Romocea Sanda Rezumat Teza Doctorat Semafor

8/16/2019 Romocea Sanda Rezumat Teza Doctorat Semafor

1/49


2/49

MINISTERUL EDUCA•IEI, CERCETRII,TINERETULUI I SPORTULUI

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

Facultatea de Inginerie Managerial! "iTehnologic!

IOSUD INGINERIE INDUSTRIALA

TEZA DE DOCTORAT

Coordonator •tiinific:Prof. Univ. Dr. Ing. MACEDON GANEA

Doctorand:ing.SANDA ROMOCEA

ORADEA2011


3/49

MINISTERUL EDUCA•IEI, CERCETRII,TINERETULUI !I SPORTULUI

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

Facultatea de Inginerie Managerial" #iTehnologic"

IOSUD INGINERIE INDUSTRIALA

TEZA DE DOCTORAT

CERCET•RI PRIVIND UTILIZAREAIMAGINILOR VIDEO, A DETECTORILORINDUCTIVI !I A UNOR MODULE

SOFTWARE SPECIFICE Î NTR-UN SISTEMINTEGRAT DE SEMAFORIZARE PENTRU

FLUIDIZAREA TRAFICULUI RUTIER

Coordonator •tiinific:Prof. Univ. Dr. Ing. MACEDON GANEA

Doctorand:ing. SANDA ROMOCEA

ORADEA

2011


4/49

2 ing. SANDA ROMOCEA TEZA DE DOCTORAT

CUPRINS

CAPITOLUL IINTRODUCERE 7

CAPITOLUL II

STADIUL ACTUAL AL CERCET•RILOR ÎN DOMENIUL TRAFICULUI RUTIER 102.1. Generalit!"i privind controlul fluxurilor de circula"ie rutier! 102.2. Procedura culegerii datelor de trafic 12

2.2.1. Datele cinematice 13

2.2.2. Datele dinamice 13

2.2.3. Datele statice 13

2.2.4. Erorile de m!sur! 142.2.5. Datele de volum ale traficului 18

2.3. Reglementarea circulatiei in intersectiile stradale 202.3.1. Reglementarea bazat! pe priorit!ti #i indicatoare de prioritate 212.3.2. Reglementarea cu ajutorul denivel!rilor 29 2.3.3. Reglement!ri prin semaforizare..... 302.3.4. Întocmirea programelor de func"ionare a semafoarelor 332.3.5. Metode folosite la întocmirea programelor de func"ionare a semafoarelor 40

2.4. Analiza cap!cit!"ii de trafic 472.4.1. Analiza capacit!"ii de trafic a unei intersec"ii reprezentative din MunicipiulOradea, ca justificare a necesit!"ii moderniz!rii

2.5 Concluzii 54

CAPITOLUL IIIOBIECTIVELE TEZEI DE DOCTORAT 56

CAPITOLUL IVANALIZA PRIVIND METODELE, SISTEMELE $I MODELELE DE PROGNOZ•A FLUXURILOR RUTIERE 59

4.1. Generalit!"i 594.2. Modele bazate pe extrapolare 59

4.3. Modele ponderale 60

4.4. Modele opera"ionale 614.5. Modelul echilibrului preferen"ial 62

4.5.1. Elemente fundamentale 634.5.2. Formularea modelului 64

4.5.3. Determinarea coeficien"ilor caracteristici ai unui ora# 67 4.6. Metode de coordonarea, dirijarea #i controlul fluxurilor rutiere 69

4.6.1. Evolu"ia sistemelor inteligente de transport 694.6.2. Metoda “COMBINATION” 714.6.3. Programul SIGOP (Traffic Signal Optimization Program) 71

4.6.4. Sistemul VLANG 71

4.6.5. Metodele TRANSYT #i NETSIM 714.6.6. Modelul SCOOT 73

4.6.7. Programul SIGMA 74

4.6.8. Aplica"ii telematice 754.6.9. Modelul ATMS 77


5/49


4.6.10. Modelul ATIS 77

4.6.11. Sistemele AVCS 79

4.6.12. Modelul APTS 79

4.6.13. Modelul CVO 79

4.6.14. Modelele ARTS 80

4.7. Concluzii 81

CAPITOLUL VCONTRIBU•II PRIVIND METODE •I TEHNICI UTILIZATE PENTRUÎMBUN!T!"IREA TRAFICULUI RUTIER 82

5.1. No#iuni de procesarea imaginilor 825.2. Imagini digitale 84

5.3. Structura unui sistem de prelucrarea $i analiza imaginilor 855.4 Stocarea, segmentarea imaginilor 87

5.4.1. Stocarea imaginilor în memorie 875.4.2. Segmentarea imaginilor 88

5.5. Procesarea imaginilor folosind MATLAB 905.5.1.No#iuni generale 905.5.2 Tipuri de imagini, în Matlab….. 90

5.6. Formate ale fi$ierelor utilizate în Image Processing Toolbox $i sisteme de coordonate 93

5.6.1 Conven#ii privind coordonatele....... 935.7. Analiza experimental% privind implementarea unui sistem video de

munitorizare a fluxului rutier prin intermediul camerelor de luat vederi în Municipiul Oradea 96

5.7.1. No#iuni generale privind supravegerea video 965.7.2. Componentele unui sistem de supraveghere video 98

5.7.3 Structura sistemului de munitorizare 99

5.7.4. Structura fizic% a sistemului (Hardware) 1025.8. Automat de semaforizare AS 26. Descriere general% 107

5.8.1. Notiuni introductive 107

5.8.2. Descriere general% a automatului AS 26 1085.8.3. Resurse HARDWARE la AS 26 117

5.9. Detector inductiv de vehicule, cu microcontroler 119

5.9.1. Aplicabilitate 1195.9.2. Caracteristici tehnice 120

5.9.3. Realizarea buclei inductive....... 122

5.10. Descrirea functionarii SOFTULUI GWTOOL, pentru simularea„UNDEI VERZI ” ÎN TRAFIC 1255.10.1. Notiuni introductive 125

5.10.2. Lansarea aplica#iei 1285.10.3. Introducerea automatelor $i semafoarelor aferente 1305.10.4. Introducerea fluxurilor 132

5.10.5. Diagrama distan#elor în timp 1345.11. Concluzii 136

CAPITOLUL VI

CONTRIBU"II PROPRII PRIVIND APLICAREA UNOR TEHNICI •I

SOLU"II PERSONALIZATE PENTRU ÎMBUN!T!"IREATRAFICULUI ÎN MUNICIPIUL ORADEA 137


6/49


6.1. Contribu•ii privind sistemul de supraveghere video folosit pentru colectarea

datelor !i munitorizarea fluxurilor de trafic în Municipiul Or adea 137

6.1.1 Caracteristici func•ionale ale munitorului de date- VIP-D 138

6.1.2 Instalare, configurare, operare tipic"….. 140

6.1.3 Concluzii privind monitorizarea cu camere video 154

6.2. Contrubu•ii proprii privind studiul de caz pentru optimizarea traseului deund" verde în Municipiul Oradea 158

6.2.1. Prezentarea situa•iei actuale !i a situa•iei optimizate pr in elaborarea

unor concepte noi. Descriere intersec•ii fotografii, diagrame, schi•e,

incluse în studiul simul"rii sistemului de und" verde……. 158

6.2.2. Prezentarea analizei primei par•i a tronsonului studiat......... 183

6.2.3. Analiza legat" de direc•ia/sensul fluxului de trafic prioritar ........ 187

6.2.4. Prezentarea analizei la cea dea doua parte a tronsonului studiat....... 208

6.3. Contrubu•ii proprii privind monitorizarea !i optimizarea traficului rutier

urban prin semaforizare adaptiv" 213

6.3.1.Studiul de caz privind solu•ia de implementare a semaforiz"rii

adaptive la intersec•ia dintre Str. Transilvaniei cu B-dul. #tefan cel Mare… 2136.3.2. Studiul de caz privind solu•ia de implementare a semaforiz"rii adaptive

pentru tramvaie……. 223

CAPITOLUL VII

CONCLUZII GENERALE 233

CAPITOLUL VIII

BIBLIOGRAFIE 239

CAPITOLUL IX

ANEXE 248


7/49


CAPITOLUL I

INTRODUCERE

Cre•terea spectaculoas a traficului rutier nu poate fi satisfcut pe termen scurt deo cre•tere corespunztoare a spaiului rutier. Din acest cauz, în toate mediile economicedezvoltate s-au încercat soluii de descongestionare, orientate pe dou direcii:

§ ameliorarea amenajrii spaiului rutier pentru cre•terea gradului de utilizare;§ îmbuntirea parametrilor de desf•urare a traficului prin control •i monitorizare.

Cre•terea densitii traficului rutier necesit implementarea unor sisteme de control,care s asigure utilizarea eficient a spaiului limitat, în condiii de siguran crescut.

Controlul traficului cu sistemele de trafic rutier are ca obiect cre•terea capacitii detrafic a reelelor rutiere în urmtoarele condiii:

§ Cre•terea eficienei pentru participanii la trafic;§ Cre•terea gradului de siguran pentru participanii la trafic •i pentru factorii

învecinai spaiului rutier, prin furnizarea de informaii despre factorii careinflueneaz desf•urarea traficului rutier;

§ Flexibilitatea unui sistem de management al traficului pentru reelele urbane destrzi necesit strategii de dirijare corespunzatoare care se realizeaz prin stabilireaunui plan de lucru pentru obinerea unui semnal dirijat optim adaptat situaiei locale•i concrete de trafic cu scopul de a învinge dificultile strilor de tafic variabile întimp •i spaiu;

§ Fiecrei strategii îi este alturat un scop precis, componenta strategic a dirijariireprezint un plan al msurilor de dirijare, supraordonat pe perioada de timpîndelungat extins în spaiu, iar componenta strategic activ are în vedere dirijareaactual, de scurt durat •i limitat în spaiu. În lucare vor fi definite noiuni de

prezentare •i abordare a unor elemente specifice traficului rutier, astfel:Sistemul de supraveghere video (sau CCTV – closed circuit television) este un

sistem de televiziune care opereaz în bucl închis, este disponibil oricrui individ careare un receptor TV, imaginile obinute de sistem sunt disponibile numai acelora conectaiîn bucl ce au drepturi de acces.

Dirijarea automat a traficului prin automate specifice, care cu ajutorul unor parametrii setai •i cu ajutorul echipamentelor •i instalaiilor de prelucrare formeaz unsistem ce necesit, în principal, un element de reglare, deci un dispozitiv care stabile•tediferena dintre valoarea momentan a mrimii reglate •i valoarea dat •i pune în func iesemaforul corespunztor acestei diferene.

Modele matematice de prognoz pot determina evoluia traficului •i situaia înviitor în baza prelucrrii informaiilor ce provin de la recensmintele de trafic.Detector inductiv de vehicule cu microcontroler , care opereaz cu bucla inductiv,

reglarea detectorului realizându-se în funcie de inductana buclei inductive. Bucla inductiv sau bucla sensor presupune existena mai multor spire ale cablului

care pot avea forme diferite: romb, dreptunghi, sau zig-zag precum •i alte forme. Implementarea unei Unde Verzi ceea ce înseamn de fapt sincronizarea sau

interconectarea mai multor semafoare, cu ajutorul programelor de simulare a Undei Verzi.

