Licentaandreilazar V2 [619755]

UNIVERSITATEA „ POLITEHNICA ” DIN BUCUREȘTI
FACULTATEA TRANSPORTURI

Departamentul Telecomenzi și Electronică în Transporturi

PROIECT DE DIPLOMĂ

Coordonator științific
Sl.Dr.Ing. Valentin Alexandru
STAN Absolvent: [anonimizat]
2018

UNIVERSITATEA „POLITEHNICA” DIN BUCUREȘTI
FACULTATEA TRANSPORTURI

Departamentul Telecomenzi și Electronică în Transporturi

Managementul automat al
parcărilor

Coordonator științific
Sl.Dr.Ing Valentin Alexandru
STAN Absolvent: [anonimizat]
2018

Cuprins

CAPITOLUL 1. INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. …………………. 1
1.1 SISTEMUL DE TRANSPORT ………………………….. ………………………….. ………………………. 1
1.2 SISTEME INTELIGENTE D E TRANSPORT ………………………….. ………………………….. ……… 2
1.3 TEHNOLOGII ALE SISTEM ULUI DE TRANSPORT IN TELIGENT ………………………….. ………. 2
1.3.1 Comunicații wireless ………………………….. ………………………….. ………………………… 2
1.3.2 Tehnologii automatizate ………………………….. ………………………….. ……………………. 3
1.4 COMPONENTE ALE ITS ………………………….. ………………………….. ………………………….. 3
1.4.1 Achiziția de date ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 4
1.4.2 Instrumente de comunicare ………………………….. ………………………….. ………………… 6
1.4.3 Analiza datelor ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 6
1.4.4 Informarea utilizatorilor ………………………….. ………………………….. ……………………. 6
1.5 BENEFICIILE IMPLEMENT ĂRII ITS ………………………….. ………………………….. ……………. 6
1.5.1 Îmbunătățirea siguranței traficului ………………………….. ………………………….. ……… 6
1.5.2 Reducerea deteriorării infrastructurii ………………………….. ………………………….. …… 7
1.5.3 Controlul traficului ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 7
1.5.4 Managementul parcărilor ………………………….. ………………………….. …………………… 7
1.5.5 Sisteme de management arterial ………………………….. ………………………….. …………. 8
1.5.6 Colectarea datelor din trafic ………………………….. ………………………….. ………………. 8
1.5.7 Sisteme electronice de plată ………………………….. ………………………….. ………………. 8
1.5.8 Sisteme de management al autostrăzilor ………………………….. ………………………….. 8
1.5.9 Sisteme de avertizare a vehiculelor de urgență ………………………….. …………………. 8
1.5.10 Sisteme de sancționare automată ………………………….. ………………………….. …….. 8
1.5.11 Sisteme de asistență a șoferului ………………………….. ………………………….. ………. 9
1.5.12 Transportul intermodal ………………………….. ………………………….. ………………….. 9
CAPITOLUL 2. SISTEME DE MANAGEMEN T AL PARCĂRILOR …………………… 10
2.1 SISTEME DE PARCARE EX ISTENTE ………………………….. ………………………….. ………….. 10
2.1.1 Sistemul de informare și orientare în parcare ………………………….. ………………….. 10
2.1.2 Sistemul de informații bazat pe tranzi t ………………………….. ………………………….. . 11
2.1.3 Sistemul inteligent de plată ………………………….. ………………………….. ………………. 11
2.1.4 Sistemul de parcare automat ………………………….. ………………………….. …………….. 12
2.1.5 Sistemul de parcare electronică ………………………….. ………………………….. ………… 12
2.2 SISTEME DE DETECȚIE A VEHICULELOR ………………………….. ………………………….. …… 13
2.2.1 Senzori pneumatici ………………………….. ………………………….. …………………………. 13

2.2.2 Bucle inductive ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 14
2.2.3 Senzori piezoelectrici ………………………….. ………………………….. ……………………… 16
2.2.4 Senzori magnetici ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 18
2.2.5 Senzori infraroșu activi ………………………….. ………………………….. ……………………. 19
2.2.6 Senzori infraroșu pasivi ………………………….. ………………………….. …………………… 20
2.2.7 Radare cu microunde ………………………….. ………………………….. ………………………. 21
2.2.8 Senzori ultrasonici ………………………….. ………………………….. ………………………….. 23
2.2.9 Plăci de presiune ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 24
CAPITOLUL 3. STUDIU DE CAZ ………………………….. ………………………….. ………………. 25
3.1 SCHEMA BLOC A SOLUȚIE I TEHNICE ………………………….. ………………………….. ……….. 25
3.1.1 Senzori infraroșu ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 25
3.1.2 Arduino UNO ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 25
3.1.3 Server ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 25
3.1.4 Baza de date ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 25
3.1.5 Aplicație web ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 26
DICȚIONAR EXPLICATIV DE TERMENI ȘI ABREV IERI ………………………….. ………. 30
BIBLIOGRAFIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 31
ANEXA 1 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 32

1 Capitolul 1. Introducere
Parcarea este o componentă esențială a sistemului de transport. Vehiculele trebuie să
parcheze la fiecare destinație. Un automobil tipic este parcat 23 de ore pe zi și folosește mai
multe locuri de parcare în fiecare săptămână. Parcarea convenabilă afectează ușurința de a
ajunge la destinații și, prin urm are, afectează accesibilitatea generală.
În trecut, activitățile de planificare a parcării au vizat, în primul rând furnizarea unui
număr generos de locuri de parcare la fiecare destinație. Dacă numărul locurilor de parcarea
era mic, guvernele si întreprin derile erau nevoite să adauge mai multe. Cu toate acestea, a
devenit un lucru cunoscut că această abordare poate fi dăunătoare. În multe situații, există
modalități mai bune de a satisface nevoia de locuri de parcare.
Managementul parcărilor include o vari etate de strategii specifice care, atunci când
sunt aplicate în mod corespunzător, pot reduce în mod semnificativ numărul de locuri de
parcare necesare într -o anumită situație și pot oferi o varietate de beneficii adiționale cum ar
fi:
• Îmbunătățirea calit ății serviciilor oferite utilizatorului.
• Crearea unor modele mai accesibile de utilizare a terenurilor.
• Reducerea traficului autovehiculelor.
• Reducerea congestiilor, accidentelor si a poluării.
• Crearea unor comunități mai atractive.
• Îmbunătățirea mobilităț ii pentru pietoni.

