Диссертация (1173083), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Аналоговые и дискретные входыпозволяют подключать датчики (топлива, одометр и т.п.), а выходыпозволяют управлять исполнительными устройствами. Встроенный вустройство контроллер CAN-шины считывает и передает в диспетчерскийцентр информацию о пробеге, расходе топлива, состоянии двигателя идругих бортовых систем. CAN-шина существенно упрощает контрольсостояния бортовых систем за счет получения информации с датчиков,которые уже установлены на транспортном средстве.Для голосовой связи используется внешняя гарнитура.Структурная схема устройства приведена на рисунке 5.8.181Рисунок 5.8 – Структурная схема полнофункционального навигационносвязного блока Навигатор.07Основные функции устройства:• периодическоеопределениеместоположенияМПУ,скоростиинаправления его движения с сохранением этой информации вэнергонезависимой памяти;• периодический опрос внешних датчиков, подключенных к навигаторучерез аналоговые или цифровые входы, и сохранение полученнойинформации в энергонезависимой памяти;• обмен данными и управляющими командами (по согласованнымпротоколам)спериферийнымиустройствамиисистемами,подключенными к навигатору (например, бортовой компьютер МПУ,видеокамера и пр.);182• передача информации диспетчеру автоматизированной навигационнойсистемы контроля и учета работы транспорта предприятий череззаданный промежуток времени;• обмен формализованными текстовыми сообщениями между водителемМПУ и диспетчером автоматизированной системы;• передача сигнала бедствия («SOS») диспетчеру автоматизированнойсистемы.Основные технические характеристики мобильного навигационносвязного блока Навигатор 4.11 приведены в таблице 5.3.Таблица 5.3 – Основные технические характеристики мобильногонавигационно-связного блока Навигатор 4.11 [195]ХарактеристикаНавигационный приёмникКанал передачи данныхДисплейИнтерфейсыНапряжение питанияАвтономное питаниеДиапазон рабочих температурГабаритные размеры, ммОписаниеДвухсистемный ГЛОНАСС/GPSGSM/GPRSЦветной LCD, 7 дюймов, 1024 х 600 точек (WSVGA)2 × RS-485; 2 × RS-232; 1 х CAN; Micro-LAN (1Wire)три универсальных аналогово-цифровых входа (входноенапряжение от 0 до 30 В)два дискретных входа (входное напряжение от 0 до 30 В),два цифровых выхода (выходной ток до 0.5 А, напряжениедо 40 В)12/24 ВДа–40°С...+ 85°С187 × 116 × 205.5.2 Характеристики простых навигационно-связных терминалов дляконтроля транспортных средствВ качестве более дешевых устройств, соответствующих технологиинавигационного контроля перевозок грузов транспортом подвоза/развоза,являются навигационно-связные блоки GSM/GPRS.В качестве примера приведено устройство российского производстваНавигатор.04 (рисунок 5.9).183Рисунок 5.9 – Внешний вид типового устройства (на примере отечественнойрадиостанции «Гранит Навигатор.04»)Навигационно-связной блок контроля транспортных средств в зонепокрытиясотовойсвязисвозможностьюголосовогоконтактаустанавливается на приборную панель автомобиля рядом с водителем вудобном для работы месте.
Для реализации голосовой связи к блокуподключается микрофонная гарнитура. Голосовая связь осуществляется поGSM каналу. В Навигаторе.04 реализована возможность совершения звонковна два телефонных номера и запроса голосовой связи из диспетчерскогоцентра. Блок имеет четыре аналогово-цифровых входа для подключения кнему контрольных датчиков. Объема энергонезависимой памяти (ЭП)типового устройства должно хватать на 17 суток непрерывной записи (приинтервале записи навигации в 60 сек.). Запись информации в памятьпроисходит циклически, т.е.