Ciclul de funcionare al semafoarelor poate fi definit, ca interval de timp dintredou apariii successive ale acelea•i indicaii ale semaforului electr ic, ciclul reprezint numrul fazelor de funcionare a instalaiei de semaforizare aferente unei intersecii,

raportat la parametrul timp.


8/49


CAPITOLUL II

STADIUL ACTUAL AL CERCET•RILOR ÎN DOMENIUL TRAFICULUI RUTIER

2.1. Generalit•i privind controlul fluxurilor de circulaie rutier•

Urm•toarele noiuni sau indicatori pot fi luai în considerare pentru evaluareatraficului:

Capacitatea de circulaie este o m•sur• a abilit•ii de a pune de acor d un flux detrafic în mi!care, reprezint• un segment al aplicaiilor planific•rii, care iau în calculcondiiile de viitor !i estim•rile despre fluxurile de trafic de vehicule sau pietoni.

Capacitatea de transport reflect• capacitatea unei artere rutiere de a servivehiculele !i oamenii, în anumite condiii specificate.

Capacitatea de vehicule reprezint• num•rul maxim al vehiculelor care pot trece, înmod fluent !i în condiii de siguran•, printr-un punct dat, de-a lungul unei perioade

specificate, cu timpi de a!teptare acceptabili în anumite condiii de trafic !i de mediu. Capacitatea de c•l•tori introduce conceptul de ocupare al vehiculelor !i reprezint•

num•rul maxim de persoane care pot trece printr-un punct dat, pe o durat• specificat• detimp, în anumite condiii de trafic !i cu a!tept•ri acceptabile.

Capacitatea de tranzit reprezint• capacitatea uneia sau mai multor rute care trec printr-un punct considerat într -o perioad• specificat• de timp, este exprimat• în termeni denum•r de vehicule sau de cal•tori servii !i, aceasta se refer• la num•rul c•l•torilor care potfi preluai în anumite condiii.2.2. Procedura culegerii datelor de trafic - simularea oric•rui proces sau fenomen

presupune colectarea unor informaii asupra evoluiei trecute a acestuia.2.2.1. Datele cinematice - datele cinematice sunt acele date care dau coordonate de

referin• în timp !i spaiu.2.2.2. Datele dinamice -datele dinamice sunt date ce variaz• în timp, dar nu !i în

spaiu. 2.2.3. Datele statice - Datele statice, spre deosebire de cele dinamice, nu se

modific• în timp. 2.2.4. Erorile de m•sur•- erorile de m•sur•, indiferent de cauzele care le-au

generat, tind asimptotic c•tre o anumit• valoare, denumit• eroare limit•, ce poate fidep•!it• doar cu o mic• probabilitate

2.2.5. Datele de volum ale traficului - datele de volum sunt exprimate în raport cutimpul ca baz• fiind determinate dup• tipul informaiei dorite !i aplicaiei în care sunt

folosite. În studiile de trafic cel mai mare interes îl prezint• volumele pe termen lung. 2.3. Reglementarea circulaiei în interseciile stradale - se poate afirma c• amenajareainterseciilor urbane are o influen• important• asupra exploat•rii reelei stradale,condiionând fluiena !i securitatea traficului de vehicule !i pietoni, se cunoa!te trei tipuride reglement•ri pentru organizarea !i dirijarea traficului în interseciile urbane: r eglementarea bazat• pe priorit• i !i indicatoare de prioritate, reglementarea cu ajutoruldenivel•rilor, reglementarea prin semaforizare.

2.3.1. Reglementarea bazat• pe priorit•!i "i indicatoare de prioritate - de obicei,în acest caz exist• un flux principal cu prioritate, deci !i un flux secundar, care trebuie s• seîncruci!eze sau s• se infiltreze în cel principal !i atunci când sunt puncte de conflict.

2.3.2. Reglementarea cu ajutorul denivel•rilor - în aciunea de organizare a

circulaiei urbane apar adeseori cazuri în care o reglementare a circulaei e numai la nivelulsolului.


9/49


2.3.3. Reglement•ri prin semaforizare - utilizarea unei instala•ii de semaforizareîntr -o intersec•ie stradal! este justificat! atunci când circula•ia normal! a autovehiculeloreste perturbat! de: -blocarea repetat! a circula•iei pe c!ile de acces în intersec•ii, formarearepetat! a "irurilor de vehicule când densitatea fluxurilor de trafic pe strada principal! este

prea mare pentru a permite traficului secundar o încruci"are sau infiltrare, aglomerarea

pietonilor "i a"teptarea prelungit!, accidente datorate nerespect!rii regulilor de prioritate îninter sec•ie. Func•ie de anumite condi•ii ale intersec•iei precum "i de valorile traficului "i devaria•ia acesuia, se va •ine cont pentru alegerea unui anumit tip de automat de dirijare acircula•iei, cu func•ionare prestabilit!, ac•ionat sau semiac•ionat de vehicule.

2.3.4. Î ntocmirea programelor de func!ionare a semafoarelor - f unc•ionarea semafoarelor electrice prezint! un caracter ciclic, indica•iile furnizate succedându-se uneledup! altele într -o ordine bine stabilit!, aceea"i indica•ie repetându-se în cazul semafoarelorac•ionate de un automat de dirijare a circula•iei cu program fix, dup! o perioad! de timp

predeterminat! denumit! ciclu de semaforizare. 2.3.4.1. Timpii de func!ionare a semafoarelor - într-un regim de func•ionare

normal semafoarele destinate vehiculelor furnizeaz! conduc!torilor, urm!toarele indica•ii:

ro"u/galben-verde-galben-ro"u.Semafoarele electrice cu dou! becuri, destinate pietonilor "i bicicli"tilor, dau acestora numai dou! indica•ii: verde-ro"u.

2.3.4.2. Fazele de func!ionare ale instala!iei de semaforizare - prin faza defunc•ionare a unei instala•ii se întelege o parte din durata unui ciclu, durat! de timp de laînceputul unui verde pân! la începutul timpului ,,de verde”. Sub aspectul func•ional, fazacuprinde în general, dou! perioade distincte: - perioada de admisie în intersec•ie, perioadanecesar! degaj!rii. Perioada a doua, destinat! evacu!rii intersec•iei pentru înl!turarea

posibilit!•ilor de conflict, poart! denumirea de timp ,,inter -verde” sau intermediari.Potrivit defini•iei timpul intermediar se poate determina cu rela•ia:

,aei T T T -=

unde:eT - timpul de evacuare , în secunde;

aT - timpul de acces în secunde.

În cazul vehiculelor, m!rimileeT "i aT sunt ob•inute cu ajutorul rela•iilor:

,)(

2

1

e

eee

V

l D

a

V t T

++×+= ,

a

aa

V

DT =

unde: t - este timpul de percepere - reac ie al conduc!torului, [s]; l - lungimea vehicului, [m];

a - decelera•ia, 2/ sm ;

e D - distan a de evacuare, [m];a D - distan a de acces, [m];

eV - viteza de evacuare , 2/ sm ;

aV - viteza de acces 2/ sm .

Când se iau în considerare pietonii, m!rimileeT "i aT se calculeaz! cu ajutorul

expresiilor:

, p

ee

V

DT = ,

p

aa

V

Dt T += unde: t , e D "i a D au acelea"i semnifica•ii ca

în cazul vehiculelor, iar p

V reprezint! viteza de deplasare a pietonilor [m/s].

Ciclul de func•ionare al semafoarelor poate fi definit deci, ca interval de timp dintre


10/49


dou• apariii succesive ale aceleai indicaii ale semaforului electric reprezentând:

C = ,)(1

å=

+ F

l

jiv T T unde F reprezint• num•rul fazelor de funcionare a instalaiei de

semaforizare aferente unei intersecii. Utilizând distribuia Poisson pentru sosiri, cu fluxuri de circulaie înregistrate pe 15

minute i urm•rind probabilitatea de saturaie de 5% pentru o or• de funcionare asemaforului, se va obine relaia: ,38,018,1 +×= j j mn unde, jm reprezint• media

sosirilor pe durata fazei j, fiind determinate de expresia: ,3600

C M

m j

j ×= unde, j M este

fluxul orar înregistrat pe banda de circulaie cu trafic maxim, aferent• fazei j .Înlocuind expresiile pariale, în formula general• a duratei ciclului de funcionare a

semafoarelor, se ob ine relaia: ( )

,

3600

18,11

38,0

1

1

å

å

=

=

××

-

+××+

= F

j ij

F

j

ij

M

F T

C a

b a

Dac• traficul nu este predominant de autoturisme, se pot folosi acelai valori pentrua i b , cu condiia ca autovehiculele de orice fel s• fie transformate în vehicule etalon

folosind coeficieni de echivalare recomandai de standardele naionale.2.3.4.4. Calculul timpilor ,,de verde” în cadrul unui ciclu de semaforizare

Timpii de verde de funcionare al semafoarelor destinate dirij•rii traficului devehicule pot fi stabilii cu relaia:

,38,03600

18,1 b a +×÷÷

ø

öççè

æ +×

×= C

M T

j

vj

Costurile implement•rii unui anumit program ar putea fi diminuate prin simularea pe calculator a circulaiei rutiere i stabilirea performanelor interseciilor studiate. 2.3.5. Metode folosite la întocmirea programelor de func•ionare a semafoarelor 2.3.5.1. Metoda Greensbields - metoda se bazeaz• pe presupunerea c• sosireaautovehiculelor într -o intersec!ie este de tip Poisson. 2.3.5.2. Metoda Korte -metoda are ca punct de plecare metoda Greenshields adaptat•

pentru condi!iile Europei.2.3.5.3. Metoda Webster - Elementele principale ale metodei s-au ob inut prin simularealegii sosirilor "i plec•rilor vehiculelor determinate experimental. Preocuparea de baz• esteminimizarea întârzierilor suferite de autovehicule.2.3.5.4. Metoda Le Cocq - Are la baz• metoda Webster c•reia îi aduce unele îmbun•t• iri,

prin luarea în considerare a unor factori, pe care celelalte metode i-au neglijat.Principiulminimiz•rii întârzierilor este criteriul de baz• în aceast• metod•.2.4. Analiza capacit•ii de trafic - analiza capacit• ii este raportul dintre volum "icapacitate (V/C), numit gradul de satura•ie. Acest raport arat• cât din capacitateaintersec!iei este utilizat• de cererea de trafic.

2.4.1. Analiza capacit•ii de trafic a unei intersecii reprezentative d in MunicipiulOradea, ca justificare a necesit•ii moderniz•rii – s-a realizat analiza capacit• ii de traficîntr -o intersec!ie reprezentativ• pentru intrarea în Municipiul Oradea, intersec!ia dintre

strada #tefan Cel Mare cu strada Transilvaniei.

