Радарная система обнаружения транспортных средств для систем предупреждения на ЖД переезде
Аннотация
Для маршрутов высокоскоростного железнодорожного сообщения обычно используются железнодорожные переезды с четырехквадрантными воротами (шлагбаумами), где для каждой полосы движения предусмотрены въездные и выездные шлагбаумы. Это требует надежного обнаружения транспортных средств в зоне переезда для управления выездными шлагбаумами, позволяя транспортным средствам на переезде выезжать до их опускания.
Для обнаружения транспортных средств в зоне переезда обычно используются индуктивные петли или магнитометрические решетки, врезаемые в дорожное полотно. Хотя эти устаревшие технологии в целом работают удовлетворительно, они имеют ограниченный срок службы и подвержены повреждениям из-за перепадов температур и перекладки дорожного полотна. В случае необходимости замены, работы по перекрытию проезжей части обязательны, что подвергает железную дорогу длительным задержкам и повышенным рискам безопасности, от которых страдают как автомобилисты, так и рабочие бригады. Кроме того, в интрузивных (монтируемых в дорожное полотно) технологиях обнаружения отсутствует присущая системе избыточность и комплексный процесс измерения производительности и надежности.
В отличие от этого, радиолокационные датчики, установленные над переездом и вне его, контролируют весь переезд и обеспечивают уникальное дублирующее покрытие за счет использования двух радаров, расположенных на противоположных сторонах переезда.
В данной статье описывается процесс адаптации и тестирования радара, используемого для контроля перекрестков на автомагистралях и дорогах, для применения на железнодорожных переездах с четырехсторонними шлагбаумами.
Разработка и испытание радиолокационного средства обнаружения присутствия транспортного средства на переездах через железнодорожные пути показали потенциальное улучшение характеристик надежности, безопасности и стоимости жизненного цикла по сравнению с традиционным использованием в отрасли индуктивных петель. В ходе серии проверочных испытаний двойная микроволновая радарная система сравнивалась с индуктивными петлями. Испытания, в ходе которых оценивалось место установки, размер и расположение транспортного средства, экологические и метеорологические характеристики, а также сценарии отказоустойчивости, показали, что характеристики двойной радарной системы равны или превосходят характеристики массива встроенных индуктивных петель на реальных железнодорожных переездах.
Более чем 4-месячные испытания с участием более 120 000 транспортных средств не выявили ни одного случая пропуска автомобиля ни в петлевой системе, ни в системе с двумя радарами.
В обеих системах были зафиксированы случаи, когда транспортные средства случайно обнаруживались на обеих полосах движения, а не на одной, особенно когда эти транспортные средства проезжали через переезд близко к центру проезжей части. В целом, граница обнаружения радарной системы оказалась более точной, чем у петлевой системы, о чем свидетельствует частота обнаружения автомобилей на соседних полосах: 406 для радарной системы и 4 673 для петлевой системы обнаружения. В то же время, в результате многократных переотражений, радарная система все же обнаруживала транспортные средства на соседних полосах (29 случаев из 120 130 транспортных средств или 0,024 процента).
Испытания также показали способность радарной системы в некоторых случаях обнаруживать пешеходов и велосипедистов, хотя пока не определено, должно ли их присутствие в островке перехода влиять на выездные ворота.
По неустановленным причинам ложные срабатывания петлевой системы происходили 68 раз (0,057 процента), в то время как ложные срабатывания радарной системы происходили 27 раз (0,022 процента). Сильный дождь или снег вызвал ложные обнаружения радара в 14 случаях в течение 4-месячного исследования, что, очевидно, было результатом движения значительного скопления поверхностных вод. Увеличение параметров затухания радара уменьшило количество ложных обнаружений, и предполагается, что использование настройки временной задержки для зон радара может еще больше уменьшить или устранить ложные обнаружения, вызванные дождем.
По оценкам подрядчиков, типичная стоимость установки индуктивных петель для двухколейного переезда составляет 36 680 долларов США, что примерно на 25 процентов больше, чем стоимость установки двойной радарной системы, оцениваемой в 27 500 долларов США. В смету включены материалы, трудозатраты на установку, подземное бурение под кабель, а в случае с индуктивными петлями — фрезерование и укладка дорожного полотна.
Как правило, срок службы индуктивных петель составляет 4-6 лет из-за движения дорожного покрытия в результате перепадов температур, деформации контура под воздействием веса транспортных средств и повреждения контура в результате перекладки и ремонта дорожного покрытия. Радарная система обещает более длительный срок службы и более низкую стоимость жизненного цикла. Среднее время наработки на отказ (MTBF) радарной системы рассчитано на 10 лет. Благодаря более высокой наработке на отказ и значительно более низкому среднему времени на ремонт (MTTR), составляющему 6 часов, доступность радиолокационной системы составляет 99,99%. Для сравнения, у петлевых систем показатель доступности колеблется между 98,8 и 99,5 процентами.
Кроме того, используя присущую радару способность распознавать движущиеся и неподвижные транспортные средства, было разработано недорогое средство обнаружения и передачи предупреждений о транспортных средствах, которые застряли, поломались или намеренно оставлены на переезде.
Было показано, что оповещение о транспортных средствах или других крупных препятствиях, которые остались неподвижными в зоне переезда, возможно с использованием любого типа проводной или беспроводной сети и других сетей связи и управления поездами.
Обнаружение транспортных средств в железнодорожной отрасли
Обнаружение транспортных средств применяется на пересечениях автомобильных и железных дорог для влияния на работу выездных шлагбаумов в системах предупреждения, в качестве дополнительной меры безопасности в тихих зонах и на высокоскоростных железнодорожных путях. Обнаружение транспортных средств также является одним из ключевых функциональных требований для усовершенствованных железнодорожных переездов в области контроль и управления.
Описанная в настоящем документе технология обнаружения на основе радара имеет потенциал для успешной адаптации к применению на железнодорожных переездах, обеспечивая значительные улучшения по сравнению с интрузивными решениями по обнаружению транспортных средств.
Режимы работы выездных ворот (шлагбаумов)
Существует несколько режимов работы выездных шлагбаумов в четырехквадрантной конфигурации. В режиме «работы по времени», опускание выездных шлагбаумов задерживается на определенное количество секунд после того, как въездные шлагбаумы начинают движение вниз, чтобы позволить транспорту освободить переезд. В таком режиме транспортные средства, которые могут находиться на переезде в момент срабатывания системы предупреждения, не влияют на опускание выездных шлагбаумов. Этот режим работы обычно используется при низком риске скопления транспортных средств (очереди) на переезде или в качестве резервного варианта динамического режима.
При «динамическом режиме» работа выездных шлагбаумов основывается на наличии транспортных средств на переезде в пределах минимального расстояния до пути. Динамический режим следует использовать в тех случаях, когда существует опасность движения задним ходом или остановки на переезде, например, на перекрестках, автобусных остановках и подъездных путях в непосредственной близости от переезда.
Технологии обнаружения транспортных средств
Было разработано и внедрено множество методов обнаружения транспортных средств, с разной степенью успеха и удовлетворенности. В их число входят технологии, использующие инфракрасное излучение, видеоаналитику, микроволновую технологию, а также встраиваемые в дорожное полотно технологии, такие как магнитометры и индуктивные петли.
Инфракрасное излучение и видео
Видимое и невидимое световое излучение (например, инфракрасное) работают на длинах волн, которые перекрываются дождем и снегом, а иногда и полностью подавляются фоновым солнечным светом. Несмотря на совершенствование видеосистем и возможность аналитической обработки для распознавания и классификации транспортных средств, эти системы ненадежны без достаточного уровня освещенности. Подобно системам обнаружения в ближней видимой области света, видеоаналитические системы работают неудовлетворительно при наличии дождя, тумана, снега или слепящего яркого солнечного света.
Микроволновый радар
Микроволновые и сверхширокополосные радарные системы имеют преимущество, поскольку работают на гигагерцовых длинах волн, которые проходят сквозь дождь, снег и туман. Они не зависят от оптической видимости, уровня окружающего освещения и не подвержены влиянию фонового солнечного света. Однако для охвата большой зоны обнаружения, необходимой на переезде, требовалось либо множество радаров и отражателей, либо радары с механическим или оптическим сканированием. Стоимость и сложность таких радарных систем в целом сделали их неудовлетворительными и непомерно дорогими для применения на железных дорогах.
Технологии обнаружения встраиваемые в дорожное полотно
Магнитометры и индуктивные петли работают на простых физических принципах, обнаруживая изменения в магнитном поле или индуктивности, возникающие под воздействием приближающегося транспортного средства с достаточным количеством металла. Но эти датчики встраиваются в само дорожное полотно и это имеет ряд недостатков и неудобств. Сеть магнитометров связывается с локальным концентратором, что создает сложности, связанные с локальной беспроводной сетью, влияет на надежность и добавляет к стоимости жизненного цикла ответственность за обслуживание батарей.
Индуктивные петли. Основные принципы работы
Для обнаружения транспортных средств в целях управления сигналами светофора или механическими воротами обычно используются индуктивные петлевые датчики, заглубленные в дорожное полотно. Индуктивность намотанного провода врезанного в дорожное полотно на несколько сантиметров, изменяется, когда транспортное средство с достаточным количеством металла проезжает над дорогой в пределах допустимой высоты, заставляя систему обнаружения выдать сигнал вызов транспортного средства на контроллер.
В железнодорожной отрасли также используются системы обнаружения на базе индуктивных петель. Однако индуктивные петли не являются идеальными по трем причинам — относительно короткий срок службы, негативные последствия от установки и обслуживания массива петлевых датчиков, заглубленных в дорожное полотно железнодорожного переезда, и отсутствие резервирования и мониторинга производительности на уровне системы.
