Жанказиев С.В. Интеллектуальные транспортные системы (2016) (1142009), страница 18
Текст из файла (страница 18)
В таком случаесистема центрального управления объединяет все рабочие устройства, а также устройства безопасности и контроля, которые предназначены для контроля и управления движением в тоннеле данной категории. Система управления тоннелем должна в качестве своей первоочередной задачи обеспечить бесперебойную работу транспорта втоннеле:– при соблюдении данных правил техники безопасности;– обеспечении требований экологии.Кроме вышеуказанных стандартных устройств, в рамках телематических устройств появляются и совершенно новые принципы с положительным влиянием на безопасность движения. Если в тоннелеили перед его порталами изменяется направление движения в зависимости от транспортной ситуации, то целесообразно использоватьактивные светоизлучающие элементы, установленные на поверхностидороги и служащие для направления транспортных средств. Металлическая часть со встроенными светодиодами (LED) выдается всегона 10 мм над полотном дороги, благодаря чему нет проблем с уходомза дорогой.
Механическое исполнение элементов исключает их по-99вреждение проезжающими транспортными средствами или механизмами ухода. Линейные секторы этих систем управляются системойуправления тоннелем в зависимости от транспортной ситуации. Световые характеристики должны быть такими, чтобы обеспечить видимость элементов при дневном свете на расстоянии более 100 м.Основным элементом системы управления тоннелем являетсяпрограммируемый автомат промышленного типа (CS).
Этот автомат,параметры которого определены требуемыми функциями, включен вдецентрализованную систему управления таким образом, чтобы можно было обеспечить и частичное управление тоннелем в случае отказа части системы управления. Автоматы образуют нижний слой иерархии управления тоннелем и располагаются в оптимальных точкахвдоль тоннеля.
Они подчинены главной управляющей станции СТ.Связь осуществляется с помощью промышленных шин, которые, какправило, рассчитаны с определенным запасом.Главная управляющая станция СТ представляет собой существенную составную часть системы управления. Она управляет подчиненными автоматами CS и ведет связь с обслуживающим персоналомпосредством локального пульта управления или с вышестоящим диспетчерским пунктом тоннелей. Кроме того, она обеспечивает записьданных и позволяет осуществлять ограниченное управление принципиальными технологическими узлами или аварийное выключение выбранных устройств. Станция СТ установлена в локальном пультеуправления тоннелем. В городских тоннелях станции СТ являются резервными и работают в режиме горячего резерва («hot-stand-by»). Такое решение рекомендуется и для тоннелей в незастроенной пригородной области.На самом высоком иерархическом уровне узла (одного тоннеля)или области (нескольких тоннелей) находится диспетчерский пункттранспорта (GT) и технологии (GA).
Эти пункты могут быть составнойчастью одного локального пульта управления тоннелем или являютсясоставной частью областных пультов управления транспортом и технологией в тоннелях. Здесь осуществляется контроль над тоннелем,контролируется работоспособность устройств и, в случае чрезвычайных ситуаций, здесь по заранее подготовленным сценариям осущест-100вляется ручное дистанционное управление посредством станций СТ.Оператор транспорта управляет режимами в тоннеле или перед тоннелем, оператор технологии управляет остальными устройствами.Структура и решение отдельных слоев показаны на рис. 2.10.Включение системы управления транспортом в тоннелях в систему управления городским транспортом или транспортом на автомагистралях является основой безопасной и эффективной эксплуатациитоннелей.Рис.
2.10. Слои системы управления тоннелем2.5. Коммуникационная инфраструктура в ИТСКоммуникации играют первостепенную роль при реализацииИТС, так как обеспечивают передачу информации в виде:– команд устройствам, установленным на дорогах;– данных транспортных, метеорологических и экологическихдатчиков;– сигналов звука и видеосигналов от устройств SОS и камер;– данных, характеризующих состояние оборудования;– данных, передаваемых между центрами управления и т.п.Объемы информации, передаваемой с помощью различныхсредств связи, составляют от единиц битов в сутки до единиц Гбит/с.Устройства и линии связи часто представляют собой критический идорогостоящий элемент транспортных систем, и их решению транспортный инженер должен уделять максимальное внимание, так какони играют решающую роль в успешной эксплуатации интеллектуаль-101ных транспортных систем.
Упор делается не только на оптимальныйпроект системы связи, но, не в последнюю очередь, и на последующие эксплуатационные расходы.Отдельные телематические приложения, которые используются или будут использоваться в данной части транспортной системы,предъявляют различные требования к характеру передачи информации. Информацию можно разделить по следующим основнымкритериям:– передача данных ‒ системы предъявляют различные требования к интерфейсу передачи данных и к параметрам передачи.
