilizate în cadrul programelor de modelare și simulare
2.1 Noțiuni despre drum
2.1.1 Părțile componente ale drumului public
2.1.2 Profilurile drumului public
2.1.3 Clasificarea drumurilor publice
2.2 Semnalizarea rutieră
2.2.1 Indicatoare
2.2.2 Marcaje
2.2.3 Semne de semnalizare luminoasă sau sonoră
2.2.4 Alte dispozitive special
3 Sisteme de detecție a vehiculelor utilizate de sistemele rutiere
3.1 Detectori de trafic
3.2 Sisteme pentru detecția și clasificarea vehiculelor
3.2.1 Detectoare cu bucla inductivă
3.2.2 Tuburi pneumatice
3.2.3 Detecția vehiculelor folosind camere video
3.2.4 Sistemele Radar
4 Sisteme de management al traficului utilizate în cadrul programelor de modelare și simulare
4.1 Introducere
4.2 Algoritmi statici și semi-adaptivi
4.2.1 Introducere
4.2.2 Sistemul RHODES
4.3 Algoritmi adaptivi
4.3.1 Sistemul OPAC (Optimized Policies dor Adaptive Control – Politici Optimizate pentru Controlul Adaptiv)
4.3.2 SCATS – Sydney Co-ordinated Adaptive Traffic System
4.3.3 Sistemul SCOOT – Split Cycle Offset Optimisation Technique
4.3.4 Sistemul UTOPIA / SPOT
5 Programe software specalizate pentru modelarea și simularea traficului
5.1 Modelarea traficului
5.1.1 Modelarea matematică a traficului
5.1.2 Programe software pentru modelarea traficului
5.2 Simularea traficului
5.2.1 Etapele simulării
5.2.2 Caracteristicile software-ul de simulare
5.2.3 Programele de simulare a traficului
5.3 Limitări ale programelor de modelare și simulare
6 Modulul electronic de proiectare: Afișarea gradului de congestie al intersecției și modificarea ciclurilor de semaforizare
6.1 Schema bloc
6.2 Proiectarea electrică
6.2.1 Blocul de alimentare
6.2.2 Blocul de prelucrare
6.2.3 Blocul de afișare
6.2.4 Blocul de detecție a vehiculelor
6.3 Realizarea fizica a proiectului
6.3.1 Schema electrica a modulului si realizarea acestuia
6.3.2 Cablajul imprimat si realizarea acestuia
6.3.3 Calculul economic
6.3.4 Calculul fiabilistic
Concluzii
Glosar termeni
Lista figuri și tabele
Bibliografie
Anexe
Memoriu justificativ
În interiorul orașelor aglomerate, congestiile rutiere sunt des întâlnite datorită numărului mare de automobile.
Îmbunătățirea infrastructurii existente presupune costuri prohibitive, de aceea este de dorit folosirea acesteia la capacitate maximă.
Acest proiect prezintă un model de informare a participanților la trafic asupra gradului de ocupare din intersecții și timpul de așteptare.În funcție de gradul de congestie voi încerca să modific timpii de semaforizare astfel încât întârzierile să fie minime la fel și timpii de așteptare.
Mi-am ales această temă deoarece domeniul rutier este într-o continuă expansiune și dezvoltare iar condițiile de siguranță care trebuiesc impuse reprezintă o parte principală a acestui sistem.
Aglomerarea și întârzierile provocate de trafic sunt problemele pe care această expansiune le aduce cu sine, de aceea echipamentele studiate sunt menite să încerce să rezolve aceste probleme.
Obiectivele acestui proiect sunt :
Prezentarea noțiunilor importante legate de drum;
Studierea mijloacelor de semnalizare rutieră;
Prezentarea unor sisteme de detecție și de management al traficului folosit de sistemele software
Proiectarea unui modul care identifică gradul de congestie și modifica timpii de semaforizare
Partea practică a proiectului consta în realizarea unui modul care prioritizeaza timpii de verde pe intrarea aglomerată dintr-o intersecție.
Am ales acest modul deoarece congestia este una din marile probleme a marilor orașe , iar eliminarea acesteia duce la o bună funcționare a traficului cât și la o creștere economică prin reducerea timpilor de așteptare și reducerea cozilor .
Introducere
Congestia pe străzile și arterele urbane conduce la întârzieri mari de timp, pierderi în economie, creșterea poluării aerului și creșterea potențialului apariției accidentelor.Cu toții știm că cerința crescândă de transport din toată lumea a determinat că sistemele de transport să-și atingă limitele capacității existente. Este, de asemenea, știut că pe măsură ce sistemul de transport devine din ce în ce mai sofisticat și complex, specialiștii trebuie să adopte noi măsuri de administrare mai eficientă a sistemelor existente care trebuie să facă față creșterii numărului de vehicule din trafic .
Coordonarea timpilor de semnalizare
Două treimi din toți kilometrii conduși în fiecare an sunt pe șosele controlate de semafoare. În unele zone urbane, semafoarele din intersecțiile aglomerate pot controla mișcarea amai mult de 100.000 de vehicule pe zi. Inginerii de trafic sunt puși în fața problemei de a determina capacitatea acestor intersecții pentru a reduce întârzierile. Prin optimizarea capacității unei intersecții, specialiștii de trafic pot reduce congestiile economisind timp,reduce numărul accidentelor grave sau pot reduce comportamentul agresiv de conducere, cum ar fi trecerea pe culoarea roșie a semaforului. Administrația Federală a Autostrăzilor din America (FHWA) recomandă că reprogramarea semafoarelor să se realizeze la fiecaredoi sau trei ani. Sunt și alte circumstanțe speciale ce pot duce imediat la reprogramarea semafoarelor: când este adăugat un nou semafor sau este reprogramat unul din semafoarele deja existente; când traficul, volumul de pietoni sau mișcările de întoarcere se schimbă semnificativ; când accesul la un drum se schimbă sau când apare o schimbare în geometria drumului. Cunoscândacestea, agențiile tot nu reprogramează semafoarele la perioade fixe fie datorită constrângerilor bugetului monetar sau datorită lipsei de a dovedi necesitateareprogramării semafoarelor. Totuși, modelele de trafic continuă să se schimbe și să crească, iar fără a modifica timpii de semnalizare întârzierile pot deveni semnificative.
Simularea
Modelele de simulare a traficului joacă un rol vital în modelarea traficului permițând inginerului de trafic posibilitatea de a evalua situații complexe de trafic ce nu pot fi analizate direct prin alte mijloacedirecte. Modelele oferă oportunitatea de a evalua strategii de control și planificare a traficului la anumite ore și pe anumite artere fără a folosi resurse costisitoare și consumatoare de timp necesare pentru implementareastrategiilor alternative din domeniu. Pentru acest motiv, modelele de simulare permit analize rapide a situațiilor din trafic și diverse alternative pentru a reduce riscul, cheltuielile survenite de blocajele din trafic. Totodată modelele de simulare îmbunătățesc procesul de luare a deciziilor de către planificatorii și specialiștii din transporturi.
Sisteme de semnalizare rutieră utilizate în cadrul programelor de modelare și simulare
Noțiuni despre drum
Drumul constituie suportul material unde se desfășoară traficul rutier, fiind definit ca orice calde de comunicație terestră , cu excepția căilor ferate, special amenajata pentru traficul pietonal sau rutier,deschisă circulației publice.
Părțile componente ale drumului public
Drumul are o structură complexă fiind alcătuit din :
Partea carosabilă
Partea carosabilă reprezintă porțiunea din platforma drumului destinată circulației vehiculelor.Un drum poate cuprinde mai multe părți carosabile complet separate una de cealaltă printr-o zână despărțitoare sau prin diferența de nivel
Acostamentul
Acostamentul reprezintă fâșia lateral cuprinsă între limita părților carosabile și marginea platformei drumului . Este specific drumului public din localitățile rurale și este destinat circulației pietonilor sau a animalelor precum și pentru oprirea sau staționarea voluntară a vehiculelor
Șanțurile sau rigolele
Rigolele sau șanțurile sunt amenajări laterale dispuse la marginea platformei drumului
Trotuarul
Trotuarul reprezintă spațial din partea laterală a drumului , separat în mod vizibil de partea carosabilă prin diferența sau fără diferența de nivel, destinat circulației pietonilor
Figure 2.1 schema drumului
Profilurile drumului public
Profilului drumului și poate analiza din două planuri :
În plan longitudinal :
Drum în aliniament – este drumul în linie dreaptă
Figure 2.2 drum in aliniament
Drum în curbă – este segmentul de drum cuprins între două drumui în aliniament;
Figure 2.3 drum in curba
Drum în palier – este drumul în același plan;
Drum cu declivități :
În rampă – când drumul este în urcare
În pantă – când drumul este în coborâre
Figure 2.4 Drum in rampa, in panta si in palier
În plan transversal :
Drum în rambleu – atunci când partea carosabilă este mai sus decât nivelul șanțurilor sau a elementelor de decor
Figure 2.5 Drum in rambleu
Drum în debleu – atunci când partea carosabilă este mai jos decât nivelul șanțurilor sau a elementelor de décor
Figure 2.6 Drum in dembleu
Drum cu profil mixt – atunci când drumul are o parte în rambleu și cealaltă în dembleu
Figure 2.7Drum cu profil mixt
Clasificarea drumurilor publice
Drumurile publice se împart în mai multe categorii :
Din punct de vedere al destinației drumurile se împart în :
Drumuri publice destinate circulației rutiere , în scopul satisfacerii cerințelor de transport unitare ale economiei naționale , ale populației și de apărare a țării. Acestea sunt proprietate publică.
Drumuri de utilitate private destinată satisfacerii cerințelor proprii de transport rutier în activități economice, forestiere, petroliere s.a. Ele sunt administrare de persoane fizice sau juridice care le au în proprietate sau administrare
Din punct de vedere al circulației , drumurile se împart în :
Drumuri deschise circulației publice , cuprind toate drumurile publice și acele drumuri de utilitate private care servesc obiectivele turistice ori alte obiective la care publicul are acces.
Drumuri închise circulației publice, care cuprind acele drumuri de utilitate privată care servesc obiectivelor la care publicul nu are acces
Din punct de vedere funcțional și administrativ teritorial,în ordinea importanței, drumurile publice se împart în următoarele categorii :
Autostrăzi;
Drumuri expres;
Drumuri naționale europene (E);
Drumuri naționale principale;
Drumuri naționale secundare;
Încadrarea în aceste categorii se face de către Ministerul Transporturilor, cu excepția drumurilor naționale europene, a căror încadrare se stabilește potrivit acordurilor și convențiilor la care România este parte.
Semnalizarea rutieră
Mijloacele de semnalizare rutieră se constituie într-un sistem unitare , se realizează și se instalează astfel încât să fie observate cu ușurință și de la o distant adecvată, atât pet timp de zi, cât șip e timp de noapte, de cei cărora li se adresează și trebuie să fie în deplină concordant între ele, precum și într-o stare tehnică de funcționare corespunzătoare .
Semnalizarea rutieră se realizează prin :
Indicatoare
Se instalează pe partea dreaptă a sensului de mers
Indicatoarele instalate pe drumurile publice sunt :
Indicatoare de avertizare
Indicatoare de reglementare
Indicatoare de orientare și informare
Indicatoare de marcare și semnalizare a lucrărilor
Figure 2.8 Indicatoare
Marcaje
Marcajele servesc la organizarea circulației , avertizarea sau îndrumarea participanților la trafic. Acestea pot fi folosite singure sau împreună cu alte mijloace de semnalizare rutieră pe care le compensează sau le precizează semnificația.
Marcajele se aplică pe suprafața părții carosabile a drumurilor modernizate, pe borduri, pe lucrări de artă, pe accesorii ale drumurilor, precum șip e alte elemente și construcții din zona drumurilor. Marcajele aplicate pe drumurile publice trebui să fie reflectorizante sau însoțite de dispozitive reflectorizante , care trebuie să-și păstreze proprietățile de reflexie șip e timp de ploaie sau ceață.
Marcajele nu trebuie să incomodeze în niciun fel desfășurarea circulației , iar suprafața acestora nu trebuie să fie lunecoasă. Marcajele pe partea carosabilă se execu
Drumuri închise circulației publice, care cuprind acele drumuri de utilitate privată care servesc obiectivelor la care publicul nu are acces
Din punct de vedere funcțional și administrativ teritorial,în ordinea importanței, drumurile publice se împart în următoarele categorii :
Autostrăzi;
Drumuri expres;
Drumuri naționale europene (E);
Drumuri naționale principale;
Drumuri naționale secundare;
Încadrarea în aceste categorii se face de către Ministerul Transporturilor, cu excepția drumurilor naționale europene, a căror încadrare se stabilește potrivit acordurilor și convențiilor la care România este parte.
Semnalizarea rutieră
Mijloacele de semnalizare rutieră se constituie într-un sistem unitare , se realizează și se instalează astfel încât să fie observate cu ușurință și de la o distant adecvată, atât pet timp de zi, cât șip e timp de noapte, de cei cărora li se adresează și trebuie să fie în deplină concordant între ele, precum și într-o stare tehnică de funcționare corespunzătoare .
Semnalizarea rutieră se realizează prin :
Indicatoare
Se instalează pe partea dreaptă a sensului de mers
Indicatoarele instalate pe drumurile publice sunt :
Indicatoare de avertizare
Indicatoare de reglementare
Indicatoare de orientare și informare
Indicatoare de marcare și semnalizare a lucrărilor
Figure 2.8 Indicatoare
Marcaje
Marcajele servesc la organizarea circulației , avertizarea sau îndrumarea participanților la trafic. Acestea pot fi folosite singure sau împreună cu alte mijloace de semnalizare rutieră pe care le compensează sau le precizează semnificația.
Marcajele se aplică pe suprafața părții carosabile a drumurilor modernizate, pe borduri, pe lucrări de artă, pe accesorii ale drumurilor, precum șip e alte elemente și construcții din zona drumurilor. Marcajele aplicate pe drumurile publice trebui să fie reflectorizante sau însoțite de dispozitive reflectorizante , care trebuie să-și păstreze proprietățile de reflexie șip e timp de ploaie sau ceață.
Marcajele nu trebuie să incomodeze în niciun fel desfășurarea circulației , iar suprafața acestora nu trebuie să fie lunecoasă. Marcajele pe partea carosabilă se execută cu microbile de sticlă și pot fi însoțite de butoni cu elemente reflectorizante .
Marcajele aplicate pe drumurile publice sunt :
Longitudinale care pot fi :
De separare a sensului de circulație;
De separare a benzilor de același sens;
De delimitare a părții carosabile
Transversale , care pot fi :
De oprire;
De cedare a trecerii
De traversare pentru pietoni sau bicicliști;
Semne de semnalizare luminoasă sau sonoră
Semnele luminoase sunt lumini albe sau colorate, emit succesiv, continuu sau intermitent , de unul sau mai multe corpuri de iluminat care compun un semafor.
Semaforul reprezintăun dispozitiv de semnalizare optică, alcătuit dintr-un stâlp fix, cu unul sau mai multe brațe mobile a căror poziție, în timpul zilei, sau a căror schimbare de lumină, în timpul nopții, indică diferite semnale referitoare la circulație.
Semafoarele se montează în axul vertical al stâlpului sau pe consolă, pe portal ori suspendate pe cabluri, succesiunea culorilor lentilelor, de sus în jos, fiind următoarea:
La semafoare cu trei culori, ordinea semnalelor este : roșu, galben, verde;
La semaforul cu două culori, ordinea semnalelor este : roșu, verde;
La semaforul pentru tramvaie sunt dispuse trei pe orizontală la partea superioară și unul la partea inferioară ,toate cu lumina albă.
Semafoarele care emit semnale luminoase pentru dirijarea circulației in intersecții se instalează obligatoriu înainte de intersecție, astfel încât să fie vizibile de la o distanță de cel puțin 50 de metrii. Acestea pot fi reperate în mijlocul, deasupra ori de cealaltă parte a intersecției
Semnificația semnalelor luminoase pentru dirijarea circulației vehiculelor este valabilă pe întreaga lățime a părții carosabile deschise circulației conducătorilor cărora li se adresează.
Timpii (secvențele) de funcționare ale semafoarelor
Într-un regim de funcționare normal, semafoarele destinate vehiculelor furnizează conducătorilor acestora următoarele indicații: roșu/galben-verde-galben-roșu.
Timpul roșu/galben presupune apariția concomitentă a 2 culori (roșu și galben) și reprezintă un timp pregătitor, menit să atenționeze conducătorul de vehicul că urmează să primească permisiunea de circulație, respectiv de intrare în intersecție; acest timp indică de asemenea conducătorului de vehicul că trebuie să execute manevra de pregătire a vehiculului, urmând ca odată cu apariția culorii verzi a semaforului să înceapă mișcarea; durata acestui timp poate fi de 2-4s.
Timpul verde indică conducătorului de vehicul că are permisiunea de a circula, respectiv de a intra în intersecție.
Timpul de galben are rolul de a indica conducătorului de vehicul că i-a fost ridicată permisiunea de circulație și că nu-și mai menține acest drept decât vehiculele aflate deja în perimetrul intersecției, trebuind totodată să evacueze intersecția pe durata fazei respective, precum și cele care nu mai pot opri până la linia de stop.
Timpul de roșu indică pietonului sau conducătorului de vehicul că nu mai are permisiunea de circulație sub nici un motiv.
Timpii de funcționare a semafoarelor ca de altfel și succesiunea apariției acestora, este comună tuturor instalațiilor de semaforizare, indiferent de tipul automatelor de dirijare a circulației utilizate pentru a le acționa.
Figure 2.9Succesiune cu 4 fazeFigure 2.10Succesiune cu 3 faze
Alte dispozitive special
Semnalele polițistului
Polițistul care dirija circulația poate face semn cu brațul ca vehiculul să avanseze , să depășească, să treacă prin fără ori prin spatele său,să îl ocolească prin partea stânga sau dreapta , iar pietonii să traverseze drumul ori să se oprească.
Semnalizarea temporară care modifică regimul normal de desfășurarea a circulației
Indicatoarele temporare, panourile temporare și mijloacele auxiliare sunt instalate în scopul asigurării unei circulații cu un grad mare de siguranță pe sectoarele de drum pe care se execută lucrări.
Fig2.11 Indicatoare temporare
Indicatoarele rutiere temporare corespondente indicatoarelor de avertizare, de restrictive sau interzicere sau indicatoarelor de orientare au aceleași caracteristici cu cele permanente , cu deosebirea că fondul alb este înlocuit cu fond galben.
CAPITOLUL 3. Sisteme de detecție a vehiculelor utilizate de sistemele rutiere
Detectori de trafic
În cadrul sistemelor de reglare a traficului , detecția autovehiculelor are o importanță deosebită deoarece furnizează informații care stau la baza configurării sistemelor de semnalizare rutieră. Informația poate fi obținută static, în sensul culegerii datelor de trafic pe o anumită perioadă și apoi includerea acestora în calculele necesare pentru determinarea timpilor de semaforizare. Datele sunt culese pe o perioadă lungă de timp ( cel puțin o săptămână )pentru a putea obține planuri de semaforizare care să gestioneze cât mai bine fluxurile de vehicule din diferite perioade ale zilei.
Detecția vehiculelor și a condițiilor de trafic se poate realiza prin dispozitive plasate pe suprafața drumului , în pavaj sau sub pavaj, sau montate în lungul drumului.
Sisteme pentru detecția și clasificarea vehiculelor
Pentru determinarea numărului de vehicule și tipul acestora într-o zonă se folosesc diverse instrumente , având în principiu același scop.
Detectoare cu bucla inductivă
Numeroase automatizări de acces și de control de trafic necesită detecția vehiculelor într-o anumită poziție. Pentru aceasta se folosește efectul inducției electromagnetice : o masă metalică aflată în apropierea unei bobine, îi va modifica acesteia frecvența de oscilație. De regulă bucla inductiva se realizează prin îngroparea în carosabil a unui conductor electric dispus în câteva spire. Aceasta se leacă la un controller care monitorizează inductanța buclei . Controlerele semnalizează când în apropierea buclei apare o masă metalică, putând astfel monitoriza trecerea sau prezența unui vehicul într-o anumită poziție .
Componentele principale ale unui sistem detector cu bucla inductiva includ unul sau mai multe fire izolate îngropate într-un lăcaș puțin adânc săpat în pavaj, un cablu conductor de la cutia buclei până la lăcașul controllerului.
Sistemul buclei inductive formează un circuit electric în care sârmă buclei este elementul inductiv. Când un vehicul este oprit pe bucla sau trece peste ea, scade inductanța bobinei. Aceasta scădere a inductanței actualizează rezultatul detectorului electronic și transmite nouă valoare la unitatea controllerului semnalizând trecerea sau prezența unui vehicul.
Figure 3.11Bucla inductiva
Datele furnizate de o buclă inductiva sunt: trecerea vehiculelor , prezenta acestora, numărarea vehiculelor și gradul de ocupare al benzii.
Figure 3.12Modelul sistemului cu bucla inductivă
Pentru monitorizarea întregii direcții de circulație , se poate utiliza un montaj cum este prezentat în figură de mai jos. În cele mai multe situații , buclele inductive sunt instalate în forme pătrate sau dreptunghiulare . În funcție de perimetrul și forma buclei , pot fi realizate diferite valori inductive.