Основные направления для улучшения
Поскольку индуктивные петли заглублены в дорожное полотно, они подвергаются воздействию окружающей среды, что может привести к преждевременному сокращению срока их службы. В результате разрушения дорожного покрытия, сдвига асфальта, повреждений, вызванных циклами замораживания и оттаивания, или перекладки дорожного полотна, когда любая часть петли или связанная с ней «контрольная петля» (описана ниже) выходит из строя, вся петля и контрольные петли в сборе должны быть заменены.
Исходя из местных эксплуатационных требований и при отсутствии резервных или вторичных систем обнаружения, процесс замены может привести к длительным задержкам поездов, пока подрядчики привлекаются к работе и выполняют процесс переустановки. Более того, вышедший из строя узел петли невозможно извлечь из дорожного полотна, поэтому он уничтожается, что исключает возможность анализа неисправности.
Хотя в заглубленных индуктивных шлейфах используются расположенные рядом «контрольные шлейфы» в качестве средства проверки работоспособности системы обнаружения, они проверяют только способность детекторной петли воспринимать контрольную петлю, находящуюся под напряжением. В настоящее время не существует средств для всесторонней проверки или подтверждения надежности заглубленной индуктивной петли. В связи с физическими особенностями обнаружения изменений индуктивности, вызванных металлическим содержимым проезжающего транспортного средства, несколько индуктивных шлейфов не могут работать рядом. Следовательно, не существует способов размещения петель для достижения избыточной способности обнаружения в зонах в пределах ЖД переезда.
Поскольку петлевые системы не должны находиться в непосредственной близости от рельсов, петлевые массивы охватывают только часть всей площади переезда, которая еще больше ограничивается при использовании готовых переездных панелей.
Сокращение срока службы оборудования и отсутствие резервирования системы увеличивают вероятность того, что система предупреждения о пересечении переезда перейдет в аварийный режим работы.
Опыт использования индуктивных петель
В рамках исследовательского проекта, в котором оценивалась общая надежность систем предупреждения о пересечении, компания Union Pacific Railroad оснастила 69 четырехквадрантных переездов. На этих объектах использовалась система управления выездными шлагбаумами вместе с массивом индуктивных петель для обнаружения транспортных средств.
Процесс монтажа петель включает в себя процесс врезания петель в асфальт, установка распределительных коробок на обочине, нанесение финишного слоя асфальта и прокладку кабелей. Менеджеры по обслуживанию сигнализации отметили, что на 14 из 69 участков (20%) потребовались раскопки и повторные работы после укладки финишного слоя асфальта. Точная причина этих первоначальных отказов системы индуктивных петель не была детально изучена. Распределительные коробки были извлечены из асфальта и переделаны или заменены. В компании предполагают, что эти отказы были вызваны производственными дефектами, спровоцированными или усугубленными нанесением асфальта или попаданием влаги.
Когда индуктивные петли или их компоненты выходят из строя из-за повреждений при монтаже или под воздействием факторов окружающей среды, их необходимо заменить. Процесс замены включает в себя поверхностный распил, который разрушает полотно и существующие петли, что делает невозможным проведение анализа после выхода их из строя. С момента установки 8 из 69 петель (12%) потребовали замены, опять же из-за факторов, которые невозможно проанализировать. Тем не менее предполагается, что периодические отказы петель в значительной степени зависят от движения дорожного покрытия, вызванного сезонными колебаниями температуры.
При изменении ширины дорожного полотна и разметки необходимо перемещать петли в новые места. Множественные штробы значительно сокращают срок службы дорожного покрытия.
В процессе модернизации ЖД переездов, устанавливаются бетонные шпалы и новые рельсы, что приводит к необходимости разрушения и последующей повторной установки 100% петель. Независимо от того, связано ли это с первоначальной установкой, переустановкой в связи с ограниченным сроком службы или модернизацией переезда, процесс монтажа петли обычно обходится в 1000 долларов США на распиловку дорожного покрытия плюс стоимость самой новой петли.
Еще более важным является необходимость потратить один или два дня, которые обычно требуются для привлечения подрядчика для выполнения ремонтных работ и замены, в течение которых нужно вводить ограничения скорости на переезде.
Также было замечено, что электромагнитное воздействие грозы на окружающую среду вызывает ложные срабатывания петель и аномальное поведение системы. Заблокированные в таком состоянии, выездные шлагбаумы оставались в поднятом положении до тех пор, пока следующий поезд, проходящий через переезд, не проезжал через переезд. Хотя в этом случае ложно сработавший датчик сбрасывается, это обычно фиксируется и сообщается поездной бригаде, что требует введения о снижении скорости на переезде до тех пор, пока обслуживающий персонал не проведет расследование и не снимет запрет об ограничении скорости на переезде.
Обнаружение транспортных средств с помощью радара
Современное состояние техники
Неинтрузивные микроволновые радары обнаружения транспортных средств для управления движением на перекрестках становятся все более популярными, обеспечивая уровень производительности системы индуктивных контуров без недостатков связанных со строительством на проезжей части. Как правило, эти устройства обеспечивают обнаружение транспортных средств у СТОП-линий для управления фазами светофора (красный, зеленый, левый поворот, правый поворот), а также для снижения рисков в зоне дилеммы (путем продления зеленого или желтого сигнала, чтобы позволить приближающимся на высокой скорости автомобилям проехать через перекресток).
Несмотря на очевидные преимущества установки вне дорог, микроволновые радары, разработанные для использования на транспортных развязках, не были сертифицированы для использования на железной дороге. Например, в случае сбоя, аварийный режим, к которому возвращается типичный контроллер перекрестка, — это режим «мигания желтым». В этом режиме ответственность за предотвращение инцидентов на перекрестке возлагается на автолюбителей, приближающихся к перекрестку. Хотя такая стратегия адекватна для перекрестка, она неуместна на железнодорожном переезде, где одним из «транспортных средств» является 3000-тонный грузовой поезд, движущийся с большой скоростью. Соответственно, любая система обнаружения транспортных средств, используемая на железнодорожных переездах, должна включать в себя более высокий уровень проверки работоспособности системы и резервирования, чтобы соответствовать более высоким требованиям безопасности на железной дороге.
Требования к функциональным характеристикам решения для обнаружения транспортных средств с помощью радара
Цель данной работы заключалась в определении возможных радаров, которые были успешно применены на транспортных перекрестках и автомагистралях, адаптации этих технологий, где это необходимо, для соответствия функциональным и экологическим требованиям железнодорожного применения, и проверке результатов на реальных объектах.
Задачи системы обнаружения, не считая преимуществ, связанных с установкой вне дорожного полотна, включают:
Отсутствие сложного механического или оптического сканирования для охвата всей зоны
Возможность использования двух радаров, работающих совместно, для достижения активного резервирования и перекрестной проверки характеристик
Возможность обнаружения как движущихся, так и остановившихся транспортных средств
Проверенная производительность и наработка на отказ в соответствующих приложениях
В результате анализа ведущих поставщиков дорожных радаров выбор пал на компанию Wavetronix и ее матричный радар SmartSensor. Компания располагает базой из более чем 20 000 радарных устройств обнаружения транспортных средств, в основном для мониторинга транспортных перекрестков и автомагистралей. Компании Wavetronix представила свой радар Matrix (он же Аркен-Кросс) для основного применения — обнаружения транспортных средств на СТОП-линиях. Это устройство обладает определенными характеристиками, которые делают его особенно привлекательным для установки на железнодорожных переездах.
Особый интерес представляет интеграция 16 отдельных радаров в одном корпусе, что обеспечивает 90-градусный сектор покрытия, достаточным для полного покрытия типичного железнодорожного переезда. Два детектора, установленные на опорах рядом с зоной переезда, позволяют индивидуально контролировать весь переезд, обеспечивая резервирование и перекрестную проверку характеристик, отсутствующие в системах обнаружения на базе петель.
Поскольку радарные устройства Matrix (Аркен-Кросс) являются FMCW-радарами, а не CW, они не основаны на обнаружение доплеровского сдвига и, следовательно, способны обнаруживать остановившиеся автомобили, выполняя еще одну важную задачу решения на основе радара.
Расчетное время наработки на отказ для радара составляет более 10 лет, что не является неожиданностью, учитывая, что твердотельное устройство надежно установлено и не подвергается воздействиям связанных с установкой на дороге и слоями горячего асфальта после установки.
И наконец, благодаря коммерческому использованию радара в существующих системах управления дорожным движением производитель разработал готовый набор приложений для конфигурации, что сделало установку и настройку относительно простыми. Эти вспомогательные приложения позволяли в режиме реального времени проводить визуальную проверку позиционирования радара и зон обнаружения.
Технические аспекты радара Wavetronix Smart Sensor Matrix (он же Аркен-Кросс производства ИТЕЛДОР)
Эволюция технологии, лежащей в основе радаров Matrix или Аркен-Кросс
Аркен-Кросс — это усовершенствованный радарный детектор присутствия транспортных средств, предназначенный для точного обнаружения остановленных и движущихся транспортных средств в заданных пределах. Для этого он использует массив лучей радарных антенн, которые дают ему виртуальное изображение дорожного полотна в реальном времени. Радарный датчик создан на основе технологии, проверенной на дорогах по всему миру в течение более 20 лет. Опыт, накопленный за эти 20 лет, позволяет использовать уникальные технологии и алгоритмы для решения проблем дорожного движения.