2.5. Concluzii - stadiul actual studiat st• la baza implement•rii unor noi tehnici de

cercetare "i analiz•, a unor noi softuri "i dispozitive computerizate pentru îmbun•t•!irea performan!elor unor intersec!ii, ajutând la fluidizarea traficul rutier în Municipiul Oradea.


11/49


CAPITOLUL III

OBIECTIVELE TEZEI DE DOCTORAT

O biectivele tezei de doctorat au ca scop g•sirea unor soluii tehnice originale

constructive ale sistemelor de supraveghere video, realizându-se analiza simul•ri practice

ale soluiilor adoptate, enunându-se metodele folosite pentru stocarea datelor !i prelucrarea imaginilor video, în sistem interactiv sau timp real.

Se va realiza analiza desf•!ur•rii traficului rutier în intersecii cu un grad decomplexitate ridicat din punct de vedere geometric, topologic !i ca densitate a fluxuluitraficului rutier elaborând soluii originale de semaforizare adaptiv• a intersecilor(exemplu, semaforizarea adaptiv• a interseciilor dintre liniile de tramvai !i benzile decirculaie auto din Piaa Independenei, semaforizarea adaptiv• a interseciei dintre Str.Transilvaniei cu B-dul. "tefan Cel Mare) din Municipiul Oradea.

Monitorizarea traficului, structurarea traficului, aplicabilitatea soluiilor variabile,funcie de situaiile neprev•zute ap•rute sunt obiective de interes primordial.

Obiectivele principale ale studiului se vor concentra în zona monitoriz•rii continue

a traficului rutier, atât în sistem video condus de sisteme de calcul performante, cât !iimplementarea unor noi softuri personalizate la nivelul municipiului Oradea pentru

desf•!urarea traficului în sistem de und• verde ( exemplu, programele AS 26, GW TOOL).Modelarea matematic• a traficului rutier, prezentat• în aceast• lucrar e,

demonstreaz• diversitatea problemei, dar !i complexitatea acesteia.Cercet•rile bazate pe modelele prezentate în aceast• lucrare trebuie obligatoriu a fi

completate cu studii legate de analiza de caz, cu implicaii în sisteme variabile cu evoluiecontinu•, pornind de la evenimente !i situaii evolutive discrete de exemplu cercet•ri,

privind organizarea traficului rutier în sistem de “und• verde”.Studiul teoretic prezentat constituie baza de pornire pentru studiul aplicativexperimental !i de simulare previzionat a se desf•!ura prin contribuii proprii constitutiveale prezentei teze de doctorat continuând cercetarea în vederea analizei oportunit•ilor deoptimizare, cu aplicaii în domeniul proces•rii imaginilor video ca parte a managementului!i monitoriz•rii computerizate a traficului rutier , cu aplicaii în simularea !i analiza grafic•a sistemului de monitorizare existent la nivelul municipiului Oradea.

Continuarea studiului teoretic al model•rii traficului, cu simularea pe situaii cvasi-reale, adaptate la arterele principale, cu cea mai mare densitate de trafic la nivelul

municipiului Oradea, dar !i cu cele mai mari capacit•i de preluare a traficului în cazurispeciale, impune analiza posibilit•ii elabor•rii unei proceduri de simulare, elaborînd !i

folosind softuri specifice, a “undei verzi” pe arterele principale, fluidizând traficul rutier, este obiectivul principal, în cadrul tezei. “Unda Verde” pe o anumit• arter• este unexemplu de politici zonale de dirijare a traficului realizat• cu unul din obiectivele tezei.

Semaforizarea adaptiv• în funcie de cerinele traficului rutier se realizat• în cadrulobiectivului acestei teze prin schimbarea automat• a programelor de semaforizare,determinate apriori, în urma studiului !i m•suratorilor, pentru aplicaii care necesit•implementarea detectorilor de trafic, senzorilor de trafic amplasai în punctele cheie.

Valorificarea experienei personale a autoarei tezei, în cazul sistematiz•rii rutiereurbane, precum !i validarea studiilor teoretice, însoite de necesitatea implic•rii sistemelorde monitorizare moderne, prin automatizarea !i informatizarea activit•ii de management altraficului, cu aplicarea sistemelor de analiz• !i control al traficului, se constituie înavantajele considerate, atunci când se propun obiectivele enumerate în paragrafeleanterioare.


12/49


Solu•iile adoptate (i aplicate efectiv la nivelul Municipiului Oradea) în urma studiilor icercetrilor proprii expuse în tez vor avea confirmarea imediat• în creterea confortuluiurban, uniformizarea i optimizarea caracteristicilor de trafic ale municipiului Oradea. Toate aceste deziderate pot fi îndeplinite considerând i aplica!iile practice, precum iavantajele colabor•rii cu institu!ii i autorit•!i europene în cadrul mai multor proiecte la

care autoarea tezei a participat în calitate de expert în ingineria de trafic rutier.În calitatea de responsabil• privind gestionare, implementarea i între!inereasistemelor de monitorizare video, de realizarea a softului de modelare simulare und• verdeca parte informatic• a obiectivului tezei , sunt în m•sur• s• decid, în urma studiilor bazate

pe cercetare i aplicarea soft-urilor specifice, variantele i m•surile valabil impuser ezolv•rii optimiz•rii traficului în cazul municipiului Oradea.


13/49


CAPITOLUL IV

ANALIZA MODELELOR DE PROGNOZ• ALE FLUXURILOR RUTIERE

4.1. Generalit!"i - rezolvarea problemelor legate de traficul rutier trebuie s• se bazeze peo cunoa•tere amnunit a variaiilor traficului în timp •i spaiu. Pentru aceasta estenecesar o culegere de date primare referitoare la circulaia autovehiculelor •i pietonilor,aceasta se realizeaz printr -un recensmânt.4.2. Modele bazate pe extrapolare - extrapolarea poate fi realizat cu ajutorulurmtorilor factori: f actorul uniform, factorul mediu, factorul Detroit, f actorul Fratar.Aceste modele matematice nu se pot aplica când în situaia estimat apar zone noi. Deasemenea, nu se ia în considerare influena modificrii condiiilor de circulaie. 4.3. Modele ponderale - aceste modele se bazeaz pe faptul c numrul de deplasriîntre dou zone ij x este exprimarea în uniti de trafic a forei de atracie între - numrul

de cltori ce stau în i •i je - numrul de cltori ce lucreaz în j : . N ea x jiij×

=

4.4. Modele opera•ionale - unul din modele matematice operaionale de prognoz atraficului este modelul oportunitii. Acesta presupune ca lege de baz, c exist o

probabilitate constant p ca o destinaie s poat deveni scop al unei deplasri. Pentruaceasta distanele sunt coordonate de la cea mai apropiat ’’prima’’ – la cea mai deprtat’’ultima’’. O deplasare pân la ,,prima” va avea probabilitatea p, la a doua p(1-p), iar la n-

a:1)1( --

n p .

4.5. Modelul echilibrului preferen•ial - modelul echilibrului prefer enial este unmodel de tip ponderal. Studiile teoretice •i practice realizate de societatea belgian de

matematic •i economie aplicat pentru organizarea reelelor de transport din ora•eleBruxelles •i Charleroi, precum •i studiile privind organizarea reelei de metrou din ora•ulMilano arat c modelul matematic al echilibrului preferenial permite prognoza pe termenlung cu o precizie suficient a traficului de persoane.4.5.1. Elemente fundamentale - ora•ul se împarte în zone, inând cont de : caracteristicilegeografice •i fizice ale ora•ului ; caracteristicile social-economice ale populaiei. Acestecriterii tr ebuie astfel corelate încât s determine o împrire în zone aproximativ omogenedin punctul de vedere al numrului locuinelor •i a locur ilor de munc [28], [29], [30],[31].

4.5.2. Formularea modelului - ecuaia traficului de cltori între zonele i •i j. Se presupune c cei N cltori se repartizeaz în cele trei categorii enunate mai înainte în

proporiile ,,, g b a existând relaia: .1=++ g b a Cltorii din prima categorie sunt numr de iaa în zona i •i invers proporional cu

puterea l (luat ca parametru) a coeficientului ijC ; relaia este de tip gravitaional [24],

[28], [29], [30], [31]: ,1'l

ij

ji

ijC

ea K p

××= (4.28)

suma tuturor cererilor cltorilor de categoria a , care locuiesc în zona i •i lucreaz întoate zonele j, este egal cu .iaa .

'

i

j

ij a p a =å (4.29)

Coeficientul K1 se determin din relaiilel ij

ji

ij C

ea K p

××= 1' si

i j ij

a p a =

å

' :


14/49


,1' åå ××= j ij

j

i j

ijC

ea K p a

de unde ,1

1

å

=

j ij

j

C

e K astfel încât (4.28) devine: .

1'

å

××

=

j ij

jij

ji

ij

C

eC

ea p

l (4.30)

C!l!torii din categoria a doua sunt în num!r de je b în zona j "i determin! un trafic ,''

ij p

care este propor#ional cu num!rul de locuin#e din zona i "i invers propor#ional cu puterea

l (luat ca parametru) a coeficientului ijC , .2''

l

ij

ji

ijC

ea K p

××= (4.31)

Suma tuturor cererilor c!l!torilor de categoria b care locuiesc în zona i "i lucreaz!

în toate zonele j este egal! cu je b .

.

''

ji

ij e p ×=å b (4.32)

Coeficientul K2 se determin! din rela#iile (4.31) "i (4.32):

,2'' åå ×××=i ij

i j

i

ijC

aa K p b de unde: K2= ,

1

åi ij

i

C

a astfel încât (4.31) devine:

.1''

å×

××=

i ij

iij

ji

ij

C

aC

ea p

l b (4.33)

C!l!torii de categoria a treia sunt în num!r de ; N g ei determin! traficul:

. N

eaq

ji

ij

××= g (4.34)

Rela#iile (4.30), (4.33) "i (4.34) reprezint! traficul determinat de c!l!torii celor treicategorii de popula#ie. Cererea total! de trafic a c!l!torilor care locuiesc în zona i "ilucreaz! în j este

.''' ijijijij q++= r r t (4.35)

Dat fiind faptul c! i este zona de origine, (de plecare) "i j este o zon! de destina#ie(de sosire), se pot evalua:

§ cererea total! de locuin#e din zona i ;å jijt

§ cererea total! de locuri de munc! în zona j .åi

ijt

Diferen ele între cererile å j

ijt "i ofertele de locuin#e ia se pot exprima cu ajutorul

rela#iilor (4.29), (4.27) "i (4.34), astfel:

ååååå

ååååå×

×+×

×+×

--×-=×

----×-=---=-

j

ji

j

ji ji

j

ijii

j

ji

ijiiijijijiiji

N

ea

N

ea

N

ea paa

N

ea

paaq p paa

b a a

b a a t

''

''''' )1(

,


15/49


cum,

,1==å N

N

N

e

j

j

rezult•:,'''' ååå -×=×+×+--×-=-

j

ijiiii

j

ijii

j

iji paaaaaaa b b a a t

notând, ,

1 '''' å×= j

ijij pa b

(4.36)se ob!ine:

).( '' ji j

ij j aaa -×=-å b t (4.37)

În mod analog, pentru diferen!ele între cererile å ijt "i ofertele de locuri demunc•, se ob!ine:

),( ' ji j

ij j eee -×=-å b t

4.5.3. Determinarea coeficien•ilor caracteristici ai unui ora - coeficien!i caracteristici aiunui ora" l b a ,, s-au determinat prin a plicarea modelului echilibrului preferen!ial laParis, care a fost împ•r!it în 90 de zone, a condus la ob!inerea urm•toarelor valori alecoeficien!ilor caracteristici ai ora"ului: ;5,30 =l ;75,00 =a ;00,00 = b 25,00 =g ,

modelul fiind valabil pentru 87% din popula!ia ora"ului, [24], [28], [29], [30], [31]. Acestedate servesc pentru efectuarea prognozei traficului pentru o perioad• viitoare.4.6. Metode de coordonare, dirijare •i control al fluxurilor rutiere - bazele matematicedescrise mai sus sunt materializate sub form• de programare "i softuri utilizate încoordonarea "i dirijarea fluxurilor rutiere . Acestea se încadreaz• într -o categorie generic•de sisteme inteligente de transport [24], [28], [29], [30], [31].