Din aceste motive îmbunătățirea managementului este adesea cea mai bună soluție
pentru problemele de parcare.
1.1 Sistemul de transport
Sistemul de transport este un sistem complex care implică mai multe niveluri și
cuprinde diferite facilități de infrastructură, precum și multiple procedee care operează în
diferite domenii de reglementare a mediului. Este un sistem integrat care permite adăugarea
mai multor subsisteme diferite în spațiul în care operează acesta. O agenție de transport ,
atunci când dezvoltă un sistem, trebuie să se preocupe și de comunicarea cu alte entități cum
ar fi operatori de transport public, poliția, concesionari de taxe, operatori de sisteme de
semnale de trafic si alte autorități locale.
Sistemele Inteligente d e Transport (Intelligent Transportation Systems – ITS) pot
contribui la rezolvarea problemelor care apar în sistemele de transport convenționale, prin
aplicarea tehnologiilor moderne de informare si comunicare.
Interesul pentru Sistemele Inteligente de Tr ansport provine din cauza problemelor
cauzate de congestionarea traficului la nivel mondial și de sinergia noilor tehnologii
informaționale pentru simularea, controlul în timp real și comunicarea între rețele. Congestiile
traficului au crescut în întreaga lume ca urmare a creșterii motorizării si urbanizării, a creșterii

2 populației, și a schimbărilor densității populației. Congestia reduce eficiența infrastructurii de
transport și crește timpul de deplasare, consumul de combustibil si poluarea aerului.
1.2 Sisteme inteligente de transport
Un sistem inteligent de transport este o aplicație avansată care își propune să ofere
servicii inovatoare legate de diferite moduri de transport și de gestionare a traficului și să
permită utilizatorilor să fie mai bine informa ți, în mai mare siguranță, mai coordonați și să îi
ajute să folosească mai inteligent rețelele de transport.
ITS sunt sisteme în care este aplicată tehnologia informației si a telecomunicațiilor în
domeniul transportului rutier, inclusiv al infrastructurii , vehiculelor si utilizatorilor, precum si
în gestionarea traficului si gestionarea mobilității, precum și pentru interfețele cu alte moduri
de transport. ITS poate îmbunătății eficiența transportului într -o serie de situații, și anume
transportul rutier, gestionarea traficului, mobilitatea etc.
1.3 Tehnologii ale sistemului de transport inteligent
Sistemele inteligente de transport variază in funcție de tehnologiile aplicate, de la
sisteme de management de bază, cum ar fi navigația auto; sisteme de gestionare a
containerelor; sisteme de control al semnalelor de trafic; recunoașterea automată a plăcuței de
înmatriculare sau radarele de viteză; până la sistemele mai avansate care integrează date live
si feedback din mai multe surse, cum ar fi sistemele de orienta re și de informare în parcare;
informații meteorologice; sistemele de dezghețare a podurilor. În plus, tehnicile de predicție
sunt dezvoltate pentru a permite modelarea avansată și compararea cu datele de referință din
trecut.
1.3.1 Comunicații wireless
Sunt pro puse diferite forme de tehnologii de comunicații fără fir pentru sistemele
inteligente de transport. Comunicarea radio pe frecvențele UHF si VHF sunt utilizate pe scară
largă pentru comunicarea pe termen scurt si lung în cadrul ITS.
Comunicațiile pe distanțe scurte de 350 m pot fi realizate cu ajutorul protocoalelor
IEEE 802.11, în special WAVE sau standardul dedicat pentru comunicațiile pe distanțe scurte,
promovate de Societatea de Transport Inteligent a Americii și de Departamentul de Transport
al Statelor Unite. Gama acestor protocoale poate fi extinsă utilizând rețele ad -hoc mobile.
Comunicațiile cu rază de acțiune lungă utilizează rețelele de infrastructură precum
WiMAX (IEEE 802.16), sistemul global pentru comunicații mobile (GSM) sau 3G.
Comuni cațiile pe distanțe lungi care utilizează aceste metode sunt bine stabilite, însă, spre
deosebire de protocoalele cu rază scurta de acțiune, aceste metode necesită o implementare
extinsă și foarte scumpă a infrastructurii.

3
Figura 1. Cadru de monitoriza rea a traficului rutier cu antenă de comunicații fără fir.
1.3.2 Tehnologii automatizate
Progresele recente în electronica implementată pe vehicule au condus la creșterea
capacitații procesoarelor si la reducerea numărului de astfel de componente amplasate pe un
vehicul. Un vehicul tipic de la începutul anilor 2000 avea un număr cuprins între 20 și 100 de
module programabile. Tendința actuală este spre module programabile mai mici și mai
costisitoare, cu gestionare a memoriei hardware și sisteme de operare. Noile platforme de
sisteme încorporate permit implementarea unor aplicații software mai sofisticate, inteligența
artificială și calculul omniprezent. Cea mai importantă dintre acestea pentru sistemele
inteligente de transport este inteligența artificială.
1.4 Compo nente ale ITS
Traffic Management Centre (TMC) este centrul de administrare a transporturilor, unde
datele sunt colectate, analizate si combinate cu alte concepte operaționale și de control pentru
a gestiona rețeaua complexă de transport. Este punctul central pentru comunicarea
informațiilor legate de transport către mass -media, un loc în care agențiile își pot coordona
răspunsurile la situațiile și condițiile din trafic.
Funcționarea eficientă a TMC și, prin urmare, eficiența ITS depind de următoarele
component:

• Achiziția automată de date .
• Comunicarea rapidă a datelor către centrele de management a traficului .
• Analiza corect ă a datelor la centrele de management.
• Informații de încredere transmise către public.

4
Figura 2. Schema funcționării a unui TMC
1.4.1 Achiziția de date
Achiziționarea rapida și precisă a datelor și comunicarea sunt esențiale pentru
monitorizarea în timp real și pentru planificarea strategică. Un sistem bun de achiziție –
comunicare a datelor combină hardware testat și software eficient ca re poate colecta date
fiabile pe care să se bazeze mai departe activitățile ITS. Echipamentele utilizate in mod
obișnuit includ senzori, camere video, identificatori automați ai vehiculelor (AVI), dispozitive
de localizare automată a vehiculelor bazate pe GPS (AVL) și servere care pot stoca cantități
uriașe de date pentru o interpretare semnificativă.
1.4.1.1 Senzori
Senzorii și detectorii sunt utilizați pentru contorizarea traficului pe autostrăzi,
supravegherea și controlul acestuia. Primii senzori folosiți se ba zau pe imagini video
(detectori optici), sunet (detectoare acustice) și presiunea / vibrația indusă de greutatea
vehiculului (senzori seismici / piezoelectrici) pe suprafața drumului. Progresele în tehnologia
detectoarelor permit acum utilizarea unei varie tăți de detectoare cum ar fi detectoare
magnetice (bazate pe geomagnetism), detectoare cu infraroșu, ultrasunete, radare și
microunde (bazate pe reflectarea radiației), detectoare de bucle inductive (bazate pe inducția
electromagnetică), detectoare cu comu tatoare de inerție (bazate pe vibrații) și detectoare
bazate pe video, în plus față de senzorii tradiționali utilizați de -a lungul anilor. Mulți dintre
acești detectori sunt invazivi și sunt plasați în subteranul carosabilului și oferă informații cu
privir e la traficul din acel punct în timp real. Volumul, locul ocupat și viteza vehiculului sunt
parametrii de trafic obținuți în mod obișnuit. Cele trei tipuri principale de detectoare de

5 vehicule utilizate în practică sunt buclele inductive, detectoarele magn etice și
magnetometrele.

Figura 3. Bucle inductive montate în carosabil
1.4.1.2 GPS
Global Positioning System (GPS) este un sistem global de navigație prin satelit și
unde radio. Sistemul GPS este o rețea de sateliți care orbitează în jurul Pământului în puncte
fixe deasupra planetei care transmite semnale tuturor receptorilor aflați la sol. Aceste semnale
conțin informații cu privire la locație în termeni de latitudine, longitudine, altitudine și timp.
Pe baza acestor date, inginerii de trafic pot determina cel e mai utile informații despre trafic,
inclusiv timpul de deplasare, viteza de deplasare, distanța de deplasare și întârzierea. Pentru a
furniza informații de trafic fiabile din datele GPS, este important să se respec te cerințele
privind mărimea eșantionulu i și să se urmeze o procedură adecvată pe teren.