Первый предшественник Аркен-Кросс — это радар с одной антенной, который использовался для подсчета транспортных средств, проезжающих перед датчиком. Этот датчик использовался в основном на автомагистралях для подсчета количества проезжающих автомобилей. Датчик следующего поколения — Аркен — включает в себя два луча антенны. Это позволило датчику создать радарную ловушку скорости для точного измерения скорости отдельных автомобилей. Кроме того, этот датчик был способен обнаруживать транспортные средства в пять раз лучше, чем датчик предыдущего поколения, что сделало обнаружение транспортных средств более простым и точным.
Эти радары-предшественники продемонстрировали технологию, в которой главным образом использовалось повышение разрешающей способности и использования нескольких антенных лучей, которые потребуются для создания надежного детектора присутствия на дорожном перекрестке.
FMCW против CW радара в обнаружении остановленных транспортных средств
Радар приобрел репутацию неспособного обнаруживать остановившиеся автомобили, поскольку ранние системы использовали фильтры для уменьшения отражений обратного сигнала от фоновых объектов, таких как деревья и столбы, которые также отфильтровывали остановившиеся автомобили. Обычные, CW-радарные системы с трудом обнаруживают остановившиеся автомобили, поскольку эти автомобили неотличимы от общего фона, когда они не обладают скоростью.
Аркен-Кросс способен обнаруживать как остановившиеся, так и движущиеся транспортные средства благодаря своей способности распознавать разницу в мощности между обратными сигналами от транспортного средства и сигналами от других объектов на проезжей части.
Использование частотно-модулированной непрерывной волны (FMCW), позволяет датчику разделять объекты в радиусе действия, даже если они не находятся в движении. Различение от объектов, которые всегда неподвижны (столбы, здания и т.д.), осуществляется с помощью сложных алгоритмов, которые постоянно «изучают» окружающую среду датчиков и начинают игнорировать объекты, которые остаются неподвижными более 15 минут.
В отличие от CW-модуляции, FMCW-радар способен определять дальность до объектов в своем поле зрения. Для этого он посылает электромагнитные волны, которые изменяются от начальной частоты до конечной частоты (известной как полоса пропускания). Через некоторое время после отражения от объектов в поле зрения он получает обратные или отраженные волны. Когда возвращенные волны смешиваются с исходными волнами, генерируется сигнал с частотой, пропорциональной расстоянию, которое прошли возвращенные волны. Поэтому объекты, расположенные дальше, будут иметь сигнал с более высокой частотой, чем объекты, расположенные ближе.
Способность различать два близко расположенных объекта зависит от разницы между начальной и конечной частотами — так называемой полосы пропускания. Чем больше полоса пропускания, тем ближе друг к другу могут находиться два объекта, но при этом их можно различить. Датчик Аркен-Кросс использует полосу пропускания около 250 МГц, что обеспечивает различимость объектов на расстоянии около 0,6 метра.
Область обзора радара - один луч по сравнению с несколькими лучами
Радары
Поле зрения радара определяется шириной луча. Если ширина луча большая, то радар сможет обнаруживать объекты, расположенные дальше от угла обзора передней части датчика. То есть он может обнаружить объекты, находящиеся дальше справа или слева от передней части датчика, по сравнению с датчиком с меньшей шириной луча. Недостатком большей ширины луча является то, что он не может обнаружить объекты на таком же расстоянии, как датчик с более узкой шириной луча. Радар с одной антенной и лучом не может определить, насколько далеко слева или справа находится объект по сравнению с передней частью датчика. Для получения этой информации датчику необходимо более одного луча. Механическое или оптическое управление одним лучом для охвата большой площади, используемое в авиационных радарах, считается слишком сложным для применения на дорогах из-за их повышенной стоимости и требований к обслуживанию.
Датчик Аркен-Кросс использует массив из шестнадцати радиолокационных лучей, распределенных по дуге в девяносто градусов. Используя эти шестнадцать антенн, он может определять как дальность, так и угол до объекта. Кроме того, благодаря использованию шестнадцати лучей, что увеличивает угол, в пределах которого датчик обнаруживает объекты, он может иметь узкую ширину отдельных лучей, что увеличивает дальность обнаружения до более чем 40 метров от датчика.
Используя такую архитектуру, датчик может точно обнаруживать транспортные средства в радиусе 40 метров под углом 90 градусов и непрерывно контролировать на предмет обнаружения транспортных средств обширную территорию в режиме реального времени.
Алгоритмы слежения
Для обеспечения точного обнаружения транспортного средства Аркен-Кросс использует алгоритмы слежения. Поскольку датчик не ограничивается наблюдением за фиксированной точкой на проезжей части, как индуктивные петли, он может обнаруживать «следы» объектов (треки) задолго до того, как они достигнут интересующего места на проезжей части. Отслеживание помогает датчику решать такие проблемы, как, например, когда крупный автомобиль, находящийся ближе к датчику, закрывает обзор транспортному средству, находящемуся дальше. Отслеживание также позволяет датчику обнаружить нестандартное поведение, такое как развороты и смена полосы движения в зоне обнаружения.
Пользовательский интерфейс для настройки и проверки
Датчики легко установить и настроить с помощью конфигурационного программного обеспечения. Программное обеспечение для настройки дает пользователю двухмерное представление о дорожном движении, как его видит датчик. Это позволяет легко разместить полосы движения, зоны обнаружения и настроить выходные каналы.
Это же программное обеспечение используется для проверки того, что размещение и конфигурация датчика обеспечивают требуемые характеристики. Это возможно благодаря тому, что пользовательский интерфейс отображает обнаруженный трафик, состояние зоны и канала в режиме реального времени.
Определение аппаратных и программных решений для применения на железной дороге
Первоначальные испытания на штативе
Радар был испытан и оценен для возможного использования в системах обнаружения транспортных средств на железнодорожных переездах. Хотя для обеспечения резервирования предполагается совместная работа как минимум двух радаров, первоначально был развернут один радар на 4,5 метровом штативе для сбора исходных данных о производительности. Приложение для установки и настройки обеспечило автоматическое определение полос движения с минимальной корректировкой, необходимой для уточнения ширины полосы и расположения СТОП-линий. Существующие алгоритмы классификации и обнаружения транспортных средств работали удовлетворительно. Изучение рабочих характеристик и данных обнаружения, полученных в ходе этих первоначальных испытаний, выявило некоторые ситуации обнаружения, которые необходимо учитывать при любом использовании радара на железнодорожных переездах.
Задержки обнаружения
Схема обнаружения с сектором в 90 градусов и длиной сторон 40 метров, полностью покрывает большинство ЖД переездов. Любое транспортное средство в пределах поля зрения обнаруживается и отслеживается радаром. Однако было отмечено, что транспортные средства, въезжающие в зону обнаружения со стороны дуги, обнаруживаются на 0,5-1,0 секунды раньше, чем транспортные средства, въезжающие в зону обнаружения со стороны одного из радиусов.
Наблюдаемая задержка не считается критической для применения в связи с предполагаемым использования дублирующих, взаимодополняющих радаров по причинам, связанным с системным резервированием и перекрестной проверкой радаров. В этой топологии каждый из двух радаров предлагает точку въезда на дуге для встречных транспортных средств, въезжающих на перекресток. В ходе обсуждения с компанией Wavetronix выяснилось, что транспортные средства, въезжающие в зону обнаружения со стороны дуги, фактически обнаруживаются и отслеживаются намного раньше, ещё до того момента, когда они достигают 40-метровой зоны обнаружения.
Перекрытие транспортных средств
Алгоритмы обнаружения Wavetronix, разработанные с целью предотвращения ложных, а не пропущенных обнаружений, очевидно, стремятся отслеживать транспортные средства, движущиеся в любом направлении, даже если они «заслонены» более крупным и высоким транспортным средством на переднем плане. Хотя компенсация перекрытия радара «помнила» автомобили, которые были временно скрыты за большим автомобилем на переднем плане, были случаи, когда «закрытый» автомобиль не был замечен радаром, установленным на 4,5 метровой треноге.
Хотя такие случаи были редки и их можно минимизировать большей высотой установки датчика, перекрытие транспортных средств не считается критической для предполагаемого применения по следующим причинам:
Два, взаимодополняющие друг друга радара по существу устраняют возможность того, что более крупное и высокое транспортное средство может скрыть небольшое транспортное средство, поскольку существует несколько точек обзора.
Если перекрытие и происходит, то оно обнаруживается в зоне переезда, что позволяет контроллеру отреагировать на ситуацию в соответствии с требованиями динамического режима управления.
Другие отмеченные требования к применению на железной дороге
Электрические характеристики, соответствующие стандарту AREMA
Дальнейший анализ технических характеристик радара и его электронных блоков показал, что для достижения требований по изоляции от земли и пробою диэлектрика, изложенных в AREMA 11.5.1 для оборудования класса С, необходимы источники питания и модули выходных реле, соответствующие требованиям AREMA.
Активное резервирование
Несколько радаров могут контролировать одну и ту же зону обнаружения без помех. Каждый радар может индивидуально подавать сигналы о событии обнаружения в 16 зонах в своей зоне обнаружения. Для обеспечения активного резервирования два радара устанавливаются на вершине мачт въездных (или выездных) ворот, обеспечивая дублирующие и дополняющие друг друга зоны обнаружения. Идентичные зоны в пределах каждой полосы движения устанавливаются для каждого радара таким образом, чтобы выходные данные о событиях обнаружения, логически объединенные по принципу ИЛИ, относились к одним и тем же обнаруженным транспортным средствам в одних и тех же точках и в одних и тех же зонах обнаружения на переезде. Эти отдельные выходы радаров постоянно сравниваются на предмет совпадения обнаружения, что обеспечивает метод перекрестной проверки системы, невозможный в системах с интрузивными детекторами. Предполагается, что система будет вести отдельные журналы регистрации событий обнаружения, что позволит пользователям выявлять ситуации, когда события обнаружения могут начать немного отличаться от одного радара к другому, что указывает на необходимость корректировки физического расположения радаров.