4.6.1. Evolu•ia sistemelor inteligente de transport -principiul de baza al dirij•rii prinsemnale luminoase în traficul stradal const• în eliberarea alternativ• al fluxurilor de traficîn intersec ii. Modalit• ile de dirijare care se bazeaz• în toate !•rile “ultramotorizate” peacest principiu, prezint• urm•toarele caracteristici de baz•: sisteme cu program, sisteme decoordonare a programelor de semnalizare ale intersec iilor învecinate, sisteme de alegeredependent• de timp a anumitor programe, sisteme flexibile care aleg programul desemnalizare în func ie de valorile de trafic.

Dezvolt•rile ulterioare se bazeaz• în cea mai mare m•sura pe adaptarea programelor în timp func ie de valorile concrete de trafic.

Privind înapoi, în timp, este de remarcat folosirea strategiilor de dirijare a traficului, printr-o dirijare coordonat• a semnalului în Salt Lake City "i în Houston, Texas.

Dirijarea dependent• de trafic a fost introdus• prima dat• tot în S.U.A., "i mai apoiîn Anglia. Principiul de func ionare al dirij•ri dependente de trafic are la baz• intervalele de

timp dintre vehicule. intervalul in•ial , intervalul de prelungire sau extensie, intervalul

maxim. Metoda amintit• este descris• în diferite variante ale normelor impuse de “Instituteof Traffic Engineers” (ITE) ca “Semi-traffic actuated, full-traffic-actuated andsemiactuated controllers with speed control functions”.

Metodele de dirijare bazate pe programe dependente de trafic combinate cu

programe fixe au fost folosite în Los Angeles pentru 28 intersec ii, în cazul sistemuluinumit PR. Acela"i sistem PR, dar utilizând calculatoare analogice, a fost folosit în Denver.4.6.2. Metoda “COMBINATION ” - are la baz• metoda de semnalizare prin coordonare "i

a urm•rii minimizarea sumei timpilor pierdu!i.


16/49


4.6.3. Programul SIGOP (Traffic Signal Optimization Program) – este un model,recomandat pentru str!zi simple cu 2 direc ii de mers, pe ochiuri de re"ea, re"ele dchise#i re"ele stradale unite [28], [29], [30], [31].4.6.4. Sistemul VLANG - este modelul utilizat în Hamburg pentru alegerea programelorde semnalizare, dependente de trafic, pentru grupe de intersec ii analizate împreun! #i care

formeaz! o re"ea. Poate fi folosit! #i pentru intersec ii izolate.4.6.5. Metodele TRANSYT •i NETSIM - diferen"a între programul TRANSYT #i

programul NETSIM const! în unitatea considerat! în simularea procesului. TRANSYTsimuleaz! plutoane de vehicule (simulare macroscopic!), iar NETSIM simuleaz! vehiculeindividuale (simulare microscopic! [24], [28], [29], [30], [31].4.6.6. Modelul SCOOT -cu ajutorul modelului sunt minimiza"i timpii de a#teptare #ista"ionare în re"ele deschise #i ’’ impletite ’’ #i poate fi impiedicat! cre#terea aglomer!rilor

peste punctele critice.

4.6.7 Programul SIGMA - SIGMA (Signal Management), este un program elaborat înGermania având ca scop semnalizarea optim! a instala"iilor de dirijare de tip fix prestabilit)

Tabelul 4.1. - Programe utilizate în ultimele decenii [24]

Dirijare cu program prestabilitDirijare cu pragrame dependente de

trafic

Denumire !ara Denumire !ara

SIGOP

UTCS

SIGSET

COMBINATION

TRANSYT

NETSIM

SITRA

VEROTRACON

AS 26

CC 8000

USA (GB)

USA

GB

GB (D)

GB, USA, (D,CH)

USA

F

DD

RO

RO

SCOOT

SCATS

STTRA-B

VLANG

VERO

PBILASMO-MOD

DINAMYC

GB

AUSTRALIA

F

D

D

DD

RO

Tabelul 4.1 prezint! doar câteva dintre programele utilizate în ultimile decenii. 4.6.8. Aplica!ii telematice – pornind de la dezvoltarea unei strategii unitare, pe baza unor

programe bine structurate, care s! aib! ca scop implementarea telematicii în transporturi,domeniul aplica"iilor telematice cuprinde noile sisteme #i servicii realizate prin combinareainformaticii cu tehnologiile de telecomunica"ii. 4.6.9 Modelul ATMS - acest model con"ine [24], [28]: centre de management al traficului

în marile ora#e, instrumentele de sesizare de-a lungul arterelor rutiere, semnale variabilecare furnizeaz!, sisteme prioritare de control sisteme de programare, etc.4.6.10 Modelul ATIS - folose#te tehnologia de vârf pentru a asista c!l!toria cu

planificarea, perceperea, analiza #i decizia, îmbun!t!"ind-o convenabil #i eficient.4.6.11. Sistemele AVCS - folosesc tehnologii pentru a valorifica controlul vehiculelor. 4.6.12. Modelul APTS - acest model adreseaz• aplicaiile i tehnologiile ITS pentru avalorifica eficiena, disponibilitatea, atractivitatea i economicitatea transportului public.4.6.13. Modelul CVO- se adreseaz• parcului vehiculelor comerciale (camioane, autobuze).4.6.14. Modelele ARTS - dei implic• costuri mari, sistemele inteligente prezint• o serie de avantaje de lung• durat•. 4.7. Concluzii- în acest capitol s-au prezentat modelele matematice de prognoz• aletraficului: modele bazate pe extrapolare; modele de tip ponderal; modele operaionale;modele bazate pe metoda echilibrului preferenial.


17/49


Metodele •i modelele matematice folosite mai sus stau la baza algoritmului decalcul care a condus la elaborarea programelor folosite la nivelul municipiului Oradea,

programele CC8000, AS26, GWTOOL dup• cum a fost prezentate în tabelul 4.1 i 4.2.,acestea având materializate principiile matematice enunate în acest capitol.

CAPITOLUL V

CONTRIBU•II PRIVIND METODE !I TEHNICI UTILIZATE PENTRUÎMBUN"T"•IREA TRAFICULUI RUTIER

5.1. No#iuni privind procesarea imaginilor Procesarea imaginilor deseori este legat• de domeniile pe care le abordeaz•.

Obiectivele principale pot fi în acest sens orientate c•tre dou• direcii importante [10],[34], [35], [36], [37], [58], [59]:dezvoltarea de aplicaii tiintifice i inginereti, utilizareade resurse avansate în asistarea procesului educaional. 5.2. Imagini digitale- la început, imaginile sunt semnale, dar nu funcii temporale, ci

funcii definite pe un domeniu spaial. Orice imagine este o structur• bidimensional•(tablou, matrice) de date. Un element al imagini se numete pixel (cuvânt preluat dinenglez•, unde provine de la “ picture element”). Aceste date pot fi numere naturale, realesau complexe, reprezentate îns• pe un num•r finit de bii. Dup• tipul datelor din acest•structur• bidimensional•, imaginile prelucrate pot fi împ•rite în mai multe categorii: imagini scalare, imagini vectoriale, [10], [34], [35], [36], [37], [58], [59].

5.3. Structura unui sistem de prelucrarea $i analiza imaginilor- cuprinde: sistemul deformare a imaginii, convertorul de radiaie.5.4. Stocarea imaginilor - se realizez• în dou• moduri de stocare a imaginilor: stocarea înmemoria de lucru a unit•ii de prelucrare a imaginii, stocarea de lung• durat• imaginilor , înfiiere, pe suporturi externe de memorie (benzi, discuri, etc.).5.4.1. Stocarea imaginilor în memorie - stocarea imaginilor se va face, evident, prin

intermediul unor variabile ce implementeaz• structuri de date bidimensionale. 5.4.2. Segmentarea imaginilor - segmentarea imaginilor se refer• la descompunerea uneiscene (imagini) în componentele sale.5.5. Procesarea imaginilor folosind MATLAB

5.5.1. N o!iuni generale

O imagine poate fi definit• în Matlab, ca o funcie f(x,y), unde x i y reprezint• coordonatele spa•iale (plane), i amplitudinea lui f , pentru orice pereche de coordonate, senumete intensitatea imaginii în acel punct. Termenul gray level (nivel gri) este utilizat

pentru a caracteriza imagini monocrome. Imaginile color sunt formate prin combinarea

unor imagini individuale. De exemplu, în sistemul color RGB, o imagine color esteconstituit• din trei imagini individuale monocrome: ro!u(R-red), verde(G-green),albastru(B-blue).

5.5.2. Tipuri de imagini în Matlab, ( figurile 5.3, 5.4, 5.5).

5.5.2.1. Imagini binare

5.5.2.2. Imagini indexate

5.5.2.3. Imagini monocrome scalate

5.5.2.4. Imagini color exacte (imagini RGB)

5.6. Formate ale fi•ierelor utilizate în Image Processing Toolbox •i sisteme decoordonate- reducerea dimensiunii imaginilor este extrem de important• pentru toi ceicare folosesc web-ul: utilizatori, autori, servere, provideri.

5.6.1. Conven•ii privind coordonatele- rezultatul segment•rii !i al cuantiz•rii este omatrice de numere reale. Pentru facilitarea !i conveniena not•rii, o imagine digital• f(x,y),


18/49


segmentat• i cuantizat•, este o matrice cu M linii i N coloane (se va spune c• aredimensiunea MxN ). Tot pentru claritate se folosesc valori numere întregi pentrureprezentarea coordonatelor [10], [35], [36], [37], [58], [59].