Figura 4. GPS

6
1.4.2 Instrumente de comunicare
Eficiența sistemului ITS depinde nu numai de colectarea și analizarea datelor legate de
trafic, ci și de comunicarea rapidă și fiabilă, atât datele de la câmp la TMC, cât si informațiile
obținute prin utilizarea datelor si a modelelor de la TMC către public. Aceasta presupune
comunicarea între centrele de colectare a datelor și TMC și anunțurile privind călătoriile și
traficul pe vehicule prin intermediul unitățilo r de la bord și către călători prin intermediul
mijloacelor media precum VMS, pagini web, SMS etc.
Comunicațiile cu rază scurtă de acțiune (DSRC) asigură comunicații între autoveh icul
și drum în anumite locații. DSRC funcționează pe frecvențe radio din banda industrială,
științifică și medicală (ISM) și cuprinde unitățile de cale rutieră (RSU) și unitățile de bord
(OBU) cu transmițătoare și transpondere. Sistemele de comunicații fără fir dedicate sistemelor
inteli gente de transport și telematicii de trafic furnizează conectivitate la rețea pentru vehicule.
1.4.3 Analiza datelor
Analiza datelor include curățarea datelor, fuziunea și analiza. Datele senzorilor și ale
altor dispozitive de colectare care sunt transmise către TMC trebuie verificate. Informațiile
inconsistente trebuie eliminate și datele curate trebuie păstrate. În plus, este posibil ca datele
de la dispozitive diferite să fie combinate sau fuzionate pentru o analiză ulterioară. Dat ele de
trafic curățate vor fi analizate pentru a estima și prognoza condițiile de trafic. Aceste metode
de estimare a condiției traficului vor fi folosite pentru a furniza informații adecvate
utilizatorilor.
1.4.4 Informarea utilizatorilor
Dispozitivele de consultanță sunt utilizate pentru a informa participanții la trafic cu
privire la condițiile de trafic. Acestea se referă la:
• Panouri cu mesaje variabile
• Internet
• Servicii de mesagerie automată
• Anunțuri publice de radio
• Emisiuni de televiziune
Astfel de sistem e pot furniza informații în ti mp real despre timpul de călătorie, viteza de
deplasare, întârzieri, accidente, închiderea traseelor și porțiunile de drum aflate în mentenanță.
1.5 Beneficiile implementării ITS
1.5.1 Îmbunătățirea siguranței traficului
Vitezele mari , condițiile meteo nefavorabile și traficul greu pot duce la accidente și
pierderi de vieți omenești; sistemele inteligente de transport ajută la rezolvarea acestor

7 probleme. Sistemele de monitorizare a condițiilor meteo in timp real colectează informații
despre vizibilitate, viteza vânt ului, precipitații și multe altele, permițând controlorilor de trafic
informații actualizate privind condițiile de condus. În sistemele conectate complet în rețea,
aceste informații pot fi folosite pentru a actualiza semnele de avertizare și chiar limitele de
viteză daca este necesar, menținând șoferii informați asupra condițiilor din jurul lor.
Vehiculele de urgență pot reacționa rapid la accidente, deoarece monitorizarea traficului în
timp real ajută la avertizarea acestora. Controlul asupra traficului of erit de ITS ajută la
redirecționarea traficului în afara zonelor aglomerate sau periculoase, împiedi când astfel
blocarea traficului, dar și la reducerea riscului de coliziuni.
1.5.2 Reducerea deteriorării infrastructurii
Vehiculele cu tonaj ridicat pot afecta foarte mult rețeaua de drumuri, mai ales atunci
când sunt supraîncărcate. Posturile de cântărire și alte forme mai vechi de control al greutății
reduc riscul supraîncărcării, dar în detrimentul timpului pierdut și al traficului întârziat.
Sisteme de cântăr ire în mișcare măsoară tipul, mărimea si greutatea vehiculelor în mișcare,
comunicând datele colectate către un server central.
Vehiculele supraîncărcate pot fi identificate mai ușor și se pot lua măsurile adecvate
care să conducă la o mai mare respectare normelor de către transportatorii rutieri și la
deteriorarea redusă a drumurilor. Aceste sisteme simplifică executarea și pot reduce
cheltuielile de reparare a drumurilor, permițându -le să fie alocate în altă parte.
1.5.3 Controlul traficului
Sistemele centraliz ate de control al traficului existente merg într -o oarecare măsură
spre atenuarea congestiei traficului și asigurarea fluxului neîntrerupt al vehiculelor printr -o
rețea rutieră. Sistemele adaptive a luminilor de trafic transformă o intersecție obișnuită în tr-o
intersecție inteligentă care controlează traficul ca răspuns la tiparele pe care le observă în
rândul vehiculelor care le utilizează. De asemenea, acestea pot prioritiza anumite forme de
trafic, cum ar fi vehicule de urgență sau de transport public. N umărul mare de intersecții
adaptive care lucrează împreună constituie un sistem în care luminile se schimbă in funcție de
tiparele pe care le observă in fiecare intersecție, ajutând astfel la menținerea traficului, dintr –
un oraș, în mișcare fără probleme.
1.5.4 Managementul parcărilor
Parcare ilegală contribuie la aglomerarea străzilor unui oraș și creează probleme
pentru șoferii cu handicap și celor care au nevoie de acces la spațiile de parcare rezervate.
Sistemele tradiționale de sancționare a șoferilor care p archează ilegal pot fi costisitoare și
ineficiente. Detectarea inteligentă a încălcării regulamentului de parcare scanează vehiculele
parcate și comunică cu parcometrele pentru a identifica și a înregistra vehiculele parcate
ilegal.

8 Prin implementarea unui astfel de sistem este scos din calcul factorul uman, iar șoferii
vor fi sancționați pentru parcare ilegală sau pe mai multe locuri. Aceste sisteme automate
ajută la îmbunătățirea fluxului de trafic prin sporirea conformității șoferului.
1.5.5 Sisteme de managem ent arterial
Sistemele de gestionare arterială gestionează traficul de -a lungul căilor arteriale,
folosind detectoare de trafic, semnale de trafic și diverse mijloace de comunicare a
informațiilor către călători .
1.5.6 Colectarea datelor din trafic
Este imposibi l o planificare adecvată a traficului fără date detaliate despre tiparele
formate in traficul rutier. Senzorii de trafic existenți pot învăța foarte multe despre numărul de
vehicule care utilizează un anumit drum sau o intersecție, dar sistemele inteligent e de
transport pot face mult mai mult. Contoarele de trafic electronice pot măsura numărul și tipul
de vehicule care utilizează un anumit drum sau care vor vizita o anumită parte a unui oraș.
Aceste informații ajută autoritățile să aloce resursele în cel m ai eficient mod posibil.
1.5.7 Sisteme electronice de plată
Sistemele electronice de plată utilizează tehnologii de comunicare, și tehnologiile în
materie de electronică, pentru a facilita comerțul între călători și agențiile de transport, în
principal în scopul plății taxelor de parcare și de trecere prin anumite zone.
1.5.8 Sisteme de management al autostrăzilor
Sistemele de management al autostrăzilor utilizează detectoare de trafic, camere de
supraveghere și alte mijloace de monitorizare a traficului pe autostrăzi pentru a sprijini
punerea în aplicare a strategiilor de gestionare a traficului, cum ar fi contoarele de viteză,
închiderea benzilor de circulație și limitel e de viteză variabilă (variable speed limits – VSL ).
1.5.9 Sisteme de avertizare a vehiculelor de urgență
Sistemele de avertizare a vehiculelor de urgență folosesc tehnologia eCall aflată la
bordul mașinii, apelul către cel mai apropiat punct de urgență este efectuat manual de către
ocupanții autovehiculului, fie automat prin activarea senzorilor de la vehicu l după un
accident. Atunci când este activat, dispozitivul eCall de la bord va stabili un apel de urgență
care transmite atât voce cât și date la cel mai apropiat punct de urgență.
1.5.10 Sisteme de sancționare automată
Sistem alcătuit din camere de supraveghere care monitorizează traficul rutier, este
utilizat pentru detectarea și identificarea vehiculelor care nu respectă limita de viteză sau alte
cerințe legale privind traficul rutier, amenzile fiind trimise prin poștă către proprietarii
vehiculelor detectate p e baza plăcuței de înmatriculare. Aceste tipuri de sisteme conțin:

9 • Radare de viteză care identifică vehiculele care depășesc limita legală de viteză. Multe
astfel de dispozitive utilizează radar pentru a detecta viteza vehiculului sau bucle
inductive îngro pate în fiecare bandă a drumului.
• Camere care detectează trecerea pe roșu
• Camere pentru benzile de autobuz care identifică vehiculele care călătoresc pe benzile
rezervate pentru autobuze.
• Camere de trecere la nivel cu calea ferată care detectează identifică vehiculele care
traversează căile ferate în mod ilegal.
• Camere care identifică vehiculele care trec peste liniile continue.
1.5.11 Sisteme de asistență a șoferului
Sisteme inteligente care ajută șoferul în operarea în condiții de siguranță a
autovehicu lului. Există numeroase sisteme de acest fel printre ele se numără sisteme de
navigație, sisteme de control al vitezei și sisteme de îmbunătățire a viziunii care ajută șoferul
să conducă în siguranță în condiții nefavorabile.
1.5.12 Transportul intermodal
Sistem e Inteligente de Transport care oferă o circulație sigură și eficientă a
transportului de marfă . Acest sistem asigură urmărirea mărfurilor transportate, cum ar fi
containerele și îmbunătățirea eficienței proceselor terminalelor de marfă, a operațiuni lor de
transport și a trecerilor vamale.

10 Capitolul 2. Sisteme de management al parcă rilor
2.1 Sisteme de parcare existente
Sistemele de parcare actuale sunt împărțite în cinci categorii majore: sisteme de
informare și orientare în parcare (PGIS), sisteme de informare bazate p e tranzit (TBIS),
sisteme inteligente de plată, parcarea electronică și sisteme de parcare automată. Fiecare
categorie utilizează senzori pentru monitorizarea stării locurilor de parcare, detecția
vehiculelor și informarea utilizatorilor.
2.1.1 Sistemul de infor mare și orientare în parcare
Sistemul de informare și orientare în parcare (PGIS) utilizează panouri cu mesaje
variabile și lămpi indicatoare integrate cu senzori pentru a oferi șoferilor informații cu privire
la locația și disponibilitatea locurilor de pa rcare în parcări. Fiecare PGIS este alcătuit din patru
componente principale: modul de colectare a informației, modul de diseminare a
informațiilor, centrul de control și rețeaua de telecomunicații. Sistemul PGIS poate fi
implementat pe o întreagă zonă a o rașului sau doar într -o singură parcare. Ambele
implementări furnizează informații care ajută procesul de luare a deciziilor de către șoferi în a
ajunge la destinația lor și în localizarea unui spațiu de parcare vacant în cadrul unei parcări.
PGIS la nivel de oraș este util pentru a ajuta șoferii să navigheze către o parcare cu locuri
vacante prin punerea la dispoziție , către aceștia, a informațiilor colectate din parcările din
jurul orașului. Un sistem PGIS folosește pentru detecția vehiculelor și a locurilor libere de
parcare bucle inductive, detectoare cu ultrasunete, infraroșii, microunde și laser.

Figura 5. Arhitectura unui PGIS

11 Senzorii pentru detectare a vehiculelor sunt instalați la intrările și ieșirile parcărilor sau
pe fiecare loc de parcare pentru a detecta dacă este ocupat sau nu, iar lămpile indicatoare sunt
instalate, de asemenea, la fiecare loc de parcare pentru informa re.
Centrul de control se ocupă de colectarea și procesarea informațiilor despre trafic și
gradul de ocupare al parcărilor și de controlul afișării informațiilor pentru șoferi, iar rețeaua
de telecomunicații se ocupă de transferul de informații dintre cele trei module.
2.1.2 Sistemul de inf ormații bazat pe tranzit
Sistemul de informații bazat pe tranzit (TBIS) este unul asemănător cu PGIS. Acest
sistem oferă informații in timp real cu privire la gradul de ocupare a fiecărei parcări și a
transportului public, cum ar fi condițiile de trafic si orarele acestora. Scopul principal al
acestui sistem este de a încuraja navetiștii să -și par cheze vehiculele și să utilizeze mijloacele
de transport în comun pentru tranzitul acestora. Printre avantajele acestui sistem se numără
reducerea congestiei din trafic, a poluării, consumului de combustibil și creșterea utilizării
transportului public.
2.1.3 Sistemul inteligent de plată
Sistemul inteligent de plată prezintă un sistem avansat de plată pentru înlocuirea
contoarelor de parcare convenționale și a sistemelor de plată. Metodele de plată convenționale
pentru utilizarea parcărilor determină întârzieri și inconveniente pentru utilizatori și personal,
deoarece trebuie să facă față numerarului . De aceea, utilizarea unui sistem inteligent de plată
reduce necesitățile de întreținere și de personal în ceea ce privește manipularea plăților,
precum și gestionar ea parcării .

Figura 6. Sistem inteligent de plată

12 Sistemul inteligent de plată se poate baza pe metode de plată cu contact sau fără
contact. Metodele de contact implică utilizarea cardurilor inteligente, de debit sau de credit.
Metodele fără contact implică utilizarea cardurilor inteligente, a tehnologiilor RFID, a
tehnologiei automate de identificare a vehiculelor și a dispozitivelor de comunicații mobile.
Metodele fără contact sunt mult mai rapide, dar necesită o infrastructură adecvată atât de cătr e
sistemul de management al parcării, cât și de utilizatori.
Atunci când se utilizează acest sistem de plată, detectorii convenționali de vehicule nu
sunt necesari. Aceste sisteme au probleme de securitate în ceea ce privește faptul că unele
dintre tehnolo giile folosite precum RFID sunt vulnerabile la exploatări, malware și atacuri
cibernetice . Criptarea suplimentară a datelor poate minimiza acest dezavantaj. Sistemele de
plată inteligente sunt de obicei utilizate ca un modul integrat ca parte a unui sistem existent de
gestionare a parcării.
2.1.4 Sistemul de parcare automat
Sistemul de parcare automat folosește mecanisme controlate de calculator, care permit
utilizatorilor să meargă până la intrarea in parcare , să-și așeze mașina într -un suport special
conceput, să-și închidă mașina și să lase sistemul să plaseze automat vehiculul în spațiul de
parcare alocat. Pentru a -și recupera mașina, utilizatorii trebuie doar să introducă un cod și o
parolă. Sistemul mecanic recuperează automat vehiculul. Obiectivul unui sist em de parcare
automat este utilizarea eficientă a locurilor de parcare scumpe și limitate în zone urbane dens
populate . Vehiculele sunt parcate în containere așezate pe verticală astfel fiind necesar un
spațiu relativ mic de construcție. Suprafața necesară utilizată în locurile de parcare
convenționale pentru manevrarea autovehiculului poate fi utilizată în majoritatea cazurilor
pentru locuri de parcare suplimentare. Deoarece instalația de parcare este proiectată cu benzi
transportoare, ascensoare rotative și navete, sistemul trebuie să fie coordonat pentru a asigura
plasarea și recuperarea în siguranță a vehiculelor . Astfel de sisteme utilizează o varietate de
detectoare de vehicule, de la detectoare cu ultrasunete, infraroșu , microunde la detectoare
laser. Deoarece suporturile vehiculului sunt fabricate din metal, senzorii inductivi și magnetici
sunt inadecvați datorită interferențelor magnetice semnificative.
2.1.5 Sistemul de parcare electronică
Sistemul de parcare electronică oferă informații despre disponibilitatea locurilor de
parcare și permite rezervarea unui loc în zona dorită . Sistemul poate fi accesat cu ajutorul
unui telefon mobil prin intermediul unei aplicații sau prin intermediul serviciului de
mesagerie. Sistemul trebu ie să fie capabil să identifice clientul care a făcut rezervarea sau
vehiculul său și să le permită accesul la locul de parcare rezervat . Există multe implementări
diferite ale procesului de identificare a utilizatorilor. Câteva exemple sunt accesul la un cod de
confirmare primit pe telefonul mobil client, chitanțe tipărite, cartele inteligente, cartele
magnetice și identificarea bazată pe Bluetooth.