по истечении 17 суток новые данные будутзаписываться на место тех, которые были записаны в первые сутки.Структурная схема устройства приведена на рисунке 5.10.184НавигационнаяантеннаGSM антеннаНавигационныймодульGSM/GPRSмодульЭнергонезависимаяпамятьВнешняягарнитураУправляющиймикроконтроллерИсточник вторичногоэлектропитанияДинамикUSBАЦПАккумуляторнаябатареяРисунок 5.10 – Структурная схема типового навигационно-связного блокаБортовой комплекс осуществляет решение следующих задач:• определение местоположения объекта, скорости и вектора его движенияи сохранение этой информации в энергонезависимой памяти (ЭП);• сохранение в энергонезависимой памяти (ЭП) значений внешниханалоговых датчиков;• голосовой связи между водителем и диспетчером.• передача информации на сервер с заданным интервалом времени в сетисотовой связи стандарта GSM 900/1800.Основные технические характеристики данного навигационно-связногоблока приведены в таблице 5.4.Конструкциямобильногонавигационно-связногоблокадолжнаобеспечивать его свободное размещение в кабине водителя, не мешая обзорудороги с рабочего места.
При установке блока должна быть обеспеченавозможность регулирования его положения таким образом, чтобы обеспечитьоптимальный угол обзора экрана дисплея.С места установки блока должна быть обеспечена возможность егоудобного подключения к бортовой сети автомобиля.185Таблица 5.4 – Технические характеристики Навигатор.04 [173]ХарактеристикаЗначениеGPS SiRf Star III20 каналовГЛОНАСС/GPS 36 каналов (опция)ВстроенныеЕстьUSB2 (0-5 Вольт)2 (0-30 Вольт)есть512 кБайт10-30 Вольтестьдо 10 часов120×65×23 ммНавигационный приемникАнтенныГолосовая связьИнтерфейсАналогово-цифровые входыПередача статусных сообщенийОбъём памятиНапряжение питанияАвтономное питаниеВремя автономной работыГабаритыГромкоговорящая связь должна быть обеспечена за счет встроенногоили выносного динамика и микрофона.
Микрофон должен размещаться наспециальной подставке (гибкой штанге), обеспечивающей его надежноеудерживание во время движения.Наличие сигнала на входе усилителя низкой частоты должнодублироваться световым индикатором. При отсутствии сигнала усилительнизкой частоты должен переходить в режим низкого потребления – не более100 мВт.Питаниемобильногонавигационно-связногоблокадолжноосуществляться от бортовой сети МПУ. Номинальное напряжение питания+12 В или +24 В по ГОСТ Р 52230-2004.1865.6 Анализ возможностей применения технологийвысокоавтоматизированных транспортных средств (ВАТС) дляповышения безопасности и надежности перевозок грузов северногозавоза автомобильным транспортом5.6.1 Цели и задачи разработки и внедрения технологийвысокоавтоматизированных транспортных средств дляавтомобильного транспорта и основные пути их решенияЗа последние десятилетия в России и за рубежом проведенозначительноеколичество мероприятий, направленных на повышениебезопасности дорожного движения.
Однако анализ статистики дорожнотранспортных происшествий в нашей стране и других странах показывает,что причиной дорожно-транспортных происшествий примерно в 90%случаев является человек – водитель. Отсюда ведущими специалистами вобласти автомобильного транспорта сделан вывод о том, что дальнейшееснижение уровня аварийности может быть достигнуто только на путипоэтапногоисключениячеловека(водителя)изциклауправлениятранспортным средством. Поэтапный характер процесса должен бытьреализован через передачу от человека к автомату все большего количества ивсе более сложных функций управления транспортным средством.Разработка и практическое внедрения высокоавтоматизированныхтранспортных средств (ВАТС) полностью отвечает стратегическим целяммирового развития.