5.6.1.1. Sistemul de coordonate-pixel (figura 5.8, 5.9)

5.6.1.2. S istemul de coordonate spa•iale

5.6.1.3. Sistemul non-implicit de coordonate (definit de utilizator)5.6.1.4. Afi!area interactiv" a informa•iilor referitoare la imagini (figura 5.11)

5.7. Analiza experimental• privind implementarea unui sistem video de munitorizare

a fluxului rutier prin intermediul camerelor de luat vederi în Municipiul Oradea 5.7.1. N o•iuni generale privind supravegerea video- camerele de luat vederi digitale sunt

considerate ca sisteme sigure pentru controlul traficului rutier [10], [69], [70], [105- 109],

[112]. Implementarea unui astfel de sistem trebuie s• !ina seama c• nu este permis caacesta s• contravin• legisla!iei în vigoare. Instala!ia video poate fi pozi!ionat• pe stâlpii desemalizare sau de iluminat stradal. M•sur•torile nu sunt afectate de vibra!iile datoratetraficului în plus, datorit• construc iei modulare i arhitecturii deschise, este posibil•adaptarea la cerin!ele locale. 5.7.2. Componentele unui sistem de supraveghere video

Un sistem de supraveghere video are trei componente principale care func!ioneaz•împreun•. Fiecare element este format la rândul lui dintr -un ansamblu de elemente foarteimportante pe care le voi enumerate mai jos succint [10], [69], [70], [112].

1.Dispozitive de preluare imagine.

2. Mediul de transmitere a semnalului video.

3. Dispozitivele de înregistrare/control/procesare/vizualizare.

5.7.3. Structura sistemului de monitorizare

Structura sistemului de monitorizare prevede urm•toarele subsisteme: A. subsistem de televiziune cu circuit închis;B. subsistem de identificare a numerelor de înmatriculare de stat (numai pentru

punctele vamale amplasate în perimetrul transnistrean);C. subsistem de management al traficului.

5.7.4. S tructura fizic• a sistemului (Hardware) Echipamentul informatic (VIP 19” Rack), partea de hardware care face parte

integrat! din sistemul de monitorizare amplasat pe raza Municipiului Oradea este constituitdin pl!cile detectoare, respectiv placa de comunica"ii, conectoare #i surse de alimentare[105-109], [112], [113], [112], (figura 5.13, 5.14, 5.15, 5.16, 5.17, 5.18).

Jumperi: conectare

video IN pt. 2 pl!ci

Fig.5.15- Hardware – vedere din interior a panoului spate [107]


19/49


5.8. Automat de semaforizare AS 26. Descriere general•

5.8.1. Notiuni introductive

Sistemul AS26 este un automat dedicat automatiz•rii instalaiilor de semaforizarerutier•. A fost proiectat pentru a acoperi întreaga gam• de aplicaii, de la semaforizarea

interseciilor pîn• la semaforizarea parc•rilor. Modularitatea constructiv• permite o foarte bun• adaptare în raport cu dimensiunea instalaiei comandate. Astfel sunt optim servite atâtaplicaii cu 2 grupe de semafoare cu program independent, precum semaforizarea trecerilorde pietoni, cât i aplicaii complexe cu pân• la 26 de grupe de semafoare cu programindependent, precum semaforizarea pieelor în care acced un mare num•r de artere [69],[110], [121].

5.8.2. Descriere general• a automatului AS 26 Aplicabilitate

AS26 poate fi utilizat la semaforizarea urm•toarelor tipuri de aplicaii, f•r• caaceasta enumerare s• restrâng• lista tipurilor de aplicaii în care poate fi utilizat:

§ Semaforizarea interseciilor de drumuri, de la cele simple în „T” sau „Cruce” pân•

la cele cu o topologie complex•, precum pieele în care acced mai multe artere; § Semaforizarea trecerilor de pietoni. AS26 dispune de un algoritm performant de

semaforizarea trecerilor de pietoni echipate cu butoane de cerere pentru pietoni si

semafoare num•r•toare de informare a pietonilor asupra timpului de ateptare i acelui de traversare; [69], [110], [121].

§ Semaforizarea capetelor de linie ale mijloacelor de transport public;§ Semaforizarea poriunilor de drum îngustat la o banda de circulaie i cu circulaie

în ambele sensuri; § Semaforizarea parking-urilor în care se întâlnesc poriuni înguste cu circulaie în

ambele sensuri, situaii de acordare de prioritate la c•ile care se intersecteaz• sauafluiesc, acordarea de priorit•i pe nivele, etc.

§ Semaforizarea accesului la rampele de înc•rcare/desc•rcare la cântare auto etcIntegrabilitate

Adaptabilitatea software a controllerului AS26 face posibil• funcionarea sa înurmatoarele tipuri de sisteme de semaforizare :

§ Instalaii de semaforizare cu funcionare independent•, Instalaii de semaforizare cufuncionare sincron•, Instalaii de semaforizare cu funcionare independent• sausincron• integrate într -un sistem de monitorizare centralizat• sau distribuit• pe linietelefonic• public• „PSTN”, Integrarea în sisteme de optimizare a traficului rutier

pe o suprafa• i de prioritizare a vehiculelor dedicate transportului public Modularitate- modularitatea permite o configurare cât mai exact• în raport cu topologiainstalaiei de semaforizare [69], [110], [121]. Tehnologie- automatul este realizat în jurul unui microcontroler de tip industrial cufuncionare în gama extins• de temperatur•, având o arhitectur• pe 8 bii, apt de a face fa•funcion•rii într -un mediu dur precum cel exterior „outdoor”. Toat• gama de componentecare sta la baza realizarii hard-ului echipamentului sunt de tip industrial i nu necesit•funcionarea într -o incint• termostatat• sau climatizat•. 5.8.3. Resurse HARDWARE la AS 26

Porturi de comunica!ie serial•- sunt disponibile dou• porturi de comunicaie serial•,COM-B de tip RS232 •i COM-D de tip RS232 sau RS485.Ceasul de timp real •i receptor GPS - automatul dispune de un receptor GPS. Informa!iilefurnizate de acesta sunt utilizate în corec!ia ceasului de timp real.

Senzor de temperatur - un senzor de temperatur" digital de mare precizie este integrat înstructura de baz".


20/49


Fotorezisten•a-unitatea central• e echipat• cu un convertor analog/numeric pe 12 bii cudou• canale.

Intrare analogic!- cel de-al doilea canal al convertorului analog/numeric nu este dedicat !i poate fi utilizat în aplicaii speciale. Display LCD "i tastatur!- pentru aplicarea func•iilor de operare local, de diagnoz,

mentenan• i programarea unor parametrii care s se realizeze prin intermediul unuidisplay LCD alfanumeric cu dou linii a câte 20 de caractere, cu iluminare backlight i aunei tastaturi cu 7 taste, autoarea tezei a avut un rol important în realizarea iimplementarea acestuia la principalele intersec•ii semaforizate de pe raza MunicipiuluiOradea aceste display-uri fac posibil navigarea, afiarea i programarea unor parametriiorganiza•i în 10 meniuri cu 56 de submeniuri i un mare numr de ecrane de date [69],[110], [121] .

JURNALE DE EVENIMENTE- mai multe jurnale de evenimente sunt înscrise pentru afacilita activitatea de mentenan•, diagnoz i analiz a modului de comportare aechipamentului la situa•iile din trafic.

Jurnalul MOD- are o capacitate de 5.200 de înregistrri. În acest jurnal sunt înscrise toate

tranzi•iile modului de lucru al automatului. Jurnalul STARE - are o capacitate de 300.000 de înregistrari, grupate în 4.000 de pagini acâte 75 de înregistrri pe pagin.

Jurnalul INTRARI- are o capacitate de 256 de înregistrri. Sunt înregistrate schimbrileintrrilor.

Jurnalul POWER- are o capacitate de 256 de înregistrri. Sunt înregistrate momentele lacare tensiunea de alimentare a czut i a revenit.

Jurnalul GPS- are o capacitate de 256 de înregistrri. Sunt înregistrate momentele la caremesajul GPS recep•ionat este valid i la care acesta devine nevalid.5.9. Detector inductiv de vehicule cu microcontroller, (figura 5.21)- acest dispozitiv

sensor este folosit pentru identificarea procesului (a densit•ii fluxului de trafic). Informa•iadat de ctre detector va fi folosit în automatizarea adaptiv a procesului [69], [95], 121],descrise în capitolul VI. 5.9.1. Aplicabilitate- se utilizeaz la: -semaforizarea adaptiv a intersec•iilor,semaforizareaadaptiv a trecerilor de pietoni, msurtori ale valorilor traficului de vehicule în cadrulsistemelor de analiz a traficului, detec•ia automat a vehiculelor în parcri,comandaautomat a barierelor i a por•ilor ac•ionate electric, detec•ia vehiculelor în cadrulsistemelor de control acces i securitate. 5.9.2. Caracteristici tehnice

Fig.5.21. - Detectoarele MZ, Soclu pentru montarea pe •ina [69]

5.9.3. Realizarea buclei inductive- bucla inductiv este un element complementardetectorului inductiv de trafic destinat identificri numrului de vehicule fizice, a gradului

de ocupare a ci de rulare, transmi•înd în acest sens o reducere a inductivit•ii buclei spredetectorul inductiv, [69], [95], [121].

SOCLU CU 11 CON-TACTE,VARIANTA DE MONTARE

PE IN"VEDERE FRONTAL"

LED indicator

“Prezen• vehicul”

Selector cu 16 pozi•ii pentrualegerea:

- Sensibilit•ii; - Timpului de prezen•; -


21/49


5.9.3.2. Configurarea buclelor - în figurile urm•toare figura 5.22 sunt prezentate celetrei forme de bucl• recomandate !i num•rul de spire bazat pe m•rimea buclei.5.9.3.3. Instalarea buclei - Buclele sunt încastrate în fante de maxim 5 mm l•"ime frezateîn carosabil. Spira superioar• a buclei nu trebuie s• fie la mai mult de 55 mm sub suprafa"acarosabilului. Trebuie turnat bitum pentru acoperirea fantelor.

A

C. Pozi•ionarea unei bucle ce acoper trei benzi

Fig.5.22. - Pozi•ionarea buclelor A,B,C [69]

Oriunde este posibil buclele trebuie situate departe de obiectele metalice ca de exemplu

capace de canal, cabluri de tensiune, de comunica"ie operând cu frecven"e între 20 Hz !i100 Hz, etc.

