Seminarski Rad 1 - Semafor

7/22/2019 Seminarski Rad 1 - Semafor

1/23

J.U. UNIVERZITET U TUZLI

MAINSKI FAKULTET

MEHATRONIKA

Seminarski rad iz predmeta: Mehatroniki moduli I

Tema : Semafori

Sanel Trai III - 67/05

Avgust 2013 Tuzla


2/23

SEMINARSKI RAD SEMAFORI

1

Uvod

U normalnom razgovoru ili ak u dnevnim novinama ili nekim publikacijama rije

''semafor'' predoava raskrije na kojim se odvija regulacija prometa trobojnim promjenjivim

signalima (crveno, uto i zeleno).

Semafor odnosno semaforska instalacija je mnogo vie od toga i u svojemnajelementarnijem obliku sadri:

Semaforski ureaj Semaforske stupove ili konzole Semaforski zasloni (promjenljivi znakovi)Ureaji za davanje signala semafori, dio su saobraajne signalizacije. Koriste se za regulisanje

saobraaja i oznaavanja radova i prepreka na putu.

Semafori sa zelenim, crvenim i utim svjetlom prvi put su se pjavili tridesetih godina 20. stoljea.

Od tada su doivjeli brojne modifikacije i poboljanja. Danas se na mrei cesta i ulica u velikim

gradovima koriste sofisticirani semaforski ureaji koji se kontroliraju i upravljaju iz jedinstvenog

centra na temelju informacija o prometnim tokovima dostupnih u realnom vremenu. Na izoliranim

raskrijima su najee u upotrebi ureaji s detektorima u kolniku cesta koji se kriaju.

Semafore moemo podijeliti u nekoliko grupa:

Semafori za regulisanje kretanja vozila, Semafori za regulisanje kretanja bicikala i mopeda na biciklistikim stazama, Semafori za regulisanje pristupa, Semafori za regulisanje saobraaja po saobraajnim trakama, Semafori za regulisanje kretanja pjeaka, Semafori za regulisanje kretanja tramvaja, Semafori za regulisanje kretanja odreenom brzinom, i Semafori kojima se najavljuje pribliavanje voza prelazu puta preko eljeznike pruge.

Semaforima se emituje svjetlosni signal, odnosno svjetla crvene, ute, zelene i bijele boje. Svjetlo

moe biti neprekidno i trepue. Svjetlosni saobraajni znakovi mogu biti i sa grafikim prikazom,

koji dodatno objanjava njegovo znaenje.


3/23


2

1. Osnovne komponente semaforaSemafor je elektroniki ureaj koji dodjeluje prvenstvo prolaza na raskru ili prelaz ulice

putem sredstva za prikazivanje crvene, ute i zelene boje. Osim toga, ona takoer radi u

sjedinjenjem sa pjeakim prikazom zaslona prvenstva prelaza.

Slika 1. Osnovni dijelovi semafora:1. Semaforski ureaj, 2. Konzola, 3. Semaforski stup, 4. Semaforski zaslon

Glavni zaslon semafora supromjenljiva prometna svjetla.Izvode se kao halogena (arulja)

varijanta ili kao varijanta s led diodama. Led diode imaju daleko veu vidljivost na cesti i tede

elektrinu energiju.

Glavni zasloni se mogu podijeliti prema broju svjetala na:

trostruke, dvostruke i jednostruke.

Trostruki zasoni se postavljaju za vozae i mogu biti izvedene kao zasloni s punom optikom

i kao direkcioni zasloni. Zasloni sa punom optikom nema oznaen obavezan smjer kretanja vozilom

to znai da su dozvoljeni svi mogui smjerovi kretanja ovisno o konfiguraciji raskrija. Isto tako

puna optika znai da vozilo nema osiguran slobodni prolaz, odnosno mogue je da se u nekom od

smjerova kretanja moe doi do kolizije s vozilom iz drugog smjera. To je u 99% sluajeva kada

vozilo iz sporednog smjera skree ulijevo na glavnu prometnicu ili kada vozilo skree ulijevo.

Direkcioni zaslon ima iscrtane obavezne smjerove kretanja vozila. Direkcioni zaslon znai siguran

prolaz vozila u iscrtanim smjerovima bez mogunosti kolizije.
http://www.prometna-zona.com/prometni_znakovi-promjenljivi.phphttp://www.prometna-zona.com/prometni_znakovi-promjenljivi.phphttp://www.prometna-zona.com/prometni_znakovi-promjenljivi.php


4/23


3

Jednostruki zaslon izvodi se kao direkciona i postavlja se za lijeva ili desna skretanja. Jednostruki

zaslon znai idi ako moe to znai da postoji mogua kolizija u veini sluajeva za pjeacima.

Zaslon za pjeaki prelaz spada u dvostruke direkcione zaslone koji oznaavaju ''moe

prei pjeaki prelaz'' i '' ne moe prei pjeaki prelaz''.

