Patent RU-210320-U1 (RU)
Title: Многофункциональное устройство для подключения к АСУДД дорожного контроллера автоматизированной системы дорожного управления
IPC: G08G1/07
Filed: 2021-10-12
Granted: 2022-04-06
Abstract: Многофункциональное устройство для подключения к АСУДД дорожного контроллера автоматизированной системы дорожного управления относится к области управления движением транспорта, а именно как аппаратная платформа, обеспечивающая возможность запуска программных ядер дорожного контроллера - модулей ПО, обеспечивающих логику формирования цикла светофорного регулирования, абстрагированную от конкретного оборудования. 
     Технический результат заявляемого решения заключается в разработке устройства, сочетающего в себе функции, характерные как для управляющего контроллера светофоров, так и функции, характерные для управляемого сетевого коммутатора с LTE-модемом. Устройство обеспечивает связь с центром управления по унифицированному протоколу и полностью реализует логику абстрактного эталонного дорожного контроллера. 
     Многофункциональное устройство для подключения к АСУДД дорожного контроллера автоматизированной системы дорожного управления содержит процессорный модуль, несущий ведомый дорожный контроллер, блок формирования сигналов от кнопок вызова пешехода через интерфейс гальванической развязки, подключенный к процессорному модулю изолированный последовательный интерфейс через цепи гальванической развязки, линии которого выведены на клеммный соединитель; при этом программное ядро дорожного контроллера размещено в процессорном модуле на кристалле, содержащем микропроцессор, ОЗУ и ПЗУ, введена дополнительная постоянная память в формате MicroSD, подключенная к процессорному модулю, введена микросхема сетевого концентратора для организации четырех каналов Ethernet, подключенная к процессорному модулю, физический уровень выполнен сборкой из четырех разъемов Ehternet, введен радиомодем сотовой связи, совмещающий функцию приемника сигналов глобальной навигационной системы, подключенный к процессорному модулю, радиомодем сотовой связи снабжен слотами для СИМ-карт и разъемами типа SMA для подключения внешних антенн сотовой связи, введен модуль обеспечения физического уровня радиоинтерфейса WiFi с разъемами для основной и вспомогательной антенн, модуль обеспечения физического уровня радиоинтерфейса подключен к процессорному модулю, введен интерфейс подключения внешних USB-устройств, присоединенный к процессорному модулю, несущий ведомый дорожный контроллер подключен к процессорному модулю и контактам внешнего клеммного соединителя, к процессорному модулю подключены последовательные интерфейсы, линии которых выведены на клеммные соединители; введена линия цифрового ввода-вывода, выведенная на клеммный соединитель и подключенная к процессорному модулю. 
     Светофорами на перекрестках управляют микропроцессорные устройства - дорожные контроллеры (ДК). Логика их работы может включать обработку данных от детекторов транспорта, кнопок пешехода, запросов приоритетного проезда, взаимодействие с подключенными по локальной радиосвязи автомобилями. 
     Возрастающая сложность работы заложенных алгоритмов и все большая востребованность «интеллектуальных» решений в отрасли приводит к появлению большого разнообразия алгоритмических решений, слабо совместимых между собой даже в части базовых подходов к управлению и терминологии. В сложившихся условиях одномоментно гармонизировать алгоритмы работы разнообразного оборудования и способ взаимодействия с центром в рамках города или городского района, где установлено оборудование различных производителей - оказывается затруднительным. 
     МФУ обеспечивает связь с центром управления по унифицированному протоколу и полностью реализует логику абстрактного эталонного дорожного контроллера. Несущий контроллер обеспечивает доступ к управлению на уровне сигнальных групп, доступ к событиям срабатывания детекторов транспорта, диагностическим данным. Несущий дорожный контроллер также отвечает за безопасность переключений и бесконфликтность комбинаций сигналов светофоров, производя дополнительную проверку безопасности запрашиваемой комбинации сигналов по встроенной матрице конфликтных направлений. В случае запроса от МФУ некорректных комбинаций сигналов несущий контроллер выдает ошибку отказа от выполнения. 
     Отличительной особенностью заявляемой полезной модели является то, что устройство выполнено на базе полноценного сетевого маршрутизатора с открытой ОС на базе Linux. Таким образом устройство сочетает в себе функции, характерные как для управляющего контроллера светофоров с одной стороны (формирование цикла регулирования с заданными временными параметрами, библиотека суточных сигнальных планов, недельных планов, обеспечение скоординированной работы светофорного поста, взаимодействие с детекторами транспорта и адаптивное управление), так и функции, характерные для управляемого сетевого коммутатора с LTE-модемом (обеспечение доступа и маршрутизации всех периферийных устройств светофорного поста, имеющих IP интерфейс, взаимодействие с центром по IP каналом или путем LTE соединения через сеть оператора сотовой связи, обеспечение заданных шифрованных туннелей, стандартные средства диагностики и удаленного управления сетевым оборудованием). Для обеспечения синхронизации часов с мировым временем устройство содержит GNSS-модуль. Устройство обеспечивает возможность задания произвольной логики формирования цикла светофорного регулирования, поддерживая механизм выполнения сценариев пользователя, описанных на языках высокого уровня с использованием API ядра дорожного контроллера. 
     Устройство используется как аппаратная платформа, обеспечивающая возможность запуска программных ядер дорожного контроллера - модулей ПО, обеспечивающих логику формирования цикла светофорного регулирования, абстрагированную от конкретного оборудования. 
     Заявляемое техническое решение не представляет трудностей для современного уровня производства. Устройство разработано и промышленно освоено на ООО «РИПАС СПБ», Санкт-Петербург.