Резолюция, принятая Генеральной Ассамблеей ООН 25сентября 2015 года, утвердила цели в области устойчивого развития (ЦУР) напериод до 2030 года [190]. Две из этих ЦУР непосредственно связаны собеспечением БДД:• цель 3.6 «к 2020 году вдвое сократить во всем мире число смертей итравм в результате дорожно-транспортных происшествий»;• цель 11.2 «к 2030 году обеспечить всеобщее пользование безопасными,недорогими, доступными и экологически устойчивыми транспортными187системами на основе повышения безопасности дорожного движения, вчастности, расширения использования общественного транспорта, сособым вниманием к нуждам тех, кто находится в уязвимом положении– женщин, детей, инвалидов и пожилых лиц».Разработкавысокоавтоматизированныхтранспортныхсредствпроводится на основе интеллектуализации транспортного средства с цельюповышения уровня автономности управления (вплоть до полной ееавтономности).Понятие уровня автоматизации управления было формализовано встандарте Общества автомобильных инженеров SAE J3016 [299] Данныйстандарт представляет собой классификацию автоматизации управлениятранспортными средствами от нулевого уровня (отсутствия какой-либоавтоматизации)дополнойавтоматизации(пятыйуровень),даннаяклассификация представлена в таблице 5.5.Внедрение инновационных технологий автоматического управлениятранспортными средствами и их сетевого взаимодействия уже в ближайшембудущем может коренным образом изменить состояние дел в дорожнойотраслииперевозках.Высокоавтоматизированныеподключенныеавтомобили («connected cars») будут особенно востребованы при ихинтеграциисинтеллектуальнымитранспортнымисистемами(ИТС),обеспечивающими взаимодействие с дорожной инфраструктурой, способнойотслеживать изменения дорожной обстановки и предупреждать о нихтранспортные средства.В свою очередь, дорожную инфраструктуру также придется значительноусовершенствовать – в массовом порядке должны появиться специальнаяразметка и дорожные знаки с радиочастотной идентификацией, системынаблюдения и датчики контроля состояния дорожного покрытия, адаптивноерегулирование дорожного движения и много другое.188ПримерДействия водителя и ТССостояниеТаблица 5.5 – Уровни автоматизации управления транспортным средством всоответствии со станартом SAE J3016 [299]У0У1У2У3У4У5ТольководительСистемыпомощиводителюЧастичнаяавтоматизацияУсловнаяавтоматизацияВысокаяавтоматизацияПолнаяавтономностьВодительполностьюуправляетдвижением ТСНет ниоднойсистемыпомощиводителю-Водитель неВодительнуждается вВодительдолженпостоянномпостояннопостоянноконтролеконтролирует контролироватьдинамическихпродольное и динамические параметров ТС ипоперечное параметры ТС и обзоре, но долженположение ТС осуществлять быть в готовностив динамикевзять на себяобзоруправление ТС вобстановкилюбой моментАС определяетпределы своихАСОграниченнаявозможностей ичасть функций осуществляеттребуетпо управлению продольное ивозобновленияпоперечноеТС переданаконтроля соавтоматизиров управление ТСстороны водителяанной системе в определенныхс достаточнымситуациях(АС)временнымзапасомСистемапарковки,круиз-контрольПомощь придвижении вдорожныхзаторахДвижение поучасткамавтомагистралейВодитель нетребуется вАСпределахосуществляеттиповыхпродольное идорожнопоперечноетранспортныхуправлениеситуацийТС в(ДТС)динамике вовсехвозможныхАСДТС восуществляеттечение всейпродольное ипоездкипоперечноеУчастиеуправлениеводителя неТС втребуетсядинамике вовсех типовыхДТСДвижение вгороде навыделенныхполосахПолностьюавтономноедвижение «отдвери додвери»Появление высокоавтоматизированного и автономного автомобильноготранспорта влечет за собой целый ряд нерешенных проблем и рисков,которые необходимо осмыслить и, по возможности, устранить [27].В настоящее время автомобильной промышленностью достигнутуровень автоматизации 2 по классификации SAE, который реализуется путемвнедрения в конструкцию автомобиля так называемых «продвинутых(интеллектуальных) систем помощи водителю» – «Advanced Driver AssistanceSystems» (ADAS).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