1.1. Led diode

Led izvori predstavljaju najnapredniju generaciju svjetlosnih tijela, gdje se svjetlost dobija

proputanjem elektrine energije kroz fotodiode.Led izvori svjetla su se do sada koristili kao

indikaciona svjetla na raznim tehnikim ureajima, ali danas oni nalaze primenu u svim zahtjevima

za kvalitetnom rasvjetom.

Jedan od glavnih razloga brzog razvoja i popularizacije led svjetlosnih tijelaje to to ona

generiu vie svjetla za istu koliinu utroene energije u odnosu na tradicionalna svjetlosna tijela.

U fizici je opte poznat princip da se pobueni elektroni na viim energetskim nivoimaprelaskom na nie nivoe oslobaaju viak energije to se u nekim sluajevima vri kroz emitovanje

svetlosti. U sutini dioda predstavlja kombinaciju dva poluprovodnika, jedan negativno dopiran n -

tip (sastoji se od elektrona) i jedan pozitivno dopiran p-tip (sastoji se od upljina). Kada se u diodi

susretnu elektron i upljina dolazi do rekombinacije koja se deava u regionu oko samog spoja n i

p tipa. Prilikom te rekombinacije dolazi do oslobaanja energije u vidu svjetlosti.

Slika 2. Led dioda

Svjetlost se u sutini sastoji od malih paketa energije zvanih fotoni. Oni predstavljaju

elementarne, nevidljive dijelove svjetlosti kao to su elektroni osnovne i nedjeljive estice struje. U

fotodiodama, svaki put kada elektron pree sa vieg na nii energetski nivo on emituje jedan foton.

Reflektor sadri vakuumsku membranu i u tom vakuumu je postavljena led dioda, tako da

ona olakava hlaenjeled -a i smanjuje gubitak svjetlosti. Razvijanjem led tehnologije sve vie se

posveuje panje hlaenju svetlosnih tijela jer, ukoliko je ono dobro dizajnirano, dobijamo

produeni ivotni vijek i poveanu efikasnost osvetljenja.


5/23


4

Prednosti koritenja led dioda:

Visoke razine svjetline i intenziteta svjetla Uteda energije Mogunost novog dizajna Rad pri niskom DC naponu Osvjetljenje pri niskim temperaturama Nema ive u izvoru svjetla Izdrljiva, vrstarasvjetna tijela otporna na vibracije Svjetlost ne sadri infracrveno niti UV zraenje Izuzetno dugotrajan izvor svjetla

1.2. Semaforski ureajSemaforski ureaj slui za upravljanje prometom. Suvremeni semaforski ureaji su izraeni

u mikroprocesorskoj tehnologiji i podravaju zadnje rijei informatike tehnologije poput bluetooth,

gps, wireless, usb pristupa. U sprezi s detektorima mogu klasificirati vozila po duini, mjeriti

brzinu, brojati promet Semaforski ureaji komunikacijskim protokolima mogu se spajati u

nadzorne centre te sa udaljene lokacije mogue je upravljati njima.

Slika 3. Unutranji izgled ormaria


6/23


5

1.2.1. AplikacijeSaobracajni Kontroler je fleksibilan i lak za koritenje i veinom je preporuen za sledee

situacije:

Razkrsnice sa 4 ulice sa ili bez peakog prelaza, sa 2, 3, ili 4 faze

T raskrsnica Pjeaki prelaz sa ili bez ureaja za kontrolisanjebrzine. Naizmjenine ulice sa jednim pravcem Pristupna kontrola u tunelima.

Slika 4. Saobraajni Kontroler LS300


7/23


6

1.3.Blok ema semaforskog ureaja

Da bi ureaj ispravno funkcionisao potrebne su mu osnovne komponente kao to su:

- UPS

- Regulator

- DC/AC pretvara i

- Mikroraunar

Slika 5. Blok ema semaforskog ureaja

Semaforski ureaj moe se iskoristiti i za druge namjene kao npr. brojanje prometa,

upravljanje znakovima na cestama, regulacija brzine, graninim prelazima i td..

Kod ureaja za mjerenje brzine potreban je sustav sa dvije induktivne petlje. Princip rada je

jednostavan. Pored mjerenja broja vozila koja se nalazi na autocesti, isti ureaj je u mogunosti da

mjeri i vrijeme izmeu dvije induktivne petlje koje je proporcionalno sa rastojanjem izmeu petlji,

mikroraunar izraunava brzinu vozila kojom se kree.

Takoer se i pri nailasku vozila na senzore aktivira i senzor vizije koji e slikati vozilo i

sauvati podatke u bazu podataka, koji se automaski preko komunikacijskom mudula elje u glavnu

postaju.