Резюме по адаптации радара к AREMA и железнодорожным приложениям
На основе первоначальных исследований и технических оценок, а также в рамках подготовки к официальным испытаниям радара Wavetronix в условиях ЖД переезда, были разработаны и внедрены следующие изменения:
— Двунаправленная система обнаружения полос движения
— Интерфейсы питания и выходные реле, соответствующие стандарту AREMA
— Двойной радар, совместная работа с отслеживанием совместных обнаружений
Тестирование
Установка
Целью испытания было установка двух радарных устройства Matrix (Аркен-Кросс) на каждой из мачт выездных ворот, расположенных так, чтобы обеспечить дополнительные «точки обзора» и совместную работу в дублирующем режиме. Для поднятия радарных устройств на оптимальную высоту 5,5-6 метров над проезжей частью использовались удлинительные трубы. Установка каждого из двух радаров заняла около двух часов, включая прокладку кабеля связи каждого датчика от распределительной коробки мачты шлагбаума до сигнального домика на перекрестке.
Хотя каждый из радаров обладает способностью обнаруживать транспортные средства на любой из восьми двунаправленных полос движения, на тестируемом переезде использовались только две полосы движения. До шестнадцати зон обнаружения могут быть нанесены на каждую полосу движения, каждая из которых представляет собой четырехсторонний многоугольник, который может быть размещен в любом месте зоны обнаружения. Первоначально на переезде использовались две зоны — одна для восточной полосы движения и одна для западной полосы. Транспортные средства, которые пересекают зону обнаружения и в восточной или западной зоны обнаружения, вызывали активацию настраиваемых пользователем каналов.
Примечательным при установке был тот факт, что два радара контролировали одни и те же полосы движения и одинаковые зоны обнаружения на восточной и западной полосах движения без помех. Транспортные средства в любой из этих зон обнаружения активировали одни и те же выходные каналы, обеспечивая активное дублирование, при котором один из радаров, а обычно оба, обнаруживали транспортные средства и активировали общие выходные каналы.
Конфигурация зон обнаружения и выходных каналов
С помощью приложения для настройки каждый радар автоматически определил по две полосы движения. Поскольку программа конфигурирования позволяет в реальном времени видеть транспортные средства, движущиеся по траектории, создание одной зоны обнаружения восточной полосы и одной зоны обнаружения западной полосы можно было выполнить визуально. Радары способны различать транспортные средства в восьми зонах обнаружения, но для целей данного приложения было сочтено необходимым наличие только двух зон — по одной для каждой полосы на острове пересечения.
После размещения зон обнаружения (Z1 и Z2), зоны были соотнесены с отдельными выходными каналами, в данном случае C1 и C2. Переключившись на экран проверки на инструменте конфигурации, можно было в режиме реального времени отслеживать пиктограммы транспортных средств, проезжающих через переезд, что позволило проверить активацию выходных каналов, когда эти транспортные средства въезжали в зоны обнаружения.
Следует отметить, что существует встроенный механизм защиты от сбоев, который переводит все выходные каналы в активированное состояние по умолчанию, если связь с радарами потеряна на 10 секунд или если один из радаров не прошел внутреннюю процедуру самопроверки, выполняемую раз в минуту.
Дальнейшая настройка программного обеспечения системы позволила довести показатели до приемлемых уровней совпадения обнаружения между несколькими радарными системами, дублирующими друг друга в одних и тех же зонах обнаружения. Таким образом, любая деградация системы, проблемы с производительностью или конфигурацией любого из радаров могут быть выявлены до момента полной потери способности обнаружения транспортных средств.
Сравнение радарной системы с существующей системой индуктивных петель
Производительность двойной радарной системы измерялась относительно производительности существующей системы индуктивных петель на переезде. С помощью системы Invensys EGMS был получен доступ к детекторам индуктивных петель на переезде для сравнения результатов обнаружения, полученных с помощью радара, с результатами обнаружения индуктивными петлями.
Компьютер на месте регистрирует количество событий обнаружения, зафиксированных обеими подсистемами обнаружения, для всех транспортных средств, проезжающих через переезд в восточном и западном направлениях.
Данные обнаружения от обеих подсистем игнорируются в периоды, когда любое из реле переезда указывает на присутствие поезда, когда система реагирует на высокое содержание металла в поезде, а радарная система, как ожидается, будет обнаруживать хаотичные ответные эхо-сигналы.
Любые существенные различия между ответами на обнаружение от петлевой и радарной систем обнаружения (потенциальные аномальные события обнаружения) визуально регистрируются и сохраняются для анализа, чтобы определить основную причину различий в ответах систем обнаружения.
Установлены четыре категории для потенциально аномальных событий обнаружения:
1. Пропущенные события обнаружения — когда подсистема радиолокационного обнаружения не реагирует на событие обнаружения от системы индуктивных петель.
2. Ложные события обнаружения — когда подсистема радиолокационного обнаружения регистрирует событие, которое не регистрируется системой индуктивного контура.
3. Зависание событий обнаружения — когда подсистема обнаружения радара и система индуктивных петель регистрируют события обнаружения, но обнаружение радарной системы сохраняется дольше, чем обнаружение системы петель.
4. Пропавшие события обнаружения — когда подсистема обнаружения радара и система индуктивных петель регистрируют события, но обнаружение радарной системы заканчивается раньше, чем обнаружение системы петель.
Данные обнаружения от подсистемы петли и радарной подсистемы кодируются и передаются на главный компьютер за пределами участка вместе с видеофрагментами хроники потенциальных аномальных событий обнаружения.
Методология и этапы испытаний
Испытания включали следующие виды:
— чувствительность к высоте установки радаров
— помехоустойчивость при работе нескольких радаров
— чувствительность радаров к снегу, слякоти и дождю
— сравнительная эффективность обнаружения, в зависимости от размера и расположения транспортного средства на переезде
— тесты отказоустойчивости и проверки работоспособности радара
— обнаружение, уведомление и удаленный доступ к заблокированному перекрестку с помощью радара
В ходе долгосрочных сравнительных испытаний собирались данные об обнаружении и соответствующие видеозаписи в течение 4 месяца. Эти записи анализировались и сравнивались для выявления ложных или пропущенных событий обнаружения, а также любых существенных различий в реакции между петлевым детектором и подсистемой радар-детектора.
Архив событий и видеоданных, собранный за этот 4-месячный период, также использовался для регистрации работы радаров во время естественных снегопадов и дождей, которые могли вызвать ложные или пропущенные обнаружения.
Сравнительные итоги испытаний радаров по сравнению с индуктивными петлями
Стоимость системы обнаружения с индуктивными петлями
Новая система с индуктивными петлями
Смета расходов на стандартную двухколейную индуктивную систему обнаружения транспортных средств с 6 контурами была получена от компании Railroad Controls Limited (RCL). Трудозатраты и количество часов или дней обычно требуемых для установки, были обозначены как «высокие».
Стоимость системы обнаружения на основе радара
Время и трудозатраты на установку радарной системы обнаружения транспортных средств были обозначены как «низкие», по сравнению с системой индуктивных петель.
Установка двойной радарной системы для обнаружения транспортных средств на переезде на 25 % меньше, чем стоимость системы на основе индуктивных петель.
Добавление положений о связи
В то время как обнаружение радаром неподвижных транспортных средств внутри переезда является простым делом, передача этой информации на объекты или персоналу, которые могут принять меры, является совершенно другим вопросом. Среди потенциальных получателей и сетей для потенциальных уведомлений о заблокированном переезде можно назвать следующие:
XML-документ, содержащий предупреждение, местоположение и недавнее статическое изображение по любой доступной проводной или беспроводной IP-сети, включая сотовую связь
Интеграция в статус состояния переезда, передаваемый локомотивам на подходе по ITCS, PTC, ACSES и аналогичным системам управления движением поездов
Передача текстового или мультимедийного сообщения по мобильному телефону, содержащего как недавнее статическое изображение потенциально затрудненного переезда, так и видеосвязь в реальном времени, доступ к которой может быть получен с любого сетевого устройства. Этот метод, вероятно, обеспечивает наиболее быстрое средство распространения информации о предупреждениях и изображений большому числу получателей (даже бортовым устройствам), предоставляя каждому из них ссылку на визуальную информацию с места происшествия в режиме реального времени.
Заключение
Толчком для данного проекта послужил ряд задач железнодорожной отрасли, относящихся к недостаткам в установке, обслуживании и долговечности систем обнаружения на базе индуктивных петель. Хотя индуктивные петли являются типичным выбором для обнаружения присутствия транспортного средства на переездах, их короткий срок службы, высокая стоимость, последствия установки и отсутствие желаемого уровня безопасности и надежности в конечном итоге вызвали чувство неудовлетворенность.
Радарные технологии в управлении дорожными перекрестками и других приложениях ИТС достигли такого уровня развития, что они стали жизнеспособными и эффективными, и часто используемой альтернативой интрузивным технологиям обнаружения. Радары быстро становятся предпочтительным выбором технологии обнаружения в индустрии управления дорожным движением, в первую очередь из-за их более длительного срока службы и простоты установки.
Проблемы и задачи Интенсивность движения колеблется в разное время года, особенно на туристических направлениях. С переменным сочетанием местного, грузового и туристического трафика трудно предсказать, когда перекрестки будут наиболее интенсивно пересекаться.
