Brevet FR2100523A1 — publié le 19720324

La présente invention concerne un simulateur de trafic, par exemple de véhicules sur une ou plusieurs voies pouvant se couper, et a plus particulièrement comme objet un simulateur de trafic urbain. On connaît, par la demande de brevet français n0 69 06 330 déposée le 6 mars 1969 au nom de la demanderesse, un dispositif pour la simulation du trafic de véhicules sur un réseau de voies, chacune découpée en tronçons dans lequel, le trafic de véhicules étant assimilé à un flux dont l'écoulement est régi par des équations continues - à chaque tronçon d'une voie on fait correspondre un condensateur d'un circuit électrique, dont la capacité électrique est représentative de la capacité en véhicules du tronçon considéré, . - au nombre de véhicules dans un tronçon on fait correspondre la charge du condensateur représentant ledit tronçon, - au débit de véhicules d'un tronçon au tronçon suivant on fait correspondre un transfert de charges d'un condensateur au condensateur suivant. Dans ce dispositif, l'écoulement des charges d'un condensateur à l'autre à travers le circuit électrique simule donc l'évolution des véhicules d'un tronçon à l'autre le long d'une voie. Cependant la simulation de trafic de véhicules sur une voie donnée ne peut être rigoureuse et précise du fait des pertes de charges possibles et non contrôlées ou compensées lors de leur transfert d'un condensateur à l'autre dans tout le circuit. Un des buts de la présente invention est de remédier à cet inconvénient, et de réaliser en conséquence un simulateur de trafic dp véhicules basé sur une homologie rigoureuse avec l'évolútion des véhicules le long d'une voie. La présente invention a pour objet un simulateur de trafic de véhicules sur un réseau de voies, chacune découpée en une pluralité de tronçons, etstout parti culièrement de trafic urbain caractérisé par le fait qu'il comporte - une pluralité de compteurs-décompteurs représentant chacun un tronçon de voie et dont la capacité maximale de chacun correspond à la saturation du tronçon représenté, - une pluralité de convertisseurs numériques-analogiques chacun relié à la sortie d'un compteur-décompteur et représentant son état et une pluralité de générateurs de fonctions ayant chacun deux entrées reliées respectivement aux sorties de deux convertisseurs numériques-analogiques associés à deux compteurs-décompteurs, dits compteurs-décompteurs aval et amont représentant deux tronçons consécutifs dits tronçons aval et amont dune même voie, et ayant chacun une sortie sur laquelle sont délivrées des impulsions de transfert à une cadence qui est fonction des signaux d'entrée, reliée en commun à une entrée comptage du compteur-décompteur aval et à une entrée décomptage du compteur-décompteur amont. Selon une caractéristique chacun des générateurs de fonctions comporte un multiplicateur analogique ayant une première entrée reliée au convertisseur analogique amont et une seconde entrée reliée à la sortie d'un soustracteur analogique recevant d'une part le signal de sortie du convertisseur analogique aval et d'autre part un signal correspondant à la capacité maximale dudit tronçon aval. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après à titre d'exemple en regard au dessin ci-annexé dans lequel - la figure 1 représente schématiquement un simulateur de trafic selon l'invention, - la figure 2 représente schématiquement un circuit de transfert d'impulsions simulant le passage de véhicules entre deux tronçons consécutifs, - la figure 3 représente schématiquement le simulateur de trafic au niveau d'une bifurcation. Dans la figure 1, on a schématisé un simulateur de trafic de véhicules le long de trois tronçons de longueur donnée, d'une même voie. il comporte trois compteurs-décompteurs Ci-1, Ci, Ci+1 représentant chacun un desdits tronçons et ayant chacun une capacité maximale correspondant à la saturation en véhicules du tronçon représenté. Deux compteurs-décompteurs consécutifs, dits compteur-décompteur amont et aval, du circuit représsntent deux tronçons consécutifs de la voie, dits tronçon amont et tronçon aval, et sont associés à un générateur de fonctions à la sortie par impulsions de transfert, Gi-1 ou Gi dans la figure 1, dont la sortie est reliée en commun à une entrée décomptage Dcp du compteur-décompteur amont et une entrée comptage Cp du compteur-décompteur aval, en vue de permettre simultanément un décomptage et un comptage d'un même nombre d'impulsions de transfert, ce nom- bre d'impulsions correspondant au débit de véhicules du tronçon amont ou tronçon aval. En vue de simuler ce débit, la sortie de chaque compteur-décompteur est reliée à un des convertisseurs numériques analogiques Ai @, Ai ou Ai+1 fournissant un signal de tension Wi-1, Vi ou Vi+1 image du contenu du compteur-décompteur auquel il est relié, le contenu de chacun des :#mpteurs-décompteurs coirespordant au ---#-c:: bre de véhicules sur le tronçon associe LE convertisseur numérique analogique amont Ai-1 est relié directement au Errteur de fonctions Gi-4, tandis que le convertisseur analogique aval Ai, associe au corpteur-décompteur Ci reprásentant le tronçon suivant, est relié au générateur de onctions Gi-1 à travers un