Требуемая скорость передачи лежит в пределах от единиц битов в часили даже в сутки до десятков Мбит/с;– передача речевой информации ‒ стандартная полоса пропускания аналогового канала составляет 300‒3400 Гц. В транспортныхсистемах так же, как и в классической телефонии, наблюдается переход к цифровым методам передачи речи;– передача изображения ‒ довольно жесткие требования предъявляются к физическому слою и высокой скорости передачи (до5 Мбит/с) в случае динамической обработки видеоинформации. Минимальные требования к каналу передачи предъявляет способ передачи, так называемого, медленного видеосообщения (кадра), сокращенно ССTV.
Для передач в рамках транспортных систем используется сжатие данных (JPЕG, MPЕG), для которых является достаточнойболее узкая полоса пропускания;– мультимедийная передача. Этот вид передачи часто называется передачей в широкополосной сети. В одном канале связи передаются совместно сигналы звука, изображения и данные систем АTM,Fаst ЕTHЕRNЕT, Sоnеt и т.п.Под названием «телекоммуникационная сеть» подразумеваетсясовокупность сетей, служащих для удовлетворения нужд связи в различных областях транспорта, т.е.
сетей, обеспечивающих телефонную связь, передачу данных, передачу изображения и мультимедийных сигналов.Архитектура телекоммуникационных сетей. Первой конфигурацией, используемой в транспортных системах, была сеть по схеме102«звезда», которая используется до сих пор, например, для связи центра управления движением с транспортными контроллерами.
Этаконфигурация обеспечивает надежную работу в реальной шкале времени. Постепенный перевес локальных задач потребовал децентрализованной системы передачи. В этом случае каждый пункт образован одним устройством, обрабатывающим информацию и ведущимсвязь с другими удаленными устройствами в рамках полигональнойсети (каждый соединен с каждым). Это предъявляет большие требования к кабельной проводке, или в рамках сети на базе шины, котораяпредъявляет малые требования к кабельной проводке, что, однако,окупается пониженной скоростью передачи (устройства ведут связь поочереди).В транспортных приложениях используются все топологии сетейс тем, что они реализованы на базе постоянных выделенных линий,служащих только для данной цели, или транспортная система окончена интерфейсом связи и для передачи данных используется общественная телекоммуникационная сеть передачи данных.При проектировании телекоммуникационной системы необходимоучитывать преимущества и недостатки отдельных решений (рис.
2.11).Рис. 2.11. Коммуникационная среда для транспортных приложений,образованная выделенными линиями или общественной сетьюВ случае постоянных каналов связи в собственности операторатранспортной системы обеспечена развязка от общественных коммуникационных услуг, и с ней связана более высокая степень защитыкоммуникационного канала. Реальное обеспечение защищенности103информации нуждается в немалых средствах для постоянного технического обслуживания трасс. Кроме прочего, необходимо иметь в распоряжении нужные специальные измерительные приборы и достаточное количество запасных частей, а также резервные устройства дляоконечной телекоммуникационной аппаратуры.Передача, реализуемая с помощью общественной сети передачиданных, обеспечивается на договорной основе ее оператором.
Онаобеспечивает требуемую доступность передаваемой информации. Выгодно также то, что пользователь транспортной системы может не заботиться о новациях аппаратуры и оконечные устройства оплачиваются средствами оператора общественной сети. При проектировании телекоммуникационной среды необходимо учитывать затраты за арендувыделенных линий передачи данных.
Существенным является, еслиоплачивается фиксированная сумма за аренду линий или если оплачиваемая сумма определяется объемом передаваемых данных.Основная классификация телекоммуникационных сетей.Существующие телекоммуникационные сети можно делить в зависимости от множества критериев:– назначение сети: телефонная передача данных, компьютерная и т.п.;– функции сети: сеть доступа, транзитная сеть, локальнаясеть и т.п.;– ширина полосы пропускания: узкополосная, широкополосная;– мобильность абонентов: стационарные, мобильные;– способ связи абонентов: соединение двух абонентов, сетивещания (радио, телевидение) и т.п.В телематических системах преобладающее значение имеютлинии передачи данных между компьютерами (промышленными, персональными, а также компьютерами транспортных контроллеров). Этисети делятся по двум основным критериям, которыми являются: область обслуживания и скорость передачи информации.
По размерамобласти обслуживания сети подразделяются следующим образом:– LAN (Local Area Network): локальные вычислительные сети, которые покрывают область, не превышающую, как правило, 10 км.Примером может служить соединение областных центров линейного104управления транспортом или промышленных компьютеров системытоннеля.– MAN (Metropolitan Area Network): городские вычислительныесети, покрывающие область города, т.е. сети с дальностью действияпорядка десятков километров. Они могут быть образованы удаленными друг от друга сетями LAN.
Примером сети MAN может служитьсеть, образованная областными станциями управления транспортом,которые обмениваются информацией и ведут связь с главной транспортной центральной станцией.– WAN (Wide Area Network): обеспечивают передачу данных насамые большие расстояния и покрывают область государства иликонтинента. Их дальность действия не ограничена.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