Figure 3.13 mod deamplasare a buclei inductive
Fluxul magnetic generat este uniform de-a lungul buclei , cu excepția porțiunilor din capete. Intensitatea câmpului magnetic generat este :
H= ;
Unde :
N = numărul de spire;
I = intensitatea curentului electric [A] ;
l = lungimea conductorului [m] ;
În cazul determinării cu doi detectori :
d = distanța dintre detectori ;
= momentul declanșării detectorului în amonte [ms] ;
= momentul declanșării detectorului în aval [ms] ;
Pe baza formulei anterioare se poate determina lungimea exactă a vehiculului L[(]() ;
unde V = viteză stabilită anterior ;
Avantajele folosirii sistemului cu bucla inductiva :
Atâta timp cât sunt instalate și întreținute corespunzător ILD ( Inductive Loop Detector ) continuă să fie cele mai bune detectoare indiferent de vreme ;
Sunt cele mai sigure numărătoare de trafic ;
Se comporta bine atât în cazul unui flux de trafic ridicat cât și în cazul unui flux scăzut de trafic în orice condiție de vreme ;
Dezavantajele ar fi următoarele :
ILD poate furniza informații eronate din cauza instalării proaste , conectarea greșită a cablurilor etc ;
Incapacitatea buclelor de a măsura viteza . Pentru a determina viteza sunt necesare două bucle sau un algoritm implicând lungimea buclei , lungimea medie a vehiculului , timpul petrecut pe detector și numărul de vehicule care a trecut peste detector, dacă se folosește o singură buclă ;
Pot fi deteriorate din cauza fulgerelor ;
Necesita intervenție în carosabil în momentul instalării;
Realizarea buclei inductive
Bucla inductivă este un element complementar detectorului inductiv de trafic destinat identificări numărului de vehicule fizice, a gradului de ocupare a căi de rulare, transmițând în acest sens o reducere a inductivității buclei spre detectorul inductiv.
Figure 3.14 Amplasarea buclei in banda
Detectorul de clasificare MC201XSE cu bucle inductive
MC201xSE de la SWARCO TRAFFIC SYSTEMS, este un detector de încredere pentru măsurători de precizie de până la 250 km/h, pentru sisteme de detecție a vitezei în orașe și pe autostrăzi.
Detectorul MC201xSE a fost special proiectat pentru aplicații de detecție și sancțiuni pentru depășirea vitezei, atunci când sunt necesare măsurători de viteză extrem de fiabile.Acesta oferă măsurători de viteză de mare precizie de până la 250 km/h, pentru sisteme de detecție a vitezei în orașe și pe autostrăzi.
Detectorul are o ieșire de comutare pentru fiecare buclă. Aceste ieșiri sunt activate în momentul în care vehiculele induc o atenuare pe bucle, declanșând radarul Sistemului de detecție și sancțiuni pentru depășirea limitei de viteză, în timp real.
Pentru ambele domenii de aplicare (orașe și autostrăzi) sunt specificate configurațiile optimizate ale buclei pentru acuratețea distanței și vitezei necesare. Pentru detecția motocicletelor se adaugă două bucle de 1m.
Detectorul se ajustează automat pentru bucla / combinația de cablu inductiv conectată.Variațiile de temperatură nu au nici o influență asupra colectării de date.Sistemele de măsurare sunt permanent verificate pentru buclele scurtcircuitate sau deschise. Doar atunci când este detectată o defecțiune definită, sistemele sunt puse într-o condiție de defect.
În cazul în care o buclă a unui sistem TLS cu circuit dublu este perturbată, bucla încă furnizează la timp date despre gradul de ocupare, decalaj de timp, precum și o clasificare a vehiculelor similare autovehiculelor și similar camioanelor.
Tipul de detector MC201xSE controlează buclele prin intermediul unui semnal sinusoidal continuu (fără multiplexare) . Reglarea diferitelor valori discrete de frecvență, este evitată măsurarea interferențelor canalului, de asemenea, și pentru mai multe MC201xSE.
Metoda de măsurare analogică patentată, permite conectarea a până la 1000 m de cablu de alimentare pentru buclele TLS (pentru detecție și sancționare privind viteza cu limitare la 100 m).
Tuburi pneumatice
a) Principiul de functionare
Senzorii pneumatici generează variații ale presiunii aerului de-a lungul unui tub din cauciuc atunci când rotile unui vehicul trec peste acel tub. Variațiile presiunii declanșează un contact și astfel se produce un semnale electric ce este transmis unui numărător sau soft de analiza. Sistemul de măsura este portabil, folosind ca sursa de alimentare o gama variata de baterii sau acumulatori.
b) Utilizarea si instalarea
Tuburile se instalează perpendicular pe fluxul traficului și este folosit de obicei pentru operații cu durata mica precum numărarea vehiculelor, clasificarea după numărul de axe și distanta acestora, planificări și studii. Unele modele pot determina distanta dintre vehicule, întârzierile în intersecții, întârzierile la culoarea roșie, fluxul de saturație, viteza instantanee în funcție de clasa vehiculului atunci când sunt utilizate alături de alți senzori.
Figure 3.15 Amplasarea tuburilor cu presiune
c) Avantaje
Avantajele tuburilor pneumatice includ instalarea foarte rapida și consumul redus de energie. Acești senzori implica de obicei costuri reduse și mentenanța foarte simpla. De asemenea, producătorii senzorilor tind sa pună la dispoziție pachete software pentru prelucrarea datelor.
d) Dezavantaje
Dezavantajele includ precizia redusa la numărarea axelor când volumul de vehicule grele este mare, variația sensibilității în funcție de temperatura și deteriorarea tubului fie datorita vandalizării fie prin uzura data de vehiculele foarte grele.
Detecția vehiculelor folosind camere video
Camerele video au fost introduse în gestionarea traficului pentru supravegherea șoselelor datorită capacității lor de a transmite imagini video cu circuit închis la un operator uman pentru interpretare.Camerele pot transmite informația în timp real către postul de comandă sau informația poate fi transmisă la intervale de timp.
Figure 3.16 Camera video
Un sistem cu procesor video de imagine (PVI) este de obicei format din una sau mai multe camere, un computer bazat pe microprocesor pentru digitizarea și prelucrarea imaginilor și software-ul pentru interpretarea imaginilor și conversia acestora în fluxul de date de trafic.
Au fost dezvoltate mai multe clase de sisteme pentru detecția vehiculelor :
Sistemele tripline permite utilizatorului să definească un număr limitat de zone de detectare în câmpul de vizualizare al camerei video . Atunci când un vehicul traversează una dintre aceste zone, este identificat observând schimbările în pixeli cauzate de vehicul în raport cu carosabilul în absența unui vehicul.
Sistemele cu buclă închisă urmăresc vehiculele continuu prin raza de vedere al camerei . Detecții multiple ale vehiculului de-a lungul unei zone sunt utilizate pentru a valida detectarea. Odată validat, vehiculul este numărat și viteza sa este actualizata prin algoritmul de urmărire. Aceste sisteme de urmărire pot oferi date suplimentare pentru fluxul de trafic, cum ar fi mișcările autovehiculului de pe o bandă de mers pe alta.Prin urmare, acestea au potențialul de a transmite informații la panourile cu informații rutiere și la radiouri pentru a alerta conducătorii auto să nu aibă un comportament care poate duce la un incident rutier. Sistemele de urmărire cu asociere de date identifica și urmăresc un anumit vehicul sau grupuri de vehicule care trec prin raza de vedere a camerei.
Procesarea semnalului
Formatarea imaginii și extragerea datelor imaginii de date sunt realizate cu software-ul care permite algoritmilor să ruleze în timp real. Hardware-ul care digitalizează imaginile video este de obicei implementat pe un singur card formatat într-o arhitectură de calculator personal.
Odată ce datele sunt digitalizate și stocate de computerul care formatează, caracteristicile spațiale și temporale sunt extrase din vehiculele în fiecare zonă de depistare cu o serie de algoritmi de procesare a imaginii.
Un proces de detectare stabilește unul sau mai multe praguri care limitează și separă datele transmise la restul de algoritmi. Nu este de dorit să se limiteze drastic numărul de vehicule potențiale în timpul detectării, pentru că odată ce datele sunt eliminate ele nu mai pot fi recuperate.
Prin urmare, detectările false de vehicule sunt permise în acest stadiu, din moment ce declararea vehiculelor actuale nu este făcută la concluzionarea procesului de detectare. Mai degrabă, algoritmi care fac parte din clasificarea, identificarea, și proceselor de urmărire ce urmează sunt invocate pentru a elimina vehiculele false și pentru a le păstra pe cele reale.
Figure 3.17Conceptul de procesare al imaginii pentru detectarea , clasificarea și urmărirea vehiculelor
Montarea camerelor
Camerele cu procesor video de imagine pot fi instalate pentru a vizualiza traficul în amonte sau în aval. Avantajul principal al vizualizării în amonte este acela că incidentele nu sunt blocate de cozile de trafic rezultate.
Figure 3.18 Montarea camerelor in amonte
Cu toate acestea, vehiculele înalte cum ar fi camioanele pot bloca raza de vedere a camerei și farurile pot cauza înflorirea imaginii pe timp de noapte.În cazul vizualizării în amonte, luminile farurilor pot fi detectate ca fiind autovehicule din benzile adiacente, pe sectoarele de drum curbate. Camerele de vizualizare pentru vizualizarea în aval sunt montate pe pasaje, astfel încât comportamentul conducătorului auto să nu fie modificat.
Vizionarea în aval, de asemenea, face ca identificarea vehiculului pe timp de noapte să fie mai ușoara prin intermediul informațiilor disponibile în stopuri și îmbunătățește calea de inițiere, deoarece vehiculele sunt detectate prima dată atunci când sunt aproape de cameră.
Alți factori care afectează instalarea camerei includ unghiurile verticale și laterale de vizualizare, numărul de benzi de observat, stabilitatea în ceea ce privește vântul și vibrațiile și calitatea imaginii.
Alți factori care afectează instalarea camerei includ unghiurile verticale și laterale de vizualizare, numărul de benzi de observat, stabilitatea în ceea ce privește vântul și vibrațiile și calitatea imaginii.
Televiziunea cu circuit închis (CCTV – Closed-Circuit Television) este un element esențial al supravegherii video pentru ITS. CCTV reprezintă un sistem format din diverse echipamente din industria securității, printre care unități camere CCTV/obiective. echipamente de control și sistemul de comunicații. Acesta din urmă conectează camera TV la un centru de control.
Obiectivul principal al camerelor CCTV este să asigure supravegherea unor segmente de drum sau intersecții și să realizeze confirmarea vizuală a incidentelor, dar pot fi folosite și pentru detectarea incidentelor. Un al doilea beneficiu îl reprezintă urmărirea condițiilor de mediu, inclusiv a precipitațiilor și a vizibilității. CCTV ajuta și în alte aplicații, cum ar fi clasificarea vehiculelor sau aplicarea regulilor rutiere. Plasarea camerelor CCTV trebuie să se facă strategic, în funcție de o serie de factori, cum ar fi volumul traficului, numărul de coliziuni, geometria intersecției, obstacolele vizuale, costul comunicațiilor, al asigurării alimentarii, ușurință de montare și altele. Performanțele CCTV pot fi afectate de viteza cu care își pot modifica unghiul de înclinare , direcția de vizibilitate și deschiderea. Procesarea digitală a semnalelor oferă mai multe avantaje față de procesarea analogică convențională a semnalelor. Printre aceste avantaje, se numără:
− Control sporit;
− Ușurința instalării;
− Conexiuni simplificate pentru comunicații;
− Capacități sporite de modificare a deschiderii obiectivului;
− Operare mai ușoară la lumina slabă.
Sistemele Radar
RADAR-ul (detectarea prin radio și determinarea distanței) reprezintă o instalație de radiolocație care radiază microunde electromagnetice și folosește reflexia acestora pe diferite obiecte pentru a determina existența și distanța lor față de antenă. Se compune, de obicei, dintr-un emițător, un receptor și un sistem de antene cu directivitate pronunțată. Receptorul cuprinde și un indicator al existenței și poziției obiectului (de obicei un tub catodic cu persistență mărită a imaginii).
Principiul de bază al radarului este reprezentat de reflexia microundelor pe suprafețe solide. Receptorul, analizând diferența de timp dintre emisia și recepția undei reflectate de către un corp detectat, poate aprecia distanța acestuia față de sursa microundelor. Antena de microunde este reciprocă, putând atât emite cât și recepționa undele electromagnetice. Cele două stări ale antenei funcționează secvențial (pe rând).
Termenul de „radar” este deseori folosit greșit pentru dispozitivele de detecție a vitezei corpurilor mobile, folosite și de către organele de ordine în monitorizarea circulației auto. Aceste dispozitive au la bază un alt fenomen fizic, diferit de cel radar: efectul Doppler. Antena emite, la intervale fixe τ, pachete de microunde cu frecvența fe. Între intervalele de emisie, ea recepționează frecvența undei reflectate fr. Viteza de mișcare a corpului este calculată automat după formula
Figure 3.19 Efectul Doppler
În formulă, c reprezintă viteza de propagare a undei emise, iar θ este unghiul dintre direcția de emisie a antenei și orizontală. Deoarece în calculul final se face aproximația cosθ ≈ 1, înseamnă că acest unghi trebuie să fie mai mic de 10°. În practică, „radarul” auto este orientat de-a lungul drumului și frecvența emisă de acesta are valori de la 3 GHz în sus.
Sisteme de management al traficului utilizate în cadrul programelor de modelare și simulare
Introducere
Sistemele de management al traficului ( UTC- Urban Traffic Control ) reprezintă modalități de dirijare și control centralizat al traficului rutier pe arii extinse , care înglobează tehnologii ITS pentru detecția , prelucrarea , transmiterea și distribuția informațiilor legate de trafic .
Sistemele de management pot oferi baza unui sistem de control extins , în general denumit Controlul și Managementul Traficului Urban ( UTCM – Urban Traffic Management and Control) .
UTCM include operarea cu vehicule pentru servicii de urgență și prioritatea transportului public cum ar fi prioritatea autobuzelor și integrarea cu sistemele de informare ca de exemplu panourile de mesaje variabile , sisteme de informare a conducătorilor auto în timp real și sisteme de ghidare de ruta , precum și informarea privind locurile de parcare.
Sistemele de management al traficului urmab trebuie să funcționeze corect dar în același timp să își poarte singure de grijă . De aceste atribuții se ocupa sistemele auxiliare , care transmit informații către personalul de întreținere în cazul apariției unor defecte la automatul de trafic , la un senzor sau la sistemul de comunicații.
Sistemele de management al traficului urban reprezintă sisteme care au în permanență nevoi de întreținere. Sistemul este afectat de condiții meteo , de aceea un sistem nou implementat necesita particularizare pentru condițiile locale. Aceste sisteme trebuie concepute în spiritul condițiilor locale , de aceea ele întotdeauna reprezintă o problemă de decizie politică nu tocmai ușoară pentru o administrație a drumurilor , sau una urbana .
La nivelul celor mai avansate arhitecturi ale acestor sisteme au fost recent implementate module predictive pentru strategiile de nivel superior , capabile să estimeze aprioric efectul strategiei implementate asupra traficului și să prezinte rezultatele operatorului uman , pentru a asista procesul de luare a deciziilor în caz de situații de excepție .
Figure 4.20Diagrama conceptuală a arhitecturii sistemelor de management al traficului
Concepția sistemelor avansate de management al traficului trebuie să înceapă în mod obligatoriu cu analiza de detaliu a condițiilor de implementare urmat de o etapă de simulare la nivel micro și macroscopic . Există mai multe sisteme UTC existente și implementate în întreaga lume .
1. Sisteme cu timp fix
Mute sisteme de management sunt variabile ale acestui tip de sistem . Proiectantul are control considerabil asupra obiectivelor sale și poate optimiza diferite părți ale rețelei pentru a obține rezultate diferite . Sistemele cu timp fix nu pot răspunde dinamic pentru că folosesc planuri de sincronizare precalculate Unul dintre cele mai cunoscute sisteme de acest fel îl reprezintă sistemul TRANSYT utilizat în Marea Britanie .
2. Sisteme de selecție a planurilor
Sistemele de selecție a planurilor folosesc mai multe planuri de timp fix și îl selectează pe acela care îl vor folosi în funcție de informația primită de la detectoarele de trafic plasate pe rețeaua de drumuri. Acest sistem nu s-a dovedit a fi mai eficient decât implementarea în planurile de timp fix a intervalelor orare simple . Sistemele de selecție a planurilor au ,în mare , aceleași avantaje și dezavantaje ca și sistemele de timp fix .
3. Sisteme de generare a planurilor
Aceste sisteme generează propriile planuri de semaforizare cu timp fix pe baza datelor primite de la detectoarele de trafic. Acest sistem este caracterizat prin logică proprie, accesul inginerului de trafic este limitat deoarece nu se poate definii exact comportamentul acestuia. Principalul sistem de generare a planurilor este sistemul SCATS utilizat în Australia.
4. Sisteme Dinamice Centralizate de Trafic
Aceste sisteme lucrează pe baza unui calculator central care permite schimbul de informații cu automatele de trafic locale. Avantajele acestui sistem sunt acelea că ar trebui să răspundă prompt la cererile de trafic, în funcție de intervalul orar din zi sau în funcție de incidentele ce apar. Un sistem centralizat are avantajul că toate informațiile relevante sunt disponibile în același loc.
Principalele sisteme dinamice utilizate sunt:
Sistemul SCOOT utilizat în Marea Britanie;
Sistemul UTMS utilizat în Japonia;
Sistemul OPAC utilizat în SUA;
5. Sisteme de Trafic Dinamice cu Procesare Distribuită
Caracteristicile și avantajele sistemelor dinamice distribuite sunt aproximativ aceleași ca și la sistemele dinamice centralizate. O diferență majoră consta în timpul de comunicație folosit de sistem. Automatele unui sistem dinamic centralizat sunt în legătură directă cu postul central. Mesajul poate fi transmis între oricare două automate de trafic, fiind ghidate pentru a ajunge acolo unde este necesar. Principalele sistemele de trafic dinamice cu procesare distribuită sunt utilizate în Italia (UTOPIA/SPOT) și Franța (PRODYN).
Algoritmi statici și semi-adaptivi
Introducere
Acești algoritmi se bazează pe predeterminarea fluxurilor de vehicule.Pe baza informațiilor culese despre geometria intersecțiilor și a datelor de trafic se calculează cei mai buni timpi de pentru semaforizare, luându-se să nu în considerație corelarea semafoarelor pentru realizarea sistemului de “undă verde”
Principalul avantaj al aceste metode este dat de implementarea facilă, ieftină și ușor de modificat, fără a influența circulația.
Dezavantajul este dat de faptul că nu se ține cont de condițiile curente de trafic și astfel algoritmul de semaforizare implementat nu are metode de a adapta semaforizarea pentru evitarea formării de blocaje.
Sistemele semihaotice au la baza algoritmi statici (cu timp prestabilit) care sunt în funcție până la activarea unui anumit eveniment care determină o schimbare în planul normal de semaforizare ca răspuns la evenimentul produs.
Sistemul RHODES
Un sistem foarte cunoscut în cadrul sistemelor semi-adaptive este RHODES (Real Time Hierarchical Optimized Distributed Effective System – Sistem efectiv în timp real, ierarhic optimizat și distribuit).
Acest sistem este unul dintre cele mai simple pentru managementul centralizat al traficului rutier, întrucât nu este un sistem adaptiv, ci se bazează pe comutarea mai multor planuri de semnalizare fixe, determinate pe baza unor măsurători de trafic realizate manual.
RHODES utilizează trei nivele ierarhice pentru caracterizarea și conducerea traficului rutier.
Primul nivel îl reprezintă încărcarea dinamică a rețelei care conține date despre geometria rețelei și ruta aleasă de conducători.
Nivelul doi, controlul datelor, este reprezentat de partea de logică unde, în funcție de încărcarea secțiunilor de drum se aloca un timp de verde pentru fiecare direcție.
Nivelul trei al sistemului numit controlul intersecției, modifica fazele de semaforizare în funcție de datele observate și bazându-se pe o predicție viitoare. La nivelul fiecărei trepte ierarhice se efectuează o predicție.
Figure 4.21Arhiterctura logica RHODES
Sistemul este prin urmare “orb” din punctual de vedere al traficului pe care îl administrează și buna funcționare a sa depinde, în mare măsură, de condițiile și acuratețea cu care au fost determinate măsurătorile de trafic. În general, determinările informațiilor de trafic prin detecție sunt necesare pentru:
• determinarea lungimii cozilor la semafoare;
• aflare numărului de vehicule care schimbă direcția de mers în intersecție;
• detecția incidentelor și a blocajelor rutiere etc.
Pe baza introducerii sistemelor de detecție, sistemul evoluat, permițând să reacționeze la schimbările neașteptate de trafic. Acest sistem este un exemplu tipic de implementare în care s-a mers evolutiv, prin adăugarea de funcții specific ITS unui sistem non-ITS.
Figure 4.22Arhitectura generală a sistemului de management al traficului RHODES
Algoritmi adaptivi
Acești algoritmi se bazează pe recepția în timp reală a informațiilor de la senzori amplasați pe calea de rulare a autovehiculelor. Există multe sisteme ce utilizează sistemele adaptive însă cele mai importante sunt OPAC, SCATS, SCOOT și UTOPIA.
Sistemul OPAC (Optimized Policies dor Adaptive Control – Politici Optimizate pentru Controlul Adaptiv)
OPAC este un sistem de control în timp real al traficului care adaptează continuu timpii de semaforizare pentru a minimiza timpii totali de întârziere în intersecție și numărul de opriri ale vehiculelor. Acesta a fost realizat că un sistem distribuit pentru controlul semnalizării traficului fără a fi nevoie de un ciclu de timp fix. Semnalele de sincronizare sunt calculate pentru a minimiza direct parametri considerați, cum ar fi întârzierile vehiculelor și opririle, și sunt constrânse de lungimile stărilor minime și maxime.
Sistemul poate fi implementat independent, pentru fiecare intersecție în parte sau ca parte a unui management integrat al traficului.
Opririle sunt incluse în funcția de obiect, care este o combinație liniara a numărului întârzierilor și opririlor. La fiecare intersecție individuală, planurile de stare sunt generate pentru implementări ulterioare pe baza condițiilor de trafic existente pentru a minimiza astfel funcția obiect la un “orizont de decizie”. Un plan de stare reprezintă o listă secvențiala de puncte de comutație viitoare cu fiecare astfel de punct de comutație reprezentând startul unei stări la un anumit moment de timp în viitor. Condițiile de trafic sunt monitorizate continuu pe baza detectoarelor și informațiilor de schimbare de stare și pe baza acestora orizontul de decizie variază de la valori mai mici de 30 de secunde până la valori de peste 2 minute.