5.10. Descrirea func•ionarii SOFTULUI GWTOOL, pentru simularea „UNDEIVERZI ” ÎN TRAFIC

5.10.1. Notiuni introductive - în zone urbane de cele mai multe ori intersec"iilesemaforizate sunt la distan"e relativ mici unele fa"• de altele. Drept consecin"• exist• cazuriîn care conduc•torii auto, care pornesc la începutul culorii verzi dintr -un ciclu desemaforizare la o intersec"ie, ajung în urm•toarea intersec"ie la finalul culorii verzi dinciclul de semaforizare. Astfel de situa"ii duc la blocaje în trafic !i perioade lungi de timp

petrecute pe drumurile publice [69], [114], [121] ceea ce impune implementarea unei„Unde Verzi” ce înseamn• de fapt sincronizarea sau interconectarea mai multor

A. Pozi•ionarea buclei în band

Perimetrul buclei (m) Numr de spire de la 3 la 4 5

de la 4 la 6 4

de la 6 la 12 3

de la 12 la 25 2

B=0,7 m ÷

L•"ime

A=func"ie de

0,5

0,5

B

B. Pozi ionarea buclei în band

Direc"ia de înaintar e Dimensiunea A (m) Numr de spire

de la 1 la 2 4

de la 2 la 3 3

mai mare decât 3 2

1,0 m

45°

L1 L2 L3


22/49


23/49


5.10.4. Introducerea fluxurilor rutiere [121]

Fig.5.27. – Exemplu fluxurilor de circula!ie în sistem de und" verde pe raza Municipiului Oradea [121]

V3.1

P6.1

V4.1

P6.2

V2.2

P5.2

V2.1

V1

FV

P5.1

Scoalapr of esionala

GF

Biser ica

Sf . Gheor ghe

P

S1.2

S1.1

P5.3

.

i a n

P3.4

LF S4.1

P5.2

P5.1

Pracul Traian Intersection

1 Mai intersectio

Primul punct de oprire pentru

sensul de mers în aval (în jos)

Distan!a m"surat"în metri

Începutul Undei Verzi

Al doilea punct de oprire pentru

sensul de mers în aval (în jos)


24/49


Definirea câtorva concepte: § Automat (Controler): este aparatul care controleaz• i gestioneaz• ciclurile de

semaforizare pentru diferite sensuri de mers, de obicei în cadrul unei intersecii.§ Semafor (Lights): este sistemul de afiare a secvenelor de culori ale ciclurilor de

semaforizare, care este conectat la un automat identificând perioada de „verde”

pentru sensul respectiv de mers.§ Sens de mers amonte- Sens de mers aval (Flow down and Flow up) : este o

reprezentare a direcei sensurilor de mers în cadrul unei str•zi sau artere decirculaie care pe o anumit• seciune de drum are lungimea L i se circul• cu ovitez• medie V.

§ Diagrama distan•elor în timp (Time distance diagram): este o reprezentare atimpului de deplasare (Axa X) a unui autovehicul pe un segment de drum (axa Y).

Instalarea programului se rezum• la copierea fiierului GWTOOL. EXE oriunde pehard-disck-ul computerului. Aplicaia se pornete printr -un dublu click pe programulGWTOOL. EXE.

§ Open: se selecteaz• un fiier „gwp” dintr -o locaie anume de pe hard-disk pentru a

înc•rca datele pe care le conine în programul GWTOOL.§ Close: se închide documentul deschis anterior. Dup• aceast• operaiune trebuie

deschis un alt fiier pentru a folosi în continuare programul.§ Save i Save as: salveaz• documentul cu datele introduse pe hard-disk în dosarul

indicat.

§ Export Diagram: permite salvarea diagramelor distanelor în timp în fiiere de tipimagine, pentru a le putea folosi mai uor în cadrul unor rapoarte sau prezent•ri.

§ Exit: închide programul GWTOOL.5.10.3. Introducerea automatelor •i semafoarelor aferente- Pentru realizarea acestei

opera•ii, este necesar ca anterior s fi fost creat un document nou, sau s fi fostselectat cu op•iunea „open” un fiier existent de tip „gwp”. Cu click dreapta peop•iunea „Controllers” în partea din stânga se alege „Add Controller” pentru a creaun nou automat.

5.10.5. Diagrama distan•elor în timp - Acest tip de diagram realizat de program este ultima metod care poate fi folosit

pentru evaluarea unei „unde verzi” i îmbunt•irea acesteia. Programul GWTOOL permite vizualizarea, „undei verzi” pe unu din sensurile de mers sau pe ambele. Pentru areprezenta digrama se d click pe sensul de mers dorit i diagrama va fi generat (în cazulîn care nu a fost selectat op•iunea „lock” din meniul „View Meniu”) [69], [114], [121], (figura 5.29).

Fig. 5.29.- Diagrama undei verzi pe unul din sensurile de mers [121]


25/49


Axa X reprezint• timpul exprimat în secunde. În partea de sus a diagramei exist• marcaje pentru fiecare interval de 10 secunde.

Axa Y reprezint• distan!a pe por!iunea de drum selectat•. Fiecare segment de timpde 10 secunde are o coresponden!• identic• peaxa X exprimat• în sec!iuni de câte 10 metri.

În partea din stânga a imaginii de mai sus(linia punctat• cu gri) sunt reprezentate fiecare punct de oprire, iar pe schi!• culoarea verdeeste prezentat• în conformitate cu timpii(secundele de „verde”) "i a decalajelorautomatelor care controleaz• acele semafoare.

Pentru a vizualiza mai u"or traiectoria unei ma"ini pe traseul creat programul ofer• posibilitatea de a trasa ruta pe care un autovehicul o va urma luându-se în consideraredistan!a segmentului de drum "i viteza medie care a fost introdus• pentru acel segment.

5.11. Concluzii

Pentru realizarea unui sistem de monitorizare cu camera video, autoarea a realizat

setarea parametrilor func!ionali, a urm•rit montarea "i punerea în func!iune a sistemului prezentat, iar în urma colect•ri de date se realizeaz• rapoarte ale evenimentelor de trafic cuajutorul softului implementat.

Pentru corelarea programelor "i implementarea parametrilor constan!i sau variabiliîn structura programelor de semaforizare utilizate pe raza Municipiul Oradea s-a urm•rit dec•tre autoare înlocuirea echipamentelor vechi cu o stare avansat• de ,,oboseal• fizic• ”(exemplu automatul CC 8000) cu noul tip de automat AS 26 precum "i cu elaborarea,implementarea de noi softuri personalizate care au dus la îmbun•t•!irea elaborarii

programelor de semaforizare.

Adaptarea prin schimbarea automat• a programelor de semaforizare, determinateapriori, în urma unor m•sur•tori, necesit• implementarea unei solu!ii noi de reglementare

prin utilizarea semaforiz•rii selective cu ajutorul detectorilor de trafic, senzori de traficam plasa!i în punctele cheie. În acest caz trebuiesc repetate periodic m•sur•torile de trafic "i

pe baza lor s• fie generate noi programe, sau ajustate cele vechi. Generarea matricei multidimensionale pe baza c•reia se face schimbarea

programelor, este o intr eprindere deosebit de laborioas•, necesitând multe ore de observare"i încerc•ri de variante de programe care au fost elaborate de c•tre autoare.


26/49


CAPITOLUL VI

CONTRIBU•II PROPRII PRIVIND APLICAREA UNOR TEHNICI I SOLU•IIPERSONALIZATE PENTRU ÎMBUN•T•IREA TRAFICULUI ÎN MUNICIPIUL

ORADEA

6.1. Contribu!ii privind sistemul de supraveghere video folosit pentru colectareadatelor "i monitorizarea fluxurilor de trafic în Municipiul Oradea

Exemple de utilizare a proces•rii imaginilor: supravegherea cu camera video atraficului rutier în Municipiul Oradea cu sistemul Traficon:

Tema de cercetare pentru instalarea camerelor video componente ale sistemului de

monitorizare a traficului din Municipiul Oradea con!ine urm•toarele coordonate: § r ealizarea unui proiect de execu!ie pentru sus!inerea, racordarea la re!eaua electric•

"i re!eaua de transmitere a datelor a camerelor video, componente ale sistemului demonitorizare a traficului, aflat în cadrul proiectului „OMAP – Proiectarea traficuluiîn zona metropolitan• Oradea”;

§ Sistemul are ca scop colectarea de date statistice "i monitorizarea în timp real asitua!iei din trafic pe arterele rutiere ce leag• municipiul Oradea de comuneleBor"(E60), Biharia(DN19), O"orhei(E60), Sânmartin(DN76), "i No jorid(DN79),componente ale zonei metropolitane Oradea;

§ Monitorizarea în timp real a situa!iei traficului se face cu ajutorul unor camerevideo, care vor prelua imagini din zona monitorizat•;

§ Autoarea ca operator utilizeaz• în activitatea desf•"urat• datele de intrare în ora"colectate cu ajutorul sistemului de munitorizare a camerelor video pentru

elaborarea "i implementarea unor m•suri de reglementare a traficului rutier [105-109], [112], [113].

6.1.1 Caracteristici func •ionale ale monitorului de date - VIP/D - echipamentul VIP/D

combin• colectarea datelor de trafic, monitorizarea fluxurilor de trafic "i emularea buclelordetectoare într -o singur • plac• [105-109].6.1.2. I nstalare, configurare, operarea tipic!

Pl•cu!ele VIP (detectare/comunicare) sunt integrate în rackul de 19”. Datele "ievenimentele de pe pl•cu!e sunt comunicate serverului T- port. Datele "i evenimentele din

trafic sunt memorate într -o baz• de date. Datele de timp real sunt disponibile "i pe prizaTCP/IP "i se pot folosi în aplica!ie.§ T- port se configureazã ca sistem de management la nivel superior

pentru a monitoriza "i comanda traficul; § T-Port se poate configura ca sistem auxiliar;§ T-Port este compus din server "i partea de client.Pân• la data actual•, camerele video sunt instalate pe marile artere de la intr•rile în

Municipiu "i este utilizat• pentru a vizualiza intr•rile în mod manual sau semiautomat. Înc•nu s-au utilizat aceste camere pentru fluidizarea traficului în intersec!ii întru-cât investi!iaar fi prea mare. Dre pt urmare în intersec!ii s-au implementat alte metode prezentate deasemenea ca "i contribu!ii în tez•.


27/49


6.1.3. Concluzii- cunoa•terea modului de funcionare a a sistemelor de monitorizare cucamera video, fr a fi necesar deplasarea la faa locului, este un deziderat realizabilgraie sistemelor uzuale de comunicaie moderne.