Понимание того, как работает радиолокационный датчик, может стать ключом к пониманию его силы в обнаружении транспорта и его превосходства над конкурентными технологиями.
Система заблаговременного оповещения на перекрестках МОНТАНА, США Угловые радары высокой четкости помогают сделать опасные перекрестки более безопасным как часть системы, предупреждающей приближающихся водителей о том, что впереди медленно движущиеся или остановившиеся автомобили.
Участвуя в многочисленных конкурсных процедурах по поставкам различного оборудования, мы, к сожалению, убедились, что главным критерием выбора является цена приобретения.
Радарная система обнаружения транспортных средств для систем предупреждения на ЖД переезде
Аннотация
Для маршрутов высокоскоростного железнодорожного сообщения обычно используются железнодорожные переезды с четырехквадрантными воротами (шлагбаумами), где для каждой полосы движения предусмотрены въездные и выездные шлагбаумы. Это требует надежного обнаружения транспортных средств в зоне переезда для управления выездными шлагбаумами, позволяя транспортным средствам на переезде выезжать до их опускания.
Для обнаружения транспортных средств в зоне переезда обычно используются индуктивные петли или магнитометрические решетки, врезаемые в дорожное полотно. Хотя эти устаревшие технологии в целом работают удовлетворительно, они имеют ограниченный срок службы и подвержены повреждениям из-за перепадов температур и перекладки дорожного полотна. В случае необходимости замены, работы по перекрытию проезжей части обязательны, что подвергает железную дорогу длительным задержкам и повышенным рискам безопасности, от которых страдают как автомобилисты, так и рабочие бригады. Кроме того, в интрузивных (монтируемых в дорожное полотно) технологиях обнаружения отсутствует присущая системе избыточность и комплексный процесс измерения производительности и надежности.
В отличие от этого, радиолокационные датчики, установленные над переездом и вне его, контролируют весь переезд и обеспечивают уникальное дублирующее покрытие за счет использования двух радаров, расположенных на противоположных сторонах переезда.
В данной статье описывается процесс адаптации и тестирования радара, используемого для контроля перекрестков на автомагистралях и дорогах, для применения на железнодорожных переездах с четырехсторонними шлагбаумами.
Разработка и испытание радиолокационного средства обнаружения присутствия транспортного средства на переездах через железнодорожные пути показали потенциальное улучшение характеристик надежности, безопасности и стоимости жизненного цикла по сравнению с традиционным использованием в отрасли индуктивных петель. В ходе серии проверочных испытаний двойная микроволновая радарная система сравнивалась с индуктивными петлями. Испытания, в ходе которых оценивалось место установки, размер и расположение транспортного средства, экологические и метеорологические характеристики, а также сценарии отказоустойчивости, показали, что характеристики двойной радарной системы равны или превосходят характеристики массива встроенных индуктивных петель на реальных железнодорожных переездах.
Более чем 4-месячные испытания с участием более 120 000 транспортных средств не выявили ни одного случая пропуска автомобиля ни в петлевой системе, ни в системе с двумя радарами.
В обеих системах были зафиксированы случаи, когда транспортные средства случайно обнаруживались на обеих полосах движения, а не на одной, особенно когда эти транспортные средства проезжали через переезд близко к центру проезжей части. В целом, граница обнаружения радарной системы оказалась более точной, чем у петлевой системы, о чем свидетельствует частота обнаружения автомобилей на соседних полосах: 406 для радарной системы и 4 673 для петлевой системы обнаружения. В то же время, в результате многократных переотражений, радарная система все же обнаруживала транспортные средства на соседних полосах (29 случаев из 120 130 транспортных средств или 0,024 процента).
Испытания также показали способность радарной системы в некоторых случаях обнаруживать пешеходов и велосипедистов, хотя пока не определено, должно ли их присутствие в островке перехода влиять на выездные ворота.
По неустановленным причинам ложные срабатывания петлевой системы происходили 68 раз (0,057 процента), в то время как ложные срабатывания радарной системы происходили 27 раз (0,022 процента). Сильный дождь или снег вызвал ложные обнаружения радара в 14 случаях в течение 4-месячного исследования, что, очевидно, было результатом движения значительного скопления поверхностных вод. Увеличение параметров затухания радара уменьшило количество ложных обнаружений, и предполагается, что использование настройки временной задержки для зон радара может еще больше уменьшить или устранить ложные обнаружения, вызванные дождем.
По оценкам подрядчиков, типичная стоимость установки индуктивных петель для двухколейного переезда составляет 36 680 долларов США, что примерно на 25 процентов больше, чем стоимость установки двойной радарной системы, оцениваемой в 27 500 долларов США. В смету включены материалы, трудозатраты на установку, подземное бурение под кабель, а в случае с индуктивными петлями — фрезерование и укладка дорожного полотна.
Как правило, срок службы индуктивных петель составляет 4-6 лет из-за движения дорожного покрытия в результате перепадов температур, деформации контура под воздействием веса транспортных средств и повреждения контура в результате перекладки и ремонта дорожного покрытия. Радарная система обещает более длительный срок службы и более низкую стоимость жизненного цикла. Среднее время наработки на отказ (MTBF) радарной системы рассчитано на 10 лет. Благодаря более высокой наработке на отказ и значительно более низкому среднему времени на ремонт (MTTR), составляющему 6 часов, доступность радиолокационной системы составляет 99,99%. Для сравнения, у петлевых систем показатель доступности колеблется между 98,8 и 99,5 процентами.
Кроме того, используя присущую радару способность распознавать движущиеся и неподвижные транспортные средства, было разработано недорогое средство обнаружения и передачи предупреждений о транспортных средствах, которые застряли, поломались или намеренно оставлены на переезде.
Было показано, что оповещение о транспортных средствах или других крупных препятствиях, которые остались неподвижными в зоне переезда, возможно с использованием любого типа проводной или беспроводной сети и других сетей связи и управления поездами.
Обнаружение транспортных средств в железнодорожной отрасли
Обнаружение транспортных средств применяется на пересечениях автомобильных и железных дорог для влияния на работу выездных шлагбаумов в системах предупреждения, в качестве дополнительной меры безопасности в тихих зонах и на высокоскоростных железнодорожных путях. Обнаружение транспортных средств также является одним из ключевых функциональных требований для усовершенствованных железнодорожных переездов в области контроль и управления.
Описанная в настоящем документе технология обнаружения на основе радара имеет потенциал для успешной адаптации к применению на железнодорожных переездах, обеспечивая значительные улучшения по сравнению с интрузивными решениями по обнаружению транспортных средств.
Режимы работы выездных ворот (шлагбаумов)
Существует несколько режимов работы выездных шлагбаумов в четырехквадрантной конфигурации. В режиме «работы по времени», опускание выездных шлагбаумов задерживается на определенное количество секунд после того, как въездные шлагбаумы начинают движение вниз, чтобы позволить транспорту освободить переезд. В таком режиме транспортные средства, которые могут находиться на переезде в момент срабатывания системы предупреждения, не влияют на опускание выездных шлагбаумов. Этот режим работы обычно используется при низком риске скопления транспортных средств (очереди) на переезде или в качестве резервного варианта динамического режима.
При «динамическом режиме» работа выездных шлагбаумов основывается на наличии транспортных средств на переезде в пределах минимального расстояния до пути. Динамический режим следует использовать в тех случаях, когда существует опасность движения задним ходом или остановки на переезде, например, на перекрестках, автобусных остановках и подъездных путях в непосредственной близости от переезда.
Технологии обнаружения транспортных средств
Было разработано и внедрено множество методов обнаружения транспортных средств, с разной степенью успеха и удовлетворенности. В их число входят технологии, использующие инфракрасное излучение, видеоаналитику, микроволновую технологию, а также встраиваемые в дорожное полотно технологии, такие как магнитометры и индуктивные петли.
Инфракрасное излучение и видео
Видимое и невидимое световое излучение (например, инфракрасное) работают на длинах волн, которые перекрываются дождем и снегом, а иногда и полностью подавляются фоновым солнечным светом. Несмотря на совершенствование видеосистем и возможность аналитической обработки для распознавания и классификации транспортных средств, эти системы ненадежны без достаточного уровня освещенности. Подобно системам обнаружения в ближней видимой области света, видеоаналитические системы работают неудовлетворительно при наличии дождя, тумана, снега или слепящего яркого солнечного света.
Микроволновый радар
Микроволновые и сверхширокополосные радарные системы имеют преимущество, поскольку работают на гигагерцовых длинах волн, которые проходят сквозь дождь, снег и туман. Они не зависят от оптической видимости, уровня окружающего освещения и не подвержены влиянию фонового солнечного света. Однако для охвата большой зоны обнаружения, необходимой на переезде, требовалось либо множество радаров и отражателей, либо радары с механическим или оптическим сканированием. Стоимость и сложность таких радарных систем в целом сделали их неудовлетворительными и непомерно дорогими для применения на железных дорогах.
Технологии обнаружения встраиваемые в дорожное полотно
Магнитометры и индуктивные петли работают на простых физических принципах, обнаруживая изменения в магнитном поле или индуктивности, возникающие под воздействием приближающегося транспортного средства с достаточным количеством металла. Но эти датчики встраиваются в само дорожное полотно и это имеет ряд недостатков и неудобств. Сеть магнитометров связывается с локальным концентратором, что создает сложности, связанные с локальной беспроводной сетью, влияет на надежность и добавляет к стоимости жизненного цикла ответственность за обслуживание батарей.