Strategia OPAC calculează optimizări complexe în timp real și se adaptează condițiilor de trafic variate. Deoarece OPAC nu este un controler de dirijare a traficului, acesta formează un bloc constructiv pentru un sistem de control al traficului. Spre deosebire de logică convențională a contorului actualizat, sistemul OPAC poate comunica cu automatele învecinate pentru a forma un sistem de control al traficului cu coordonare flexibilă. OPAC folosește aceleași măsuri de performanță ca funcție de obiect pentru traficul din orele de vârf și din afara acestor ore. La nivel ridicat de trafic cozile de pe anumite apropieri se pot împrăștia către intersecțiile anterioare, deoarece sistemul OPAC nu impune constrângeri cozilor de apropiere de o intersecție. Cozile neconstrânse vor reduce capacitatea intersecțiilor învecinate.
SCATS – Sydney Co-ordinated Adaptive Traffic System
Sistemul a apărut pentru a oferii o soluție de control al traficului în Sydney, fiind dezvoltat de Autoritatea de Drumuri Și Trafic din New South Wales la începutul anilor 1970.
SCATS este un sistem ierarhic pentru managementul traficului care este utilizat pentru corelarea a mai multor controlere de trafic în scopul reducerii timpilor de călătorie și a consumului de conbustibil. Sistemul este cel mai utilizat sistem de management adaptiv al traficului din lume în momentul de fată.
Beneficiile SCATS au fost demonstrate prin operarea de peste 20 de ani în orașele din Australia, obținându-se o scădere cu 20% a timpului de călătorie, o reducere de 40% a numărului de opriri și o diminuare cu 12% a consumului de carburant.
Principalele caracteristici ale Sistemului SCAST sunt:
Este proiectat pentru a detecta modificările din fluxurile de trafic și de a ajusta parametrii de semaforizare
Utilizează o structură ierarhica de control al semafoarelor.
Sporirea capacitații drumurilor
Îmbunătățirea duratei de călătorie
Sistemul nu necesită o supraveghere costisitoare și furnizează o bază de date care poate fi utilizată pentru alte analize
Permite integrarea și a altor aplicații într-un sistem de management al traficului
Controlul adaptiv SCATS
SCATS realizează un control al traficului pe două niveluri care determină împreună cu cei trei parametrii de semaforizare: timpul ciclului, împărțirea fazelor și decalajul. Aceste două niveluri sunt strategic și tactic.
Controlul strategic determina timpii adecvați de semaforizare pentru zonele monitorizate, ținând cont de condițiile de trafic în timp ce controlul tactic se referă la controlul la nivel de intersecție, în limita constrângerilor impuse de controlul strategic.
În cadrul acestui sistem de control al semafoarelor, oate semnalele care sunt coordonate trebuie să aibă un timp comun de ciclu. Ciclu variază de obicei între 40 și 180 de secunde.SCATS prevede pentru operare valori ale ciclului între 20 și 190 de secunde, limitele efective fiind definite de utilizator.
Abordarea SCATS pentru împărțirea fazelor are ca obeictiv menținerea unor grade egale de saturație pe toate intrările. Cu toate acestea, controlul fazelor poate favoriza mișcările principale de trafic atunci când cererea se apropie de saturație.
Sistemul SCOOT – Split Cycle Offset Optimisation Technique
SCOOT permite reglarea adaptivă a traficului pe baza măsurării acestuia cu ajutorul unor detectoare amplasate în amonte pe legăturile care aduc flux de trafic în intersecții. Se creează planuri de semaforizare optimizate pentru un anumit interval de timp și la fiecare ciclu se recalculează durata optimă de semnalizare. SCOOT poate răspunde rapid la modificările de trafic, dar nu întotdeauna pentru că poate deveni instabil; acesta evită fluctuațiile mari în comportamentul controlului ca rezultat al schimbărilor temporare a tipului de trafic.
SCOOT nu numai că reduce întârzierile și congestiile, dar conține și alte facilități de management al traficului, cum ar fi prioritatea autobuzelor care se realizează cu ajutorul detectoarelor sau prin sistemul de localizare automată a autovehiculelor, precum și detecția automată a incidentelor.
Software-ul kernel (softul central al sistemului, prin kernel se înșelege termenul de „motor” cu sensul de motor software) ce stă la baza unui sistem SCOOT este standard la orice instalare. Software-ul adițional, și dezvoltările cerute de client sunt specifice fiecărui implementator.
SCOOT trimite informații la echipamentele de pe stradă prin linii telefonice dedicate. Aceste instrucțiuni sunt interpretate și sunt luate decizii în legătură cu semnalele de trafic ce trebuiesc schimbate sau adaptate. Apoi echipamentul generează un răspuns pentru sistemul central în care confirmă acceptarea instrucțiunii, detaliind o eroare sau o condiție în cazul în care nu a putut fi executată instrucțiunea.
SCOOT obține informații despre fluxurile de trafic de la detectoare. Ca și sistem adaptiv, SCOOT depinde foarte mult de informații de calitate (sau de acuratețe) despre situația reală a traficului, obținute de la detectoare. Detectoarele sunt în mod normal instalate la nivelul fiecărei intersecții, la nivelul fiecărei legături mai exact. Locația detectoarelor este de o importanță crucială și de obicei sunt poziționate în amonte față de intersecție.
SCOOT are 3 proceduri de optimizare cu ajutorul cărora ajustează timpii de semnalizare – optimizare pentru decalare pe faze, optimizare pentru divizare, optimizare pentru durata ciclului.
Fiecare dintre acești 3 parametri estimează efectul unor schimbări incrementale minore în timpii de semnalizare asupra traficului din întreaga zonă. Este folosit un indice de performanță, bazat pe predicția întârzierilor vehiculelor din fiecare legătură.
1. Divizarea pe faze – split – durata fazelor
Optimizarea divizării pe faze:
Optimizarea divizării pe faze este rulată pentru un nod, într-un punct optim, înaintea fiecărei schimbări de faze. Se ia în considerare efectul scurtării, prelungirii sau menținerii schimbării de fază și efectul acestei schimbări asupra gradului de saturație pe brațele de legătură. Gradul de saturație este definit că raportul dintre fluxul maxim și fluxul mediu de trafic ce poate trece peste o linie de oprire.
În termeni SCOOT, aceasta se traduce prin raportul între cererea de flux și fluxul de eliberare maxim posibil. În practică înseamnă raportul între cererea profilului de trafic și rata de eliberare (sau gradul de ocupare la saturație) multiplicat cu durata de verde efectiv. Optimizarea divizării pe faze va încerca să minimizeze gradul maxim de saturație pe arterele care se apropie de nod. Dacă gradul mediu de saturație pe o perioadă de cinci minute este mai mare decât cel dorit (de obicei 90%) atunci durata ciclului va crește, pentru a oferi o capacitate mai mare în nodul critic. S-a dovedit că prin aceasta sunt minimizate întârzierile.Dacă o arteră de legătură are traficul congestionat este inclusă cu gradul de saturație folosit de optimizare, în momentul luării deciziei. Termenul congestie va permite unei legături congestionate să încerce să obțină un timp de verde mai mare, indiferent de gradul de saturație arătat de model, permițând configurarea factorului de importanță a congestiei pentru artera de legătură.
2. Decalajul – offset
O dată pe ciclu, optimizarea decalajului folosește profilul de trafic pentru predicția opririlor și întârzierilor din timpul ciclului, pentru toate legăturile din amonte și aval ale unui anumit nod. Prin aceasta se obține cel mai bun decalaj general pentru nod, iar momentul de start pentru nod este ajustat astfel încât să se apropie de acest punct ideal. Optimizarea realizează această predicție pentru fiecare legătură și apoi le însumează pentru un nod. După aceea este făcută alegerea pentru o deplasare spre decalaj, stabilindu-se întârzierea și opririle minime. Congestia pe o arteră este folosită și ea în optimizarea decalajului, astfel încât o legătură congestionată primește prioritate față de legăturile fără congestie. Gradul de prioritate este legat de factorul de pondere al congestiei.
3. Durata ciclului – cycle time
Optimizarea duratei ciclului operează asupra unei regiuni de noduri între care este de așteptat să există trafic variabil. Inginerul de trafic alege această grupare. Optimizarea duratei rulează de obicei la fiecare cinci minute pentru fiecare regiune, deși acest interval poate fi variat de utilizator în versiunile 4 și cele ulterioare. În cadrul SCOOT există prevederea ca această optimizare să fie rulată de două ori mai des, dacă se observă o tendință de creștere sau scădere a fluxurilor de trafic. În acest moment, se calculează gradul de saturație pentru toate legăturile, pentru fiecare nod din regiune. Dacă vreunul dintre acestea este egal cu nivelul de saturație ideal (configurabil de utilizator, dar în general 90%), durata minimă a ciclului este crescută în trepte mici fixate. Dacă toate valorile sunt sub nivelul de saturație ideal, durata minimă efectivă a ciclului este redusă în trepte mici fixate. Optimizarea ia în calcul toate duratele ciclurilor, de la durata minimă efectivă cea mai mare a ciclului în nodul critic, la durata maximă a ciclului din regiune, care este funcțională în momentul respectiv.
Acestea sunt considerate durate de încercare ale ciclului. Pentru reducerea întârzierilor în intersecțiile cu încărcare foarte mică, optimizarea ciclului poate dubla ciclul în noduri, dacă prin această acțiune se reduce întârzierea în rețea. Deoarece o astfel de schimbare poate produce reduceri ale întârzierilor dacă durata ciclului este schimbată cu valori mari, optimizarea ciclului este singura optimizare care urmărește efectul schimbărilor mari.
Descrierea unui sistem tipic SCOOT
O instanță tipică a unui sistem SCOOT bazat pe UTC trebuie să conțină o unitate centrală de procesare, echipamente de transmisie și terminale PC pentru operatori și imprimante.
Figure 4.23Arhitectura sistemului SCOOT
La sistem sunt legate mai multe stații (terminale adaptate pentru a lucra cu sistemul, PC-uri) și mai multe seturi de imprimante specializate pentru a genera istorice specifice și rapoarte de analiză. Specificațiile detaliate depinzând de nevoile particulare ale proiectului. Există un terminal special, pentru ca operatorii UTC să poată accesa sistemul când nu sunt în camera de control. În camera de control trebuie așezate toate echipamentele necesare controlului sistemului și a managementului bazelor de date pe care funcționează sistemul.
Sistemul SCOOT este mai departe ajutat de alte 2 sisteme: Fault Management – managementul erorilor; și Remote Monitoring System – sistem de monitorizare de la distanță. Aceste 2 sisteme ajută operatorul să intervină asupra sistemului oricând apare o eroare. Pentru a ajuta și mai mult o eventuală intervenție în cazul incidentelor de trafic, împreuna cu senzorii tip bucla inductivă se folosesc pe scară largăcamere CCTV.
Sistemul UTOPIA / SPOT
Sistemul UTOPIA-SPOT reprezintă o strategie de management al traficului rutier urban ce combină optimizarea la nivel local, caracterizată de viteza de răspuns ridicată la schimbările de trafic, cu interacțiunea puternică cu celelalte intersecții și optimizarea globală pe arii extinse. Optimizarea la nivel local facilitează adaptarea unui sistem de prioritizare a transportului public urban, datorită vitezei de răspuns, ceea ce este mai greu realizabil cu o configurație centralizată, mai ales în mari aglomerări urbane, unde transportul public este bine reprezentat și cererea de prioritate la semafor ar putea sufoca sistemul de calcul centralizat. Optimizarea la nivel local reprezintă o funcție obiectivă de analiză a costurilor ce încorporează termeni de calcul pentru întârziere și opriri la stop de pe legăturile care aduc și eliberează traficul din intersecția în cauză, termeni legați de analiza cozilor de vehicule etc. Toți acești termeni sunt configurabili și au ponderi diferite, ce se pot adapta în funcție de caracteristicile legăturilor sau ale ariei supraveghere.
O rețea poate fi divizată într-un număr arbitrar de zone. La limitele acestor zone, interacțiunea dintre intersecțiile învecinate poate coordona în mod selectiv diferitele zone. Cele mai importante elemente în realizarea optimizării traficului sunt estimarea și predicția. UTOPIA-SPOT utilizează tehnici avansate în combinație cu configurațiile flexibile de detecție, precum și date istorice ce permit dirijarea traficului și în absența funcționarii detectoarelor, utilizând istoricul nivelurilor de trafic înregistrate la aceleași date și/sau în aceleași condiții. Realizarea optimizării la nivel local are și un alt mare avantaj, atât pentru sistemul de reglare a traficului, cât și pentru cel de management al transporturilor public: nu încarcă rețeaua cu mesaje, întrucât o bună parte din calculele de optimizare se realizează local, fără a mai fi nevoie să se transmită datele prin sistem. În acest mod se miscșorează durata de răspuns.
În general, optimizarea tradițională a rețelelor de drumuri și intersecții trebuie să se bazeze, în primul rând, pe măsurători ale traficului în rețea. Apoi, se calculează un anumit optim la nivelului rețelei, de exemplu pe durata unui ciclu de semnalizare pentru toată zona .În zonele controlate de sistemul UTOPIA-SPOT optimizările se fac mai întâi la nivelul fiecărei intersectii și apoi la nivelul zonal. La nivelul intersecției, optimizarea consideră că intersecțiile învecinate interacționează cu intersecția în cauză; în principiu, fiecare intersecție își calculează propria optimizare și ciclurile pot varia de la o intersecție la alta.
Un element tehnic semnificativ al sistemului SPOT este că acesta a fost proiectat inițial pentru a acorda prioritate vehiculelor de transport public. Ideea de la baza sistemului SPOT este să execute calculi pentru setarea semafoarelor, în timp real, cu scopul de a minimiza costul socio-economic total al sistemului de trafic.
SPOT este un program special, care operează pe un procesor separat, conectat la automatul de trafic al semaforului printr-o interfață specială. Procesorul poate fi o simplă placă sau poate fi un PC industial complet. Echipamentele SPOT din fiecare intersecție schimbă informații cu vecinele lor, folosind un sistem AVL pentru transportul public, și în același timp comunică cu software la nivel central. În UTOPIA-SPOT pot fi distinse trei niveluri:
nivelul central de calcul;
automatul de trafic;
semafoarele.
Unitatea SPOT este integrată în automatul de trafic și se ocupă de optimizarea locală, parte inteligentă a UTOPIA este concentrată stict în stradă. În acest mod este posibilă construirea treptată a unei rețele zonale, prin conectarea unităților SPOT la diverse intersecții.
UTOPIA realizează optimizarea chiar la nivel local, în intersecție, ceea ce aduce beneficii mari în privința timpului de răspuns și a reducerii nivelului de date transmis prin rețeaua de comunicații.
Sistemul SPOT are scopul de a minimiza timpul total pierdut de vehiculele private în timpul călătoriei lor, ținându-se cont de condiția că vehicul de transport public/ vehicule special (salvare, pompieri, poliție) să nu oprească în intersecțiile semaforizate.
Pentru fiecare intersecție sau zonă semaforizată (o zonă este formată din mai multe intersecții conectate) operează un control local, care interacționează cu controlul local al intersecțiilor învecinate, la nivel zonal. Intersecția este privită ca un sistem dinamic discret, în care timpul este divizat în trepte de trei secunde, iar topologia este modelată după un model standard de intersecție.
Pentru fiecare cantitate sau parametru legat de arteră, sunt definite o cantitate sau un parametru pentru legătura, corelată cu o regulă de corespondență. Ca rezultat, modelul de intersecție utilizat de controlul local este format, în principiu, din legături care corespund artereleor de intrare.Elementele implicate în model sunt:
viraje premise;
fluxuri de saturație (pe fiecare viraj);
timp de drum al traficului privat (pe legătură);
timp de traversare a traficului privat (pe viraj);
capacitatea legăturii;
regulile de corespondență arteră/legătură;
conectarea cu intersecțiile adiacente controlate.
Controlul local este format din două medele principale ce interacționează între ele: observatorul stării intersecției și controlul intersecției. Observatorul actualizează cea mai bună estimare a stării intersecției, pe baza tuturor datelor disponibile: numărători de trafic și grupul de semafoare. Elementele de stare ale intersecției sunt vehiculele ce trebuie servite pentru fiecare legătură de intrare, grupate în trepte de trei secunde. În această definire a stării intersecției, vehiculele de transport public sunt tratate în același mod ca vehiculele private.
Figure 4.24 Diagrama funcțională a sistemului UTOPIA-SPOT
Pentru garantarea optimizării și corectitudinii controlului la nivel de rețea, funcția (de exemplu funcția cost) optimizată de controller a fost proiectată prin adoptarea conceptului “interacțiunii stransae”: funcția ia în considerare starea intersecțiilor adiacente, astfel menținând o capacitate în buclă închisă de construire a unei coordonări dinamice a semnalelor, și se află sub restricțiile impuse de limitele date de controlul la nivel zonal.
UTOPIA se ocupă cu un sistem de trafic optimizat, pe baza fluxului de trafic, nu a vehiculelor individuale. UTOPIA răspunde, de asemenea, la situația reală din intersecție, dar “nu uită” situația intersecțiilor învecinate. UTOPIA poate controla intersecțiile din rețele variate, de la cele mici (3-10 intersecții) la intersecții foarte mari.
Sistemul UTOPIA-SPOT este flexibil și are, față de sistemul SCOOT, avantajul că nu încarcă rețeaua de comunicații cu mesaje, deoarece procesarea se face la nivel local sau zonal. De asemenea acest sistem mai are următoarele proprietăți:
poate identifica și recunoaște în timp real variațiile în condițiile de trafic;
acordă suficientă independență fiecărei intersecții pentru a permite modificarea strategiilor locale de semnalizare în conformitate cu cerințele traficuli și coordona intersecțiile înlănțuite, în funcție de dinamică traficului;
asigură fiecare intersecție cu capacitatea de a schimba informațiile necesare pentru calculul variațiilor coordinate din planurile de semnalizare;
permite autodiagnosticarea prin intermediul unei monitorizări centralizate a stării întregii rețele de semafoare;
continuă să funcționeze și în cazul întreruperii unei componente fundamentale a rețelei;
asigură un grad înalt de modularitate și posibilitatea expansiunii rapide cu intersecții adiacente.
Sistemul UTOPIA-SPOT este folosit pentru prioritizarea în intersecții a vehiculelor de transport public în comun dar poate fi folosit cu o foarte mare ușurință și pentru prioritizarea vehiculelor speciale (poliție,pompieri,salvare) acestea având un regim special de prioritate în toate intersecțiile.
Figure 4.25Coordonare UTOPIA
Programe software specalizate pentru modelarea și simularea traficului
Programele software utilizate pentru modelarea și simularea traficului vin în ajutorul inginerilor de trafic pentru a alege implementarea celei mai bune soluții pentru transport, încercând să elimine congestiile, să îmbunătățească timpii de călătorie și să reducă zgomotul și consumul de carburant.
În studiile de trafic sunt folosite modele pentru reprezentarea datelor culese care în format numeric nu oferă o vizualizare suficient de bună. Astfel un model de trafic la nivelul unei rețele stradale dă posibilitatea gestionarii datelor și rezultatelor simulării fluxurilor de trafic în funcție de scopul urmărit la nivele adecvate de detaliere ale rețelei stradale studiate. Adaptabilitatea modelului de trafic la nevoile ulterioare de actualizare a studiului și de integrare/preluare a informațiilor într-un studiu mai detaliat la nivelul întregii localități reprezintă un alt avantaj evident.
Modelarea traficului
Modelarea fluxurilor de trafic urban reprezintă o componentă importantă a managementului traficului care se realizează cu ajutorul unor programe software. Analiza ar trebui să aibă ca rezultate evaluarea capacității intersecțiilor, a rețelelor de drumuri și determinarea punctelor în care apar congestii. Soluțiile propuse vizează modificarea timpilor de semaforizare sau schimbări în geometria drumurilor.
Modelele sunt create pe baza rețelei extinse de drumuri și a datelor reale de trafic. Rețeaua de drumuri poate fi desenată manual, preluată de la alte programe specializate sau extrasă din fișiere imagine. Datele de trafic sunt obținute prin numărare manuală sau cu ajutorul detectorilor de trafic.
Analizele sunt realizate pentru a boserva starea actuală a rețelei, pentru găsirea soluțiilor sau pentru a evidenția efectele pe care le pot avea eventualele modificări la sistemul de semaforizare sau la modificarea geometriei intersecției.
Realizarea și analiza modelelor de trafic se efectuează pe mai multe niveluri, pornind de la nivelul static al unei singure intersecții, în care sunt afișate rezultatele referitoare la timpii optimi de semaforizare, nivelul de serviciu al intersecției etc. sub formă de valori numerice, până la nivelul dinamic al rețelei, în care este analizată întreaga rețea de drumuri și rezultatele referitoare la cozile de vehicule și congestiile care se produc.
Modelarea matematică a traficului
Termenul de “model matematic de trafic se referă la un model care descrie desfășurarea traficului într-o rețea data, dependent de anumite caracteristici specifice ale acestuia.
Determinările de trafic reale se pot face prin mai multe metode, însă este bine ca ele să fie efectuate cel puțin în orele de vârf, pentru a “capta” problemele cele mai importante cu care se confrunta rețeaua de drumuri și de a putea evalua capacitatea acesteia de a suporta cererea de trafic.