sous- tracteur analogique Si, il en sera de même en considérant une autre paire de convertisseurs numériques analogiques représentant deux tronçons de voie consécutifs.Ainsi, le dispositif simulateur permet de reproduire le débit de véhicules d'un tronçon amont à un tronçon aval, ce débit étant fonction de la concentration sur le tronçon amont mais est limité par la concentration sur le tronçon aval en effet, la concentration sur le tronçon aval atteignant la valeur de saturation le débit devient nul.Le générateur de fonctions Gi-l, recevant les deux signaux analogiques Vi-l et Vs - Vi, émet sur sa sortie un nombre d'impulsions de transfert proportionnel aux valeurs de ces signaux ; ces impulsions de transfert, appliquées à l'entrée de décomptage du compteur-décompteur Ci-l et simultanément à l'entrée comptage du compteur-décompteur Cin, représentent le débit de véhicules d'entre les deux tronçons représentés par ces deux compteurs-décompteurs. La figure 2 représente schématiquement un mode de réalisation d'un circuit générateur de fonctions relié à deux convertisseurs numériques analogiques Ai-l et Ai (figure 11 représentant deux tronçons de voie consécutifs permettant de générer les impulsions de transfert représentant le débit de véhicules du tronçon amont au tronçon aval. Le circuit comprend le soustracteur analogique Si (figure 13 constitué par un convertisseur tension-fréquence 10 recevant deux signaux de tension Vs et Vi, Vs étant la tension de saturation du tronçon aval et Vi la tension analogique fournie par le convertisseur numérique analogique Ai (figure 1). Le convertisseur 10 fournit des impulsions calibrées de fréquence f1 fonction de la différence Vs - Vi. il est relié à un amplificateur analogique à relaxation 11 recevant sur une première entrée les impulsions fi et sur une seconde entrée la tension analogique Vi-1 délivrée par le convertisseur numérique-analogique Ai-I (figure 13. Ce multiplicateur 11 élabore le produit O = K (Vs - Vi) Vi-l, dans lequel K est une constante donnée, sous la forme d'impulsions de courant de préférence fl fonc tion de Vs - Vi et d'amplitude fonction de \ii-I. Ces impulsions de courant sont intégrées par le circuit intégrateur 12. Celui-ci est relié à l'entrée d'un convertisseur courant-fréquence 13 délivrant des impulsions calibrées de fréquence f2 constituant les impulsions de transfert délivrées à la fréquence f2 fonctions du produit (Vs - Vil Vi. Ces impulsions de transfert peuvent être directement fournies aux compteurs décompteurs Ci-l et Ci (figure #i, ou à travers un registre à décalage 15 comme illustré dans la figure 2 Dans ce registre à décalage 15, les impulsions progressent à une cadence imposée par une horloge externe 16. Le registre à décalage 15 est également associé à un circuit logique 17 simu lart l'arrêt du passage des véhicules d'un tronc on amont à un tronçon aval et commandant la remise à zéro du contenu du registre 16. La remise à zéro du contenu du registre à décalage 15 simule une commande d'arrêt de véhicules sur un tronçon, par exemple lors de# la présence d'un feu rouge entre deux tronçons consécutifs de la voie, tandis que le délai de transmissien donné par le registre à décalage simulë le temps de démarrage des véhicules. A A cet effet, le circuit logique 17 commande la remise à zéro du registre à décalage 15 lors de la présence sur une de ses entrées d'un des signaux suivants - le signal Vi représentant la concentration du tronçon aval est maximal (V1 - Vs), - le signal Vi-1 représentant la concentration du tronçon amont est nul 1Vi-1 - ûl, - - un signal FR, représentant la mise en fonctionnement d'un feu rouge entre les deux tronçons de voie considérés. Le simulateur peut donc assurer le blocage du transfert d'impulsions aux compteurs-décompteurs correspondant à deux tronçons de voie consécutifs. De plus, lors d'une bifurcation, par exemple dans le cas où à un tronçon donné font suite deux tronçons, la simulation du trafic à chaque bifurcation à deux branches peut être réalisée au moyen d'un potentiomètre qui distribue la tension Vi-1, correspondant à la concentration sur le tronçon amont, en deux parties chacune adressée à l'entrée d'un générateur de fonctions délivrant les impulsions de trans fert simulant le passage des véhicules du tronçon amont à chaque tronçon aval de deux -branches de la bifurcation. Un tel circuit est schématisé dans la figure 3. il comprend un compteurdécompteur C1 représentant un premier tronçon de voie et deux compteurs-décompteurs C'2 et C"2 représentant deux seconds tronçons de l'une et l'autre branche d'une bifurcation, voisins du premier tronçon, La sortie du compteur-décompteur C1 est reliée à un convertisseur analogique A1 délivrant sur sa sortie un signal V1 divisé par un circuit potentiomètrique P1 en deux signaux V'1 et V"1. Le signal V'1 est appliqué à une entrée d'un générateur de fonctions G'1-2 tandis que le signal V'2 est appliqué à une entrée d'un second générateur de fonctions G"1-2. A chacun des compteurs-décompteurs C'2 et C"2 est associé un convertisseur numérique analogique A'2 et A"2 respectivement. La sortie du convertisseur analogique A'2 est reliée, à travers un soustracteur analogique S'2 recevant sur une