Algunos semáforos no funcionan periódicamente, sino que detectan cuándo un automóvil está cerca y luego se vuelve verde. He oído que usan un sensor magnético incrustado en la carretera para detectar los automóviles a medida que se acercan. ¿Es esto correcto? ¿Usan otros medios también?
electrical-engineering
civil-engineering
traffic-light
FullmetalEngineer
fuente
fuente
Respuestas:
Como otros dijeron antes, los bucles de inducción son el método principal y más confiable: las bobinas (generalmente solo varios bucles de alambre) incrustadas en la carretera; alimenta la frecuencia dada desde un generador, en presencia de metal, la frecuencia del circuito LC cambia y el circuito del sensor detecta el cambio de frecuencia, produciendo una señal de presencia. En algunos casos, estos pueden fallar en la detección de bicicletas, pero son mucho más comunes ya que no se ven afectados por el clima (o más precisamente, el circuito de detección sintoniza los cambios lentos de frecuencia causados por el clima) y son inmunes a falsos accidentales Positivos Tenga en cuenta que los bucles se pueden localizar (~ 2 m de tamaño) o cubrir una parte larga de un carril.
La detección se realiza mediante tarjetas como estas:
y por bucles de inducción hechos con alambre tendido en ranuras como estas:
o colocados en tuberías debajo de la superficie de la carretera en el momento de la construcción (en la foto hay un bucle para la detección del tranvía, pero los bucles preconstruidos son similares)
Detección de video: las cámaras que se conectan a una tarjeta especializada con "zonas de detección" definidas a través de un software especializado detectan los vehículos. Son vulnerables al mal tiempo y tienden a producir falsos positivos por el resplandor de los faros de los automóviles, las sombras de los vehículos en el carril vecino y demás, pero en ciertos casos, principalmente donde la superficie de la carretera hace que sea imposible instalar bucles de detección (grava o mala superficie de la carretera) son preferidos Además, las tarjetas de detección de video son significativamente más caras que las tarjetas para bucles de detección.
Existen algunas técnicas menos utilizadas como la geomagnética (detección de cambios en el campo magnético; estas dependen en gran medida del tamaño del vehículo, por lo que un camión grande puede activar un sensor en el carril vecino, pero son más duraderas), radar (detecta solo vehículos en movimiento * - pero se usan con frecuencia para detectar peatones ya que rara vez permanecen inmóviles), láser (que mide la distancia a la superficie de la carretera; el vehículo en el camino cambia la distancia medida. Bastante confiable pero solo detección de puntos, no detección de área).
A continuación se muestra un sensor geomagnético:
y sensores de radar (corto alcance para peatones y bicicletas, y largo alcance, para automóviles):
He oído hablar de neumáticos y piezoeléctricos, pero nunca los he visto en uso para el control del tráfico, probablemente problemas de desgaste y durabilidad; Sé que se usan para barreras automatizadas para estacionamientos, pero obviamente admiten un orden de magnitud de tráfico más bajo.
Para el tráfico de transporte urbano, los vehículos están equipados con una computadora de a bordo con una radio de corto alcance (hasta 500 m) y GPS, y transmiten mensajes sobre cómo ingresar "puntos de control" predefinidos al sistema de tráfico, junto con datos sobre dirección de giro prevista, retraso con respecto al horario y algunos otros, permitiendo que el controlador priorice. Una alternativa es un sistema que alimenta la posición del vehículo a una unidad central, que luego contacta a los controladores con mensajes sobre la priorización de estos vehículos.
Por último, pero no menos importante, las cámaras / sensores que detectan luces estroboscópicas de frecuencia específica dan prioridad inmediata a los vehículos de emergencia que se aproximen. (y tome una foto del vehículo en cuestión para evitar abusos).
Los controladores pueden comunicarse entre sí y compartir los estados de sus detectores, por lo que dos controladores pueden usar los detectores de cada uno, por ejemplo, cuando están a poca distancia el uno del otro.
Se utilizan dos bucles de inducción a corta distancia (~ 1m) entre sí para determinar la velocidad y la longitud de los vehículos, lo que hace posible la adaptación a vehículos más largos o más lentos. Otra aplicación de pares de bucles de detección cerca uno del otro es en detectores direccionales: basándose en el orden en que se activan los bucles vecinos, se puede determinar la dirección en que se mueve el vehículo. Esto rara vez se usa para automóviles, pero si una sola línea ferroviaria con tranvías (tranvías) que se mueven en ambas direcciones cruza una carretera, los mismos dos pares de detectores pueden activar la luz verde para el vehículo y luego registrarlo cuando termine de cruzar la calle, independientemente de su dirección ya que los pares pueden generar señales de "aproximación / salida".
Un detector especial "virtual" compuesto por dos bucles en un carril en una distancia considerable mide la longitud de la cola de los automóviles, lo que permite predecir el tiempo necesario para desocupar el carril (y hacer que las "pantallas de cuenta atrás del tiempo" sean viables).