Datele de trafic, cu cât sunt mai reale cu atât ajuta mai mult la realizarea încă din faza de proiectare a unor soluții de optimizare efective, în beneficiul tuturor utilizatorilor rețelelor de drumuri. Pentru modelarea traficului este obligatoriu să aibă în vedere informații precum:
informații despre rețeaua de drumuri
hărți digitalizate și modul de reprezentare a intersecției cu elementele de semnalizare din teren;
marcaje rutiere existente la scara care trebuie să includă elemente definitorii ale intersecțiilor;
bucle inductive pentru detecția vehiculelor și locul acestora de amplasare;
stațiile mijloacelor de transport, amplasarea și marcarea refugiilor care afectează fluenta circulației în intersecții;
informații de trafic
măsurători de vehicule în intersecții și capacitatea acestora cât și lungimi ale cozilor;
volume de trafic, contorizate aut; mat sau manual în zonele în care nu se formează cozi de așteptare;
componenta traficului (autoturisme, microbuze, camioane etc);
frecvența de apariție a mijloacelor de transport;
informații legate de timpii de parcări;
fluxurile pietonale;
date privind managementul traficului
ciclurile de semnalizare ale semafoarelor, faze și decalaje preluate din diagramele de semnalizare ale automatelor de trafic sau observate la fața locului;
configurări ale semnalizărilor optice pietonale manuale;
influențele arterelor cu sens unic;
durate de operare ale benzilor dedicate transportului de călători;
date privind performanță
durate de călătorie sau de tranzit necesare pentru calibrarea sistemului de optimizare a traficului. Aceste date se preiau înainte și după implementarea soluțiilor de optimizare în același interval de timp pentru a se putea observa diferența;
întârzieri;
lungimea cozilor;
număr de opriri la semafor;
fluxuri de saturație;
Programe software pentru modelarea traficului
Software-ul pentru modelarea traficului se bazează pe o descriere amănunțită a elementelor studiate (intersecții sau grupuri de intersecții), realizând analiza din punct de vedere al capacității acestora de a face față traficului.
Un model de trafic este aplicabil unei zone geografice particulare. În general, călătoriile încep și se termină la o anumită adresă în interiorul teritoriului; participanții la trafic pot alege orice rută (sectoare de drumuri sau străzi) aflată la dispoziția lor. Datorită volumului imens de date care ar fi necesare, este inpractică crearea unui astfel de model bazat pe informații la nivelul individului. În consecință, se construiește un model simplificat, general acceptat, bazat pe Zone de trafic reprezentate de părti mai mici ale teritoriului studiat care generează sau atrag călătorii. Se folosește de asementa Graful rețea care este o abstractizare a rețelei reale de drumuri și străzi din teritoriul studiat, a cărei nivel de detaliere depinde de dimensiunea problemei de rezolvat.
Principalele caracteristici sunt:
reprezentarea grafică a intersecțiilor, cu stabilirea fluxurilor de vehicule, a timpilor de ssemaforizare, direcții de circulație s.a.
calcularea întârzierilor, LOS (nivelul serviciului), lungimea ciclului, fazele de semaforizare și timpii de semaforizare.
ARCADY
Assessment of Roundabout Capacity and Delay (ARCADY) este dezvoltat de TRL și este folosit pentu a prezice capacitățile unei intersecții, cozile și întârzierile precum și riscul de accidente din intersecții sau sensuri giratorii. ARCADY este un instrument ușor de folosit pentru proiectarea a noi sensuri giratorii în zonele cu trafic aglomerat și să evalueze modificările aduse în intersecții.
Sensurile giratorii sunt modelate cu ajutorul relațiilor de capacitate care iau în considerare date intersecției cum ar fi diametrul intersecției, dimensiunilke benzilor de intrare și ieșire și unghiul de conflict. Acest cadru empiric leagă instinctiv geometria sensului giratoriu de comportamentul conducătorului auto care este determinat de capacitatea de trafic a intersecției, a cozilor și întârzierilor prezise.
ARCADY a fost utilizat cu succes în design-ul și îmbunătățirea a numeroase sensuri giratorii din întreaga lume, fiind folosit de către organizații multinaționale sau de instituții academice. Interfața simplă și intuitivă îl face ușor de folosit de oricine în cel mai scurt timp posibil.
ARCADY 8 poate modela sensuri giratorii cu până la șapte brațe, autostrăzi sau trecerei de pietoni.
Figure 5.26Diagrama intersecție + datele de modelareal sistemlui ARCADY
Figure 5.27 Diagrama sens giratoriu ARCADY
OSCADY
Optimised Signal Capacity and Delay, Phase-based Rapid Optimisation of traffic signals este un program de optimizare a traficului bazat pe fazele de semaforizare. OSCDY utulizeaza o serie de tehnici unice pentru a creea planuri de sincronizare a semafoarelor pentru că intersecția să poată prelua capacitatea maximă de trafic cu cele mai mici întârzieri ale ciclurilor de semaforizare.
OSCADY PRO poate genera automat cea mai bună secvența de semaforizare pentru intersecția analizată, utilizatorul introducând doar timpii minimi inter-verde.După introducerea datelor, programul calculează toate etapele posibile apoi produce fazele necesare pentru a maximiza capacitatea și a minimiza întârzierile.
Proprietățile programului sunt:
poate prelucra intersecții cu până la 20 de intrări;
realizează optimizare pentru trei obiective:
timpul ciclului;
capacitatea maximă;
întârzierea minimă;
evaluarea efectelor geometriei intersecției asupra traficului;
posibilitatea de a adăuga constrângeri pentru faze;
estimarea fluxurilor de saturație;
afișarea grafică a intersecției;
afișarea diagramei timpilor;
genrare de rapoarte;
Figure 5.28Diagrama fluxurilor de semaforizare
Figure 5.29Ecran principal cu diagrame
TRANSYT
Traffic Network Study Tool este utilizat în întreaga lume pentru desing-ul, modelarea și optimizarea intersecțiilor începând de la intersecții mici, izolate până la rețele complexe, unde se cunoaște fluxul mediu de vehicule.
Programul are integrat un modul pentru evaluarea unui indice de performanță (IP) și un modul de optimizare care verifica pentru care timpi de semaforizare indicele IP are o valoare cât mai bună. Se poate obține prin acest program o semaforizare care să permită accesul prioritar în intersecție pentru vehiculele transportului public și a vehiculelor de urgență, fără a fi necesară detecția individuală a vehiculelor speciale. Analizele pot fi realizate atât pentru situațiile în care se conduce pe partea stângă a drumului cât și pentru situațiile în care se conduce pe partea dreaptă.
Programul are toate funcțiile regăsite în OSCADY, dar oferă în plus o interfață vizuală mai elaborată și posibiliitatea generării mai multor diagrame-rezultat. Totodată programul conține nu nou model pentru semnalizarea pietonală.Modelul corectează nejunsurile din modelele macroscopice, care nu au modelat acest tip de trafic. Modelarea semafoarelor pietonale realizate de TRANSYT este folosti sub licența organizației Transport for London.
Figure 5.30Tabel de semaforizare cu timpii optimi
Figure 5.31Diagrama flux de traficTRANSYT
SYNCHRO
Programul Synchro permite amplasarea schițelor drumurilor pe hârtie existente, datele putând fi editate direct în mod graphic (fără a fi necesar ferestre suplimentare de introducere a paramatrilor, după cum se întâmplă în alte programe).
Caracteristici ale programului:
Integrarea hărților GIS și SHP;
Controlul alinierii benzilor de circulație la traversarea intersecției;
Permite stabilirea paramatrilor detectorilor amplasați în intersecție;
Amplasarea optimă a informațiilor pe hartă;
Figure 5.32 Fereastra principală cu vedere din satelit și fluxul de trafic
Programul permite realizarea unei schițe fidele a intersecției sau a traseului care urmează a fi studiat și edectuarea unor analize complexe ale hartii implementate.
Pentru fiecare intersecție în parte se poate defini o serie de parametri, care sunt repartizați în următoarele module:
Modulul cu datele benzilor de circulație;
Modulul cu datele volumelor de traffic;
Modulul cu datele timpilor de semaforizare;
Modulul cu datele fazelor de semaforizare;
Figure 5.33Vedere 3D a fluxului de trafic
Microstation PowerDraft
Microstation PowerDraft este prima aplicație pentru producerea oricărei documentații privind ingineria, arhitectura, construcțiile în care cei implicați au nevoie de documente, detalii, harta infrastructurii etc.
Cu ajutorul acestui program putem realiza diagrame de trafic, diagrame de semaforizare, diagrame ale fluxurilor de trafic s.a.
Figure 5.34 Diagrama cu datele de semaforizare
Figure 5.35Durata fazelor de semaforizare
Figure 5.36 Diagrama flux trafic in intervalul de 2 ore
Simularea traficului
Circulația urbană a devenit astăzi atât de complexă încât nu poate fi studiată decât utilizând metode de simulare cu ajutorul modelelor matematice.
Simularea este definită ca tehnica amplasării unui model stocastic în locul unui sistem real, care niciodată nu supra-simplifică sistemul, din care cauză sistemul devine trivial și nici nu încorporează atât de multe caracteristici ale sistemului real astfel ca sistemul să devină greu de mânuit.
Atunci când fenomenul real se schematizează în așa fel încât elementele se supunlegilor matematice cunoscute și pot să se pună în ecuații, se spune atunci că avem un “model matematic”.
Etapele simulării
Etapele simulării în studiul problemelor de circulație sunt următoarele:
Definirea problemei în mod specific, în termeni cunoscuți împreună cu limitele necesare;
Formularea modelului, inclusiv formularea premizelor, alegerea criteriilor pentru optimizare și selectarea procesului operațional sau a regulilor drumului respectiv;
Construirea diagramei generale ce stabilește relațiile funcționale dintre componentele sistemului care urmează să fie simulat;
Întocmirea programului de simulare pe calculator;
Evaluarea și testarea sistemului simulat;
Caracteristicile software-ul de simulare
Principalele caracteristici ale programelor de simulare sunt:
Se bazează pe modelarea rețelelor de drumuri;
Permite realizarea de operații diverse (traversări, întoarceri, parcări, treceri de pietoni, treceri la nivel cu cale ferată)
Permite vizualizarea rețelei de drumuri 2D/3D;
Permite urmărirea vehiculelor, în funcție de profilul șoferului sau în funcție de tipul manevrei;
Referitor la simularea diferitelor aspecte privind traficul rutier, cea mai importantă etapă într-o simulare pe calculator este formularea modelului împreună cu simplificarea premizelor. La formularea modelului, un aspect important este acela al stabilirii regulilor sau modalităților de evaluare a rezultatelor sistemului simulat.
Programele de simulare a traficului
Programele software ce realizează simulări, permit inginerilor de trafic să studieze o intersecție urmărind modul de desfășurare al activității în respectiva intersecție prin simularea diverselor parametrii, până la obținerea celei mai bune soluții de implementare.
VISSIM
VISSIM este un program de simulare a traficului care poate dezvolta modele de trafic urban și operații ale mijloacelor de transport public. Analizele de trafic pot fi supuse unor constrângeri cum ar fi configurarea benzilor de circulație, compunerea traficului, indicatoare de trafic, stații ale mijloacelor de transport public.
Principalele caracteristici sunt:
Implementarea, evaluarea și ajustarea unui sistem de semaforizare, care poate fi cu timp prestabilit sau adaptat la trafic; poate fi implementat orice sistem de control al semaforizării: SCATS, SCOOT etc.
Evaluarea și optimizarea traficului în rețele complexe, cu intersecții corelate și program de semaforizare adaptat la trafic
Studii de fezabilitate și impact asupra traficului a integrării liniilor de metrou ușor în rețelele urbane de transport
Pachetul VISSIM consta în două pachete principale: un simulator de trafic și un modul pentru controlul semafoarelor.
Un alt set de parametrii este cel legat de comportamentul soferilor putand fi stabilite mai multe modele .
Figure 5.37 Comportamentul soferilor fata de vehiculele din fata
Figure 5.38Comportamentul soferilor fata de schimbarea benzilor de circulatie
Figure 5.39 Comportamentul soferilor fata de vehiculele din fata
Rezultatele pot fi exportate în diferite formate și se pot salva diverse aspecte rezultate ale procesului de simulare.
Figure 5.40 Simularea unei intersecții vedere 2D/3D
Pot fi oferite foarte multe rezultate ale analizelor efectuate; dintre datele de ieșire amintim: timpii de călătorie, întârzierile, lungimea cozilor de ieșire, distribuția timpilor de verde, informații desper vehicule (de exemplu accelerația, viteza medie cu care a mers, numărul de opriri la semafor, emisiile de substanțe – valori comparate cu valorile medii introduce la configurarea simulării), informații despre intersecții (cozile de vehicule care se formează, timpii de întârziere, capacitatea, gradul de poluare etc.).
AMISUN
AIMSUN (Adveanced Interactive Micro-Simulation for Urban and Non-Urban Networks) este un program de simulare a traficului care permite folosirea lui pentru variate simulări, de la simularea unei linii de autobuz, până la simularea unei întregi regiuni. AMISUN iese în evidență prin viteza de simulare și prim modul în care îmbina modelarea cererii de trafic, caracteristicile statice și dinamice ale traficului cu simulări la nivel microscopic, macroscopic și hibrid toate într-o singură aplicație.
Caracteristicile programului sunt:
Realizează modele detaliate ale rețelelor de drumuri;
Utilizează semafoare cu timp prestabilit sau adaptive;
Realizează ghidarea în timp real și animații 3D;
Stabilește rute, modifica viteze, realizează controlul traficului;
Gestionează transportul public;
Oferă flexibilitate prin posibilitatea scrierii de module suplimentare în C++ sau Python.
Figure 5.41 Diagrama fluxurilor de trafic AMISUN
SIMTRAFFIC
SimTraffic este o aplicație software ușor de utilizat și foarte puternică pentru simularea traficului. Cu ajutorul acesteia se pot realiza microsimulari și animații ale vehiculelor și pietonilor participanți la trafic.
SimTrafic modelează atât intersecții semnalizate cât și cele nesemnalizate.Spre deosebire de alte programe de simulare, animațiile realizate de simtraffic sunt afișate doar cât programul rulează.Datele de simulare sunt ușor de introdus, intuitive și eficace.
Caracteristicile programului sunt:
Poate utiliza hărți generate de Synchro;
Simulează cozi de vehicule, blocaje, incidente;
Gestionează intersecții semaforizate și nesemaforizate;
Stabilește distanță între vehicule în funcție de viteză, șofer, și geometria drumului;
Generează informații la fiecare 0,1 secunde;
Generează emisiile de gaze, pentru măsurarea poluării din intersecție;
Generează rapoarte pentru o singură intersecție sau pentru întreaga zonă;
Generează un raport asupra gradului de ocupare și densitate;
Figure 5.42 Interfața grafică SIMTRAFFIC
Figure 5.43Crearea intersecțiilor și modul de introducere date
Limitări ale programelor de modelare și simulare
Aceste pachete software s-au dezvoltat de-a lungul timpului, trecând prin mai multe variante, incorporând tot mai multe funcții. Cu țâțe acestea, rămân încă multe de adăugat până când programele respective vor deveni capabile să prelucreze toate scenariile posibile.
Printre limitările programelor se număra modelarea deplasării pietonilor care nu este reprezentată în totalitate. Atenția principală este îndreptată asupra efectului prezenței pietonilor asupra mișcării vehiculelor. Programul VISSIM suporta diferite facilități de decalare a caracteristicilor trecerilor de pietoni și permite determinarea întârzierilor provocate de acestea în traficul auto normal, atunci când pietonii traversează o stradă.
O altă limitare constă în depășirea pe drumurile publice cu o singură banda, comportament destul de frecvent în marile orașe. De exemplu, acolo unde vehiculele se opresc în mod legal sau ilegal, obliga pe celelalte vehicule participante la trafic să le depășească. Acest gen de manevre poate avea loc în diferite locuri din rețeaua urbană de drumuri, însă nu este definit în mod explicit de programele de simulare.
Versiunile curente ale pachetelor VISSIM și PARAMICS nu au încă posibilitatea de a optimiza configurările de timp în intersecțiile semnalizate cu semafoare. Programul CROSSING a fost introdus de curând că un complement al VISSIM pentru a funcționa ca element de optimizare a semnalizării optice. Ca rezultat, în prezent programele TRANSYT și OSCADY sunt în continuare singurele programe care reușesc aceste funcții.
La modelarea rețelelor de drumuri, în cazul operării la capacități apropiate de cea maximă, schimbări mici aduse modului în care vehiculele sunt generate în rețea pot avea implicații importante. Niciunul din aceste pachete soft nu suporta introducerea de date privind timpii de sosire a vehiculelor ci se bazează pe funcții implicite de generare aleatoare a vehiculelor la extremitățile rețelelor de drumuri.
Înainte de a începe un studiu de optimizare pentru o rețea urbană de drumuri este extrem de important să se analizeze implicațiile oricărei limitări a pachetelor software de micro simulare utilizate în acest scop.
Modulul electronic de proiectare: Afișarea gradului de congestie al intersecției și modificarea ciclurilor de semaforizare
Cunoașterea gradului de congestie ajuta participanții la trafic să aleagă cel mai optim drum prin evitarea zonelor aglomerate și reducerea numărului de opriri.
Schema bloc
Figure 6.44Schema bloc a modulului practic
Sistemul este format din 3 blocuri de afișare , fiecare alcătuit din câte un lcd 12×2 ce indică nivelul de ocupare al intersecției , numărul de vehicule și timpul ciclului de semaforizare.
Datele recepționate de afișoare sunt primite de la un microcontroller ATMega16 aparținând firmei Atmel . Microcontrolerul primește datele din teren de la un detector prin intermediul fibrei optice.
Pentru realizarea practică a lucrării , blocul de detecție și transmitere va fi înlocuit de 6 push butoane care vor avea rolul de a introduce în intersecție un număr de autovehicule corespunzătoare celor trei grade de ocupare ale intersecției : liber , parțial ocupată și intersecție blocată .
Toate blocurile vor fi alimentate de la rețeaua națională de 220V și este formată dintr-un transformator , o punte redresoare și un stabilizator de 5V realizat cu integratul LM7805.
Proiectarea electrică
Partea electrică este alcătuită din 3 blocuri : blocul de alimentare , blocul de logică programabilă și blocul de afișaj alcătuit la rândul lui din 3 module identice , având aproximativ aceiași funcție. Acestor trei blocuri se atașează și blocul de preluare și trimitere a datelor din teren , despre care vom vorbi , însă fizic acesta va lipsi.
Blocul de alimentare
Aceasta are la intrare 220V de la rețeaua națională și furnizează în secundar o tensiune de 5V curent alternativ ,o punte redresoare formată din diode 1n4005 care are pe fiecare alternanta o scădere de tensiune de 1,4V din valoarea efectivă data de secundarul transformatorului care însă este redată de condensator C astfel încât la intrarea stabilizatorului vom avea o tensiune rezultată de 5,4V, în gol.
Figure 6.45 Schema bloc a sursei de alimentare
Etajul de redresare și filtrul de netezire
Se va folosi un etaj de redresare dublă alternanță în punte cu filtru capacitiv. Filtrul de netezire capacitiv este suficient deoarece după acesta urmează un stabilizator de tensiune.
Figure 6.46 Schema electrică a etajului de redresare și a filtrului de netezire
Filtrarea capacitivă constă în conectarea unui condensator C în paralel, pe ieșirea redresorului, cu respectarea polarității în cazul condensatoarelor polarizate (electrolitice). Condensatorul se va încărca pe porțiunea crescătoare a semi alternanței, pe porțiunea descrescătoare fiind cel care furnizează curentul de sarcină. Tensiunea pe acesta se reface pe porțiunea crescătoare a următoarei semialternanțe. Această variație a tensiunii se numește riplu (UZ) și depinde de mărimea condensatorului și de mărimea curentului folosit de sarcină.
Forma tensiunii de la ieșire, cu și fără filtru de netezire, este ilustrată în figură următoare:
Figure 6.47 Forma de unda la iesirea filtrului de netezire
O particularitate importantă a filtrării capacitive constă în faptul că, în absența consumatorului (cu ieșirea în gol), tensiunea de ieșire este egală cu valoarea de vârf a pulsurilor, depășind astfel de ori valoarea eficace a tensiunii alternative care se redresează. De exemplu, dacă transformatorul furnizează în secundar o tensiune de 10V (valoare eficace), valoarea de vârf a pulsurilor este de , neglijându-se căderile pe diode. Prin filtrare capacitivă, tensiunea în gol la ieșirea redresorului va fi, deci, de cca. 14V.
Tensiunea minimă de la ieșirea redresorului cu filtru de netezire se alege astfel încât să fie mai mare decât suma dintre tensiunea de ieșire U0 și căderile de tensiune pe celelalte blocuri înseriate între filtrul de netezire și ieșirea stabilizatorului (de exemplu Elementul Regulator Serie). Deci:
5 + 1 = 6 V
Se consideră valoarea riplului: . = 5/6 = 0.8 V
Rezultă că valoarea de vârf a tensiunii redresate va fi: .
Tensiunea în secundar va trebui însă să fie mai mare, datorită pierderii pe cele două diode prin care circulă curentul. Tensiunea de deschidere a unei diode cu siliciu (în mod normal 0,6…0,7V) se apropie de 1V la curenți mari.
Deci tensiunea efectivă în secundar va avea valoarea de vârf:
= 5 V
Puntea redresoare conține diode identice. Acestea sunt alese în funcție de curentul care trece prin ele, și anume I0, precum și de tensiunea inversă maximă, VRRM (se poate aproxima cu valoarea tensiunii US).
Pentru ca în timp de o semiperioadă (Δt = 10ms) condensatorul să se descarce cu ΔU = UZ sub un curent I0, capacitatea acestuia trebuie să aibă valoarea:
1.11 µF
Tensiunea maximă pe care trebuie să o suporte condensatorul trebuie să fie mai mare decât Ured.Condensatorul ales are valoarea standard de 2,2 µF la 60 V
Stabilizatorul de tensiune
Stabilizatorul de tensiune este un circuit electronic care, ideal, asigură la ieșire o tensiune constantă, și care nu depinde de alți parametrii ca: tensiune de intrare, temperatura ambiantă, curent de sarcină.
În realitate tensiunea de ieșire e dependentă de acești parametri, dar variația ei poate fi controlată și minimizată printr-o proiectare atentă.
Cele 2 mărimi de interes ce caracterizează un stabilizator sunt tensiunea de ieșire Vo ( se dorește a fi o constantă ) și rezistența de ieșire Ro ( se dorește a fi cât mai mică ).