Индуктивные петли. Основные принципы работы
Для обнаружения транспортных средств в целях управления сигналами светофора или механическими воротами обычно используются индуктивные петлевые датчики, заглубленные в дорожное полотно. Индуктивность намотанного провода врезанного в дорожное полотно на несколько сантиметров, изменяется, когда транспортное средство с достаточным количеством металла проезжает над дорогой в пределах допустимой высоты, заставляя систему обнаружения выдать сигнал вызов транспортного средства на контроллер.
В железнодорожной отрасли также используются системы обнаружения на базе индуктивных петель. Однако индуктивные петли не являются идеальными по трем причинам — относительно короткий срок службы, негативные последствия от установки и обслуживания массива петлевых датчиков, заглубленных в дорожное полотно железнодорожного переезда, и отсутствие резервирования и мониторинга производительности на уровне системы.
Основные направления для улучшения
Поскольку индуктивные петли заглублены в дорожное полотно, они подвергаются воздействию окружающей среды, что может привести к преждевременному сокращению срока их службы. В результате разрушения дорожного покрытия, сдвига асфальта, повреждений, вызванных циклами замораживания и оттаивания, или перекладки дорожного полотна, когда любая часть петли или связанная с ней «контрольная петля» (описана ниже) выходит из строя, вся петля и контрольные петли в сборе должны быть заменены.
Исходя из местных эксплуатационных требований и при отсутствии резервных или вторичных систем обнаружения, процесс замены может привести к длительным задержкам поездов, пока подрядчики привлекаются к работе и выполняют процесс переустановки. Более того, вышедший из строя узел петли невозможно извлечь из дорожного полотна, поэтому он уничтожается, что исключает возможность анализа неисправности.
Хотя в заглубленных индуктивных шлейфах используются расположенные рядом «контрольные шлейфы» в качестве средства проверки работоспособности системы обнаружения, они проверяют только способность детекторной петли воспринимать контрольную петлю, находящуюся под напряжением. В настоящее время не существует средств для всесторонней проверки или подтверждения надежности заглубленной индуктивной петли. В связи с физическими особенностями обнаружения изменений индуктивности, вызванных металлическим содержимым проезжающего транспортного средства, несколько индуктивных шлейфов не могут работать рядом. Следовательно, не существует способов размещения петель для достижения избыточной способности обнаружения в зонах в пределах ЖД переезда.
Поскольку петлевые системы не должны находиться в непосредственной близости от рельсов, петлевые массивы охватывают только часть всей площади переезда, которая еще больше ограничивается при использовании готовых переездных панелей.
Сокращение срока службы оборудования и отсутствие резервирования системы увеличивают вероятность того, что система предупреждения о пересечении переезда перейдет в аварийный режим работы.
Опыт использования индуктивных петель
В рамках исследовательского проекта, в котором оценивалась общая надежность систем предупреждения о пересечении, компания Union Pacific Railroad оснастила 69 четырехквадрантных переездов. На этих объектах использовалась система управления выездными шлагбаумами вместе с массивом индуктивных петель для обнаружения транспортных средств.
Процесс монтажа петель включает в себя процесс врезания петель в асфальт, установка распределительных коробок на обочине, нанесение финишного слоя асфальта и прокладку кабелей. Менеджеры по обслуживанию сигнализации отметили, что на 14 из 69 участков (20%) потребовались раскопки и повторные работы после укладки финишного слоя асфальта. Точная причина этих первоначальных отказов системы индуктивных петель не была детально изучена. Распределительные коробки были извлечены из асфальта и переделаны или заменены. В компании предполагают, что эти отказы были вызваны производственными дефектами, спровоцированными или усугубленными нанесением асфальта или попаданием влаги.
Когда индуктивные петли или их компоненты выходят из строя из-за повреждений при монтаже или под воздействием факторов окружающей среды, их необходимо заменить. Процесс замены включает в себя поверхностный распил, который разрушает полотно и существующие петли, что делает невозможным проведение анализа после выхода их из строя. С момента установки 8 из 69 петель (12%) потребовали замены, опять же из-за факторов, которые невозможно проанализировать. Тем не менее предполагается, что периодические отказы петель в значительной степени зависят от движения дорожного покрытия, вызванного сезонными колебаниями температуры.
При изменении ширины дорожного полотна и разметки необходимо перемещать петли в новые места. Множественные штробы значительно сокращают срок службы дорожного покрытия.
В процессе модернизации ЖД переездов, устанавливаются бетонные шпалы и новые рельсы, что приводит к необходимости разрушения и последующей повторной установки 100% петель. Независимо от того, связано ли это с первоначальной установкой, переустановкой в связи с ограниченным сроком службы или модернизацией переезда, процесс монтажа петли обычно обходится в 1000 долларов США на распиловку дорожного покрытия плюс стоимость самой новой петли.
Еще более важным является необходимость потратить один или два дня, которые обычно требуются для привлечения подрядчика для выполнения ремонтных работ и замены, в течение которых нужно вводить ограничения скорости на переезде.
Также было замечено, что электромагнитное воздействие грозы на окружающую среду вызывает ложные срабатывания петель и аномальное поведение системы. Заблокированные в таком состоянии, выездные шлагбаумы оставались в поднятом положении до тех пор, пока следующий поезд, проходящий через переезд, не проезжал через переезд. Хотя в этом случае ложно сработавший датчик сбрасывается, это обычно фиксируется и сообщается поездной бригаде, что требует введения о снижении скорости на переезде до тех пор, пока обслуживающий персонал не проведет расследование и не снимет запрет об ограничении скорости на переезде.
Обнаружение транспортных средств с помощью радара
Современное состояние техники
Неинтрузивные микроволновые радары обнаружения транспортных средств для управления движением на перекрестках становятся все более популярными, обеспечивая уровень производительности системы индуктивных контуров без недостатков связанных со строительством на проезжей части. Как правило, эти устройства обеспечивают обнаружение транспортных средств у СТОП-линий для управления фазами светофора (красный, зеленый, левый поворот, правый поворот), а также для снижения рисков в зоне дилеммы (путем продления зеленого или желтого сигнала, чтобы позволить приближающимся на высокой скорости автомобилям проехать через перекресток).
Несмотря на очевидные преимущества установки вне дорог, микроволновые радары, разработанные для использования на транспортных развязках, не были сертифицированы для использования на железной дороге. Например, в случае сбоя, аварийный режим, к которому возвращается типичный контроллер перекрестка, — это режим «мигания желтым». В этом режиме ответственность за предотвращение инцидентов на перекрестке возлагается на автолюбителей, приближающихся к перекрестку. Хотя такая стратегия адекватна для перекрестка, она неуместна на железнодорожном переезде, где одним из «транспортных средств» является 3000-тонный грузовой поезд, движущийся с большой скоростью. Соответственно, любая система обнаружения транспортных средств, используемая на железнодорожных переездах, должна включать в себя более высокий уровень проверки работоспособности системы и резервирования, чтобы соответствовать более высоким требованиям безопасности на железной дороге.
Требования к функциональным характеристикам решения для обнаружения транспортных средств с помощью радара
Цель данной работы заключалась в определении возможных радаров, которые были успешно применены на транспортных перекрестках и автомагистралях, адаптации этих технологий, где это необходимо, для соответствия функциональным и экологическим требованиям железнодорожного применения, и проверке результатов на реальных объектах.
Задачи системы обнаружения, не считая преимуществ, связанных с установкой вне дорожного полотна, включают:
В результате анализа ведущих поставщиков дорожных радаров выбор пал на компанию Wavetronix и ее матричный радар SmartSensor. Компания располагает базой из более чем 20 000 радарных устройств обнаружения транспортных средств, в основном для мониторинга транспортных перекрестков и автомагистралей. Компании Wavetronix представила свой радар Matrix (он же Аркен-Кросс) для основного применения — обнаружения транспортных средств на СТОП-линиях. Это устройство обладает определенными характеристиками, которые делают его особенно привлекательным для установки на железнодорожных переездах.
Особый интерес представляет интеграция 16 отдельных радаров в одном корпусе, что обеспечивает 90-градусный сектор покрытия, достаточным для полного покрытия типичного железнодорожного переезда. Два детектора, установленные на опорах рядом с зоной переезда, позволяют индивидуально контролировать весь переезд, обеспечивая резервирование и перекрестную проверку характеристик, отсутствующие в системах обнаружения на базе петель.
Поскольку радарные устройства Matrix (Аркен-Кросс) являются FMCW-радарами, а не CW, они не основаны на обнаружение доплеровского сдвига и, следовательно, способны обнаруживать остановившиеся автомобили, выполняя еще одну важную задачу решения на основе радара.
Расчетное время наработки на отказ для радара составляет более 10 лет, что не является неожиданностью, учитывая, что твердотельное устройство надежно установлено и не подвергается воздействиям связанных с установкой на дороге и слоями горячего асфальта после установки.
И наконец, благодаря коммерческому использованию радара в существующих системах управления дорожным движением производитель разработал готовый набор приложений для конфигурации, что сделало установку и настройку относительно простыми. Эти вспомогательные приложения позволяли в режиме реального времени проводить визуальную проверку позиционирования радара и зон обнаружения.
Технические аспекты радара Wavetronix Smart Sensor Matrix (он же Аркен-Кросс производства ИТЕЛДОР)
Эволюция технологии, лежащей в основе радаров Matrix или Аркен-Кросс
Аркен-Кросс — это усовершенствованный радарный детектор присутствия транспортных средств, предназначенный для точного обнаружения остановленных и движущихся транспортных средств в заданных пределах. Для этого он использует массив лучей радарных антенн, которые дают ему виртуальное изображение дорожного полотна в реальном времени. Радарный датчик создан на основе технологии, проверенной на дорогах по всему миру в течение более 20 лет. Опыт, накопленный за эти 20 лет, позволяет использовать уникальные технологии и алгоритмы для решения проблем дорожного движения.