Otro tipo especial de detector es uno de "bloqueo", colocado en el centro del cruce (cámara) o detrás de él, en el carril de "salida" (generalmente un circuito de detección); su propósito es retrasar / bloquear la entrada hasta que se desocupe el cruce, o evitar bloquear el cruce si se forma un atasco en el carril de "salida" y los vehículos nuevos no pueden salir.
Tenga en cuenta que este es el conjunto "estándar", pero dado que los controladores pueden aceptar una señal estandarizada de 24 V / 'contacto', se puede usar cualquier fuente genérica, por ejemplo, un control remoto por infrarrojos para habilitar esa dirección específica que se usa en 0.1% de los casos , activada por el propietario de la casa con el camino de entrada directamente en el cruce, o por un gatillo manual desde una puerta de fábrica para permitir que un camión entre / salga, o cualquier necesidad que surja.
A continuación se muestra una tarjeta genérica de 16 entradas / 16 salidas. Por lo general, se usan para botones peatonales (y lámparas), pero pueden proporcionar señal desde fuentes arbitrarias y controlar dispositivos de punto final arbitrarios.
En algunas ciudades, los detectores funcionan en "pares" de dos tipos; por ejemplo, los bucles de detección son muy confiables para detectar vehículos, pero el estrés mecánico del transporte pesado puede dañarlos y repararlos no es un asunto trivial. La tarjeta puede detectar un bucle dañado (generalmente circuito abierto -> sin frecuencia o cortocircuito -> frecuencia muy alta) y en tal caso el controlador comienza a usar un sensor de respaldo, por ejemplo, radar o láser.
Y solo una captura de pantalla de uno de los controladores que muestra el mapa con detectores que muestran su estado en vivo (azul = activo). Tenga en cuenta que el detector en el extremo derecho no pertenece a este controlador; son datos compuestos de un controlador vecino, de modo que el camino corto que conecta los dos no se congestione, siempre y cuando haya automóviles esperando en la zona de congestión potencial, ya no se permitirá el acceso desde otras direcciones.
* Tenga en cuenta que si bien los detectores de radar solo pueden detectar automóviles en movimiento, eso no significa que no se puedan usar como una solución independiente ("solo soporte"). A veces, los bucles de inducción también se colocan en lugares incorrectos (por varias razones, la incompetencia del inversor no es el menor de ellos), por lo que los automóviles se detienen detrás / entre ellos y no los activan durante la luz roja. Esto todavía no es un problema muy grande ya que cualquier detector se puede configurar como uno con "memoria". Cualquier vehículo que active momentáneamente un detector de este tipo hará que mantenga el estado activo hasta que se encienda la luz verde en el carril asociado, y luego actuará normalmente ("olvidadizo") durante la luz verde. También tenga en cuenta que este es el comportamiento predeterminado para los botones de peatones.
Por supuesto, esto no es ideal, ya que un vehículo puede quedar atrapado fuera de la zona de detección exactamente durante el cambio de verde a rojo, o (por ejemplo, debido a una falla del conductor) perder todo el ciclo verde por completo. Aún así, estos son casos relativamente raros, especialmente porque otro vehículo que se aproxima generalmente activará el detector de todos modos.
fuente
Hay dos técnicas de uso común.
El primero es bucles de inducción cortados en la superficie de la carretera. El metal en la carrocería de un vehículo induce una corriente en el circuito cuando el vehículo pasa sobre él.
El otro es cámaras / radar (ya sea Doppler microondas para vehículos en movimiento, o infrarrojos para vehículos estáticos en la línea de parada), típicamente montados en la parte superior del semáforo:
Existen otras técnicas, mucho más raras, que pueden incluir una cámara de luz visible para circunstancias especiales; y bucles neumáticos para luces temporales. Ah, y alguien en algún lugar probablemente también haya usado sensores piezoeléctricos.
fuente
El bucle de inducción es el más confiable para la conmutación bajo demanda. Aunque tiene el inconveniente de que las motocicletas son más difíciles de detectar porque tienen menos metal para detectar. Existe un problema similar para los automóviles de fibra de carbono.
Por lo general, el radar solo se usa para extender los tiempos verdes, ya que solo puede detectar vehículos en movimiento de manera confiable.
Algunas intersecciones usan una cámara y reconocimiento de imagen para activar detectores virtuales. Estos tienen la ventaja de que puede lidiar con la descarga de un camión justo en la intersección (ignorándolo y moviendo el lugar para detectarlo al lado).
Los vehículos de transporte público (tranvías y autobuses) pueden estar equipados con transpondedores que registran bucles especiales que permiten al controlador de intersección saber hacia dónde debe ir el autobús y darle verde antes y extender el verde más allá del límite normal (o darle verde en absoluto).
fuente