entrée un signal V's, représentant la concentration de saturation du tronçon représenté par C'2, à une seconde entrée du générateur de fonctions G'1-2. De même la sortie du convertisseur analogique A"2 est reliée à travers un soustracteur analogique S"2 recevant un signal V"s, représen#tant la concentration de saturation du tronçon représenté par C"2, à une seconde entrée du générateur de fonctions G"1-2. Chacun de ces générateurs de fonctions délivrent ainsi qu'il a été dit plus en détail en regard des figures 1 et 2, des impulsions de transfert dont la fréquence est fonction des deux grandeurs analogiques qui leur sont fournies en entrée. Les impulsions délivrées par G'1-2 sort décomptées dans le comGteur- décompteur CI et comptées dans le compteur-décompteur C'2 ; les impulsions déi vrées par G"1-2 sont également décomptées dans le compteur-décompteur CI et or comptées dans le compteur-décompteur C"2. Conformément à la description donnée en regard de la figure 2 la transmissiori de ces impulsions de transfert peut être retardée ou même bloquée, en vue de réaliser la simulation d'un trafic urbain. Le simulateur de trafic urbain décrit ci-dessus peut comporter en outre un organe de visualisation (non représenté dans le dessin) -du contenu de chaque compteur-décompteur permettant de suivre, par allumage de lampes par exemple, l'évolution du contenu de chaque compteur-décompteur. La présente invention a été décrite en regard d'un mode de réalisation représenté à titre d'exemple. il est évident que sans sortir du cadre de cette invention, on peut y apporter des modifications de détail et remplacer certains moyens par d'autres moyens équivalents. Le simulateur de trafic urbain peut être utilisé notamment par la commande de dispositifs de signalisation, par exemple de feux, équipant les carrefours d'un réseau urbain. KEVENDI CATIONS 1/ - Simulateur de trafic de véhicules sur un réseau de voies, chacune découpée en une pluralité de tronçons, et tout particulièrement de trafic urbain comportant une pluralité de compteurs-décompteurs représentant chacun un tron çon de voie et dont la capacité maximale de chacun correspond à la saturation du tronçon représenté, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre une pluralité de convertisseurs numériques-analogiques chacun relié à la sortie d'un compteur-décompteur et représentant son état, et une pluralité de générateurs de fonctions ayant chacun deux entrées reliées respectivement aux sorties de deux convertisseurs numériques-analogiques associés à deux compteursdécompteurs, dits compteurs-décompteurs aval et amont représentant deux tron çons consécutifs dits tronçons aval et amont d'une même voie, et ayant chacun une sortie sur laquelle sont délivrées des impulsions de transfert à une cadence qui est fonction des signaux d'entrée, reliée en commun à une entrée comptage du compteur-décompteur aval et à une entrée décomptage du compteur-décompteur amont. 2/ - Simulateur de trafic selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacun des générateurs de fonctions comporte un multiplicateur analogique ayant une première entrée reliée au convertisseur analogique amont et une seconde entrée reliée à la sortie d'un soustracteur analogique recevant d'une part le signal de sortie du convertisseur analogique aval et d'autre part un signal correspondant à la capacité maximale dudit tronçon aval. 3/ - Simulateur de trafic selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque multiplicateur analogique est relié à travers un circuit intégr~eur à un convertisseur analogique délivrant lesdites impulsions de transfert à une fréquence proportionnelle au produit des deux signaux analogiques d'entrée dudit multiplicateur analogique. 4/ - Simulateur de trafic selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comporte un registre ; décalage, commandé par une horloge, disposé entre la sortie de chaque générateur de fonctions et les compteurs-décompteurs représentant deux tronçons consécutifs stimulant le démarrage des véhicules dudit tronçon. 5/ - Simulateur de trafic selen la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comporte un organe logique dont les entrées reçoivent respectivement un signal représentatif de l'arrivée à capacité maximale du compteur-décompteur aval, un signal représentatif de l'arrivée du contenu du compteur-décompteur amont à une valeur nulle, et un signal représentatif de la commande d'arrêt de véhicules sur le tronçon amont et dont la sortie est reliée au registre à décalage en vue de commander sa remise à zéro sous l'effet d'un desdits signaux d'entrée. 6/ - Simulateur de trafic selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le compteur-décompteur, représentant un tronçon de voie en amont d'une bifurcation de ladite voie en plusieurs branches a une entrée décomptage reliée à chacun desdits générateurs de fonctions représentant respectivement les débits de véhicules dudit tronçon amont aux tronçons avals des branches correspondantes. 7/ Simulateur selon l'une quelconque des revendications n à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte, associé à chaque compteur-décompteur, un organe de visuali- sation du contenu dudit compteur-décompteur.