Mărimile fizice ce definesc independența stabilizatorului de influențele mediului extern sunt:
– tensiunea minimă de alimentare la intrarea stabilizatorului Vmin
– curentul maxim de ieșire Io max
– factorul de stabilizare.
Stabilizatorul cu LM7805
Pentru alimentarea plăcii de achiziție cu Atmega 16 și a afișoarelor vom utiliza un stabilizator de tensiune de 5 volți.
Pentru realizarea stabilizatorului de 5 V se va utiliza integratul LM7805, ce furnizează o tensiune de 5 volți și un curent de până la 1A, fiind suficient pentru montajele folosite în proiect. Circuitul integrat are protecție la scurt circuit și protecție la supraîncălzire.
Figure 6.48Schema stabilizatorului cu LM7805
Caracteristicile stabilizatorului cu LM 7805 :
limitarea internă a curentului;
protecție termică internă;
folosirea unui radiator adecvat, curentul maxim poate atinge 1A;
chiar dacă au fost destinate folosirii doar a unei singure tensiuni de ieșire fixe, ea poate fi reglată prin conectarea cu alte dispozitive externe;
căderea de tensiune între intrare și ieșire minim 2V.
Figure 6.49 Configurația pinilor LM7805
Figure 6.50 Schema internă LM7805
Elementele de protecție
Protecția la supracurenteste realizată prin intermediul siguranțelor fuzibile F1,F2, F3 și F4.
F1=F2=1,5*0,17A=0,26A
F3=0,5*2,9=4,35A
Dacă aparatul lucrează cu conductor de împământare se vor amplasa siguranțe pe ambele fire de alimentare. F1 și F2 sunt conectate în primarul transformatorului și au valoarea de (1,5…2) Ip, unde Ip este curentul nominal din primarul transformatorului.
F3 protejează la supracurent toate elementele conectate în secundarul transformatorului. Valoarea ei va fi de (1,5…2)I0. Siguranțele vor fi de tip lent.
F4 este o siguranță ultrarapidă inserată pentru a decupla alimentarea stabilizatorului în cazul în care este acționată protecția cu tiristor. Valoarea ei va fi de (1,5…2)I0.
Protecția la supratensiune se face pentru intrare și pentru ieșire, iar supratensiunile ce pot apare pot fi de durată, sau scurte (impuls).
Protecția la impulsuri scurte pe intrare se face cu filtrul R10C2.
Dioda D8 protejează la tensiuni inverse ce pot apărea la înserierea mai multor surse, sau datorită unor sarcini inductive.
Condensatoarele C4 și C5 absorb supratensiunea în impuls și micșorează impedanța de ieșire a sursei. Pentru frecvențe joase și medii protecția este asigurată de condensatorul electrolitic, iar la frecvențe înalte, protecția este asigurată de cel ceramic.
La apariția unei supratensiuni pe ieșire, dioda D7 din ieșirea stabilizatorului se deschide și amorsează tiristorul, scurtcircuitând punctul de intrare în stabilizator și distrugând fuzibilul F4 datorită supracurentului.
Protecția la supratensiuni în regim permanent se face prin scurtcircuitare și este asigurată de tiristorul Th. Amorsarea la impulsuri foarte scurte de tensiune a tiristorului este împiedicată de filtrul R11C3.
Condițiile pentru tiristor sunt:
După alegerea tiristorului se va lua din foaia de catalog valoarea tensiunii de amorsare VGT.
Am ales tiristorul T6F-1P cu valorile:
UAK=100V , IA=6A , VGT= 2V
Condițiile pentru diode Zener D7 sunt:VZ 1,2 (U0 – VGT)=10,8V
Filtrul R10C2 va avea valorile:
R10 = 47 []
C2 = 100 [nF]
Filtrul R11C3 va avea valorile:
R11 = 220 []
C3 = 100 [μF]
Dioda D8 se alege astfel încât: VRRM > U0 și ID> I0. VRRM > 12V și ID> 2A
Alegem dioda 1N5400 cu U=50V și I0=3A
Condensatorul C4 este de 470 [μF].
Condensatorul C5 este de 0,1 [μF].
Fig6.6 Circuitul cu elemente de protecție
Figure 6.51 Realizarea cablajului sursei în Ultiboard
Figure 6.52 Imprimarea cablajului pe placa
Blocul de prelucrare
Generalități
Pentru realizarea blocului de prelucrare am ales să folosesc un microcontroler Atmega16 .
ATmega 16 este un microcontroler CMOS de 8 biți de mică putere bazat pe arhitectura RISCAVR îmbunătățită. Dispune de un set de 131 instrucțiuni și 32 de regiștri de uz general.
Cele 32 de register sunt direct adresabile de Unitatea Logică Aritmetică permițând accesarea a doua registre independente într-o singură instrucțiune. Se obține astfel o eficiența sporită în execuție (de până la zece ori mai rapide decât microcontrorelerele convenționale CISC). ATmega16 este un microcontroler RISC pe 8 biți realizat de firma Atmel.
Caracteristicile principale ale acestuia sunt:
16KB de memorie Flash reinscriptibilă pentru stocarea programelor;
1KB de memorie RAM;
512B de memorie EEPROM;
două numărătoare/temporizatoare de 8 biți;
un numărător/temporizator de 16 biți;
conține un convertor analog – digital de 10 biți, cu intrări multiple;
conține un comparator analogic;
conține un modul USART pentru comunicație serială (port serial);
dispune de un cronometru cu oscilator intern;
oferă 32 de linii I/O organizate în patru porturi (PA, PB, PC, PD).
Structura internă generală a controlerului este prezentată în Figură 5.20. Se poate observa că există o magistrală generală de date la care sunt conectate mai multe module:
unitatea aritmetică și logică (ALU);
registrele generale;
memoria RAM și memoria EEPROM;
liniile de intrare (porturile – I/O Lines) și celelalte blocuri de intrare/ieșire. Aceste ultime module sunt controlate de un set special de registre, fiecare modul având asociat un număr de registre specifice.
Memoria Flash de program împreună cu întreg blocul de extragere a instrucțiunilor, decodare și execuție comunică printr-o magistrală proprie, separată de magistrala de date menționată mai sus. Acest tip de organizare este conform principiilor unei arhitecturi Harvad și permite controlerului să execute instrucțiunile foarte rapid.
Modul Power-down salvează conținutul registrelor, dar blochează oscilatorul, dezactivând toate celelalte funcții al chip-ului pană la următoarea întrerupere externă sau reset hardware. În modul Power-save, timer-ul asincron continua să meargă, permițând user-ului să mențină o bază de timp în timp ce restul dispozitivului este oprit.
În modul Standby, Oscilatorul funcționează în timp ce restul dispozitivului este oprit. Acest lucru permite un start foarte rapid combinat cu un consum redus de energie. În modul standby extins(Extended Stanby Mode), atât oscilatorul principal cât și timer-ul asincron continuă să funcționeze.
Memoria flash (On-chip) permite să fie reprogramată printr-o interfață serială SPI , de către un programator de memorie nonvolatilă convențional, sau de către un program de boot On-chip ce rulează pe baza AVR. Programul de boot poate folosi orice interfață pentru a încărca programul de aplicație în memoria Flash .
Combinând un CPU RISC de 8 biți cu un Flash In-system auto –programabil pe un chip monolithic, ATmega 16 este un microcontroler puternic ce oferă o soluție extrem de flexibilă și cu un cost redus în comparație cu multe altele de pe piața.
ATmega 16 AVR este susținut de o serie completă de instrumente de program și de dezvoltare a sistemului, care include: compilatoare C, macroasambloare, programe debug/ simulare etc.
Structura interna ATMEGA16
Figure 6.53 Structura interna a microcontrolerului ATMEGA16
Configuratia pinilor
Figure 6.54Dispunerea pinilor microcontrolerului
Funcționalitatea pinilor este următoarea :
VCC : sursa de curent;
GND : masa ;
Port A (PA7…PA 0) : portul A servește drept port de intrări analogice pentru convertorul A/D. Portul A servește deasemenea și ca un port bidirecțional I/O de 8 biți, în cazul în care convertorul A/D nu este folosit.Pinii de port pot fi conectați opțional la VCC prin rezistorii interni (selectați pentru fiecare bit). Buffer-ele de ieșire ale portului A au caracteristici de amplificare.
PORT B(PB7…PB 0) : Portul B este un port de I/O de 8 biți bidirecționali cu rezistori interni(opțional). Buferr-ele de ieșire ale portului B au caracteristici de amplificare. Portul B îndeplinește de asemenea funcții special ale microcontrolerului ATMEGA16.
PORT C(PC7…PC0) : Portul C este un port I/O de 8 biți bidirecționali cu rezistori interni.Buffer-ele de ieșire ale portului C au caracteristici ce amplificare.Dacă interfața JTAG(de depanare) este activata,rezistorii pinilor PC5(TDI),PC3(TMS) și PC2(TCK) vor fi activați , chiar dacă are loc o resetare. Portul C îndeplinește de asemenea funcții ale interfeței JTAG și alte funcții special ale ATMEGA16.
PORT D(PD7…PD0) : Portul D este un port I/O de 8 biți bidirecțional cu rezistori interni conectați opțional la VCC(selectați pentru fiecare bit). Buffer-ele de output ale Port-ului D au caracteristici de amplificare.Port-ul D îndeplinește de asemenea funcții speciale ale ATmega 16.
RESET : un nivel scăzut la acest pin,mai mare ca durata decât o valoare prestabilită, va genera o inițializare.
XTAL1 : intrare pentru amplificatorul inversor al oscilatorului.
XTAL2 : ieșire pentru amplificatorul inversor al oscilatorului
AVCC : este pin de alimentare pentru portul A și convertorului A/D.Trebuie conectat extern la VCC , chiar dacă ADC nu este folosit. Dacă ADC este folosit ar trebui conectat la VCC printr-un filtru trece-jos.
AREF : este pinul de referință analogică pentru convertorul A/D
Nucleul CPU AVR
Funcția principală a nucleului CPU este aceea de a asigura execuția corectă a programului. Din acest motiv , nucleul CPU este capabil să acceseze memoriile, execute calcule, controleze perifericele și să controleze întreruperile.
Figure 6.55Diagramă bloc a nucleului CPU AVR-
Pentru a maximiza performanța ,AVR folosește o arhitectură Harvard cu memorii separate și magistrale pentru program și informații. Instrucțiunile din memoria programului sunt executate într-un singur nivel în timp ce o instrucțiune este executată, următoarea este produsă de la memoria de program. Acest concept permite executarea instrucțiunilor la fiecare ciclu de ceas. Memoria de program este o memorie flash reprogramabilă.
Cel mai accesat registru conține 32×8 biți, scopul este de a accesa registrele într-un singur ciclu de ceas .Acest singur timp de acces se datorează unități ALU (Aithmetic Logic Unit). Într-o tipică unitate ALU operația are loc astfel: operanzi sunt scoși din registru se efectuează operația și rezultatul este introdus în regiștri toate acestea într-un singur ciclu de ceas.
Șase din cele 32 de registre pot fi folosite ca trei registre de 16 biți cu acess indirect la informații, permițând astfel calcularea eficientă a adresei. Una dintre aceste adrese poate fi folosită pentru (tabele de căutare ), a căuta tabele, în memoria flash. Aceste noi funcții adăugate registrelor sunt la al 16 bit X, Y și Z descris mai târziu în această parte.
ALU efectuează (suportă) operații aritmetice și logice între registre sau între o constantă și un registru. După efectuarea unei operații aritmetice registrul afișează rezultatul operației.
Programul furnizează sărituri condiționate, necondiționate și apelări de instrucțiuni capabile să acceseze tot spațiul de adresă. Majoritatea instrucțiunilor AVR sunt formate dintr-un cuvânt 16 biți). Fiecare memorie de program conție o instrucțiune de 16 sau 32 de biți.
Spațiul memoriei flash de program este împărțit în două secțiuni, secțiunea BOOT și secțiune de aplicare a programelor. Secțiunea BOOT are biți speciali pentru protecția la scriere și citire/scriere. Instrucțiunea SPM cu ajutorul căreia se scrie în memoria flash de aplicații trebuie să fie în secțiunea BOOT.
În timpul întreruperilor sau a apelări subrutinelor, adresa de întoarcere este conținută pe Stack. Stack-ul este efectiv alocat în informațiile generale ȘRAM și în consecință mărimea Stack-ului este limitată doar de mărimea totală a ȘRAM și de uzură ei. Toți utilizatori de program trebuie să inițializeze SP (Stack Pointer) înainte ca subrutina sau întreruperea să fie executată. Stack Pointer-ul se poate citi/scrie în spațiul de I/O. Informațiile din ȘRAM pot fi accesate cu ușurință prin cele cinci moduri diferite de adresare suportate de arhitectura AVR.
Spațiile de memorie în arhitectura AVR sunt liniare și normale.
Modulele întreruperilor au registrele de control în spațiul I/O și în Status Register se află bitul de întrerupere globală. Toate întreruperile au prioritate în funcție de locul în tabelul de vectori de întrerupere ai întreruperilor lor. Cu cât este mai jos situat în tabel vectorul întreruperi cu atât acea întrerupere are prioritate mai mare. Prioritatea mai mare o are întreruperea cu vectorul cel mai slab plasat în tabel.
Spațiul de memorie I/O conține 64 de traese pentru funcțiuni periferice ale CPU ca: controlul registrelor, indicatorul SPI, sau alte funcții de I/O. Memoria I/O poate fi accesată direct sau indirect .
Acest microcontroler este foarte des utilizat în multe aplicații datorită faptului că îndeplinește multe cerințe ale proiectanților și poate fi integrat în diverse configurații.
Blocul de afișare
Blocul de afișare are rolul de a informa participanții la trafic despre gradul de ocupare al intersecției ,numărul de mașini aflate în intersecție cât și timpul ciclului de semaforizare .
Pentru a realiza acest lucru am folosit 3 LCD-uri 2×16 amplasate la începutul fiecărui sens de intrare în intersecție .
6.2.3.1 Generalități
Afișajul cu cristale lichide (engleză Liquid Crystal Display, prescurtat LCD) este un dispozitiv de afișare pentru litere, cifre, grafică și imagini, fiind constituit dintr-o matrice de celule lichide care devin opace sau își schimbă culoarea sub influența unui curent sau câmp electric.[1] Din p.d.v. fizic fenomenul se explică prin proprietatea cristalelor lichide de a influența direcția de polarizare a luminii atunci când ele sunt puse sub o anumită tensiune electrică. Afișajele cu cristale nu produc ele însele lumină, și au un consum de energie foarte mic. Un afișaj LCD se prezintă sub forma unui ecran afișor (display) care este comandat electronic printr-un decodificator de caractere numerice și alfabetice. Este folosit frecvent în construcția ceasurilor digitale (ceasuri care au în locul acelor arătătoare un afișor de tip LCD), la afișările de date la mașini CNC, mașini de uz casnic, inscripții și semnalizări electronice.
Cristalele lichide sunt, în cazul de față, combinații chimice de natură organică aflate în stare lichidă. Ele au proprietatea de a putea fi comandate de o corespunzătoare tensiune electrică, astfel încât își ordonează moleculele trecând de la stare „transparentă” la stare „netransparentă”. Concret, este vorba de o polarizare electrică a unor molecule lichide care în contrast cu restul „câmpului” formează o imagine vizibilă.
Modulele LCD alfanumerice
Un modul LCD alfanumeric este format dintr-un ecran LCD și o seie de circuite integrate care asigura comanda și controlul acestuia. Astfel se pot afișa caractere și cifre prin intermediul unei interfețe de tip magistrala formată din 8 sau 4 biți de date și 3 semnale de comandă : RS , R/W și E.
Orice milul LCD are prestabilit un set de caractere și dispune de două tipuri de memorii RAM : una pentru afișarea caracterelor și una pentru a memora modele pentru caractere noi.
Fiecărui caracter de pe ecran îi corespunde o locație prestabilită din memoria RAM pentru afișare. Astfel, atunci când utilizatorul dorește să afișeze un caracter, el trebuie să scrie codul caracterului în memoria RAM corespunzătoare. După ce s-a efectuat o scriere , adresa RAM este automat incrementata de modulul de afișare astfel ca , dacă se afișează pe poziții succesive , nu mai este nevoie să seteze de fiecare dată adresa. Pentru un afișor cu 2 rânduri a câte 16 caractere fiecare , corespondența între adresa din memoria RAM de afișare și poziția caracterului de pe ecran este următoarea :
Table 6-1 Tabel de adresare a afisarii
Setul prestabilit de caractere definește codul asociat fiecărui caracter pe care îl poate afișa modul respectiv și diferă de la producător la altul . Cu toate acesta. În majoritatea cazurilor cifrele , literele mări și mici , semnele de punctuație precum și simbolurile matematice uzuale au același cod ca cel din tabelul ASCII.
Comunicarea cu modul de afișare LCD se face prin intermediul unor comenzi descrise în documentația producătorului . Aceste comenzi sunt definite de combinația semnalelor RS, R/W și a unui număr de 8 biți de date. În plus , atunci când semnalul E trece din 0 în 1 , datele de pe magistrala de comunicație sunt preluate de modulul de afișare. Atunci când se lucrează cu o magistrală de 4 biți , se transmite mai întâi partea superioară din cei 8 biți de date ai unei comenzi și apoi partea inferioară.
După ce a primit toți bitii corespunzători unei comenzi , modulul LCD începe execuția acestuia. În această perioadă nu se mai poate transmite nicio altă comandă , prin urmare utilizatorul trebuie să aștepte timpul de execuție minim specificat de producător , fie să citească indicatorul Busy al modulului LCD până când acesta semnalează finalizarea comenzii.
Setul de comenzi al unui modul LCD poate fi împărțit în următoarele categorii generale :
Comenzi de inițializare și configurare;
Comanda de selecție a unei adrese din memoria RAM pentru afișare de caractere;
Comanda de selecție a unei adrese din memoria RAM pentru memorarea de modele pentru caractere noi;
Comanda de citire a indicatorului Busy;
Comanda de scriere a datelor în una din memoriile RAM selectate;
Comanda de citire a datelor din una dintre memoriile RAM selectate;
Pentru a scrie o adresă din memoria RAM pentru afișare de caractere , semnalele R/W și RS trebuie să fie 0, bitul de date 7 trebuie să fie 1 iar bitii de date 0…6 trebuie să conțină valoarea adresei care se selectează.
Modulul LCD folosit pentru afișare
Figure 6.56 Pinii modulul lcd utilizat
Cele trei elemente de afișare au următoarele caracteristici :
Caracteristici electrice și funcționale :
Tensiune de alimentare : 5V;
Afișarea : 16×2 caractere ;
Temperatura de funcționare : între – și + ;
Caracteristici mecanice :
Dimensiunea modululuui : 80.00×36.00×9.00 mm;
Dimensiunea caracterului : 3.20×5.95 mm;
Fontul caracterului : 5×8 puncte;
Dimensiunea punctului : 0.60×0.70 mm;
Configurarea pinilor :
Table 6-2Tabel cu functia pinilor lcd-ului
Blocul de detecție a vehiculelor
Blocul de detecție a vehiculelor este alcătuit din 3 push butoane corespunzătoare fiecărei intrări în intersecție. Prin apăsarea unui buton , microcontrolerul selectează gradul de ocupare al intersecției trimițând către afișoare numărul de vehicule aflate în intersecție , gradul de ocupare și timpul ciclului de semaforizare.
Cum am vorbit și în capitolul III , exista mai multe metode de detecție a vehiculelor atât metode automate cât și metode manuale.
Metodele automate folosesc detectori adaptați stimulilor existenți: masa vehiculului, masa metalică din vehicul, energia emisă / reflectată și zgomotul. Avantajele sistemelor automate sunt: viteză mare de răspuns, pot funcționa perioade foarte îndelungate fără intervenția operatorilor umani, datele sunt prezentate în format digital – util în cazul sistemelor de autoreglare, precizie mai bună în majoritatea situațiilor. Sistemele automate nu sunt utile când se doresc măsurători mai complexe ( pe direcții pentru fiecare acces în intersecție) sau când traficul este haotic.
Metodele manuale folosesc operatori umani ce înlocuiesc tot lanțul de procesare. În acest caz stocarea se face pe hârtie sau pe sisteme dedicate.
Operatorii umani sunt utili atunci când durata măsurătorii nu face fezabila instalarea unui sistem automat, și când se doresc date într-un format complex: contorizare pe direcții. Operatorii umani sunt limitați de condițiile meteo nefavorabile și de durata contorizării ( ex: mai mult de 6 ore , lucru pe timp de noapte , temperaturi scăzute , ploaie , ceata ).
Măsurători de trafic în intersecții
Măsurătorile de trafic direcționale în intersecții se efectuează semiautomat pe direcții de mers și categorii de vehicule. Aceste măsurători se desfășoară în perioadele semnificative ale zilei rezultate din analiza variației traficului. Aceste dispozitive permit și măsurarea fluxurilor de pietoni.
Pentru fiecare din intersecțiile analizate, datele culese privind traficul actual vor fi procesate și vor determina: intensitatea traficului (vehicul etalon/oră), fluxurile pe sensuri și pe direcții de mers.
Contori de tip TDT
Folosind contori semiautomați de acest tip se pot realiza contorizări pe 6 tipuri de categorii de autovehicule pe trei direcții de mers, plus contorizarea pietonilor.
Categoriile contorizate de acest tip de contorizare sunt :
Tramvaie;
Autovehicule;
Microbuze și autospeciale cu masa maximă admisă mai mică de 3,5t;
Autocamioane și derivate cu 2 osii;
Autovehicule articulate și remorchere cu trailer peste 4 osii;
Autobuze pentru transport public;
Programarea contorizărilor și descărcarea datelor din aceste aparate se realizează folosind un soft dedicat.
Figure 6.57 Interfata de descarcare a datelor contorilor de trafic
Aparatele se conectează la un computer folosind un cablu USB. Acest tip de dispozitive se pot programa pentru a putea fi folosite la 32 de puncte de contorizare fără a mai necesita intervenția operatorilor.