8/23


7

Pored osnovnih komponenti ureaja tu su i tehnike specifikacije bez koji ureaj nebi

mogao ispravno funkcionisati:

- Samostojeu ormari dimenzija 800mm x 320mm x 1000mm

- Napajanje: 230V, 50Hz

- Procesorski modul industrijske izvedbe i visokom puzdanou rada

- LCD zaslon i tipkovnica- Od 8 do 12 prometnih traka sa po dvije induktivne petlje

- Induktivne petlje: tip 1 i tip 2 po TLS

- Frekvencijsko podruje mjerenja: od 30kHz do 110kHz

- Udaljenost petlji od ormaria: do 300m

- Induktivnost petlji: od 80H do 240H

-Najveu doputeni otpor (petlji i spojen i kabel): do 25

- Ethernet veza

- Povezivanje sa singlemode i multimode fiberoptikim vezama

- RS232/RS485 serijska veza

- GSM i GPRS beina veza

- Bezprijekorno napajanje (UPS)

- Radna temperatura: od -40oC do +70oC

- Prenaponska zatita

- Zatita od uticaja okoline: IP54

- Zatita od elektromagnetskih smetlji

1.4.Induktivne petlje

Induktivna petlja se sastoji od namotaja ice, najee bakrene, koja se upiljuje u asfalt ili

postavlja na prometnicu u izgradnji prije izlijevanja zavrnog sloja asfalta. Detekcija vozila zasniva

se na mjerenju promjene induktiviteta iane petlje zbog prisutnosti vozila u magnetskom polju

petlje. Petlja u sprezi sa semaforskim ureajemmoe detektirati prisutnost, prolazak vozila, a moe

i brojati promet.

Pomou para induktivnih petlji moe se detektirati smjer prolaska vozila te klasificirati

vozila po duljini i brzini. Prednosti induktivne petlje su njene reference s aspekta preciznosti,

pouzdanosti i otpornosti na vremenske uvjete, meutim, nedostatak joj je kompliciranost instalacije

i odravanja. Poveanjem broja vozila na prometnicama navedeni nedostaci sve vie dolaze do

izraaja te se stoga nameu alternativna rjeenja u vidu detektora novih generacija.

Njezina je osnovna funkcija osigurati pristup s upravljakim ureajem. Ona ima dva dijela,

prvi je zavojnica, a drugi je detektor jedinice. Zavojnica je glavni dio od senzora, a sastoji se od

jedne ili vie vie petlji od ice ugraen u ploniku. To induktivna zavojnica je povezana s

detektorom, to je elektroniki krug. Kada se vozila prolazi iznad ili miruje na induktivnoj petlji

zbog indukcije na vozila detektuje se promjena struje kroz induktivnu petlju, a ova promjena

trenutnog takoer mijenja frekvenciju.

Detektor jedinica moe otkriti te promjene. Konano, detektor jedinica alje prekinuli signal

regulatora jedinici.


9/23


8

Slika 6. Prikaz rada induktivne petlje i ugradnje u asfalt

1.5. Video detektor

Tehnologija video detekcije vozila ve se pokazala kao vrlo pouzdan nain detekcije vozila

na raskrijima, a u prilog tome govori i nagli porast broja instaliranih video detektora u svijetu,

pogotovo zahvaljujui razvoju kompaktnih video detektora kod kojih se video kamera i

mikroprocesor za obradu slike i videodetekciju nalaze u malom kompaktnom kuitu.

Rad video detektora se bazira na mikroprocesorskoj tehnologiji digitalne obrade video

signala. U fiksnom kadru prometnice definiraju se zone detekcije koje izgledom podsjeaju na

konfiguraciju induktivne petlje te se stoga esto nazivaju ''virtualnim petljama''. Osim po izgledu,mogunosti i ''ponaanje'' virtualnih petlji najslinije je pravim induktivnim petljama. U zonama

detekcije (virtualnim petljama) mogue je detektirati vozila u pokretu ili mirovanju uz odreivanje

smjera kretanja vozila. Koriste se za najavu i produenje trajanje zelenog svjetla. Mogue je

definirati vie zona detekcije iji su poloaji, oblik i dimenzije proizvoljni.

Slika 7. Prikaz detekcije video kamere


10/23


9

Kombiniranjem detekcija u vie zona mogue je detektirati razliite incidente kao to su

zaustavljeno vozilo, vonja u krivom smjeru i sl. Detekcija vozila se moe ostvariti u svim

svjetlosnim i vremenskim uvjetima.Video detektor opremljen je posebnim algoritmima za samouenje te automatsko prilagoavanje

promjenama video slike, svjetla, sjena i refleksija.

Ovisno o izvedbi lee, kamere se dijele na irokokutne i one s uskim kutom gledanja. Na semaforski

ureaj se spajaju kabelski ili beino ukoliko za to postoji potreba. Kamera nam daje i mogunost

snimanja stanja na raskriju kako bismo mogli kasnijim pregledavanjem snimke lake utvrditi uzrok

u sluaju mogueg incidenta.