Первый предшественник Аркен-Кросс — это радар с одной антенной, который использовался для подсчета транспортных средств, проезжающих перед датчиком. Этот датчик использовался в основном на автомагистралях для подсчета количества проезжающих автомобилей. Датчик следующего поколения — Аркен — включает в себя два луча антенны. Это позволило датчику создать радарную ловушку скорости для точного измерения скорости отдельных автомобилей. Кроме того, этот датчик был способен обнаруживать транспортные средства в пять раз лучше, чем датчик предыдущего поколения, что сделало обнаружение транспортных средств более простым и точным.
Эти радары-предшественники продемонстрировали технологию, в которой главным образом использовалось повышение разрешающей способности и использования нескольких антенных лучей, которые потребуются для создания надежного детектора присутствия на дорожном перекрестке.
FMCW против CW радара в обнаружении остановленных транспортных средств
Радар приобрел репутацию неспособного обнаруживать остановившиеся автомобили, поскольку ранние системы использовали фильтры для уменьшения отражений обратного сигнала от фоновых объектов, таких как деревья и столбы, которые также отфильтровывали остановившиеся автомобили. Обычные, CW-радарные системы с трудом обнаруживают остановившиеся автомобили, поскольку эти автомобили неотличимы от общего фона, когда они не обладают скоростью.
Аркен-Кросс способен обнаруживать как остановившиеся, так и движущиеся транспортные средства благодаря своей способности распознавать разницу в мощности между обратными сигналами от транспортного средства и сигналами от других объектов на проезжей части.
Использование частотно-модулированной непрерывной волны (FMCW), позволяет датчику разделять объекты в радиусе действия, даже если они не находятся в движении. Различение от объектов, которые всегда неподвижны (столбы, здания и т.д.), осуществляется с помощью сложных алгоритмов, которые постоянно «изучают» окружающую среду датчиков и начинают игнорировать объекты, которые остаются неподвижными более 15 минут.
В отличие от CW-модуляции, FMCW-радар способен определять дальность до объектов в своем поле зрения. Для этого он посылает электромагнитные волны, которые изменяются от начальной частоты до конечной частоты (известной как полоса пропускания). Через некоторое время после отражения от объектов в поле зрения он получает обратные или отраженные волны. Когда возвращенные волны смешиваются с исходными волнами, генерируется сигнал с частотой, пропорциональной расстоянию, которое прошли возвращенные волны. Поэтому объекты, расположенные дальше, будут иметь сигнал с более высокой частотой, чем объекты, расположенные ближе.
Способность различать два близко расположенных объекта зависит от разницы между начальной и конечной частотами — так называемой полосы пропускания. Чем больше полоса пропускания, тем ближе друг к другу могут находиться два объекта, но при этом их можно различить. Датчик Аркен-Кросс использует полосу пропускания около 250 МГц, что обеспечивает различимость объектов на расстоянии около 0,6 метра.
Область обзора радара - один луч по сравнению с несколькими лучами
Радары
Поле зрения радара определяется шириной луча. Если ширина луча большая, то радар сможет обнаруживать объекты, расположенные дальше от угла обзора передней части датчика. То есть он может обнаружить объекты, находящиеся дальше справа или слева от передней части датчика, по сравнению с датчиком с меньшей шириной луча. Недостатком большей ширины луча является то, что он не может обнаружить объекты на таком же расстоянии, как датчик с более узкой шириной луча. Радар с одной антенной и лучом не может определить, насколько далеко слева или справа находится объект по сравнению с передней частью датчика. Для получения этой информации датчику необходимо более одного луча. Механическое или оптическое управление одним лучом для охвата большой площади, используемое в авиационных радарах, считается слишком сложным для применения на дорогах из-за их повышенной стоимости и требований к обслуживанию.
Датчик Аркен-Кросс использует массив из шестнадцати радиолокационных лучей, распределенных по дуге в девяносто градусов. Используя эти шестнадцать антенн, он может определять как дальность, так и угол до объекта. Кроме того, благодаря использованию шестнадцати лучей, что увеличивает угол, в пределах которого датчик обнаруживает объекты, он может иметь узкую ширину отдельных лучей, что увеличивает дальность обнаружения до более чем 40 метров от датчика.
Используя такую архитектуру, датчик может точно обнаруживать транспортные средства в радиусе 40 метров под углом 90 градусов и непрерывно контролировать на предмет обнаружения транспортных средств обширную территорию в режиме реального времени.
Алгоритмы слежения
Для обеспечения точного обнаружения транспортного средства Аркен-Кросс использует алгоритмы слежения. Поскольку датчик не ограничивается наблюдением за фиксированной точкой на проезжей части, как индуктивные петли, он может обнаруживать «следы» объектов (треки) задолго до того, как они достигнут интересующего места на проезжей части. Отслеживание помогает датчику решать такие проблемы, как, например, когда крупный автомобиль, находящийся ближе к датчику, закрывает обзор транспортному средству, находящемуся дальше. Отслеживание также позволяет датчику обнаружить нестандартное поведение, такое как развороты и смена полосы движения в зоне обнаружения.
Пользовательский интерфейс для настройки и проверки
Датчики легко установить и настроить с помощью конфигурационного программного обеспечения. Программное обеспечение для настройки дает пользователю двухмерное представление о дорожном движении, как его видит датчик. Это позволяет легко разместить полосы движения, зоны обнаружения и настроить выходные каналы.
Это же программное обеспечение используется для проверки того, что размещение и конфигурация датчика обеспечивают требуемые характеристики. Это возможно благодаря тому, что пользовательский интерфейс отображает обнаруженный трафик, состояние зоны и канала в режиме реального времени.
Определение аппаратных и программных решений для применения на железной дороге
Первоначальные испытания на штативе
Радар был испытан и оценен для возможного использования в системах обнаружения транспортных средств на железнодорожных переездах. Хотя для обеспечения резервирования предполагается совместная работа как минимум двух радаров, первоначально был развернут один радар на 4,5 метровом штативе для сбора исходных данных о производительности. Приложение для установки и настройки обеспечило автоматическое определение полос движения с минимальной корректировкой, необходимой для уточнения ширины полосы и расположения СТОП-линий. Существующие алгоритмы классификации и обнаружения транспортных средств работали удовлетворительно. Изучение рабочих характеристик и данных обнаружения, полученных в ходе этих первоначальных испытаний, выявило некоторые ситуации обнаружения, которые необходимо учитывать при любом использовании радара на железнодорожных переездах.
Задержки обнаружения
Схема обнаружения с сектором в 90 градусов и длиной сторон 40 метров, полностью покрывает большинство ЖД переездов. Любое транспортное средство в пределах поля зрения обнаруживается и отслеживается радаром. Однако было отмечено, что транспортные средства, въезжающие в зону обнаружения со стороны дуги, обнаруживаются на 0,5-1,0 секунды раньше, чем транспортные средства, въезжающие в зону обнаружения со стороны одного из радиусов.
Наблюдаемая задержка не считается критической для применения в связи с предполагаемым использования дублирующих, взаимодополняющих радаров по причинам, связанным с системным резервированием и перекрестной проверкой радаров. В этой топологии каждый из двух радаров предлагает точку въезда на дуге для встречных транспортных средств, въезжающих на перекресток. В ходе обсуждения с компанией Wavetronix выяснилось, что транспортные средства, въезжающие в зону обнаружения со стороны дуги, фактически обнаруживаются и отслеживаются намного раньше, ещё до того момента, когда они достигают 40-метровой зоны обнаружения.
Перекрытие транспортных средств
Алгоритмы обнаружения Wavetronix, разработанные с целью предотвращения ложных, а не пропущенных обнаружений, очевидно, стремятся отслеживать транспортные средства, движущиеся в любом направлении, даже если они «заслонены» более крупным и высоким транспортным средством на переднем плане. Хотя компенсация перекрытия радара «помнила» автомобили, которые были временно скрыты за большим автомобилем на переднем плане, были случаи, когда «закрытый» автомобиль не был замечен радаром, установленным на 4,5 метровой треноге.
Хотя такие случаи были редки и их можно минимизировать большей высотой установки датчика, перекрытие транспортных средств не считается критической для предполагаемого применения по следующим причинам:
Другие отмеченные требования к применению на железной дороге
Электрические характеристики, соответствующие стандарту AREMA
Дальнейший анализ технических характеристик радара и его электронных блоков показал, что для достижения требований по изоляции от земли и пробою диэлектрика, изложенных в AREMA 11.5.1 для оборудования класса С, необходимы источники питания и модули выходных реле, соответствующие требованиям AREMA.
Активное резервирование
Несколько радаров могут контролировать одну и ту же зону обнаружения без помех. Каждый радар может индивидуально подавать сигналы о событии обнаружения в 16 зонах в своей зоне обнаружения. Для обеспечения активного резервирования два радара устанавливаются на вершине мачт въездных (или выездных) ворот, обеспечивая дублирующие и дополняющие друг друга зоны обнаружения. Идентичные зоны в пределах каждой полосы движения устанавливаются для каждого радара таким образом, чтобы выходные данные о событиях обнаружения, логически объединенные по принципу ИЛИ, относились к одним и тем же обнаруженным транспортным средствам в одних и тех же точках и в одних и тех же зонах обнаружения на переезде. Эти отдельные выходы радаров постоянно сравниваются на предмет совпадения обнаружения, что обеспечивает метод перекрестной проверки системы, невозможный в системах с интрузивными детекторами. Предполагается, что система будет вести отдельные журналы регистрации событий обнаружения, что позволит пользователям выявлять ситуации, когда события обнаружения могут начать немного отличаться от одного радара к другому, что указывает на необходимость корректировки физического расположения радаров.