13 2.2 Sisteme de detecție a vehiculelor
Într-un sistem de parcare senzorii detectează prezența sau absența unui v ehicul într -un
loc de parcare permițând orașelor să înțeleagă mai bine când este nevoie de suplimentarea
locurilor de parcare, oferind în același timp posibilitatea de a accesa datele desp re gradul de
ocupare și istoric, și de a optimiza managementul parcă rilor. Senzorii de detectare a
vehiculelor folosesc în cele mai multe cazuri tehnici magnetice sau radar pentru a detecta
mișcarea și obiectele.
2.2.1 Senzori pneumatici
Senzorii pneumatici trimit un impuls de presiune a aerului de -a lungul unui tub de
cauciuc atunci când roțile unui vehicul trec peste tub. Impulsul de aer închide un comutator,
producând un semnal electric care este transmis către un numărător sau software de analiză.
Senzorul pneumatic este portabil, utilizând ca sursă de alimentare acumulatori cu acid, gel sau
alte baterii reîncărcabile.
Tuburile sunt instalate perpendicular pe direcția vehiculului și este folosit în general
pentru numărarea și clasificar ea vehiculelor după numărul de axe, planificare și studii de
cercetare.
Avantajele senzorilor pneumatici sunt instalarea rapidă pentru înregistrarea
permanentă și temporară a datelor și consumul redus de energie. Senzorii pneumatici au, de
regulă, un preț redus și sunt ușor de întreținut. Producătorii de senzori furnizează deseori
aplicații software care ajută la analiza datelor.
Printre dezavantaje se numără contorizarea imprecisă a axelor atunci când se confruntă
cu camioane sau autobuze care au un volum mare, sensibilitatea la temperatură a
comutatorului și o rată de defectare destul de mare care poate fi cauzată de vandalism sau
stres datorată trecerii vehiculelor.

Figura 7. Tuburi pneumatice amplasate pe șosea

14 2.2.2 Bucle inductive
Un detector cu buclă inductivă sesizează prezența unui obiect metalic conductor prin
inducerea de curenți în acel obiect, care reduc inductanța buclei . Detectoarele cu bucle
inductive sunt amplasate pe suprafața carosabilului și sunt folosite pentru transmiterea și
recepția se mnalelor de comunicație sau pentru detectarea obiectelor metalice care pot fi
vehicule. Acestea sunt formate din patru părți: o buclă formată din mai multe spire care in tră
și iese prin același punct încorporate în pavaj, un cablu de alimentare, un cablu d e conectare
care leagă conductorul de intrare la controler și o u nitate electronică instalată în dulapul de
comandă.

Figura 8. Elementele unui detector cu buclă inductivă

Formula de calcul a inductanței buclei este:

𝐿=μrµ0N2AF′
l
(1)
unde: μr – permeabilitatea relativă a materialului
µ0 – 4π ∙ 10-7 H/m
𝑁2- numărul de spire
A – aria secțiunii buclei
F′ – factor de corecție datorat neuniformității fluxului magnetic prin buclă
l – lungimea buclei

15 Atunci când un vehicul trece peste bucla inductivă sau este oprit în interiorul acesteia,
inductanța bulei scade și se generează un flux magnetic uniform de -a lungul buclei care este
detectat de unitatea electronică și interpretat ca detecție de vehicul de către controler.

Intensitatea câmpului magnetic generat este:

𝐻=NI
l
(2)
unde: H – intensitatea câmpului magnetic [A/m]
N = numărul de spire
l = lungimea conductorului [m]

Deoarece câmpul magnetic generat este uniform, fluxul magnetic este:

ɸ=BA
(3)
unde: ɸ – fluxul magnetic [Wb]
B – densitatea de flux magnetic [T]
A – aria secțiunii buclei [𝑚2]

Buclele inductive se pot folosi în sistemele de parcare pentru detectarea stării de liber
sau ocupat a unui loc de parcare sau la porțile de acces în parcare precum și la sistemele de
plată pentru detecția prezenței vehiculelor.
Funcționarea detectoarelor cu bucle inductive este una bine înțeleasă, iar instalarea
acestora pentru furnizarea principalilor parametrii de trafic (volum, prezență, oc upare, viteză,
progres și decalaj), reprezintă o tehnologie matură. Ca și în cazul senzorilor pneumatici,
costul echipamentelor pentru detectoare cu bucle inductive poate fi scăzut în comparație cu
alte detectoare. Un alt avantaj al detectoarelor cu buclă inductivă este compatibilitatea lor cu o
mare varietate de aplicații datorită designului lor flexibil.
Dezavantajele detectoarelor cu bucle inductive includ întreruperea traficului pentru
instalare și reparații și problemele apărute care sunt asociate cu i nstalarea acestora pe
suprafețe rutiere necorespunzătoare și utilizarea procedurilor de instalare sub standard. În
plus, reabilitarea drumurilor și repararea utilităților pot crea, de asemenea, necesitatea de a
reinstala aceste tipuri de senzori. Buclele inductive sunt supuse, de asemenea, solicitărilor de
trafic și temperaturii. Prin urmare, costurile de instalare și întreținere sporesc semnificativ
costul ciclului de viață al detectorilor cu buclă inductivă .

16 2.2.3 Senzori piezoelectrici
Materialele piezoelectr ice convertesc energia cinetică în energie electrică. Polimerii
care prezintă această proprietate într -o mare măsură sunt ideali pentru utilizarea în construcția
de senzori piezoelectrici. Senzorii piezoelectrici care sunt construiți din acești polimeri
transformă energia cinetică în energie electrică atunci când sunt supuși vibrațiilor sau
impactului mecanic. Aceștia sunt utilizați pentru a clasifica vehiculele și pentru a măsura
greutate și viteza vehiculului (doar atunci când se folosesc mai mulți senzor i).
Un senzor piezoelectric este construit coaxial și conține un element central care are un
înveliș din metal înconjurat de materialul piezoelectric și un strat exterior. În timpul
procesului de fabricație, senzorul este supus unui câmp electric intens ra dial, care polarizează
materialul piezoelectric. Câmpul electric este aplicat ca o coroană a cablului înainte ca stratul
metalic exterior să fie atașat . Câmpul modifică polimerul amorf într -o formă semi cristalină,
păstrând în același timp multe din proprietățile flexibile ale polimerului original .