Video detektor smjeten je u kompaktno i lagano kuite, jednostavno se instalira i konfigurira

pomou prijenosnog raunala, a instalacija ne iziskuje posebne graevinske zahvate, kao kod

induktivnih prtlji. Njena najbolja osobina lei u injenici da zamjenjuje ak do osam induktivnih

petlji, ali je nedostatak podlonost vremenskim prilikama na objektu (jako sunce, magla...). Vijek

trajanja kamere je oko 10 godina.

2. Upravljanje semaforimaNjihovim radom upravlja kontrolna jedinica s mjeraom vremena ili malim raunalom.

Veina konvencionalnih metoda koja se koristi za kontrolu prometa su semafori sa fiksnim

vremenom sustava, tj. oni djeluju na vremenski mehanizam koji mijenja svjetlo nakon odreenog

intervala. Kao rezultat vozai nepotrebno troe vrijeme ekajui na semaforima. Ovi semafori suizraeni naprincipu kod kojih tajmer vri regulaciju saobraaja na raskriju. Svaki signal na

zaslonu je ogranieno vremenom koliko e da radi. Kod ovih semafora nema ugraenih senzora,

induktivnih petlji niti video nadzora. Ova vrsta semafora spada u prvu grupu semafora koja je se

koristila za reguleciju saobraaja.

Kod savremenijih semafora detektori na ulici javljaju raunalu koliko vozila prilazi

semaforu i ono mijenja svjetlo. Ovi semafori se koriste na manjim raskrijima i ispred kola. Kada

se sustav detekcije aktivira, zeleno svjetlo na glavnoj ulici je prekinuta da bi se omoguilo prelaz

maloljetnika preko ulice. Ovi semafori se takoer koriste i kod prelaza preko eljeznike pruge kod

kojeg pri nailasku voza upali crveno svjetlo i aktivira se aktuator za sputanje rampe.

S druge strane, moderni sustavi semafora detektuju prisutnost ili odsutnost automobila i

reaguju u skladu s tim. Konkretno, ovi semafori su dizajnirani kao inteligentni prometni sustav

kontrole svjetla. Ovaj sustav prima podatke iz senzora koji pokazuju optereenje prometa ili broj

automobila na svakoj stazi, koji prilaze raskriju, a time se izraunava vrijeme za svaku prugu koja

je izravno proporcionalna broju automobila na toj traci. Dakle, inteligentan sustav dinamiki moe

stvoriti vrijeme balansiranje na temelju trenutnog broja automobila na stazama.


11/23


10

Slika 8. Blok dijagram sistema

Kod kontrole i upravljanja, signali su programirani da prilagode svoje vrijeme i postupno

kako bi se zadovoljile promjene prometnih uvjeta. Sustav podeava signal i tempira kako bi sesmanjila kanjenja ljudi prolaze kroz raskrije. Takoer je uobiajeno mjesto za promjenu

upravljake strategije semafora na temelju koje doba dana i dana u tjednu, ili za drugim posebnim

okolnostima, kao to je veliki dogaaj koji uzrokuje neobian zahtjev na raskriju. Regulator koristi

ulaz s detektorima, koji sa senzora informiraju kontrolni procesor koliko je vozila ili drugih

sudionika u prometu prisutni, prilagoava signala vremena i postupno, u granicama utvrenim od

strane regulatora programiranje. To moe dati vie vremena na stazi na sjecitu, pristupu gdje se

pojavljuje gusti promet, ili skratiti za to gdje ima mali ili nikakav promet na ekanju za dobivanje

zelenog svjetla.

2.1. Mod signalnog rada

U modu signalnog rada razlikujemo nekoliko reima rada, i to:

Automatski rad Runi rad Detektorski rad

2.1.1. Automatski rad

Automatski reim rada omoguava vremenski mod i koordinirani mod rada.

U vremenskom modu upravljanja frekvencija propusnosti prometa u odreenim smjerovima je

podesiva i moe se zadavati PLC-u preko tipkovnice i to na osnovu ugraenog softvera koji vodi

rauna o periodinim promjenama gustoe prometa (prometne pice u 7.00, 15.00 itd.). Tako se moe

razlikovati est razliitih reima rada tijekom dana, a takoer razlikuje i radne dane (ponedjeljak -

petak) od dana vikenda (subota i nedjelja).

U koordiniranom modu grupa semaforskuh ureaja je povezana u jednu cjelinu radi

ostvarivanja to vee propusnosti prometa.


12/23


11

2.1.2. Runi rad

U runom modu upravljanja mogue je preko tipkovnice mijenjati ili postaviti trajno svjetlo

za odreeni smjer, ili izabrati treptanje utog svjetla pritiskom na posebnu tipku. U izabranom

smjeru semafor ostaje sve dok se pritiskom na neku tipku ne postigne promjena stanja. Ova

mogunost je posebno interesantna za potrebe prometne policije koja u izvanrednim okolnostima

moe ostvariti potrebno upravljanje prometom.