Descarcarea si generarea rapoartelor se face foarte ușor cu ajutorul softului dedicat, datele fiind generate intr-un fisier text.
Fiecare dintre echipamente prezentate generează rapoate în propriul format. Din aceasta cauza pentru procesarea datelor și asocierea acestora cu punctele de contorizare, aceste date de trafic trebuiesc convertite într-un singur format care să poate fi utilizat mai departe în studiu.
S-au creeat programe de convertire și adaptare pentru fiecare format de date disponibil, importarea fișierelor fiind în acest fel facilă și în plus există o etapă de verificări în care anumite erori umane sau ale dispozitivelor pot fi detectate și codectate. Baza de date conține datele de trafic în format unitar, un format ce permite aceeași tip de procesare pentru toate tipurile de date.
Datele din baza de date se pot exporta intr-un format excel pentru a fi folosite la desenarea diagramelor de faze care sunt folosite pentru a percepe mai ușor fluxurile de trafic dintr-o intersectie, dar si in fisiere ce pot fi importate in programele utilizate pentru simularile de trafic (HCS, Syncro).
Figure 6.58Datele contorizate pentru utilizarea in synchro si powerdraf
Realizarea fizica a proiectului
In continuare voi arata metodele de realizare a schemei electrice , a cablajului , calculul economic si cel fiabilistic.
Schema electrica a modulului si realizarea acestuia
Figure 6.59Schema electrica a modulului practic
Scheama electrica este realizata cu ajutorul programului EAGLE .
Easily Applicable Graphical Layout Editor ( EAGLE ) este o aplicatie flexibila si usor de utilizat pentru realizarea schemelor electrice si a cablajelor imprimate creata de CadSoft Computer CmbH.
EAGLE este apreciat de micile ateliere de design circuite si de universitati datorita termenilor de licentiere accesibili si librariilor complete.
Cablajul imprimat si realizarea acestuia
Cablajul este realizat cu ajutorul programului Ultiboard.
Ultiboard este o aplicatie ce apartine companiei National Instruments avand o interfata usor de utilizat , cu care se poate realiza de la cele mai simple cablaje pana la cablaje industriale .
Figure 6.60 Cablajul modulului practivc
Figure 6.61 Imprimarea cablajului pe placa
Figure 6.62Vederea 3D a cablajului
Realizarea cablajului fizic a fost realizat cu folie de transfer PNP (Press and Peel).
Foliade transfer PNPeste un mijloc practic și ușor, care face posibilă realizarea de cablajeimprimate intr-un mod rapid si curat .Evident, aceste cablaje nu pot concura calitativ cu cele realizate prin metode fotografice, insă in multe cazuri primează timpul de execuție .
Principiul de funcționare se bazează pe principiul de funcționare a imprimantei laser unde există un tambur fotosensibil din seleniu pe care raza laser "desenează" urma de imprimare care apoi se impregnează cu toner-ul, care aderă numai la zonele desenate (electrizate) anterior de raza laser.
Tamburul, rotindu-se, transpune tonerul pe hârtie, toner care este apoi presat la cald pe hârtie, realizându-se astfel fixarea urmei de imprimare. Același principiu de funcționare îl au si copiatoarele xerox, doar că aici urma imprimării se realizează pe tambur nu cu laser ci cu ajutorul unui spot de lumină dat de un bec cu incandescenta.
Datorită structurii chimice superficiale a foliei PNP, tonerul de pe tamburul de seleniu se transpune pe foaie, se fixează acolo dar nu definitiv. In momentul când punem folia deja imprimată pe cablajul curatat (evident, fața cu tonerul sa facă contact cu cuprul cablajului), putem "transpune" tonerul de pe folie pe cablaj cu ajutorul unui fier de călcat haine incins.
Acest toner transpus pe cablaj reprezintă de fapt zonele ce nu vor fi corodate. După indepărtarea foliei placuța poate fi introdusă in baia de corodare formata din clorură ferică sau acid clorhidric cu apă oxigenată. Traseele pot fi transpuse pe folia PNP folosind numai imprimanta laser sau xero copiatorul.
Calculul economic
Table 6-3 Caclulul economic
Calculul fiabilistic
Definită din punct de vedere calitativ, fiabilitatea reprezintă capacitatea unui sistem de a funcționa fără defecțiuni, la parametri acceptabili, în decursul unui anumit interval de timp, în condiții de exploatare bine precizate. Definită din punct de vedere cantitativ, fiabilitatea unui sistem reprezintă probabilitatea ca acesta să-și îndeplinească funcțiile sale cu anumite performanțe și fără defecțiuni, într-un anumit interval de timp și în condiții de exploatare specificate.
În cazul echipamentelor a căror perioadă de fabricație este suficient de mare (luni, ani), performanțele de fiabilitate pot fi îmbunătățite utilizând o structură cu reacție negativă de tipul celei prezentate în figura 1.1, [3].
Figure 6.63Controlul nivelului de fiabilitate
Pentru realizarea unei îmbunătățiri a performanțelor de fiabilitate este necesar să existe instrumente pentru exprimarea cantitativă a fiabilității astfel încât să se poate face o evaluare a nivelului real de fiabilitate al echipamentului. Cu cât evaluarea nivelului real de fiabilitate se poate face într-un timp mai redus, cu atât mai repede se va ajunge la nivelul dorit al fiabilității. Nivelul optim al fiabilității poate fi stabilit utilizând diferite criterii, dintre care cel economic este utilizat în cele mai multe cazuri. Există însă și domenii în care aspectul economic se află în planul secund, pe primul plan fiind siguranța în exploatare a echipamentelor (centrale nucleare, secții de terapie intensivă, transport aerian etc).
Separând cheltuielile legate de echipament în costuri de producție și costuri de întreținere și reprezentându-le în funcție de nivelul de fiabilitate, se obține o dependență între costuri și fiabilitate de tipul celei prezentate în graficul din figura 1.2. Din grafic se observă că nivelul optim de fiabilitate, din punct de vedere economic, corespunde unui minim al cheltuielilor totale.
Figure 6.64Determinarea nivelului optim de fiabilitate
Analiza fiabilității unui echipament se poate face fie la nivel global, fie la nivel structural, utilizându-se pentru aceasta limbajul teoriei sistemelor. Dacă nu ținem cont de structura echipamentului, acesta se poate descrie matematic la nivel global prin dependența funcțională a vectorului de ieșire față de vectorul de intrare:
Traseele de circuit imprimat, din cauza valorilor reduse ale parametrilor lor geometrici, nu permit trecerea unor curenți de intensitate oricât de mare. Din acest motiv proiectanții și utilizatorii de module electronice PCB au în vedere, printre multe alte probleme mai mult sau mai puțin importante, și capabilitatea de curent a traseelor de interconectare.
În ceea ce privește curentul printr-un traseu, acesta este limitat de doi factori importanți:
-fenomenul de încălzire datorat efectului Joule-Lenz;
-căderea de tensiune maxim admisibilă pe unitatea de lungime.
Uzual, evaluarea capabilității de curent a traseelor de circuit imprimat se poate face prin două metode binecunoscute în inginerie: analiza – situație în care specialistul cunoaște lățimea traseului și dorește să determine curentul maxim admisibil prin acesta și sinteza – caz în care se cunoaște curentul maxim ce trebuie transportat și se dorește determinarea lățimii minime admisibile a traseului de interconectare.
Determinările au la bază utilizarea graficelor prezente în standarde de specialitate sau utilizarea unor formule de calcul dezvoltate în conformitate cu studii și cercetări în domeniu .
Figure 6.65Grafic pentru determinarea curentului maxim admisibil funcție de lățimea traseului electric (conform "IPC – The National Roadmap for Electronic Interconnections 2000/2001" )
În România, standardul de stat STAS 7155-83, standard intitulat "Cablaje imprimate – prescripții pentru alegerea dimensiunilor și toleranțelor", oferă în cadrul paragrafului 2.4 ("Conductoare și distanțe între conductoare") un grafic informativ prin care se poate determina curentul maxim al traseului în funcție de dimensiunile conductorului. Din păcate, o limitare a sa este faptul că ia în considerare doar lățimi de traseu de minimum 0,5 mm, știut fiind că în electronica actuală trasee de 0,3mm, 0,2mm sau chiar 0,1mm nu mai reprezintă nici o noutate.
Concluzii
În urma studiului efectuat în cadrul lucrării asupra sistemelor de detecție,management,modelare și simulare a încercat să îmbunătățesc , pe cât posibil, circulația autovehiculelor în intersecții.
Ca și studiu practic am realizat modelarea unei intersecții cu trei faze de semaforizare, încercând să reduc congestia și timpii de așteptare. Deși proiectul s-a limitat la modelarea unei singure intersecții , procedură este capabilă de manipularea unor intersecții mai complexe și de extindere a studiului pe mai multe intersecții adiacente.
Montarea modulului se va face pe fiecare intrare în intersecție, având ca scop mărirea timpilor de verde în cazul intersecției aglomerate dar și rol informativ pentru conducătorii auto oferind date despre gradul de ocupare al intersecției și numărul de vehicule aflate în acel moment în intersecție.
Că efecte importante pe care le poate avea implementarea acestui sistem în cadrul traficului rutier existent am evidențiat următoarele :
Detecția și controlul autovehiculelor;
Scăderea timpilor de așteptare și reducerea congestiei;
Fiabilitatea infrastructurii;
Costurile de montaj și de întreținere nu sunt de neglijat , însă moțarea acestui sistem reduce costul carburantului , reduce poluarea și timpii de așteptare. În concluzie montarea sistemului aduce un beneficiu în partea economică a transportului, fiabilitatea sistemului fiind destul de mare .
Glosar termeni
AIMSUN : (“Adveanced Interactive Micro-Simulation for Urban and Non-Urban Networks”)
ALU : (“Arithmetic logic unit”) Unitatea aritmetică și logică
ARCADY : (“Assessment of Roundabout Capacity and Delay”)
CCTV :(“Closed-Circuit Television”)Televiziune cu circuit închis
CPU : (“Central processing unit”) Unitate centrală de prelucrare
ILD : (“ Inductive Loop Detector“)Detector cu bucla inductivă
ITS : (“Intelligent Transport System”)Sistem inteligent de transport
LCD : (“ Liquid-crystal display”) Monitor cu cristale lichide
OPAC : (“Optimized Policies dor Adaptive Control”)Politici Optimizate pentru Controlul Adaptiv
OSCADY PRO : (“Optimised Signal Capacity and Delay, Phase-based Rapid Optimisation of traffic signals”)
PVI : Procesor video de imagini
RADAR : (“RAdio Detection And Ranging”)Detectarea prin radio și determinarea distanței
RHODES : (“Real Time Hierarchical Optimized Distributed Effective System”) Sistem efectiv în timp real, ierarhic optimizat și distribuit
SCATS : (“Sydney Co-ordinated Adaptive Traffic System”)Sistemul adaptiv de trafic coordonat Sydney
SCOOT : (“Split Cycle Offset Optimisation Technique”)Tehnica de optimizare a traficului prin divizarea ciclului
TRANSYT : (“Traffic Network Study Tool”)
UTC : (“Urban Traffic Control”) Controlul traficului urban
UTCM : (“Urban Traffic Management Control)Controlul și managementul traficului urban
Lista figuri și tabele
Figure 2:1Schema drumului 7
Figure 2:2Drum in aliniament 7
Figure 2:3Drum in curba 7
Figure 2:4 Drum in rampa, in panta si in palier 8
Figure 2:5 Drum in rambleu 8
Figure 2:6 Drum in dembleu 8
Figure 2:7Drum cu profil mixt 9
Figure 2:8 Indicatoare 10
Figure 2:9 Succesiune cu 4 faze…………………………………………………………………..13
Figure 2:10 Succesiune cu 3 faze 13
Figure 3:1 Bucla inductiva 15
Figure 3:2 Modelul sistemului cu bucla inductivă 15
Figure 3:3 mod deamplasare a buclei inductive 16
Figure 3:4 Amplasarea buclei in banda 17
Figure 3:5 Amplasarea tuburilor cu presiune 20
Figure 3:6 Camera video 20
Figure 3:7 Conceptul de procesare al imaginii pentru detectarea , clasificarea și urmărirea vehiculelor 22
Figure 3:8 Montarea camerelor in amonte 22
Figure 3:9 Efectul Doppler 24
Figure 4:1 Diagrama conceptuală a arhitecturii sistemelor de management al traficului 26
Figure 4:2 Arhiterctura logica RHODES 29
Figure 4:3Arhitectura generală a sistemului de management al traficului RHODES 30
Figure 4:4Arhitectura sistemului SCOOT 35
Figure 4:5 Diagrama funcțională a sistemului UTOPIA-SPOT 38
Figure 4:6Coordonare UTOPIA 39
Figure 5:1 Diagrama intersecție + datele de modelareal sistemlui ARCADY 43
Figure 5:2 Diagrama sens giratoriu ARCADY 44
Figure 5:3Diagrama fluxurilor de semaforizare 45
Figure 5:4 Ecran principal cu diagrame 45
Figure 5:5Tabel de semaforizare cu timpii optimi 46
Figure 5:6 Diagrama flux de traficTRANSYT 47
Figure 5:7 Fereastra principală cu vedere din satelit și fluxul de trafic 48
Figure 5:8 Vedere 3D a fluxului de trafic 48
Figure 5:9 Diagrama cu datele de semaforizare 49
Figure 5:10 Durata fazelor de semaforizare 49
Figure 5:11 Diagrama flux trafic in intervalul de 2 ore 50
Figure 5:12 Comportamentul soferilor fata de vehiculele din fata 52
Figure 5:13 Comportamentul soferilor fata de schimbarea benzilor de circulatie 53
Figure 5:14 Comportamentul soferilor fata de vehiculele din fata 53
Figure 5:15 Simularea unei intersecții vedere 2D/3D 54
Figure 5:16 Diagrama fluxurilor de trafic AMISUN 55
Figure 5:17 Interfața grafică SIMTRAFFIC 56
Figure 5:18 Crearea intersecțiilor și modul de introducere date 57
Figure 6:1 Schema bloc a modulului practic 59
Figure 6:2 Schema bloc a sursei de alimentare 60
Figure 6:3 Schema electrică a etajului de redresare și a filtrului de netezire 60
Figure 6:4 Forma de unda la iesirea filtrului de netezire 61
Figure 6:5 Schema stabilizatorului cu LM7805 63
Figure 6:6 Configurația pinilor LM7805 63
Figure 6:7 Schema internă LM7805 64
Figure 6:8 Realizarea cablajului sursei în Ultiboard 66
Figure 6:9 Imprimarea cablajului pe placa 66
Figure 6:10 Structura interna a microcontrolerului ATMEGA16 69
Figure 6:11 Dispunerea pinilor microcontrolerului 70
Figure 6:12Diagramă bloc a nucleului CPU AVR- 71
Figure 6:13 Pinii modulul lcd utilizat 75
Figure 6:14 Interfata de descarcare a datelor contorilor de trafic 78
Figure 6:15 Datele contorizate pentru utilizarea in synchro si powerdraf 80
Figure 6:16 Schema electrica a modulului practic 81
Figure 6:17 Cablajul modulului practivc 82
Figure 6:18 Imprimarea cablajului pe placa 82
Figure 6:19 Vederea 3D a cablajului 83
Figure 6:20 Controlul nivelului de fiabilitate 85
Figure 6:21 Determinarea nivelului optim de fiabilitate 85
Figure 6:22Grafic pentru determinarea curentului maxim admisibil funcție de lățimea traseului electric (conform "IPC – The National Roadmap for Electronic Interconnections 2000/2001" ) 86
Bibliografie
“Optimizarea capacitatii unei intersectii cu ajutorul instrumentelor software” – Ș.l. dr. ing. Maria Claudia SURUGIU, As. drd. ing. Elena Alina STANCIU, As. drd. ing. Ilona Mădălina MOISE, As. drd. ing. Ovidiu TOMESCU, buletin AGIR nr. 1/2012 ;
“ Cercetari privind Utilizarea imaginilor video , a detectorilor inductivi si a unor module software intru-un sistem integrat de semaforizare pentru fluidizarea traficului rutier” – Ing. Sandra Romocea , Universitatea din Oradea 2011;
Laborator si curs Microcontroler ;
Laborator si curs Sisteme de dirijare a traficului rutier;
Proiect Electroalimentare II;
Materiale primite de la compania “Search Corporation” unde mi-am desfășurat stagiul de practică in vara anului trecut;
http://cipsm.hpc.pub.ro/documentation/DiplomaAndrei.pdf;
http://www.aimsun.com/wp/;
https://www.trlsoftware.co.uk/;
http://en.wikipedia.org/wiki/Traffic_simulation;
http://ro.scribd.com/doc/81699050/Curs-2;
http://www.swarco.com/vicas;
http://www.searchltd.ro/;
http://www.atmel.com/Images/doc2466.pdf;
https://www.sparkfun.com/datasheets/Compoents/LM7805.pdf;
http://www.trafficware.com/;
Anexe
Synchro
Programul Synchro permite amplasarea schițlor drumurilor pe hărți existente, datele putând fi editate direct in mod grafic (fară a fi necesare ferestre suplimentare de introducere a parametrilor, după cum se intamplă în alte programe). Programul permite realizarea unei schițe fidele a intersescției sau a traseului care urmează a fi studiat si efectuarea unor analize complexe ale hărții implementate.
Pachetele de simulare a traficului utilizează relațiile fundamentale dintre fluxulul de trafic, viteză și densitate pentru a estima capacitatea unei rețele rutiere și performanțele sistemului. Există două tipuri principale de modele de simulare: microsimulare si macrosimulare. Modelele de microsimulare incorporează algoritmi specifici tip „car-following”, performanța vehiculelor și schimbarea benzilor de circulație, pentru a modela comportamentul vehiculelor individuale. Pe de altă parte, modelele de macrosimulare nu se concentrează asupra vehiculelor individuale din fluxul de trafic, ci asupra fluxului in sine, folosind ecuații ale fluxurilor continue. Aceste modele macroscopice necesită mai puține date de intrare și eforturi de codare mai mici, dar oferă și nivele mai reduse pentru detele de ieșire.
La modul general, software-ul pentru modelarea traficului pornește de la o descriere amănunțită a elementelor studiate (intersecții/grupuri de intersecții), realizând analiza din punct de vedere a capacității acestora de a face față traficului.
Principalele caracteristici care trebuie cunoscute sunt:
reprezentarea grafică a intersecțiilor;
stabilirea fluxurilor de vehicule;
stabilirea timpilor inițiali de semaforizare și a planurilor de semaforizare;
distanța între intersecții;
zonele cărora le sunt alocate sau nu intersecțiile etc.
Software-ul oferă diverse rapoarte, în funcție de calculele efectuate, în care pot fi cuprinse, de exemplu:
întârzieri;
LOS (nivelul serviciului)
lungimea ciclului;
fazele de semaforizare;
timpii de semaforizare;
întarzieri;
coloane de vehicule;
consum de combustibil etc.
Caracteristici ale programului:
integrarea hărților GIS și SHP;
controlul alinierii benzilor de circulație la traversarea intersecției;
permite stabilirea parametrilor detectorilor amplasați în intersecție;
amplasarea optimă a informațiilor pe hartă.
Pentru fiecare intersectie in parte se pot defini o serie de parametri care sun repartizați in următoarele module:
Modulul cu datele benzilor de circulație;
Modulul cu datele volumelor de trafic;
Modulul cu datele timpilor de semaforizare;
Modulul cu datele fazelor de semaforizare;
Nivelul de serviciu pentru intersecțiile semnalizate:
Nivelul de serviciu ptentru intersecțiile semnalizate este definit în termeni de intâziere. Intârzierea este o masură a disconfortului șoferului, frustrării, consumului de combustibilsi pierderii de timp. Criteriile nivelului de serviciu sunt exprimate in termeni de întarzieri la stop pe vehicul pe o perioadă de analiză de 15 minute .
Întârzierea poate fi masurată in teren sau poate fi estimată. Întâzierea este o masură complexă si este dependentă de un număr. De variabile inclusiv calitatea avansării, durata ciclului, raportul de verde pentru accesul sau grupul de benzi.
Nivelul de serviciu A: Descrie funcționari cu întârzieri foarte mici, asta inseamnă mai puțin de 5 secunde pe vehicul. Acest lucru se intamplă când avansarea este extrem de favorabilă si cele mai multe vehicule sosesc pe faza de verde. Cele mai multe vehicule nu opresc deloc. De asemenea la o întârziere mică pot contribui ciclurile de scurtă durată.
Nivelul de serviciu B: Descrie funcționări cu întârzieri in domeniul 5,1 pâna la 15 secunde pe vehicul. Acest lucru se produce în general in situația avansare bună și/sau cicluri cu durate mici. Opresc mai multe vehicule ca în cazul A producând nivele mai mari de întârziere medie.
Nivelul de serviciu C: Descrie funcționări cu întârzieri în domeniul 15,1 pâna la 25 de secunde pe vehicul. Aceste întârzieri mai mari pot rezulta dintr-o avansare proastă și/sau cicluri cu durate mai mari. La acest nicel pot incepe să apară perturbări de ciclu. Numărul vehiculelor în așteptare la stop este semnificativ la acest nivel, deși sunt încă multe treceri prin intersecție, fara oprire.
Nivelul de serviciu D: Descrie funcționări cu întârzieri în domeniul 25,1 pâna la 40 de secunde. La nivelul D, influența congestiei devine mult mai vizibilă. Întârzierile mai mari pot rezulta din combinarea unei avansări nefavorabile, durate mai mari de ciclu, sau rapoarte mai mari verde/galben. Multe vehicule opresc la stop iar proporția vehiculelor care nu opresc descrește. Eșecul ciclurilor individuale ajunge la un nivel de luat in seamă.