Figura 9. Simbolul și schema electrică a unui senzor piezoelectric

Modul în care un material piezoelectric este tăiat produce trei moduri principale de funcționare
ale acestuia:
• Efectul transversal
• Efectul longitudinal
• Efectul de forfecare

2.2.3.1 Efectul transversal
O forță aplicată de -a lungul unei axe neutre (y) împinge încărcăturile de -a lungul
direcției (x), perpendicular pe linia de forță. Cantitatea de încărcare ( 𝐶𝑥) depinde de
dimensiunile geometr ice ale elementului piezoelectric respectiv.

17 Când se aplică dimensiunile a, b, c:

𝐶𝑥=𝑑𝑥𝑦𝐹𝑦𝑏/𝑎
(4)
unde: a – dimensiunea în linie cu axa neutră
b – linie cu axa generatoare de sarcină
d – coeficientul piezoelectric corespunzător
2.2.3.2 Efectul longitudinal
Cantitatea de încărcare deplasată este strict proporțională cu forța aplicată și
independentă de dimensiunea și forma elementului piezoelectric. Punerea mai multor
elemente mecanice în serie și electric în paralel este singura modalitate de a crește puterea de
ieșire. Sarcina rezultată este:

𝐶𝑥=𝑑𝑥𝑦𝐹𝑥𝑛
(5)
unde: 𝑑𝑥𝑥 – coeficientul piezoelectric pentru o sarcină eliberată în direcția x de forțele
aplicate de -a lungul direcției x
𝐹𝑥 – forța aplicată în direcția x
n – numărul de elemente stivuite
2.2.3.3 Efectul de forfecare
Încărcările produse sunt strict proporționale cu forțele aplicate și independente de
dimensiunea și forma elementului. Pentru n elemente mecanic în serie și electric în paralel,
încărcarea este :

𝐶𝑥=2𝑑𝑥𝑥𝐹𝑥𝑛
(6)
Avantajul principal al senzorilor piezoelectrici este că adună informații doar atunci
când o anvelopă trece peste senzor, creând astfel un semnal analogic care este proporțional cu
presiunea exercitată asupra senzorului. În plus, pe baza costurilor de instalare , unele tipuri
sunt doar puțin mai scumpe decât o buclă inductivă, dar oferă mai multe informații sub forma
unei precizii îmbunătățite a vitezei, capacitatea de a determina clasificarea vehiculului pe baza
greutății și distanței dintre osii și capacitatea de a determina și monitoriza greutățile
vehiculelor .
Dezavantajele utilizării senzorilor piezoelectrici sunt similare cu cele ale senzorilor
inductivi prin faptul că includ întreruperi ale traficului pentru instalare și reparații, defecțiuni
asociate cu instalații în condiții slabe de rulare și uzură și utilizarea procedurilor de instalare
sub standard. În multe cazuri sunt necesare detectoare multiple pentru a instrumenta o locație.
În plus, reabilitarea drumurilor și repararea utilităților pot crea necesitatea reinstalării acestor

18 tipuri de senzori. Senzorii piezoelectrici sunt cunoscuți ca fiind sensibili la temperatura
pavajului și la viteza vehiculelor .
2.2.4 Senzori magnetici
Senzorii magnetici sunt dispozitive pasive care detectează prezența unui obiect din
material feros prin perturbarea (cunoscută ca o anomalie magnetică) pe care o produc în
câmpul magnetic al Pământului.

Figura 10. Anomalie magnetică indusă în câmpul magnetic al pământului de un dipol magnetic

Sunt utilizate d ouă tipuri de senzori magnetici pentru măsurarea parametrilor de trafic.
Primul tip, magnetometrul cu două fluxuri , detec tează modificările componentelor verticale și
orizontale ale câmpului magnetic al Pământului produse de un vehicul din materiale feroase .
Magnetometrul cu două fluxuri conține două înfășurări primare și două înfășurări secundare
pe o bobină care înconjoară un miez de material magnetic moale cu permeabilitate ridicată.
Ca răspuns la anomalia câmpului magnetic, adică semnătura magnetică a unui vehicul,
circuitele electronice ale magnetometrului măsoară tensiunea de ieșire generată de înfășurările
secundare. C riteriul de detectare a vehiculului este ca tensiunea să depășească un prag
predeterminat. În modul de funcționare prezent sau oprit al vehiculului, ieșirea de detecție este
menținută până când vehiculul părăsește zona de detecție.
Cel de -al doilea tip de senzor de câmp magnetic este detectorul magnetic, mai precis
denumit magnetometru d e inducție sau bobină de căutare. Detectează semnătura vehiculului
prin măsurarea distorsiunii în liniile fluxului magnetic induse de schimbarea câmpului
magnetic al Pământului produsă de un vehicul din material feros aflat în mișcare. Aceste
dispozitive conțin o singură bobină care se în fășoară pe un miez din bare magnetice
permeabile. Similar cu magnetometrul cu două fluxuri, detectorii magnetici generează o
tensiune când un obiect feromagnetic în mișcare perturbă câmpul magnetic al Pământului.
Magnet ometrele de inducție nu detectează ve hiculele oprite deoarece necesită ca un vehicul să
se miște sau să schimbe în alt mod caracteristicile semnăturii în funcție de timp. Cu toate

19 acestea, unitățile multiple ale unor detectoare magnetice pot fi instalate și utilizate cu software
specializat d e prelucrare a semnalelor pentru a genera date despre prezența vehiculului.
Un vehicul de fier sau oțel distorsionează liniile fluxului magnetic, deoarece
materialele feroase sunt mai permeabile la fluxul magnetic decât aerul. Adică liniile de flux
preferă să treacă prin vehiculul care este construit din material feros. În timp ce vehiculul se
află în mișcare, este întotdeauna înconjurat de o concentrație de linii de flux cunoscute sub
numele de "umbra magnetică". Fluxul magnetic este redus pe laturile vehi culului și crescut
deasupra și dedesubt.
Spre deosebire de detectorul cu buclă inductivă, magnetometrul poate fi instalat și pe
poduri, unde este prezent oțelul neacoperit și nu este permisă tăierea asfaltului pentru
instalarea buclei inductive. Magnetomet rele tind să supraviețuiască mai mult în pavajele
fragile față de bucla inductivă.
2.2.5 Senzori infraroșu activi
Senzorii infraroșu activi luminează zonele de detecție cu energie în infraroșu cu putere
redusă furnizată de diode laser care funcționează în regiu nea infraroșie apropiată a spectrului
electromagnetic la 0,85 μm. Energia infraroșie care este reflectată de vehiculele care circulă
prin zona de detectare este proiectată de un sistem optic pe un material sensibil la infraroșu .
În spectrul infraroșu, de o bicei, toate obiectele emit o formă de radiații termice.
Această formă de radiații termice este invizibilă pentru ochiul uman, dat poate fi detectată de
senzorii infraroșu.
Un senzor infraroșu este format din două componente principale: emițătorul este o
diodă emițătoare de lumină (LED) și detectorul care este o fotodiodă sensibilă la razele
infraroșii, cu aceeași lungime de undă emise de diodă. Când lumina infraroșie este receptată
de către fotodiodă, rezistențele și tensiuni le de ieșire se modifică propor țional cu
magnitudinea luminii infraroșie receptate.