Резюме по адаптации радара к AREMA и железнодорожным приложениям
На основе первоначальных исследований и технических оценок, а также в рамках подготовки к официальным испытаниям радара Wavetronix в условиях ЖД переезда, были разработаны и внедрены следующие изменения:
— Двунаправленная система обнаружения полос движения
— Интерфейсы питания и выходные реле, соответствующие стандарту AREMA
— Двойной радар, совместная работа с отслеживанием совместных обнаружений
Тестирование
Установка
Целью испытания было установка двух радарных устройства Matrix (Аркен-Кросс) на каждой из мачт выездных ворот, расположенных так, чтобы обеспечить дополнительные «точки обзора» и совместную работу в дублирующем режиме. Для поднятия радарных устройств на оптимальную высоту 5,5-6 метров над проезжей частью использовались удлинительные трубы. Установка каждого из двух радаров заняла около двух часов, включая прокладку кабеля связи каждого датчика от распределительной коробки мачты шлагбаума до сигнального домика на перекрестке.
Хотя каждый из радаров обладает способностью обнаруживать транспортные средства на любой из восьми двунаправленных полос движения, на тестируемом переезде использовались только две полосы движения. До шестнадцати зон обнаружения могут быть нанесены на каждую полосу движения, каждая из которых представляет собой четырехсторонний многоугольник, который может быть размещен в любом месте зоны обнаружения. Первоначально на переезде использовались две зоны — одна для восточной полосы движения и одна для западной полосы. Транспортные средства, которые пересекают зону обнаружения и в восточной или западной зоны обнаружения, вызывали активацию настраиваемых пользователем каналов.
Примечательным при установке был тот факт, что два радара контролировали одни и те же полосы движения и одинаковые зоны обнаружения на восточной и западной полосах движения без помех. Транспортные средства в любой из этих зон обнаружения активировали одни и те же выходные каналы, обеспечивая активное дублирование, при котором один из радаров, а обычно оба, обнаруживали транспортные средства и активировали общие выходные каналы.
Конфигурация зон обнаружения и выходных каналов
С помощью приложения для настройки каждый радар автоматически определил по две полосы движения. Поскольку программа конфигурирования позволяет в реальном времени видеть транспортные средства, движущиеся по траектории, создание одной зоны обнаружения восточной полосы и одной зоны обнаружения западной полосы можно было выполнить визуально. Радары способны различать транспортные средства в восьми зонах обнаружения, но для целей данного приложения было сочтено необходимым наличие только двух зон — по одной для каждой полосы на острове пересечения.
После размещения зон обнаружения (Z1 и Z2), зоны были соотнесены с отдельными выходными каналами, в данном случае C1 и C2. Переключившись на экран проверки на инструменте конфигурации, можно было в режиме реального времени отслеживать пиктограммы транспортных средств, проезжающих через переезд, что позволило проверить активацию выходных каналов, когда эти транспортные средства въезжали в зоны обнаружения.
Следует отметить, что существует встроенный механизм защиты от сбоев, который переводит все выходные каналы в активированное состояние по умолчанию, если связь с радарами потеряна на 10 секунд или если один из радаров не прошел внутреннюю процедуру самопроверки, выполняемую раз в минуту.
Дальнейшая настройка программного обеспечения системы позволила довести показатели до приемлемых уровней совпадения обнаружения между несколькими радарными системами, дублирующими друг друга в одних и тех же зонах обнаружения. Таким образом, любая деградация системы, проблемы с производительностью или конфигурацией любого из радаров могут быть выявлены до момента полной потери способности обнаружения транспортных средств.
Сравнение радарной системы с существующей системой индуктивных петель
Производительность двойной радарной системы измерялась относительно производительности существующей системы индуктивных петель на переезде. С помощью системы Invensys EGMS был получен доступ к детекторам индуктивных петель на переезде для сравнения результатов обнаружения, полученных с помощью радара, с результатами обнаружения индуктивными петлями.
Компьютер на месте регистрирует количество событий обнаружения, зафиксированных обеими подсистемами обнаружения, для всех транспортных средств, проезжающих через переезд в восточном и западном направлениях.
Данные обнаружения от обеих подсистем игнорируются в периоды, когда любое из реле переезда указывает на присутствие поезда, когда система реагирует на высокое содержание металла в поезде, а радарная система, как ожидается, будет обнаруживать хаотичные ответные эхо-сигналы.
Любые существенные различия между ответами на обнаружение от петлевой и радарной систем обнаружения (потенциальные аномальные события обнаружения) визуально регистрируются и сохраняются для анализа, чтобы определить основную причину различий в ответах систем обнаружения.
Установлены четыре категории для потенциально аномальных событий обнаружения:
1. Пропущенные события обнаружения — когда подсистема радиолокационного обнаружения не реагирует на событие обнаружения от системы индуктивных петель.
2. Ложные события обнаружения — когда подсистема радиолокационного обнаружения регистрирует событие, которое не регистрируется системой индуктивного контура.
3. Зависание событий обнаружения — когда подсистема обнаружения радара и система индуктивных петель регистрируют события обнаружения, но обнаружение радарной системы сохраняется дольше, чем обнаружение системы петель.
4. Пропавшие события обнаружения — когда подсистема обнаружения радара и система индуктивных петель регистрируют события, но обнаружение радарной системы заканчивается раньше, чем обнаружение системы петель.
Данные обнаружения от подсистемы петли и радарной подсистемы кодируются и передаются на главный компьютер за пределами участка вместе с видеофрагментами хроники потенциальных аномальных событий обнаружения.
Методология и этапы испытаний
Испытания включали следующие виды:
— чувствительность к высоте установки радаров
— помехоустойчивость при работе нескольких радаров
— чувствительность радаров к снегу, слякоти и дождю
— сравнительная эффективность обнаружения, в зависимости от размера и расположения транспортного средства на переезде
— тесты отказоустойчивости и проверки работоспособности радара
— обнаружение, уведомление и удаленный доступ к заблокированному перекрестку с помощью радара
В ходе долгосрочных сравнительных испытаний собирались данные об обнаружении и соответствующие видеозаписи в течение 4 месяца. Эти записи анализировались и сравнивались для выявления ложных или пропущенных событий обнаружения, а также любых существенных различий в реакции между петлевым детектором и подсистемой радар-детектора.
Архив событий и видеоданных, собранный за этот 4-месячный период, также использовался для регистрации работы радаров во время естественных снегопадов и дождей, которые могли вызвать ложные или пропущенные обнаружения.
Сравнительные итоги испытаний радаров по сравнению с индуктивными петлями
Стоимость системы обнаружения с индуктивными петлями
Новая система с индуктивными петлями
Смета расходов на стандартную двухколейную индуктивную систему обнаружения транспортных средств с 6 контурами была получена от компании Railroad Controls Limited (RCL). Трудозатраты и количество часов или дней обычно требуемых для установки, были обозначены как «высокие».
Стоимость системы обнаружения на основе радара
Время и трудозатраты на установку радарной системы обнаружения транспортных средств были обозначены как «низкие», по сравнению с системой индуктивных петель.
Установка двойной радарной системы для обнаружения транспортных средств на переезде на 25 % меньше, чем стоимость системы на основе индуктивных петель.
Добавление положений о связи
В то время как обнаружение радаром неподвижных транспортных средств внутри переезда является простым делом, передача этой информации на объекты или персоналу, которые могут принять меры, является совершенно другим вопросом. Среди потенциальных получателей и сетей для потенциальных уведомлений о заблокированном переезде можно назвать следующие:
Заключение
Толчком для данного проекта послужил ряд задач железнодорожной отрасли, относящихся к недостаткам в установке, обслуживании и долговечности систем обнаружения на базе индуктивных петель. Хотя индуктивные петли являются типичным выбором для обнаружения присутствия транспортного средства на переездах, их короткий срок службы, высокая стоимость, последствия установки и отсутствие желаемого уровня безопасности и надежности в конечном итоге вызвали чувство неудовлетворенность.
Радарные технологии в управлении дорожными перекрестками и других приложениях ИТС достигли такого уровня развития, что они стали жизнеспособными и эффективными, и часто используемой альтернативой интрузивным технологиям обнаружения. Радары быстро становятся предпочтительным выбором технологии обнаружения в индустрии управления дорожным движением, в первую очередь из-за их более длительного срока службы и простоты установки.
Похожие записи
Децентрализованная адаптивная система управления движением
Проблемы и задачи Интенсивность движения колеблется в разное время года, особенно на туристических направлениях. С переменным сочетанием местного, грузового и туристического трафика трудно предсказать, когда перекрестки будут наиболее интенсивно пересекаться.
Радиолокационный датчик
Понимание того, как работает радиолокационный датчик, может стать ключом к пониманию его силы в обнаружении транспорта и его превосходства над конкурентными технологиями.
Система раннего оповещения для безопасности перекрестков
Система заблаговременного оповещения на перекрестках МОНТАНА, США Угловые радары высокой четкости помогают сделать опасные перекрестки более безопасным как часть системы, предупреждающей приближающихся водителей о том, что впереди медленно движущиеся или остановившиеся автомобили.
Анализ совокупной стоимости владения детекторов транспорта
Участвуя в многочисленных конкурсных процедурах по поставкам различного оборудования, мы, к сожалению, убедились, что главным критерием выбора является цена приобретения.
Эффект Доплера
Радиолокационные датчики используют эффект Доплера. Благодаря ему, датчики способны определять скорость транспортных средств.