Fig.6.19.- Contorul de trafic pe artera Matei Corvin [121]

Fig.6.20.- Sistemul de monitorizare video a vitezei, [121]

Fig.6.21.- Fi•ierul sintetic al monitorizrii traficului în zona de inciden a camerei, [121]


28/49


6.2. Contriubu•ii proprii privind studiul de caz pentru optimizarea traseului de „und!verde” în Municipiul Oradea

6.2.1. Prezentarea situa•iei actuale i a situa•iei optimizate prin elaborarea unor

concepte noi. Descriere intersec•ii fotografii, diagrame, schi•e, incluse în studiul

simul!rii sistemului de „und! verde”. Pentru optimizarea traficului rutier s-a ales artera principal! ce tranziteaz!municipiul Oradea pe direc"ia NE-SV ca traseu supus studiului model!rii- simul!riireglementat prin sistemul undei verzi. Punctul de plecare pentru efectuarea studiului a

constat în împ!r"irea arterei principale în tronsoane de studiu, pornind de la cunoa#terea #icercetarea stadiului actual al algoritmului de elaborare #i implementare a programelor defunc"ionare a intersec"iilor semaforizate. În urma studiului proiectelor #i programelor desemaforizare implementate #i gestionate de autoare, datele de trafic care stau ca fundamental model!rii - simularii sunt prezentate dup! cum urmeaz!: se analizeaz! interesec"iileaflate în aval, deoarece volumul de trafic colectat ajunge s! influen"eze capacitatea detrafic care intr! pe tr onsonul studiat ce cuprinde un num!r de optsprezece intersec"ii

semaforizate [60], [61], [62], [63], [70], [94-104] . Analiza fiec!rei intesec"ii cuprinde: - prezentarea situa•iei actuale i a situa•iei optimizate (exemplu în intersec•ia B-dul ! tefan

cel Mare – strada Transilvaniei) [70];

- imaginea din satelit a intersec•iei (exemplu fig.6.24 în intersec•ia B-dul ! tefan cel Mare

– strada Transilvaniei) [70];

- d iagrama de func•ionare a semafoarelor (exemplu fig.6.25 în intersec•ia B-dul ! tefan cel

Mare – strada Transilvaniei) [70];

- planul de func•ionare a intersec•iei (exemplu fig 6.26 în intersec•ia B-dul ! tefan cel Mare

– strada Transilvaniei), [70];

Fig.6.24. - Imaginea din satelit a intersec•iei

B-dul ! tefan cel Mare – strada Transilvaniei, [70]

Fig. 6.25. - Diagrama de func•ionare a semafoarelor în intersec•ia B-dul ! tefan cel Mare – strada Transilvaniei, [70]


29/49


Fig. 6.26. - Planul de func•ionare a intersec•iei B-dul !tefan cel Mare "i strada

Transilvaniei, [70]6.2.2. Prezentarea analizei primei par•i a tronsonului studiat

Prima parte studiat• cuprinde tronsonul format din urm•toarele intersecii [70], [121]:

Intersecia B-dul !tefan cel Mare – strada: Transilvaniei;

Intersecia strada Muzeului – strada Republicii;

Intersecia cu inciden• asupra trecerii de pietoni str.Republicii - str Pesc•ru"ului;

Intersecia strada Republicii – strada Petofi;

Intersecia B-dul Magheru - str .Republicii - str.Louis Pasteur "i cu str.Bra"ovului;

Intersecia B-dul G. Magheru – str.George Enescu;Intersecia B-dul G. Magheru – str.Parcul Traian – Aleea !trandului;

Intersecia str.Dimitrie Cantemir – Calea Mare"al Averescu;

Intersecia str.Cele 3 Crisuri - str. H Heine - str.Centu Civic - P-a 1 Decembrie;

Intersecia str.Dimitrie Cantemir - str.1 Decembrie;În urma realiz•rii simul•rii pe tronsonul studiat s-a impus unele modific•ri ce au fost

deja implementate sau urmeaz• s• se realizeze, "i care sunt prezentate în concluziile acestuicapitol. În figura 6.53, este prezentat• diagrama distanelor în timp a interseciilor însituaia neoptimizat•- prima parte a arterei studiate, iar figura 6.54, reprezint• diagrama

distanelor în timp a interseciilor studiate în situaia optimizat• - prima parte de tronson.Cu ajutor ul parametriilor cunoscuii din programele de semaforizare, cum ar fi:timpul ,,de verde” pentru fiecare semafor pe direcia fluxului principal pentru ambelesensuri de circulaie "i pentru fiecare intersecie, secunda la care începe timpul ,,de verde”

pentru fiecare semafor din lungimea ciclului de semaforizare în fiecare intersecie, timpul

de decalaj în secunde m•surat între dou• interseci care se succed, traficul rutier

desf•"urându-se cu o anumit• vitez• impus•, distana m•surat• în metri de la linia de

stocare dintre semafoarele care se succed pe aceela"i sens de circulaie, lungimea în metri

a interseciei care este dat• de distana dintre dou• semafoare de pe sensuri opuse din

aceea"i intersecie, "i introducând datele menionate în programul de simulare dedicat "i

adaptat acestor pentru ace"ti parametrii GWTOOL se vor obine diagramele distanelor în

timp a inteseciilor studiate [70], [94-104], [121].


30/49


6.2.2.1. Analiza situa•iei actuale

Pe prima parte a tronsonului studiat de la Parcul Petofii pân• la Parcul 1Decembrie s-a ajuns la concluzia c• pe ambele sensuri de intrare -ie!ire din ora! ,,UndaVerde” func"ioneaz• acceptabil la o vitez• impus• de 50 km/h pe ambele sensuri de mers,dar nu în orele de vârf; !i din p•cate pân• în acest moment ,,Unda Verde” se termin• la

Parcul Traian.6.2.2.2. Reglement!rile care se impun pentru fluidizare care s-au realizat "i care urmez!

s! se realizeze

În concluzie s-au l•sat neschimbate ciclurile semaforiz•rilor de 96 s, la fel !icomponentele temporale (V, G, R), iar decalajul se modific• u!or în unele intersec"ii, darse consider• necesar• schimbarea automatelor de semaforizare CC8000 cu automate degenera"ie nou• AS26 mult mai performante.

În intersectia B-dul G. Magheru cu strada L. Pasteur pe direc"ia de intrare în ora! semodific• !i componentele temporale ale programului de semaforizare din faza întâi înfavoarea fazei a doua, ciclul p•strându-!i aceea!i lungime [70], [94-104], [121].

Intersec"ia care se consider• intersec"ie ,,tampon” este intersec"ia Parcul 1

Decembrie, în timp ce celelalte r•mân neschimbate, modific•rile f•cute care sematerializeaz• în teren, se vor raporta la aceast• intersec"ie pentru a ob"ine o Unda Verde.

Fig.6.53. - Diagrama distan•elor în timp a intersec•iilor studiate în situa•ia neopt imizat!- prima parte de tronson [70]


31/49


Fig.6.54. - Diagrama distan•elor în timp a intersec•iilor studiate

în situa•ia optimizat!- prima parte de tronson [70]

Motivul pentru p•strarea timpilor din Parcul 1 Decembrie este dat de faptul c•, aiciar fi trebuit s• fie modificate mai multe componente temporale ale semafoarelor, iar pentruurm•toarea seciune din tronsonul studiat aceast• intersecie este poziia de start/plecare.Astfel, este mai uor s• se creeze ,,Unda verde” l•sând timpii nemodificai în aceast•intersecie.

6.2.2.3. Analiza legat• de direc!ia/sensul fluxului de trafic prioritar Situa•ia optim propus mai sus este favorabil perioadei de diminea•, deoarece

dup cum s-a constatat în aceast perioad a zilei, trebuie facilitat accesul spre centrulora!ului. Pe cellalt sens de mers s-a constatat o problem la intersec•ia G. Enescu. Acestneajuns poate fi îmbunt•it dac dup mas acest sens de mers devine pr ioritar (pentru a

ajunge la aceast concluzie, s-a analizat monitorizarea schimbri programului prinmodificari aduse asupra lungimi timpului ,,de verde” pe direc•ia de ie!ire din ora! !i


32/49


aplicarea lor în teren, pentru a vedea dac• este sau nu aa.). În acest caz în urmamonitoriz•rii în timp a variantelor implementate s-a propus introducerea unui nou program,care s• intervin• asupra componentelor temporale din faza întâi modificând timpul deverde pe direc!ia de ieire din ora în aceast• faz• de la 69 la 79 de secunde, care sunt

propuse, în simul•ri [70], [94-104], [121].

A doua parte studiat• cuprinde tronsonul format din urm•toarele intersec!ii [70], [94-104],[121]:

Intersec!ia str.Dimitrie Cantemir - str. P-!a Cet•!i;

Intersec!ia str.Dimitrie Cantemir - str. Muntele G•ina;

Intersec!ia str.Dimitrie Cantemir - str.Lugojului - str.Sextil Pucariu;

Intersec!ia cu inciden!• asupra trecerii de pietonii str.Dimitrie Cantemir - în dreptul PârâuluiPe!a ;

Intersec!ia str.Nuf•rului - str.Nojoridului;

Intersec!ia str.Nuf•rului - Benzin•ria Petrom - Supermarket Lotus;Intersec!ia str.Nuf•rului - str.C-tin Noica - str.Ciheiului;

Intersec!ia str.Nuf•rului - str.Morii - str. N. Sova.

În urma realiz•rii simul•rii pe tronsonul studiat s-au impus unele modif ic•ri, ce aufost deja implementate sau urmeaz• s• se realizeze. 6.2.4.1. Analiza situa•iei actuale

În figura 6.79, se arat! c! dac! se începe din Parcul 1 Decembrie spre Pia"a Cet!"iiobserv!m c! nu exist! o sincronizare perfect!. Dar luând în considerare faptul c! o mare

parte din vehiculele care vin dinspre Podul Dacia, merg spre centrul ora#ului #i deasemenea, faptul c! o mare parte din vehiculele care vin dinspre Cluj se îndreapt! spreCentru sau Parcul Traian, s-a ajuns la concluzia c! nu tot fluxul rutier se îndreapt! spreParcul 1 Decembrie. Fluxul rutier care vine dinspre centrul ora#ului #i merge spre Pia"aCet!"ii va putea ie#i din intersec"ie înainte ca fluxul rutier de la Parcul Traian s! ajung! înintersec"ia de la Pia"a Cet!"ii [70], [94-104], [121].

Principala problem! care apare este la intersec"ia de la strada Dimitrie Cantemir custrada Lugojului #i strada Sextil Pu#cariu . Aici exist! o problem! pe ambele sensuri demers, #i f!r! schimb!ri majore la modul în care timpul ,,de verde” alocat arterei principaleeste distribuit în fazele de func"ionare a programului de semaforizare, nu exist! posibilitates! se realizeze o Und! Verde pe ambele sensuri de mers. Astfel c! se consider! prioritarsensul de mers spre centrul ora#ului.

De asemenea pentru a doua parte a simul!rii nu au fost modificate componenteletemporale (V, G, R #i decalajul) de la intersec"ia Parcul 1 Decembrie, deoarece reprezint!

punctul de pornire pentru al doilea tronson studiat #i pentru a nu interveni în componenteletemporale folosite în prima parte.6.2.4.2. Modi fic•ri realizate

S-a realizat de c!tre autoare ,,Unda Verde” pornind de la intersec"ia Nuf!rul cuMorii pân! la intersec"ia Parcul 1 Decembrie (direc"ia spre centrul ora#ului) prezentat! înfigura 6.80, prin simularea cu aplica"ia programului GWTOOL, cunoscând parametrinecesari din programele de semaforizare #i m!rimile distan"elor dintre intersec"ii.

În ceea ce prive#te celalalt sens de mers exist! o und! verde pân! la intersec"iaCantemir #i chiar #i dup! o perioad! de a#teptare acolo vor mai exista situa"ii unde se vor

mai opri, în consecin"a acest sens de mers este unul destul de complicat pentru a putea fiintrodus ca #i variant! de ,,und! verde”.


33/49


Astfel, o alt• variant• prezentat• în figura 6.81 a fost f•cut• doar pentru acest sens de mersînspre ieire (cei care pleac• dinspre centrul oraului) spre cartierul Nuf•rul i apoi dinora. Astfel s-a reuit de c•tre autoare s• realizeze o ,,Und• Verde” perfect• pe por!iuneade la Parcul 1 Decembrie pân• la strada Nuf•rului intersec!ie cu strada Morii. Dar creând oastfel de ,,unda verde” s-au desincronizat semafoarele pe celalalt sens de mers.