Figura 11. Detectarea obiectelor cu senzori infraroșu

20 2.2.6 Senzori infraroșu pasivi
Senzorii pasivi nu transmit nici o energie proprie. Aceștia detectează energia transmisă
din două surse. Prima este energia emisă de vehicule, suprafețele drumurilor și alte obiecte
care se află în câmpul vizual al acestora, iar a doua este energia emisă de atmosferă și
reflectată de vehicule, sup rafețe de drum sau alte obiecte din câmpul vizual. Energia captată
de senz orii cu infraroșu pasiv este focalizată de un sistem optic pe un material sensibil la
infraroșu montat pe planul focal al elementelor optice . În cazul senzorilor infraroșii, există un
alt sens al cuvântului detector , și anume elementul sensibil în infraroș u care convertește
energia reflectată și emisă în semnale electrice. Procesarea semnalului în timp real este
utilizată pentru a analiza semnalele care apar la prezența unui vehicul.
Sursa de energie detectată de senzorii pasivi este emisia de corpurile gri datorită
temperaturii suprafeței non -zero a obiectelor care emit. Emisia de particule se produce la toate
frecvențele prin obiectele care nu sunt la temperatura de zero absolut ( -273,15° C), Dacă
emisivitatea obiectului este perfectă, adică emisivitatea = 1, obiectul este numit un corp negru.
Cele mai multe obiecte au emisivități mai mici de 1 și, prin urmare, sunt numite corpuri gri.
Senzorii pasivi pot fi proiectați pentru a primi energia emisă la orice frecvență. Atunci când
un vehicul intră în câmpul v izual al senzorului, modificarea energiei emise este utilizată
pentru detectarea vehiculului.

Figura 11. Senzor infraroșu pasiv ASIM IR 250

Sursa de energie detectată de senzorii pasivi este emisia de corpurile gri datorită
temperaturii suprafeței non -zero a obiectelor care emit. Emisia de particule se produce la toate
frecvențele prin obiectele care nu sunt la temperatura de zero absolut ( -273,15° C), Dacă
emisivitatea obiectului este perfectă, adică emisivitatea = 1, obiectul este numit un corp negru.
Cele mai multe obiecte au emisivități mai mici de 1 și, prin urmare, sunt numite corpuri gri.
Senzorii pasivi pot fi proiectați pentru a primi energia emisă la orice frecvență. Atunci când
un vehicul intră în câmpul vizual al senzorului, modificarea energ iei emise este utilizată
pentru detectarea vehiculului.
Un vehicul care intră în câmpul vizual al senzorului generează un semnal proporțional
cu produsul unui termen de diferență de emisivitate și un termen de diferență de temperatură

21 atunci când temperat urile de suprafață ale vehiculului și ale drumului sunt egale. Termenul de
emisivitate este egal cu diferența dintre emisia de drum și emisiile vehiculului. Termenul de
temperatură este egal cu diferența dintre temperatura absolută a suprafeței drumului și
temperatura cauzată de emisiile atmosferice, cosmice și galactice.
2.2.7 Radare cu microunde
Termenul de microunde se referă la lungimea de undă a energiei transmise, care este
de obicei cuprinsă între 1 și 30 cm. Lungimea de undă corespunde unei frecvențe cupr inse
între 1 GHz și 30 GHz. Majoritatea senzorilor radar cu microunde folosiți în aplicațiile de
management al traficului transmit energie electromagnetică la frecvența de 10.525 GHz.
Aceștia transmit semnalele printr -o antenă și detectează vehiculul prin energia pe care acesta
o reflectă înapoi spre antenă. Sunt folosite două tipuri principale de senzori radar cu
micro unde: r adar cu undă continuă ( Continuous Wave Radar – CW) și r adar cu undă continuă
modulată prin frecvență ( Frequency Modulated Continuous Wave Radar – FMCW).
2.2.7.1 Radarul cu undă continuă (CW)
Acest tip de senzor radar cu microunde transmite un semnal care este de frecvență
constantă în raport cu timpul. Mișcarea unui vehicul în zona de detec ție determină o
schimbare a frecvenței semnalului reflectat , conform principiului Doppler. Aceasta poate fi
utilizată pentru detectarea vehiculelor în mișcare și pentru determinarea vitezei acestora.
Pentru a putea detecta vehicule care nu se află în miș care, senzori radar cu undă
continuă au nevoie de o capacitate de măsurare auxiliară.

Figura 12 . Schema bloc a unui modul de radar cu undă continuă

22 2.2.7.2 Radarul cu undă continuă modulată prin frecvență (FMCW)
Al doilea tip d e radar cu microunde folosit în apl icațiile pentru detectarea vehiculelor
transmite o formă de undă continuă în care frecvența transmisă se schimbă constant în funcție
de timp. Radarul cu undă continuă modulată prin frecvență funcționează ca senzor de
detectare al vehiculelor și poate detec ta vehicule care staționează.

Figura 13. Forma de undă continuă modulată prin frecvență

Distanța până la vehicul este proporțională cu diferența de frecvență Δf a emițătorului
la momentul t1 la care semnalul este transmis și momentul t2 la care este recepționat, așa cum
este dat de :

𝑅=𝑐𝛥𝑓
4𝛥𝐹𝑓𝑚
(7)
unde: 𝛥𝑓- diferența instantanee a frecvenței, în Hz, a transmițătorului în momentele în care
semnalul este transmis și primit
𝛥𝐹 – frecvența radio (RF) de bandă de modulație în Hz
𝑓𝑚 – frecvența de modulație în Hz.

Alternativ, raza poate fi calculată din diferența dintre t2 și t1 sau din diferența te timp
T între vârfurile consecutive ale semnalelor recepționate și transmise.

𝑅=𝑐(𝑡2−𝑡1)
2=𝑐𝑇/2
(8)
Senzorii radar cu microunde au avantajul de a nu fi sensibili la condițiile meteo
nefavorabile și de putea fi capabili de colectarea mai multor date despre fluxul trafic de pe
mai multe benzi de circulație , precum și de măsurarea directă a vitezei .
Printre dezavantaje se n umără faptul că senzorii radar cu undă continuă au nevoie să
fie conectați cu alt senzor auxiliar pentru a putea detecta vehiculele care staționează.

23 2.2.8 Senzori ultrasonici
Senzorii ultrasonici transmit undele de presiune de energie sonoră la frecvențe
cuprin se între 25 și 50 KHz. Majoritatea senzorilor cu ultrasunete funcționează cu forme de
undă impulsive și oferă informații despre numărul, prezența și ocuparea vehiculelor. Aceștia
pot măsura distanța până la un obiect prin trimiterea unui unde sonore către acesta, timpul
scurs de la emiterea undei sonore până la receptarea acesteia este folosit pentru a determina
distanța de la senzor la obiect.

Figura 14. Modul de funcționare al senzorilor ultrasonic

Cunoscând viteza de deplasare a sunetului prin aer , aproximativ 344 m/s, putem afla
distanța totală pe care a parcurs -o unda de sunet, de la emițător la receptor, din produsul dintre
viteza sunetului și timpul total de parcurgere a distanței. Pentru a afla distanța de la senzor la
obiect se utilizează urmă toarea formulă:

𝑑=𝑣∗𝑡
2
(9)
unde: v – viteza sunetului
t – timpul parcurs de undă de la emițător la receptor.