2.1.3. Detektorski rad

U detektorskom modu na osnovu najave odreene detektirane signalne grupe, koja se

postie dobivanja informacija primljenih od osjetila za prisutnost vozila (vozakih detektorskih

petlji) ili na osnovu zahtjeva pjeaka pritiskom na najavnu tipku postie sepromjena faze signalnog

ureaja, ime prioritet prolaza ostvaruje najavljena signalna grupa.

2.2. Mod podeavanja signalnog ureaja

U modu podeavanja signalnog ureaja omogueno je operateru na licu mjesta izvesti

podeavanje slijedeih parametara koji su jako vani za odvijanje normalnog signalnog rada

semaforskog ureaja:

realno vrijeme period programa trajanje zelenog svjetla kontrola arulja zvuk tipke zvuk svjetla

Realno vrijeme je mod u kojemu je omogueno podeavanje sistemskog sata realnog

vremena.

Period programaje mod u kojemu se vri podeavanje vremena poetka pojedinih programa

vanih za automatski vremenski reim rada semafora.

Trajanje zelenog svjetla je mod u kojemu je mogue izvriti podeavanje trajanja zelenog

svjetla za pojedinu signalnu grupu zelenih arulja, za pojedini program. Zatitna vremena i

prijelazna vremena se ne mogu podeavati na ovaj nain radi sigurnosti odvijanja programa.

Kontrola aruljaje mod u kojemu je mogue ukljuiti / iskljuiti detekciju ispravnosti

pojedine crvene, zelene ili ute arulje. Na ovaj nain u sluaju nedozvoljenog stanja pojedine

arulje signalni ureaj prelazi u alarmni mod treptanja utog svjetla.

Zvuk tipke je mod u kojemu je mogue postaviti ili izostaviti davanje zvunog signala

nakon pritiska najavne tipke na stupu ime je pjeaku potvren prihvat zahtjeva zazelenim svjetlom.


13/23


12

Zvuk svjetlaje mod u kojemu je mogue postaviti ili izostaviti davanje zvunog signala za

vrijeme trajanja pjeakog zelenog svjetla, nakon ostvarene najave putem najavne tipke.

3. Hardversko-softverska realizacijaPomou programskog paketa ISIS Proteus Profesional se obavlja hardversko-softverska

realizacija. Prvo je potrebno izvriti hardversku aproksimaciju izborom odgovorajuih komponenata

i njihovim povezivanjem. Dalje je potrebno programirati mikrokontroler, to jest napie se

programski kod u asembleru i izvrinjegovo kompajliranje. Na osnovu ovog programskog koda

mikrokontroler upravlja semaforima.

Proteus dosta je slian veini komercijalnih aplikacija pisanih za operativni sistem Microsoft

Windows. Radno okruenje sadri: alatne trake, menije, selektore komponenti, itd. Izgled radnog

okruenja prikazan je sljedeom slikom.

Slika 9. Radno okruenje programa Proteus

Kada se pokrene ovaj programski paket i dobije prozor radnog okruenja ostvaruje se

mogunost za rad sa mikroprocesorima. Da bi se dodao izvorni kod u projekat potrebno je

selektovati naredbu Add/Remove Source Files iz menija Source. Potom, odabrati generator

koda za izvorni fajl (Code Generation Tool), za mikrokontroler 8051 je to ASEM51.

Slika 10. Prozor Add/Remove Source Files


14/23


13

Sljedei korak je kreiranje fajla u kojem e se nalaziti izvorni kod programa.To se postie

selekcijom na opciju New nakon ega se otvara prozor gdje je potrebno navesti direktorij gdje e

se nalaziti projekat sa mikrokontrolerom koji se kreira. Nakon toga u polje File Name upisujemo

naziv fajla sa izvornim kodom. Pratei ovaj postupak i nakon par jednostavnih selekcija zavrava se

kreiranje fajla.

Uprozoru Source editor potrebno napisati kod na osnovu koga e mikrokontroler da radi.

Kada se napie potrebni kod za odgovarajuu funkciju mikrokontrolera (mikroprocesora) potrebno

je realizovati prevodjenje koda upotrebom opcije Build All na radnoj povrini simulatora, a zatim

izvriti interaktivnu simulaciju mikrokontrolera. Interaktivna simulacija mikrokontrolera e se

obaviti ukoliko je kompajliranje koda bilo uspjeno.

Slika 11. Programska sekvenca mikrokontrolera

Prvi korak je povezivanje mikrokontrolera sa prevedinim izvornim kodom, tj. sa fajlom koji

ima egzistenziju HEX tako to se program uitava u mikrokontroler. Nakon toga e se na radnoj

povrini pojaviti prozor Edit Component koji izgleda kao na sljedeoj slici.

Slika 12. Izbor modela mikrokontrolera


15/23


14

Hardverska realizacija saobraajne raskrsnice se obavlja izborom odgovorajuih komponenti

i njihovim povezivanjem. Prikaz saobraajne raskrsnice hardverski predstavljena pomou

programskog paketa ISIS ProteusProfesional je dat na sledeoj slici. Problem se u sutini svodi

na kontrolu rada dva semafora jer unakrsni semafori rade u paru. To znai da koriste iste linije

spajanja na port mikrokontrolera. Kontrola paljenja i gaenja odredjenih svjetlosnih pozicija odvija

se preko pinova porta P1.