Nivelul de serviciu E: Descrie funcționări cu întârzieri în domeniul 40,1 pâna la 60 de secunde. Acesta se consideră a fi limta întârzierii acceptabile. Aceste valori mari indică in general o avansare lentă, durate de cicluri mari. Se produce frecvent eșecuri ale ciclurilor individuale
Nivelul de serviciu F: Descrie funcționări cu întârzieri depășind 60 de secunde pe vehicul. Acest lucru se consideră a fi inacceptabil pentru cei mai mulți șoferi. Această condiție se produce la suprasaturare, asta inseamă când fluxurile sosite depășesc capacitatea intersecției. Avansarea proastă si duratele lungi de ciclu pot avea o contribuție majoră la apariția întârzierilor la acest nivel.
Criteriile nivelului de serviciu pentru intersectiile semnalizate :
fig1.Stabilirea distanțelor, vitezei și a timpului de călătorie
fig2.Editarea fazelor cu SYNCRO7
fig3.Optimizarea lungimii ciclului
fig4.Niveluri de serviciu
fig5. Vedere 2D
fig6. Vedere 3D
Programarea microcontrolerului
#define F_CPU 8000000UL
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <avr/pgmspace.h>
#include <string.h>
#include <inttypes.h>
#include <stdlib.h>
#define LCD_4bit
#define LCD_RS 3 //define MCU pin connected to LCD RS
#define LCD_RW 0 //define MCU pin connected to LCD R/W
#define LCD_E 2 //define MCU pin connected to LCD E
#define LCD_D0 0 //define MCU pin connected to LCD D0
#define LCD_D1 0 //define MCU pin connected to LCD D1
#define LCD_D2 0 //define MCU pin connected to LCD D1
#define LCD_D3 0 //define MCU pin connected to LCD D2
#define LCD_D4 4 //define MCU pin connected to LCD D3
#define LCD_D5 5 //define MCU pin connected to LCD D4
#define LCD_D6 6 //define MCU pin connected to LCD D5
#define LCD_D7 7 //define MCU pin connected to LCD D6
#define LDP PORTA //define MCU port connected to LCD data pins
#define LCP PORTA //define MCU port connected to LCD control pins
#define LDDR DDRA //define MCU direction register for port connected to LCD data pins
#define LCDR DDRA //define MCU direction register for port connected to LCD control pins
#define LCD1_RS 3 //define MCU pin connected to LCD RS
#define LCD1_RW 0 //define MCU pin connected to LCD R/W
#define LCD1_E 2 //define MCU pin connected to LCD E
#define LCD1_D0 0 //define MCU pin connected to LCD D0
#define LCD1_D1 0 //define MCU pin connected to LCD D1
#define LCD1_D2 0 //define MCU pin connected to LCD D1
#define LCD1_D3 0 //define MCU pin connected to LCD D2
#define LCD1_D4 4 //define MCU pin connected to LCD D3
#define LCD1_D5 5 //define MCU pin connected to LCD D4
#define LCD1_D6 6 //define MCU pin connected to LCD D5
#define LCD1_D7 7 //define MCU pin connected to LCD D6
#define LDP1 PORTB //define MCU port connected to LCD data pins
#define LCP1 PORTB //define MCU port connected to LCD control pins
#define LDDR1 DDRB //define MCU direction register for port connected to LCD data pins
#define LCDR1 DDRB //define MCU direction register for port connected to LCD control pins
#define LCD2_RS 2 //define MCU pin connected to LCD RS
#define LCD2_RW 0 //define MCU pin connected to LCD R/W
#define LCD2_E 3 //define MCU pin connected to LCD E
#define LCD2_D0 0 //define MCU pin connected to LCD D0
#define LCD2_D1 0 //define MCU pin connected to LCD D1
#define LCD2_D2 0 //define MCU pin connected to LCD D1
#define LCD2_D3 0 //define MCU pin connected to LCD D2
#define LCD2_D4 4 //define MCU pin connected to LCD D3
#define LCD2_D5 5 //define MCU pin connected to LCD D4
#define LCD2_D6 6 //define MCU pin connected to LCD D5
#define LCD2_D7 7 //define MCU pin connected to LCD D6
#define LDP2 PORTC //define MCU port connected to LCD data pins
#define LCP2 PORTC //define MCU port connected to LCD control pins
#define LDDR2 DDRC //define MCU direction register for port connected to LCD data pins
#define LCDR2 DDRC //define MCU direction register for port connected to LCD control pins
#define LCD_CLR 0 //DB0: clear display
#define LCD_HOME 1 //DB1: return to home position
#define LCD_ENTRY_MODE 2 //DB2: set entry mode
#define LCD_ENTRY_INC 1 //DB1: increment
#define LCD_ENTRY_SHIFT 0 //DB2: shift
#define LCD_ON_CTRL 3 //DB3: turn lcd/cursor on
#define LCD_ON_DISPLAY 2 //DB2: turn display on
#define LCD_ON_CURSOR 1 //DB1: turn cursor on
#define LCD_ON_BLINK 0 //DB0: blinking cursor
#define LCD_MOVE 4 //DB4: move cursor/display
#define LCD_MOVE_DISP 3 //DB3: move display (0-> move cursor)
#define LCD_MOVE_RIGHT 2 //DB2: move right (0-> left)
#define LCD_FUNCTION 5 //DB5: function set
#define LCD_FUNCTION_8BIT 4 //DB4: set 8BIT mode (0->4BIT mode)
#define LCD_FUNCTION_2LINES 3 //DB3: two lines (0->one line)
#define LCD_FUNCTION_10DOTS 2 //DB2: 5×10 font (0->5×7 font)
#define LCD_CGRAM 6 //DB6: set CG RAM address
#define LCD_DDRAM 7 //DB7: set DD RAM address
// reading:
#define LCD_BUSY 7 //DB7: LCD is busy
#define LCD_LINES 2 //visible lines
#define LCD_LINE_LENGTH 16 //line length (in characters)
// cursor position to DDRAM mapping
#define LCD_LINE0_DDRAMADDR 0x00
#define LCD_LINE1_DDRAMADDR 0x40
#define LCD_LINE2_DDRAMADDR 0x14
#define LCD_LINE3_DDRAMADDR 0x54
uint8_t txt1[]="NR.VEH:", txt2[]="t= s",txt3[]="GRAD.OCUPARE:";
uint8_t veh1[3]={20,52,86}, veh2[3]={12,24,33}, veh3[3]={14,28,41}, s[]="", t[3]={15,25,30}, st1=0, st2=0, st3=0;
void LCDsendChar(uint8_t LCD, uint8_t ch) //Sends Char to LCD
{
if (LCD==1) {
LDP=(ch&0b11110000);
LCP|=1<<LCD_RS;
LCP|=1<<LCD_E;
_delay_ms(1);
LCP&=~(1<<LCD_E);
LCP&=~(1<<LCD_RS);
_delay_ms(1);
LDP=((ch&0b00001111)<<4);
LCP|=1<<LCD_RS;
LCP|=1<<LCD_E;
_delay_ms(1);
LCP&=~(1<<LCD_E);
LCP&=~(1<<LCD_RS);
_delay_ms(1);
}
if (LCD==2) {
LDP1=(ch&0b11110000);
LCP1|=1<<LCD1_RS;
LCP1|=1<<LCD1_E;
_delay_ms(1);
LCP1&=~(1<<LCD1_E);
LCP1&=~(1<<LCD1_RS);
_delay_ms(1);
LDP1=((ch&0b00001111)<<4);
LCP1|=1<<LCD1_RS;
LCP1|=1<<LCD1_E;
_delay_ms(1);
LCP1&=~(1<<LCD1_E);
LCP1&=~(1<<LCD1_RS);
_delay_ms(1);
}
if (LCD==3) {
LDP2=(ch&0b11110000);
LCP2|=1<<LCD2_RS;
LCP2|=1<<LCD2_E;
_delay_ms(1);
LCP2&=~(1<<LCD2_E);
LCP2&=~(1<<LCD2_RS);
_delay_ms(1);
LDP2=((ch&0b00001111)<<4);
LCP2|=1<<LCD2_RS;
LCP2|=1<<LCD2_E;
_delay_ms(1);
LCP2&=~(1<<LCD2_E);
LCP2&=~(1<<LCD2_RS);
_delay_ms(1);
}
}
void LCDsendCommand(uint8_t LCD, uint8_t cmd) //Sends Command to LCD
{
if (LCD==1){
LDP=(cmd&0b11110000);
LCP|=1<<LCD_E;
_delay_ms(1);
LCP&=~(1<<LCD_E);
_delay_ms(1);
LDP=((cmd&0b00001111)<<4);
LCP|=1<<LCD_E;
_delay_ms(1);
LCP&=~(1<<LCD_E);
_delay_ms(1);
}
if (LCD==2)
{
LDP1=(cmd&0b11110000);
LCP1|=1<<LCD1_E;
_delay_ms(1);
LCP1&=~(1<<LCD1_E);
_delay_ms(1);
LDP1=((cmd&0b00001111)<<4);
LCP1|=1<<LCD1_E;
_delay_ms(1);
LCP1&=~(1<<LCD1_E);
_delay_ms(1);
}
if (LCD==3)
{
LDP2=(cmd&0b11110000);
LCP2|=1<<LCD2_E;
_delay_ms(1);
LCP2&=~(1<<LCD2_E);
_delay_ms(1);
LDP2=((cmd&0b00001111)<<4);
LCP2|=1<<LCD2_E;
_delay_ms(1);
LCP2&=~(1<<LCD2_E);
_delay_ms(1);
}
}
void LCDinit(void)//Initializes LCD
{
_delay_ms(1000);
LDP=0x00;
LCP=0x00;
LDDR|=1<<LCD_D7|1<<LCD_D6|1<<LCD_D5|1<<LCD_D4;
LCDR|=1<<LCD_E|1<<LCD_RW|1<<LCD_RS;
//–––one––
LDP=0<<LCD_D7|0<<LCD_D6|1<<LCD_D5|1<<LCD_D4; //4 bit mode
LCP|=1<<LCD_E|0<<LCD_RW|0<<LCD_RS;
_delay_ms(5);
LCP&=~(1<<LCD_E);
_delay_ms(5);
//––––two––––
LDP=0<<LCD_D7|0<<LCD_D6|1<<LCD_D5|1<<LCD_D4; //4 bit mode
LCP|=1<<LCD_E|0<<LCD_RW|0<<LCD_RS;
_delay_ms(5);
LCP&=~(1<<LCD_E);
_delay_ms(5);
//––-three––––-
LDP=0<<LCD_D7|0<<LCD_D6|1<<LCD_D5|0<<LCD_D4; //4 bit mode
LCP|=1<<LCD_E|0<<LCD_RW|0<<LCD_RS;
_delay_ms(5);
LCP&=~(1<<LCD_E);
_delay_ms(5);
//–––4 bit–dual line–––––
LCDsendCommand(1,0b00101000);
//––increment address, invisible cursor shift––
LCDsendCommand(1,0b00001100);
_delay_ms(1000);
LDP1=0x00;
LCP1=0x00;
LDDR1|=1<<LCD1_D7|1<<LCD1_D6|1<<LCD1_D5|1<<LCD1_D4;
LCDR1|=1<<LCD1_E|1<<LCD1_RW|1<<LCD1_RS;
//–––one––
LDP1=0<<LCD1_D7|0<<LCD1_D6|1<<LCD1_D5|1<<LCD1_D4; //4 bit mode
LCP1|=1<<LCD1_E|0<<LCD1_RW|0<<LCD1_RS;
_delay_ms(5);
LCP1&=~(1<<LCD1_E);
_delay_ms(5);
//––––two––––
LDP1=0<<LCD1_D7|0<<LCD1_D6|1<<LCD1_D5|1<<LCD1_D4; //4 bit mode
LCP1|=1<<LCD1_E|0<<LCD1_RW|0<<LCD1_RS;
_delay_ms(5);
LCP1&=~(1<<LCD1_E);
_delay_ms(5);
//––-three––––-
LDP1=0<<LCD1_D7|0<<LCD1_D6|1<<LCD1_D5|0<<LCD1_D4; //4 bit mode
LCP1|=1<<LCD1_E|0<<LCD1_RW|0<<LCD1_RS;
_delay_ms(5);
LCP1&=~(1<<LCD1_E);
_delay_ms(5);
//–––4 bit–dual line–––––
LCDsendCommand(2,0b00101000);
//––increment address, invisible cursor shift––
LCDsendCommand(2,0b00001100);
_delay_ms(1000);
LDP2=0x00;
LCP2=0x00;
LDDR2|=1<<LCD2_D7|1<<LCD2_D6|1<<LCD2_D5|1<<LCD2_D4;
LCDR2|=1<<LCD2_E|1<<LCD2_RW|1<<LCD2_RS;
//–––one––
LDP2=0<<LCD2_D7|0<<LCD2_D6|1<<LCD2_D5|1<<LCD2_D4; //4 bit mode
LCP2|=1<<LCD2_E|0<<LCD2_RW|0<<LCD2_RS;
_delay_ms(5);
LCP2&=~(1<<LCD2_E);
_delay_ms(5);
//––––two––––
LDP2=0<<LCD2_D7|0<<LCD2_D6|1<<LCD2_D5|1<<LCD2_D4; //4 bit mode
LCP2|=1<<LCD2_E|0<<LCD2_RW|0<<LCD2_RS;
_delay_ms(5);
LCP2&=~(1<<LCD2_E);
_delay_ms(5);
//––-three––––-
LDP2=0<<LCD2_D7|0<<LCD2_D6|1<<LCD2_D5|0<<LCD2_D4; //4 bit mode
LCP2|=1<<LCD2_E|0<<LCD2_RW|0<<LCD2_RS;
_delay_ms(5);
LCP2&=~(1<<LCD2_E);
_delay_ms(5);
//–––4 bit–dual line–––––
LCDsendCommand(3,0b00101000);
//––increment address, invisible cursor shift––
LCDsendCommand(3,0b00001100);
}
void LCDclr(uint8_t LCD) //Clears LCD
{
LCDsendCommand(LCD, 1<<LCD_CLR);
}
void LCDstring(uint8_t LCD, uint8_t* data, uint8_t nBytes) //Outputs string to LCD
{
register uint8_t i;
// check to make sure we have a good pointer
if (!data) return;
// print data
for(i=0; i<nBytes; i++)
{
LCDsendChar(LCD, data[i]);
}
}
void LCDGotoXY(uint8_t LCD, uint8_t x, uint8_t y) //Cursor to X Y position
{
register uint8_t DDRAMAddr;
// remap lines into proper order
switch(y)
{
case 0: DDRAMAddr = LCD_LINE0_DDRAMADDR+x; break;
case 1: DDRAMAddr = LCD_LINE1_DDRAMADDR+x; break;
case 2: DDRAMAddr = LCD_LINE2_DDRAMADDR+x; break;
case 3: DDRAMAddr = LCD_LINE3_DDRAMADDR+x; break;
default: DDRAMAddr = LCD_LINE0_DDRAMADDR+x;
}
// set data address
LCDsendCommand(LCD, 1<<LCD_DDRAM | DDRAMAddr);
}
void LCDcursorOFF(uint8_t LCD) //turns OFF cursor
{
LCDsendCommand(LCD, 0x0C);
}
void lcd_setup(void)
{
LCDinit();
LCDcursorOFF(1);
LCDcursorOFF(2);
LCDcursorOFF(3);
LCDclr(1);LCDclr(2);LCDclr(3);
LCDGotoXY(1,0,0);
LCDstring(1,txt1,strlen((const char *)txt1));
LCDGotoXY(2,0,0);
LCDstring(2,txt1,strlen((const char *)txt1));
LCDGotoXY(3,0,0);
LCDstring(3,txt1,strlen((const char *)txt1));
LCDGotoXY(1,11,0);
LCDstring(1,txt2,strlen((const char *)txt2));
LCDGotoXY(2,11,0);
LCDstring(2,txt2,strlen((const char *)txt2));
LCDGotoXY(3,11,0);
LCDstring(3,txt2,strlen((const char *)txt2));
LCDGotoXY(1,0,1);
LCDstring(1,txt3,strlen((const char *)txt3));
LCDGotoXY(2,0,1);
LCDstring(2,txt3,strlen((const char *)txt3));
LCDGotoXY(3,0,1);
LCDstring(3,txt3,strlen((const char *)txt3));
}
void update_display(void)
{
uint8_t i=0;
LCDGotoXY(1,7,0);
dtostrf(veh1[st1],2,0,(char *)s);
LCDstring(1,s,strlen((const char *)s));
LCDGotoXY(1,13,0);
dtostrf(t[st1],2,0,(char *)s);
LCDstring(1,s,strlen((const char *)s));
LCDGotoXY(1,13,1);
for (i=0;i<=2;i++) LCDsendChar(1,' ');
LCDGotoXY(1,13,1);
for (i=0;i<=st1;i++) LCDsendChar(1,'*');
LCDGotoXY(2,7,0);
dtostrf(veh2[st2],2,0,(char *)s);
LCDstring(2,s,strlen((const char *)s));
LCDGotoXY(2,13,0);
dtostrf(t[st2],2,0,(char *)s);
LCDstring(2,s,strlen((const char *)s));
LCDGotoXY(2,13,1);
for (i=0;i<=2;i++) LCDsendChar(2,' ');
LCDGotoXY(2,13,1);
for (i=0;i<=st2;i++) LCDsendChar(2,'*');
LCDGotoXY(3,7,0);
dtostrf(veh3[st3],2,0,(char *)s);
LCDstring(3,s,strlen((const char *)s));
LCDGotoXY(3,13,0);
dtostrf(t[st3],2,0,(char *)s);
LCDstring(3,s,strlen((const char *)s));
LCDGotoXY(3,13,1);
for (i=0;i<=2;i++) LCDsendChar(3,' ');
LCDGotoXY(3,13,1);
for (i=0;i<=st1;i++) LCDsendChar(3,'*');
}
int main(void)
{
DDRA=0b11111100;
DDRB=0b11111100;
DDRC=0b11111100;
DDRD=0b00111111;
PORTA=0b00000011;
PORTB=0b00000011;
PORTC=0b00000011;
PORTD=0b11000000;
lcd_setup();
while(1)
{
if ((PINA&(1<<PA0))==0)
{
st1=0;
}
else
{
if ((PINA&(1<<PA1))==0)
{
st1=1;
}
else
{
if ((PINC&(1<<PC1))==0)
{
st1=2;
}
else
{
if ((PINB&(1<<PB0))==0)
{
st2=0;
}
else
{
if ((PINB&(1<<PB1))==0)
{
st2=1;
}
else
{
if ((PIND&(1<<PD0))==0)
{
st2=2;
}
else
{
if ((PIND&(1<<PD6))==0)
{
st3=0;
}
else
{
if ((PINC&(1<<PC0))==0)
{
st3=1;
}
else
{
if ((PIND&(1<<PD7))==0)
{
st3=2;
}}}}}}}}}
update_display();
_delay_ms(250);
}
}
Bibliografie
“Optimizarea capacitatii unei intersectii cu ajutorul instrumentelor software” – Ș.l. dr. ing. Maria Claudia SURUGIU, As. drd. ing. Elena Alina STANCIU, As. drd. ing. Ilona Mădălina MOISE, As. drd. ing. Ovidiu TOMESCU, buletin AGIR nr. 1/2012 ;
“ Cercetari privind Utilizarea imaginilor video , a detectorilor inductivi si a unor module software intru-un sistem integrat de semaforizare pentru fluidizarea traficului rutier” – Ing. Sandra Romocea , Universitatea din Oradea 2011;
Laborator si curs Microcontroler ;
Laborator si curs Sisteme de dirijare a traficului rutier;
Proiect Electroalimentare II;
Materiale primite de la compania “Search Corporation” unde mi-am desfășurat stagiul de practică in vara anului trecut;
http://cipsm.hpc.pub.ro/documentation/DiplomaAndrei.pdf;
http://www.aimsun.com/wp/;
https://www.trlsoftware.co.uk/;
http://en.wikipedia.org/wiki/Traffic_simulation;
http://ro.scribd.com/doc/81699050/Curs-2;
http://www.swarco.com/vicas;
http://www.searchltd.ro/;
http://www.atmel.com/Images/doc2466.pdf;
https://www.sparkfun.com/datasheets/Compoents/LM7805.pdf;
http://www.trafficware.com/;
Anexe
Synchro
Programul Synchro permite amplasarea schițlor drumurilor pe hărți existente, datele putând fi editate direct in mod grafic (fară a fi necesare ferestre suplimentare de introducere a parametrilor, după cum se intamplă în alte programe). Programul permite realizarea unei schițe fidele a intersescției sau a traseului care urmează a fi studiat si efectuarea unor analize complexe ale hărții implementate.
Pachetele de simulare a traficului utilizează relațiile fundamentale dintre fluxulul de trafic, viteză și densitate pentru a estima capacitatea unei rețele rutiere și performanțele sistemului. Există două tipuri principale de modele de simulare: microsimulare si macrosimulare. Modelele de microsimulare incorporează algoritmi specifici tip „car-following”, performanța vehiculelor și schimbarea benzilor de circulație, pentru a modela comportamentul vehiculelor individuale. Pe de altă parte, modelele de macrosimulare nu se concentrează asupra vehiculelor individuale din fluxul de trafic, ci asupra fluxului in sine, folosind ecuații ale fluxurilor continue. Aceste modele macroscopice necesită mai puține date de intrare și eforturi de codare mai mici, dar oferă și nivele mai reduse pentru detele de ieșire.
La modul general, software-ul pentru modelarea traficului pornește de la o descriere amănunțită a elementelor studiate (intersecții/grupuri de intersecții), realizând analiza din punct de vedere a capacității acestora de a face față traficului.
Principalele caracteristici care trebuie cunoscute sunt:
reprezentarea grafică a intersecțiilor;
stabilirea fluxurilor de vehicule;
stabilirea timpilor inițiali de semaforizare și a planurilor de semaforizare;
distanța între intersecții;
zonele cărora le sunt alocate sau nu intersecțiile etc.