Printre avantajele senzorilor ultrasonici se numără faptul că pentru instal area acestora
nu este necesară tăierea pavajului. De asemenea, unele modele pot colecta date de pe mai
multe benzi.

24 Un principal dezavantaj al acestora este dat de sensibilitatea la s chimbările de
temperatură și turbulențele extreme ale aerului care pot afecta performanța senzorilor cu
ultrasunete.
2.2.9 Plăci de presiune
Plăcile de presiune detectează un vehicul pe baza unui contact electric care se produce
la trecerea roților unui autovehicul peste ele.

25 Capitolul 3. Studiu de caz
3.1 Schema bloc a soluției tehnice

Figura 15. Schema bloc a soluției tehnice

3.1.1 Senzori infraroșu
Senzorii infraroșu au rolul de a detecta prezența unui vehicul. Aceștia sunt în număr
total de trei și sunt amplasați la fiecare loc de parcare. Atunci când un loc de parcare este
ocupat acesta transmite către placa de achiziții 1 logic și 0 logic atunci când locul de parcare
este liber.
3.1.2 Arduino UNO
Arduino UNO are rolul de a prelua datele de la senzorii infraroșu și de a le transmite
mai departe către serverul central prin intermediul protocolului HTTP pe care îl poate accesa
cu ajutorul unui shield ethernet . Acesta trimite informații către sever, pentru fiecare senzor în
parte, doar dacă senzorul respectiv își schimbă starea.
3.1.3 Server
Serverul este cea mai importantă parte a soluției tehnice. El are rolul de a procesa
datele venite de la server sau de la aplicația web pe care le trimite mai departe către baza de
date pentru stocarea acestora. Acesta se ocupă și cu procesarea datelor pe care le preia de la
baza de date pentru a le face disponibile aplicației web.
3.1.4 Baza de date
Baza de date are rolul de a stoca informații despre parcări, locuri de parcare, senzori și
utilizatori . Structura bazei de date permite înregistrarea în sistem a mai multor parcă ri. Baza
de date poate fi accesată doar prin intermediul serverului.

26 3.1.5 Aplicație web
Aplicația web poate fi accesată de către utilizatori prin intermediul unui browser de
internet. Aceasta are rolul de a afișa informații în timp real cu privire la locația pa rcărilor și
starea locurilor de parcare (ocupat/liber).
3.2 Componente hardware
3.2.1 Modul senzor infraroșu de obstacole
Senzorul de obstacole este compus dintr -un LED care emite unde infraroșu și un
fototranzistor. Detecția obstacolelor se face prin receptarea de către fototranzistor a undelor
infraroșii reflectate de către obiect.

Figura 16. Modul de funcționare al senzorului de obstacole

Modulul are încorporat un potențiometru prin care se poate modifica nivelul de referință,
astfel încât să ajustăm sensibili tatea, mai exact, distanța de detecție și două leduri indicatoare, unul
pentru alimentare și celălalt pentru detectarea obstacolului. Acesta se alimentează la o tensiune de 3 –
5V și are un unghi de observare a obstacolelor de 35𝑜. Comparatorul furnizează l a ieșire 1 logic atunci
când nu detectează obstacole și 0 logic atunci când întâlnește un obstacol.

Caracteristici tehnice:
• Tensiunea de alimentare: 3V – 5V;
• Distanță sesizare obstacol: 2cm – 30cm;
• Output digital;
• Tensiune de referință reglabilă;
• Unghi observare obstacol: 35𝑜
• Comparator LM393;

27
Figura 17. Modul senzor infraroșu de obstacole

Descrierea pinilor :
• VCC – pin de alimentare;
• GND – pin de masă;
• OUT – pin semnal de ieșire digital;

Figura 18. Schema electrică a modulului

28 3.2.2 Ethernet shield
Arduino Ethernet Shield permite unei pl ăci Arduino să se conecteze la internet . Se
bazează pe chipul Wiznet W5100 ethernet. Wiznet W5100 oferă o implementare a stivei de
rețea (IP) cu capacitate TCP și UDP . Suportă până la patru conexiuni socket sim ultane. Pentru
dezvoltarea softwareului de conectare la rețea este folosită biblioteca Ethernet. Pe acesta se
regăsește un slot de card SD, pe care se pot stoca fișiere și un buton de reset. Butonul de reset
aflat pe shield resetează atât chipul W5100 cât și Arduino. Shieldul se conectează la internet
prin intermediul unui cablu RJ45.

Figura 19. Arduino Ethernet Shield

Arduino comunică atât cu W5100, cât și cu cardul SD prin intermediul pinilor digitali
11, 12 și 13. Având în vedere că ambele se foloses c de aceeași pini pentru conexiune, acestea
nu pot fi folosite simultan.
Shieldul conține un număr de LED -uri informative:
• ON – indică faptul că placa și ecranul sunt alimentate
• LINK – indică faptul că este conectat la rețea și clipește în timpul transmisiunilor de
date
• FULLD – indică faptul că conexiunea la rețea este complet duplex
• 100M – indică prezența unei conexiuni de rețea de 100 Mb / s
• RX – clipește atunci când se primesc date
• TX – clipește atunci când se transmit date
• COLL – clipește când sunt detectate coliziuni de rețea

29 3.2.3 Arduino UNO
Arduino UNO este o placă de dezvoltare open -source bazată pe microcontrolerul
ATmega328P. Placa este echipată cu seturi de pini analogici si digitali te tip intrare/ieșire care
pot fi interfațați cu diferite sh ielduri și alte circuite. Aceasta are un număr de 14 pini digitali și
6 pini analogici, se poate alimenta prin intermediul unui cablu USB sau o baterie externă de
9V deoarece acceptă tensiuni între 7 și 20 de volți.

Figura 20. Placa de dezvoltare Arduino UNO

Caracteristici tehnice:
• Microcontroler ATMega328P
• Tensiune de alimentare recomandată: 7 -12V
• Tensiune de alimentare suportată: 6 -20V
• 14 pini digitali de tip intrare/ieșire
• 6 pini analogici de intrare
• Curent continuu per pin I/O: 40mA
• Curent con tinuu pentru pini de 3.3V: 50mA
• 32 KB memorie flash
• Convertor USB la serial: ATMega16U2

30

Dicționar explicativ de termeni și abrevieri
ITS – Intelligent Transport System s
GNSS – Global Navigation Satellite System

31 Bibliografie
Numerotarea referințelor se va face în mod automat ( Numbering ) sub forma [1], [2] etc.
Menționarea referințelor în lucrare se va face (după adăugarea acesteia în listă) prin
accesarea meniului References și a opțiunii Cross -reference de unde se selectează referința
dorită.
Lista bibliografică se va ordona conform apariției referințelor în text.

[1] Universitatea „Lucian Blaga” din Sibiu , Ghid de realizare și redactare a lucrării de
licență , 2013 .
[2] Autor (sau autori , sau companie ), Titlu lucrare, Suport apariție (Titlu carte, Nume
conferință, adresă web) , Număr volum, Pag. xxx -yyy (dacă este cazul) , An apariție .
[3]
[4]

32 Anex a 1
Anexele vor conține elemente precum:
• porțiuni de cod;
• tabele de date;
• pagini de catalog ;
• alte elemente specifice la care s -a făcut referire în lucrare.