Slika 13. Hardverska aproksimacija saobraajne raskrsnice

Kada se zavri trajanje crvenog svjetla na semaforu tada se pali uto svjetlo koje jo sa

crvenim svjetlom svijetli dvije sekunde, a to znai da prelaz sa crvenog na zeleno svjetlo jednog

semafora mora proi kroz sekvencu aktivnog crvenog i utog svjetla. Prelazak sa zelenog na crveno

svjetlo na jednom semaforu mora proi kroz sekvencu aktivnog samo utog svjetla. Na osnovu

prethodno opisanog naina rada je dat realan prikaz funkcionisanja semafora za vozae.

Slika 14. Realna aproksimacija naina rada semafora

.


16/23


15

Slika 15. Upravljanje mikrokontrolerom sa dva semafora

Crveno svjetlo semafora 1 je spojeno na pin P1.0, uto svjetlo semafora 1 je spojeno na pin

P1.1 a zeleno svjetlo semafora 1 je spojeno na pin P1.2. Crveno svjetlo semafora 2 je spojeno na pin

P1.3, uto svjetlo semafora 2 je spojeno na pin P1.4, a zeleno svjetlo semafora 2 je spojeno na pin

P1.5. Na sledeoj slicije prikazan dijagram svjetlosnih signala za sve parove semafora. Sa slici se

vide dijagrami stanja koji prikazuju funkciju rada semafora opisanom u prethodnom odjeljku.

Slika 16. Vremenski diagram svjetlosnih signala za sve parove semafora


17/23


16

4. Sustav nadzora i upravljanjaDogradnjom GSM modema ostvaruje se beini digatalni sustav prijenosa informacija

izmeu ureaja i centralnog nadzornog mjesta. Na taj se nain, tehniki vrlo jednostavno,

dislocirani semaforski ureaji, povezuju u jedan nadzorni sustav koji omoguava kontrolu rada

lokalnih semaforskih ureaja. Osim nadzora rada lokalnih ureaja ovime se omoguuje sustavno

automatsko upravljanje prometom u jednome dijelu ili u itavom gradu. Nadzorni centar takoer

moe biti i u funkciji servisne slube, ime se olakava pravodobno i brzo dobivanje informacija

o pojavi greke ili kvara na nekom ureaju, a time i kvalitetno odravanje kompletnog sustava.

Beinim digatalnim sustavom prijenosa informacija omoguena je na ovaj nain i brza i tana

komunikacija sa policijom, vatrogascima, prvom pomoi te drugim slubama koje su vrlo

zainteresirane za dogaanja vezana uz promet.

Slika 17. Sustav nadzora i upravljanja


18/23


17

Sustav nadzora je dio telematikog sustava koji se odnosi na prikupljanje i obradbu

infomacija vezanih uzpostojee stanje prometa na prometnicama. Sustav upravljanja je dio

telematikog sustava koji koristi infomcije zaprimljene od sustava za nadzor, te n a temelju tih

informacija odluuje o promjenama koje e se u prometnom sustavu dogoditi. Sustav nadzora i

upravljanja slui da bi se na najbolji mogu nain poveala iskoristivost prometnih kapaciteta,

omoguio nesmetan tok prometa, te pravodobno reagiralo na incidentne situacije na

prometnicama.

4.1. Zahtjevi koji se postavljaju na sustav za nadzor i upravljanje prometom

Sustav za nadzor i upravljanje prometom sredinji je dio telematikog sustava cestovnog

prometa. Zahtjevi koji se postavljaju na sustav nadzora i upravljanja su:

Upravljanje tranzitnim vizilima, upravljanje voznim parkovima i upravljanjekomercijalnim vozilima,

Upravljanje prometom sredstava javnog prevoza i upravljanje meugradskimprometom,

Podravanje komunikacije senzora za praenje prometa s centrom za nadzor iupravljanje, komunikacije centraza nadzor i upravljanje s pokaznim sustavima i

posebnim slubama upotrebom odgovarajue komunikacijske mree,

Upravljanje i nadzor senziorima koji su postavljeni na odgovarajuoj dioniciprometnice, zbog regulisanja broja vozila, brzine i drugog,

Upravljanje pokaznim sustavima koji su povezani s dojavom o incidentnimsituacijama na prometnicama,

Povezivanje centara za nadzor i upravljanje smjetenim na veem broju lokacija sglavnim centrom za nadzor i upravljanje,

Omoguivanje brze i uinkovite komunikacije centra za nadzor i upravljanje saspecijalnim slubama, te meusobne komunikacije glavnog i lokalnog centra za

nadzor i upravljanje,

Raspored senzora koji osigurava potpuno pokrivanje prometnice na kojoj sesenzori postavljaju kako bi informacija koju prima centar za ndzor i upravljanje

bila pouzdana,

Prilagoenost senzora, koji se nalaze na prometnicama,radu u mikroklimatskimuvjetima na toj prometnici.