O astfel de sincronizare poate fi utilizata pe o perioada scurta de timp pe durata oreide vârf, deoarece creaz• gâtuiri ale fluxului rutier pe direc!ia de intrare în ora.6.2.4.3. Modi fic•ri ce urmeaz• a fi realizate

Datorit• gradului avansat de ,,oboseal• fizic•” aa aa cum s-a prezentat în analizafiec•rei intersec!ii, se recomand• schimbarea automatelor CC 8000 cu noul tip de automatAS26, care are parametrii func!ionali mult mai performan!i în urm•toarele intersec!ii de petronsonul studiat [70], [94-104]:

Intersec!ia str.Dimitrie Cantemir - str.Lugojului - str.Sextil Pucariu;

Intersec!ia str.Nuf•rului - str.C-tin Noica - str.Ciheiului.

Totodat• în aceste intersec!ii se propune modificarea timpului ,,de verde” alocat

arterei principale, revizuindu-se distribui!ia sa în fazele de func!ionare a programului desemaforizare.

R•mâne deschis• spre analiz• varianta realizarii unui sens giratoriu ca cea mai bun•solu!ie de decongestionare a traficului din intersec!ia strada Nuf•rului - strada C-tin Noica- strada Ciheiului.

Fig.6.79. - Diagrama distan!elor în timp a intersec!iilor studiate în situa!ia neoptimizat•-a doua parte [70]


34/49


Fig.6.80. - Diagrama distan•elor în timp a intersec•iilor studiate în situa•ia optimizat

pentru direc •ia spre Nufrul - a doua parte [70]

Fig.6.81. - Diagrama distan•elor în timp a intersec•iilor studiate în situa•ia optimizat

pentru direc•ia spre Centru - a doua parte [70]


35/49


6.3. Contrubu•ii proprii privind munitorizarea i optimizarea traficului rutier urban

prin elaborarea unor concepte noi de semaforizare utilizând metoda proprie de

implementare a semaforiz!ri adaptive cu ajutorul dectectorilor de trafic. i a buclelor

inductive în Municipiul OradeaProblema semaforiz•rii adaptive a mai fost studiat• pe plan naional i mondial

[122], [123].Unii autori recurg la metod• ,,clasic•” de reglaj adaptiv prin utilizarea detectorilor

de trafic sau camerelor video [122], [123], dar propun i metode ,,speciale” utilizândtehnica ,,wireless” i determinând distana dintre vehicule i densitatea traficului.Rezultatul acestora ar fi selectarea adaptiv• a culorilor semaforului în sensul optimiz•rii idescongestion•rii traficului, dar deocamdat• la nivel teoretic de simulare [122], [123]. Întez• se propune i se realizeaz• concret în intersecii majore de pe raza MunicipiuluiOradea un sistem de semaforizare adaptiv original bazat pe detetectori de trafic i a

buclelor inductive montate la nivelul solului.

Ideea ,,reglement•ri adaptive a modelului etalon” are la baz• variante de programme de semaforizare, stocate ca programe PLC dependente de valori parametrice

ale densit•ii traficului, selectate automat prin intermediul detectorilor de trafic dintr -ounitate central• implementat• în PLC. 6.3.1. Studiul de caz privind solu•ia de implementare a semafoariz!rii adaptive la

intersec•ia dintre Str. Transilvaniei cu B-dul . "tefan Cel Mare

6.3.1.1. Descrierea solutiei alese pentru semaforizarea actual! a intersec•iei Str.

Transilvaniei cu B-dul. "tefan Cel Mare Semaforizarea trebuie s• rezolve urm•toarele conflicte:

· Intrarea pe strada Transilvaniei de pe B-dul !tefan Cel Mare pe sensul dinspreGara i viraj stânga ;

· Ieirea de pe strada Transilvaniei pe B-dul !tefan Cel Mare pe sensul spre Satu

Mare i viraj stânga; · Traversarea B-dului !tefan cel Mare de c•tre pietoni ;· Traversarea Str. Transilvaniei de c•tre pietoni.

Aceste conflicte sunt rezolvate printr-o semaforizare în trei faze de circulaie.

6.3.1.2. Studiul de caz privind solu•ia de implementare a semaforiz!rii adaptive la

intersec•ia Str. Transilvaniei cu B-dul. "tefan cel Mare în func•ie de scopul

urm!ritSemaforizarea adaptiv• se refer• la adaptarea timpilor ,,de verde” a fazelor de

circulaie la fluxurile de vehicule asociate. Adaptarea se poate face în dou• moduri, care nu

se exclud.

Cea mai popular• este adaptivitatea în timp real.

Dac• cererile au o frecven• mai mare decât una de prag, programat•, timpul ,,de

verde” se poate extinde pân• la unul maxim, în pai suficieni de fini, de obicei secunde.

Timpii ,,de verde” maximi, asociai fazelor de circulaie se dimensioneaz• pentru orele de

vârf. Sunt i cazuri când trebuie întrerupt• imediat faza în derulare, chiar dac• frecvena

cererilor e mai mare decât cea programat•. Aceast• întrerupere se solicit• în baza unor

urgene, a unui regim de priorit•i i a unor scheme, sau algoritmi .Metodele de adaptivitate, prezentate succint mai sus, dezvaluie complexitatea

problemei. Aceste metode pot fi combinate pentru anumite intervale orare din zi sau

s•pt•mân•.

Acest tip de adaptivitate, care nu ia în calcul constrângeri sau solicit•ri globale

survenite dintr-o zon• semaforizat• poarta numele de microreglare. Microreglarea


36/49


optimizeaz• în cadrul unor limite prestabilite timpii ,,de verde,, aloca!i fazelor decircula!ie.

Macroreglarea presupune politici zonale de optimizare. Una din aceste politici este

sincronizarea fluxurilor de vehicule într -o anumit• zon• pe anumite itinerarii cu scopul dea minimiza timpul de parcurs.

6.3.1.3. S olutia aleasa pentru semaforizarea adaptiv• a interseciei dintre B-dul !tefan Cel Mare "i strada Transilvaniei

O combina!ie între programe sincrone ajustate prin microreglare, utilizate înintervalele cu trafic ridicat "i de vârf "i programe nerestric!ionate zonal, asincrone, cuajustarea complet• a timpilor ,,de verde”, selectate la ore cu trafic sc•zut sau rarefiat, este osolu!ie promi!•toare pentru monitorizarea "i optimizarea traficului rutier.

Astfel se propune includerea detectoarelor de trafic "i a buclelor inductive ca "icomponente structurale ale sistemului modernizat de trafic a sistemul adaptiv pentru trafic

"i transport în aceast• intersec!ie din Oradea.6.3.2. Studiul de caz privind soluia de implementare a semaforiz•rii adaptive facilitând

prioritizarea tramvaielor în raport cu faza destinat• autovehiculelor în punctele deconflict care sunt int erseciile dintre liniile de tramvai "i benzile de circulaie auto din

Piata Independenei6.3.2.1. Descrierea soluiei alese pentru optimizarea traficului prin prioritizareatramvaielor în raport cu faza destinat• autovehiculelor

Solu!ia prezentat• supus• analizei în "edin!a de circula!ie, (autoarea f•când parte din acest•

comisie) a condus la posibilitatea includerii traficului din aceast• intersec!ie în circuitul execut•riiunei a"a numite “Turbo Gira!ii”, care s• decongestioneze "i s• preia fluxul rutier din aceast• zon•.Acest deziderat a condus la anularea intersectiilor semaforizate dintre strada Dimitrie Cantemir -

Calea Mare"al Averescu "i dintre strada Cele 3 Cri"uri - strada H.Heine - strada Centu Civic - P-!a

1 Decembrie, urmând ca reglementarea circula!iei s• se realizeze mixt atât prin reglement•ri cuindicatoare, cît "i prin semaforizare.

Configurarea geometric• a zonei supuse modific•rilor prin a"a numita “TurboGira!ii” a condus la creerea a dou• zone ,,de conflict” între liniile de tramvai "i benzile decircula!ie auto,iar acest lucru a dus la elaborarea unui proiect, care a fost atribuit sprerezolvare autoarei [70], [94-104], [121].

Analizând situa!ia mai sus prezentat•, s-a început elaborarea unui proiect, care s•rezolve prioritizarea tramvaielor în raport cu faza destinat• autovehiculelor, faz• la careautoarea prezentei teze a contribuit .

6.3.2.2. Studiul de caz privind soluia de implementare a semaforiz•rii adaptive prin prioritizarea tramvaielor în raport cu faza destinat• autovehiculelor în Piaa Independenei din Municipiul Oradea

A"a numita “Turbo Gira!ii” din Pia!a Independen!ei prezint• dou• zone ,,deconflict” cu liniile de tramvai, intersec!ia A "i intersec!ia B, prezentate în planulintersec!iilor în figura 6.90.


37/49


Fig. 6.90. - Planul de func•ionare a semaforizrii intersec•iilor dintre liniile

de tramvai !i benzile de circula•ie auto din Pia•a Independen•ei în varianta cu detectoare

de trafic !i bucle inductive [121]

Detec•ia tramvaiului se va realiza printr -o bucl! inductiv! situat! între "inele c!ii derulare, prezentat! în detaliu de amplasare a buclei inductive în figura 6.91.

Fig. 6.91. – Detaliu de amplasare bucl inductiv pentru detec•ia tramvaiului [121]

Fiecare sens de mers al tramvaielor va fi prev!zut cu trei bucle de detec•ie prezentate în detaliu în figura 6.91.

În figura 6.92, eate prezentat! bucla de anticipare, situat! la circa 60m înaintea


38/49


punctului de conflict, acest• bucl• este amplsat• în zona spaiului verde, zon• care este prev•zut• cu instalaie de irigare a covorului de iarb•.

Pentru înl•turarea oric•rei suspiciuni de uzur• fizic• !i de deformare a buclelorinductive datorit• mediului umed !i datorit• neregularit•ilor prezentate de stratul suport pecare acestea urmau a fi poziionate, s-a g•sit soluia care s• preia toate aceste inconveniente

datorate configuraiei zonei de amplasare.

Fig. 6.92. – Detaliu de amplasare bucl! inductiv! de anticipare pentru detec"ia

tramvaiului în zona înierbat! [121]

Fig. 6.93. – Acoperirea cu covor natural de iarb! a buclei inductive pentru detec"ia

tramvaiului în zona înierbat! [121]

Altfel spus, s-a g•sit o soluie de c•tre autoare prin montarea buclei inductive într -un material numit ,,TEGO” de form• dreptunghiular• tip figure cu goluri încastrate pentru

p•strarea umidit•ii necesar• covorului de iarb•, material care este format dintr -un placajstratificat folosit în industria auto !i care permite t•ierea unui ,,rost” în care s• fie montat•

bucla inductiv•, f•r• ca acesta s• sufere modific•ri. Acoperirea buclei !i închidereacanalului t•iat

Date post:	05-Jul-2018
Category:	Documents
Upload:	marian-sada
View:	253 times
Download:	0 times

Romocea Sanda Rezumat Teza Doctorat Semafor

Documents