Software-ul oferă diverse rapoarte, în funcție de calculele efectuate, în care pot fi cuprinse, de exemplu:
întârzieri;
LOS (nivelul serviciului)
lungimea ciclului;
fazele de semaforizare;
timpii de semaforizare;
întarzieri;
coloane de vehicule;
consum de combustibil etc.
Caracteristici ale programului:
integrarea hărților GIS și SHP;
controlul alinierii benzilor de circulație la traversarea intersecției;
permite stabilirea parametrilor detectorilor amplasați în intersecție;
amplasarea optimă a informațiilor pe hartă.
Pentru fiecare intersectie in parte se pot defini o serie de parametri care sun repartizați in următoarele module:
Modulul cu datele benzilor de circulație;
Modulul cu datele volumelor de trafic;
Modulul cu datele timpilor de semaforizare;
Modulul cu datele fazelor de semaforizare;
Nivelul de serviciu pentru intersecțiile semnalizate:
Nivelul de serviciu ptentru intersecțiile semnalizate este definit în termeni de intâziere. Intârzierea este o masură a disconfortului șoferului, frustrării, consumului de combustibilsi pierderii de timp. Criteriile nivelului de serviciu sunt exprimate in termeni de întarzieri la stop pe vehicul pe o perioadă de analiză de 15 minute .
Întârzierea poate fi masurată in teren sau poate fi estimată. Întâzierea este o masură complexă si este dependentă de un număr. De variabile inclusiv calitatea avansării, durata ciclului, raportul de verde pentru accesul sau grupul de benzi.
Nivelul de serviciu A: Descrie funcționari cu întârzieri foarte mici, asta inseamnă mai puțin de 5 secunde pe vehicul. Acest lucru se intamplă când avansarea este extrem de favorabilă si cele mai multe vehicule sosesc pe faza de verde. Cele mai multe vehicule nu opresc deloc. De asemenea la o întârziere mică pot contribui ciclurile de scurtă durată.
Nivelul de serviciu B: Descrie funcționări cu întârzieri in domeniul 5,1 pâna la 15 secunde pe vehicul. Acest lucru se produce în general in situația avansare bună și/sau cicluri cu durate mici. Opresc mai multe vehicule ca în cazul A producând nivele mai mari de întârziere medie.
Nivelul de serviciu C: Descrie funcționări cu întârzieri în domeniul 15,1 pâna la 25 de secunde pe vehicul. Aceste întârzieri mai mari pot rezulta dintr-o avansare proastă și/sau cicluri cu durate mai mari. La acest nicel pot incepe să apară perturbări de ciclu. Numărul vehiculelor în așteptare la stop este semnificativ la acest nivel, deși sunt încă multe treceri prin intersecție, fara oprire.
Nivelul de serviciu D: Descrie funcționări cu întârzieri în domeniul 25,1 pâna la 40 de secunde. La nivelul D, influența congestiei devine mult mai vizibilă. Întârzierile mai mari pot rezulta din combinarea unei avansări nefavorabile, durate mai mari de ciclu, sau rapoarte mai mari verde/galben. Multe vehicule opresc la stop iar proporția vehiculelor care nu opresc descrește. Eșecul ciclurilor individuale ajunge la un nivel de luat in seamă.
Nivelul de serviciu E: Descrie funcționări cu întârzieri în domeniul 40,1 pâna la 60 de secunde. Acesta se consideră a fi limta întârzierii acceptabile. Aceste valori mari indică in general o avansare lentă, durate de cicluri mari. Se produce frecvent eșecuri ale ciclurilor individuale
Nivelul de serviciu F: Descrie funcționări cu întârzieri depășind 60 de secunde pe vehicul. Acest lucru se consideră a fi inacceptabil pentru cei mai mulți șoferi. Această condiție se produce la suprasaturare, asta inseamă când fluxurile sosite depășesc capacitatea intersecției. Avansarea proastă si duratele lungi de ciclu pot avea o contribuție majoră la apariția întârzierilor la acest nivel.
Criteriile nivelului de serviciu pentru intersectiile semnalizate :
fig1.Stabilirea distanțelor, vitezei și a timpului de călătorie
fig2.Editarea fazelor cu SYNCRO7
fig3.Optimizarea lungimii ciclului
fig4.Niveluri de serviciu
fig5. Vedere 2D
fig6. Vedere 3D
Programarea microcontrolerului
#define F_CPU 8000000UL
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <avr/pgmspace.h>
#include <string.h>
#include <inttypes.h>
#include <stdlib.h>
#define LCD_4bit
#define LCD_RS 3 //define MCU pin connected to LCD RS
#define LCD_RW 0 //define MCU pin connected to LCD R/W
#define LCD_E 2 //define MCU pin connected to LCD E
#define LCD_D0 0 //define MCU pin connected to LCD D0
#define LCD_D1 0 //define MCU pin connected to LCD D1
#define LCD_D2 0 //define MCU pin connected to LCD D1
#define LCD_D3 0 //define MCU pin connected to LCD D2
#define LCD_D4 4 //define MCU pin connected to LCD D3
#define LCD_D5 5 //define MCU pin connected to LCD D4
#define LCD_D6 6 //define MCU pin connected to LCD D5
#define LCD_D7 7 //define MCU pin connected to LCD D6
#define LDP PORTA //define MCU port connected to LCD data pins
#define LCP PORTA //define MCU port connected to LCD control pins
#define LDDR DDRA //define MCU direction register for port connected to LCD data pins
#define LCDR DDRA //define MCU direction register for port connected to LCD control pins
#define LCD1_RS 3 //define MCU pin connected to LCD RS
#define LCD1_RW 0 //define MCU pin connected to LCD R/W
#define LCD1_E 2 //define MCU pin connected to LCD E
#define LCD1_D0 0 //define MCU pin connected to LCD D0
#define LCD1_D1 0 //define MCU pin connected to LCD D1
#define LCD1_D2 0 //define MCU pin connected to LCD D1
#define LCD1_D3 0 //define MCU pin connected to LCD D2
#define LCD1_D4 4 //define MCU pin connected to LCD D3
#define LCD1_D5 5 //define MCU pin connected to LCD D4
#define LCD1_D6 6 //define MCU pin connected to LCD D5
#define LCD1_D7 7 //define MCU pin connected to LCD D6
#define LDP1 PORTB //define MCU port connected to LCD data pins
#define LCP1 PORTB //define MCU port connected to LCD control pins
#define LDDR1 DDRB //define MCU direction register for port connected to LCD data pins
#define LCDR1 DDRB //define MCU direction register for port connected to LCD control pins
#define LCD2_RS 2 //define MCU pin connected to LCD RS
#define LCD2_RW 0 //define MCU pin connected to LCD R/W
#define LCD2_E 3 //define MCU pin connected to LCD E
#define LCD2_D0 0 //define MCU pin connected to LCD D0
#define LCD2_D1 0 //define MCU pin connected to LCD D1
#define LCD2_D2 0 //define MCU pin connected to LCD D1
#define LCD2_D3 0 //define MCU pin connected to LCD D2
#define LCD2_D4 4 //define MCU pin connected to LCD D3
#define LCD2_D5 5 //define MCU pin connected to LCD D4
#define LCD2_D6 6 //define MCU pin connected to LCD D5
#define LCD2_D7 7 //define MCU pin connected to LCD D6
#define LDP2 PORTC //define MCU port connected to LCD data pins
#define LCP2 PORTC //define MCU port connected to LCD control pins
#define LDDR2 DDRC //define MCU direction register for port connected to LCD data pins
#define LCDR2 DDRC //define MCU direction register for port connected to LCD control pins
#define LCD_CLR 0 //DB0: clear display
#define LCD_HOME 1 //DB1: return to home position
#define LCD_ENTRY_MODE 2 //DB2: set entry mode
#define LCD_ENTRY_INC 1 //DB1: increment
#define LCD_ENTRY_SHIFT 0 //DB2: shift
#define LCD_ON_CTRL 3 //DB3: turn lcd/cursor on
#define LCD_ON_DISPLAY 2 //DB2: turn display on
#define LCD_ON_CURSOR 1 //DB1: turn cursor on
#define LCD_ON_BLINK 0 //DB0: blinking cursor
#define LCD_MOVE 4 //DB4: move cursor/display
#define LCD_MOVE_DISP 3 //DB3: move display (0-> move cursor)
#define LCD_MOVE_RIGHT 2 //DB2: move right (0-> left)
#define LCD_FUNCTION 5 //DB5: function set
#define LCD_FUNCTION_8BIT 4 //DB4: set 8BIT mode (0->4BIT mode)
#define LCD_FUNCTION_2LINES 3 //DB3: two lines (0->one line)
#define LCD_FUNCTION_10DOTS 2 //DB2: 5×10 font (0->5×7 font)
#define LCD_CGRAM 6 //DB6: set CG RAM address
#define LCD_DDRAM 7 //DB7: set DD RAM address
// reading:
#define LCD_BUSY 7 //DB7: LCD is busy
#define LCD_LINES 2 //visible lines
#define LCD_LINE_LENGTH 16 //line length (in characters)
// cursor position to DDRAM mapping
#define LCD_LINE0_DDRAMADDR 0x00
#define LCD_LINE1_DDRAMADDR 0x40
#define LCD_LINE2_DDRAMADDR 0x14
#define LCD_LINE3_DDRAMADDR 0x54
uint8_t txt1[]="NR.VEH:", txt2[]="t= s",txt3[]="GRAD.OCUPARE:";
uint8_t veh1[3]={20,52,86}, veh2[3]={12,24,33}, veh3[3]={14,28,41}, s[]="", t[3]={15,25,30}, st1=0, st2=0, st3=0;
void LCDsendChar(uint8_t LCD, uint8_t ch) //Sends Char to LCD
{
if (LCD==1) {
LDP=(ch&0b11110000);
LCP|=1<<LCD_RS;
LCP|=1<<LCD_E;
_delay_ms(1);
LCP&=~(1<<LCD_E);
LCP&=~(1<<LCD_RS);
_delay_ms(1);
LDP=((ch&0b00001111)<<4);
LCP|=1<<LCD_RS;
LCP|=1<<LCD_E;
_delay_ms(1);
LCP&=~(1<<LCD_E);
LCP&=~(1<<LCD_RS);
_delay_ms(1);
}
if (LCD==2) {
LDP1=(ch&0b11110000);
LCP1|=1<<LCD1_RS;
LCP1|=1<<LCD1_E;
_delay_ms(1);
LCP1&=~(1<<LCD1_E);
LCP1&=~(1<<LCD1_RS);
_delay_ms(1);
LDP1=((ch&0b00001111)<<4);
LCP1|=1<<LCD1_RS;
LCP1|=1<<LCD1_E;
_delay_ms(1);
LCP1&=~(1<<LCD1_E);
LCP1&=~(1<<LCD1_RS);
_delay_ms(1);
}
if (LCD==3) {
LDP2=(ch&0b11110000);
LCP2|=1<<LCD2_RS;
LCP2|=1<<LCD2_E;
_delay_ms(1);
LCP2&=~(1<<LCD2_E);
LCP2&=~(1<<LCD2_RS);
_delay_ms(1);
LDP2=((ch&0b00001111)<<4);
LCP2|=1<<LCD2_RS;
LCP2|=1<<LCD2_E;
_delay_ms(1);
LCP2&=~(1<<LCD2_E);
LCP2&=~(1<<LCD2_RS);
_delay_ms(1);
}
}
void LCDsendCommand(uint8_t LCD, uint8_t cmd) //Sends Command to LCD
{
if (LCD==1){
LDP=(cmd&0b11110000);
LCP|=1<<LCD_E;
_delay_ms(1);
LCP&=~(1<<LCD_E);
_delay_ms(1);
LDP=((cmd&0b00001111)<<4);
LCP|=1<<LCD_E;
_delay_ms(1);
LCP&=~(1<<LCD_E);
_delay_ms(1);
}
if (LCD==2)
{
LDP1=(cmd&0b11110000);
LCP1|=1<<LCD1_E;
_delay_ms(1);
LCP1&=~(1<<LCD1_E);
_delay_ms(1);
LDP1=((cmd&0b00001111)<<4);
LCP1|=1<<LCD1_E;
_delay_ms(1);
LCP1&=~(1<<LCD1_E);
_delay_ms(1);
}
if (LCD==3)
{
LDP2=(cmd&0b11110000);
LCP2|=1<<LCD2_E;
_delay_ms(1);
LCP2&=~(1<<LCD2_E);
_delay_ms(1);
LDP2=((cmd&0b00001111)<<4);
LCP2|=1<<LCD2_E;
_delay_ms(1);
LCP2&=~(1<<LCD2_E);
_delay_ms(1);
}
}
void LCDinit(void)//Initializes LCD
{
_delay_ms(1000);
LDP=0x00;
LCP=0x00;
LDDR|=1<<LCD_D7|1<<LCD_D6|1<<LCD_D5|1<<LCD_D4;
LCDR|=1<<LCD_E|1<<LCD_RW|1<<LCD_RS;
//–––one––
LDP=0<<LCD_D7|0<<LCD_D6|1<<LCD_D5|1<<LCD_D4; //4 bit mode
LCP|=1<<LCD_E|0<<LCD_RW|0<<LCD_RS;
_delay_ms(5);
LCP&=~(1<<LCD_E);
_delay_ms(5);
//––––two––––
LDP=0<<LCD_D7|0<<LCD_D6|1<<LCD_D5|1<<LCD_D4; //4 bit mode
LCP|=1<<LCD_E|0<<LCD_RW|0<<LCD_RS;
_delay_ms(5);
LCP&=~(1<<LCD_E);
_delay_ms(5);
//––-three––––-
LDP=0<<LCD_D7|0<<LCD_D6|1<<LCD_D5|0<<LCD_D4; //4 bit mode
LCP|=1<<LCD_E|0<<LCD_RW|0<<LCD_RS;
_delay_ms(5);
LCP&=~(1<<LCD_E);
_delay_ms(5);
//–––4 bit–dual line–––––
LCDsendCommand(1,0b00101000);
//––increment address, invisible cursor shift––
LCDsendCommand(1,0b00001100);
_delay_ms(1000);
LDP1=0x00;
LCP1=0x00;
LDDR1|=1<<LCD1_D7|1<<LCD1_D6|1<<LCD1_D5|1<<LCD1_D4;
LCDR1|=1<<LCD1_E|1<<LCD1_RW|1<<LCD1_RS;
//–––one––
LDP1=0<<LCD1_D7|0<<LCD1_D6|1<<LCD1_D5|1<<LCD1_D4; //4 bit mode
LCP1|=1<<LCD1_E|0<<LCD1_RW|0<<LCD1_RS;
_delay_ms(5);
LCP1&=~(1<<LCD1_E);
_delay_ms(5);
//––––two––––
LDP1=0<<LCD1_D7|0<<LCD1_D6|1<<LCD1_D5|1<<LCD1_D4; //4 bit mode
LCP1|=1<<LCD1_E|0<<LCD1_RW|0<<LCD1_RS;
_delay_ms(5);
LCP1&=~(1<<LCD1_E);
_delay_ms(5);
//––-three––––-
LDP1=0<<LCD1_D7|0<<LCD1_D6|1<<LCD1_D5|0<<LCD1_D4; //4 bit mode
LCP1|=1<<LCD1_E|0<<LCD1_RW|0<<LCD1_RS;
_delay_ms(5);
LCP1&=~(1<<LCD1_E);
_delay_ms(5);
//–––4 bit–dual line–––––
LCDsendCommand(2,0b00101000);
//––increment address, invisible cursor shift––
LCDsendCommand(2,0b00001100);
_delay_ms(1000);
LDP2=0x00;
LCP2=0x00;
LDDR2|=1<<LCD2_D7|1<<LCD2_D6|1<<LCD2_D5|1<<LCD2_D4;
LCDR2|=1<<LCD2_E|1<<LCD2_RW|1<<LCD2_RS;
//–––one––
LDP2=0<<LCD2_D7|0<<LCD2_D6|1<<LCD2_D5|1<<LCD2_D4; //4 bit mode
LCP2|=1<<LCD2_E|0<<LCD2_RW|0<<LCD2_RS;
_delay_ms(5);
LCP2&=~(1<<LCD2_E);
_delay_ms(5);
//––––two––––
LDP2=0<<LCD2_D7|0<<LCD2_D6|1<<LCD2_D5|1<<LCD2_D4; //4 bit mode
LCP2|=1<<LCD2_E|0<<LCD2_RW|0<<LCD2_RS;
_delay_ms(5);
LCP2&=~(1<<LCD2_E);
_delay_ms(5);
//––-three––––-
LDP2=0<<LCD2_D7|0<<LCD2_D6|1<<LCD2_D5|0<<LCD2_D4; //4 bit mode
LCP2|=1<<LCD2_E|0<<LCD2_RW|0<<LCD2_RS;
_delay_ms(5);
LCP2&=~(1<<LCD2_E);
_delay_ms(5);
//–––4 bit–dual line–––––
LCDsendCommand(3,0b00101000);
//––increment address, invisible cursor shift––
LCDsendCommand(3,0b00001100);
}
void LCDclr(uint8_t LCD) //Clears LCD
{
LCDsendCommand(LCD, 1<<LCD_CLR);
}
void LCDstring(uint8_t LCD, uint8_t* data, uint8_t nBytes) //Outputs string to LCD
{
register uint8_t i;
// check to make sure we have a good pointer
if (!data) return;
// print data
for(i=0; i<nBytes; i++)
{
LCDsendChar(LCD, data[i]);
}
}
void LCDGotoXY(uint8_t LCD, uint8_t x, uint8_t y) //Cursor to X Y position
{
register uint8_t DDRAMAddr;
// remap lines into proper order
switch(y)
{
case 0: DDRAMAddr = LCD_LINE0_DDRAMADDR+x; break;
case 1: DDRAMAddr = LCD_LINE1_DDRAMADDR+x; break;
case 2: DDRAMAddr = LCD_LINE2_DDRAMADDR+x; break;
case 3: DDRAMAddr = LCD_LINE3_DDRAMADDR+x; break;
default: DDRAMAddr = LCD_LINE0_DDRAMADDR+x;
}
// set data address
LCDsendCommand(LCD, 1<<LCD_DDRAM | DDRAMAddr);
}
void LCDcursorOFF(uint8_t LCD) //turns OFF cursor
{
LCDsendCommand(LCD, 0x0C);
}
void lcd_setup(void)
{
LCDinit();
LCDcursorOFF(1);
LCDcursorOFF(2);
LCDcursorOFF(3);
LCDclr(1);LCDclr(2);LCDclr(3);
LCDGotoXY(1,0,0);
LCDstring(1,txt1,strlen((const char *)txt1));
LCDGotoXY(2,0,0);
LCDstring(2,txt1,strlen((const char *)txt1));
LCDGotoXY(3,0,0);
LCDstring(3,txt1,strlen((const char *)txt1));
LCDGotoXY(1,11,0);
LCDstring(1,txt2,strlen((const char *)txt2));
LCDGotoXY(2,11,0);
LCDstring(2,txt2,strlen((const char *)txt2));
LCDGotoXY(3,11,0);
LCDstring(3,txt2,strlen((const char *)txt2));
LCDGotoXY(1,0,1);
LCDstring(1,txt3,strlen((const char *)txt3));
LCDGotoXY(2,0,1);
LCDstring(2,txt3,strlen((const char *)txt3));
LCDGotoXY(3,0,1);
LCDstring(3,txt3,strlen((const char *)txt3));
}
void update_display(void)
{
uint8_t i=0;
LCDGotoXY(1,7,0);
dtostrf(veh1[st1],2,0,(char *)s);
LCDstring(1,s,strlen((const char *)s));
LCDGotoXY(1,13,0);
dtostrf(t[st1],2,0,(char *)s);
LCDstring(1,s,strlen((const char *)s));
LCDGotoXY(1,13,1);
for (i=0;i<=2;i++) LCDsendChar(1,' ');
LCDGotoXY(1,13,1);
for (i=0;i<=st1;i++) LCDsendChar(1,'*');
LCDGotoXY(2,7,0);
dtostrf(veh2[st2],2,0,(char *)s);
LCDstring(2,s,strlen((const char *)s));
LCDGotoXY(2,13,0);
dtostrf(t[st2],2,0,(char *)s);
LCDstring(2,s,strlen((const char *)s));
LCDGotoXY(2,13,1);
for (i=0;i<=2;i++) LCDsendChar(2,' ');
LCDGotoXY(2,13,1);
for (i=0;i<=st2;i++) LCDsendChar(2,'*');
LCDGotoXY(3,7,0);
dtostrf(veh3[st3],2,0,(char *)s);
LCDstring(3,s,strlen((const char *)s));
LCDGotoXY(3,13,0);
dtostrf(t[st3],2,0,(char *)s);
LCDstring(3,s,strlen((const char *)s));
LCDGotoXY(3,13,1);
for (i=0;i<=2;i++) LCDsendChar(3,' ');
LCDGotoXY(3,13,1);
for (i=0;i<=st1;i++) LCDsendChar(3,'*');
}
int main(void)
{
DDRA=0b11111100;
DDRB=0b11111100;
DDRC=0b11111100;
DDRD=0b00111111;
PORTA=0b00000011;
PORTB=0b00000011;
PORTC=0b00000011;
PORTD=0b11000000;
lcd_setup();
while(1)
{
if ((PINA&(1<<PA0))==0)
{
st1=0;
}
else
{
if ((PINA&(1<<PA1))==0)
{
st1=1;
}
else
{
if ((PINC&(1<<PC1))==0)
{
st1=2;
}
else
{
if ((PINB&(1<<PB0))==0)
{
st2=0;
}
else
{
if ((PINB&(1<<PB1))==0)
{
st2=1;
}
else
{
if ((PIND&(1<<PD0))==0)
{
st2=2;
}
else
{
if ((PIND&(1<<PD6))==0)
{
st3=0;
}
else
{
if ((PINC&(1<<PC0))==0)
{
st3=1;
}
else
{
if ((PIND&(1<<PD7))==0)
{
st3=2;
}}}}}}}}}
update_display();
_delay_ms(250);
}
}
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Modelarea Traficului Urban Prin Intermediul Programelor Software (ID: 150042)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.