19/23


18

4.2. Temeljni koncept sustava nadzora i upravljanja

Temeljni koncept sustava na nadzor i upravljanje zasniva se na analizi informacija koje

opisuju postojee stanje prometa na prometnicama te informacijama koje se prosleuju iz

sustava za nadzor i upravljanje u sustav prometa.

Informacije koje opisuju postojee stanje na prometnicama:

Intenzitet prometa, Vremenski uvjeti u kojima se odvija promet, Incidentne situacije na prometnicama , Kvaliteta prometnica, mogui kvarovi, Informacije o rasporedu vonje sredstava javnog prevoza (zrakoplov, eljeznica,

autobusi i dr.)

Informacije prometa prikazuju se brojem vozila koja se trenutno nalaze na pojedinojdionici prometne mree. Intenzitet prometa je vana informacija, jer je pokazatelj stanja prometa

na prometnicama. Intenzitet prometa je veliina koja varira za svaku pojedinu prometnicu, te se

na sustav nadzora i upravljanje postavlja zahtjev o praenju intenziteta prometa na to veem

broju prometnica, raskrija, te posebno optereenim prometnim punktovima. Ovo se posebice

odnosi na urbane sredine u kojoj je prometna mrea sloenija od prometne mree u rurarnim

sredinama, autoputeva, te magistralne prometnice. Na pojedinim prometnim segmentima bitna je

informacija i o brzini vozila. Intenzitet prometa vana je informacija za upravljanje tranzitnim

prometom, vozila javnog prevoza, te vozila posebnih slubi.

Vremenski uvjeti su takoder specifini za pojedinu dionicu prometne mree. Informacije

o vremenskim uvjetima odnose se na padavine, temperaturu kolnika, eventualnu zaleenost

kolnika, te maglu na pojeh dionicama. Informacije o vremenskun uvjetima od posebne su

vanosti u ruralnim sredinama kroz koja esto prolaze magistralne prometnice, te autoputevi.

Incidentne situacije podrazumijevaju preoptereenost prometnice,zbog prevelikog broja

vozila na prometnici ; guvuna prometnici, zbog usporenog prometa na prometnici; zakrenje

prometnice, zbog mjestimino zaustavljenog prometa na prometnici; obustavu prometa, te

prometne nesree. Infomcija o incidentnim situacijama je najbitniji faktor za sustav nadzora i

upravljanja prometom, jer se na temelju zaprimljene infomacije o incidentnoj situaciji upravlja

prometom. Stanje na cestama u smislu kvalitete prometnica takoer je vana infomcija, te jestoga potrebno predvidjeti dojavu eventualnih oteenja na prometnici, te radova prometnicama,

zbog kojh e promet biti, usporen i otean.

Na temelju zaprimanja i obradbe podataka o stanju na prometnicama sustav za nadzor i

upravljanje daje povratnu infomaciju prema prometnoj mrei, te se na taj nain obavlja

regulacija nastalih incidentnih situacija. Informacije koje se prosljeuju iz sustava nadzora i

upravljanja u sustav prometa:

Informacije o zaguenjima u prometu, Informacije o nesreama,

Upozoravanje na predhodne prometnice, informacije upuene specijalnim slubama(policija, hitna medicinska pomo, vatrogasci, vuna sluba),


20/23


19

Informacije upuene pokretnim timovima u vezi kvarova na samom sustavu, Informacije prije ukljuivanja u promet, Informacije o tranzitnom prometu, Informacije o vozilima u pokretu. Ulazne informacije

Izlazne informacije

Slika 18. Informacijski tokovi sustava za nadzor i upravljanje

Na slici 18. dat je prikaz inforrnacijskihh tokova sustava za nadzor i upravljanje. Sustav

za nadzor i upravljanje prima informacije o intenzitetu prometa na prometnicama, vremenskim

uvjetima, upozorenje o eventualnim incidentnim situacijama, kvaliteti prometnica, te rasporedu

vonje javnog prijevoza koje se potom obrauju a potom se obavlja procjena postojeeg stanja

prometa na prometicama. Na temelju procjene stanja sustav za nadzor i upravljanje prosljeuje

sustavu prometa informacije o zaguenjima u prometu, informacije o nesreama, upozorenja na

prohodne prometnice, informacije specijalnim slubama i pokretnim timovima, informacije prije

ukljuivanja u promet, informacije o tranzitnom prometu, informacije vozilima u pokretu, te

vozaima i putnicima.

Intenzitet prometa Vremenski uvjeti Incidentne situacije Kvaliteta prometnica Raspore vonje javnog

prevoza

Informacije o zaguenjima uprometu

Informacije o nesredama Upozoravanje na prohodnije

prometnice

Informacije specijalnim slubama Informacije pokretnim timovima Informacije prije ukljuivanja u

promet

Informacije o tranzitnom prometu Informacije vozila u pokretu Informacije vozaima i putnicima

Sustav za nadzor iu ravl an e


21/23


20

ZAKLJUAK

Konvencionalni semaforski kontrolni sustavi odlikuju fiksnim vremenskim intervalima.

Ponekad vozai nepotrebno troe vrijeme ekajui zeleno svjetlo na semaforu, a bez auta na

suprotnim trakama. To je razlog zato veina modernih semafora sustava kontrole su dinamini u

prirodi.

Ovo istraivanje dizajnira inteligentni prometni sustav kontrole svjetla, koji se sastoji od

senzora, mikrokontrolera, i semafora. Predloeni sustav funkcionira na sljedei nain: senzori se

aktiviraju pri dolasku ili odlasku automobila na svakoj stazi za datom raskriju. Mikrokontroler

prima podatke od senzora, broji broj automobila na svakoj stazi i sukladno izraunava vremenski

interval otvaranja te staze. Ishodi mikrokontrolera se koriste za rad semafora. Takoer daljna

poboljanja mogu se dodati u sustav za integriranje niz krianja s centraliziranom kontrolom,

postizanju tzv. zelenog vala.


22/23


21

Popis slika:

Slika 1. Osnovni dijelovi semafora 2

Slika 2. Led dioda 3

Slika 3. Unutranji izgled ormaria 4

Slika 4. Saobraajni Kontroler LS300 5Slika 5. Blok ema semaforskog ureaja 6

Slika 6. Prikaz rada induktivne petlje i ugradnje u asfalt 8

Slika 7. Prikaz detekcije video kamere 8

Slika 8. Blok dijagram sistema 10

Slika 9. Radno okruenje programa Proteus 12

Slika 10. Prozor Add/Remove Source Files 12

Slika 11. Programska sekvenca mikrokontrolera 13

Slika 12. Izbor modela mikrokontrolera 13

Slika 13. Hardverska aproksimacija saobraajne raskrsnice 14

Slika 14. Realna aproksimacija naina rada semafora 14

Slika 15. Upravljanje mikrokontrolerom sa dva semafora 15

Slika 16. Vremenski diagram svjetlosnih signala za sve parove semafora 15

Slika 17. Sustav nadzora i upravljanja 16

Slika 18. Informacijski tokovi sustava za nadzor i upravljanje 19

Literatura:

http://www.nobleled.com/en/news/trends/wireless%20traffic%20system%20to%20save%20ener

gy.html

http://www.scdot.org/default.aspx

http://www.halton.ca/

http://softwareforeducation.com/wikileki/index.php/Electronics_Home

Inteligentni transportni sustavi u gradskom prometu, Sveuilite u zagrebu, doc.dr.Goran Kos

http://www.logo.rs/index4.htm
http://www.nobleled.com/en/news/trends/wireless%20traffic%20system%20to%20save%20energy.htmlhttp://www.nobleled.com/en/news/trends/wireless%20traffic%20system%20to%20save%20energy.htmlhttp://www.nobleled.com/en/news/trends/wireless%20traffic%20system%20to%20save%20energy.htmlhttp://www.scdot.org/default.aspxhttp://www.scdot.org/default.aspxhttp://www.halton.ca/http://www.halton.ca/http://softwareforeducation.com/wikileki/index.php/Electronics_Homehttp://softwareforeducation.com/wikileki/index.php/Electronics_Homehttp://www.logo.rs/index4.htmhttp://www.logo.rs/index4.htmhttp://www.logo.rs/index4.htmhttp://softwareforeducation.com/wikileki/index.php/Electronics_Homehttp://www.halton.ca/http://www.scdot.org/default.aspxhttp://www.nobleled.com/en/news/trends/wireless%20traffic%20system%20to%20save%20energy.htmlhttp://www.nobleled.com/en/news/trends/wireless%20traffic%20system%20to%20save%20energy.html


23/23


22

Sadraj:

Uvod 1

1. Osnovne komponente semafora 2

1.1. Led diode 31.2. Semaforski ureaj 4

1.2.1. Aplikacije 5

1.3. Blok ema semaforskog ureaja 6

1.4. Induktivne petlje 7

1.5. Video detektor 8

2. Upravljanje semaforima 9

2.1. Mod signalnog rada 10

2.1.1. Automatski rad 10

2.1.2. Runi rad 11

2.1.3. Detektorski rad 11

2.2. Mod podeavanja signalnog ureaja 11

3. Hardversko-softverska realizacija 12

4. Sustav nadzora i upravljanja 16

4.1. Zahtjevi koji se postavljaju na sustav za nadzor i upravljanje prometom 17

4.2. Temeljni koncept sustava nadzora i upravljanja 18

Zakljuak 20

Popis slika 21

Literatura 21

Seminarski Rad 1 - Semafor

Documents

Transcript of Seminarski Rad 1 - Semafor