СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ НА ПЕРЕКРЕСТКЕ
METHOD OF CONTROLLING TRAFFIC AT INTERSECTION

Изобретение относится к области регулирования движения транспортных средств на перекрестке.
Известно устройство регулирования движения на перекрестке светофорной сигнализацией, содержащее корпус с выступающей окантовкой, лицевую панель с размещенными на ней линзами трех цветов: в верхней части корпуса - красного, в средней части - желтого, в нижней части - зеленого, каждая со своим источником света, при этом контур каждой линзы выполнен в виде индивидуальной геометрической фигуры [1].
Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности. Устройство не позволяет установить нарушителя правил проезда перекрестков и не способствует предупреждению подобных правонарушений.
Прототипом является способ регулирования движения городского транспорта, включающий оптическую сигнализацию оставшегося времени свечения трех ламп зеленого или красного цвета, которые располагают над проезжей частью дороги в один горизонтальный ряд по разные стороны от лампы оранжевого цвета. С указанного момента времени до включения лампы оранжевого цвета поочередно через заданный промежуток времени производят отключение двух ламп сигнализируемого цвета, начиная с наиболее удаленной от оранжевой лампы [2].
Недостатками такого способа являются:
- относительная сложность восприятия информации, поскольку она представляется в отличном от привычного представления виде;
- сложность реализации способа, так как необходимо произвести практически полное изменение конструкции существующих светофоров;
- низкая эффективность от использования информации об оставшемся времени действия сигнала зеленого или красного света. Это связано с тем, что, несмотря на получаемую информацию о времени, оставшемся до смены сигнала, одни водители, будучи уверенными в своей безнаказанности, стараются проехать, а другие - начать движение на запрещающий сигнал светофора. Это часто приводит к дорожно-транспортным происшествиям (ДТП), в которых трудно установить виновника, так как нельзя определить, кто из водителей нарушил правила проезда перекрестка. Применяемые на некоторых перекрестках видеокамеры, во-первых, дорогостоящи, а во-вторых, не способствуют предупреждению правонарушений, так как записанная с их помощью информация по существу помогает найти виновника уже случившегося ДТП.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно увеличение функциональных возможностей и повышение качества регулирования движения, а также выявление, регистрирование и предупреждение нарушений водителями Правил дорожного движения (Правил).
Задача решается тем, что в способе регулирования движения на перекрестке, включающем четкое разделение во времени пересекающихся транспортных потоков путем периодического включения и выключения запрещающих и разрешающих движение сигналов светофора, регистрируют моменты пересечения воображаемой стоп-линии транспортными средствами каждого потока относительно продолжительности действия запрещающих и разрешающих сигналов, и по моменту, совпадающему по времени с действием запрещающего сигнала, фиксируют нарушение проезда транспортным средством перекрестка.
Предварительно перед регистрированием фиксируют моменты пересечения транспортными средствами линии, отстоящей от воображаемой стоп-линии на расстоянии, позволяющем остановить транспортное средство перед перекрестком, не прибегая к экстренному торможению.
Нарушение в виде сигнала, привязанного к временной оси, записывают на носитель информации.
Регистрирование моментов производят по каждой полосе движения проезжей части.
Регистрируют моменты пересечения транспортными средствами линии, разделяющей транспортные потоки противоположных направлений.
По количеству и частоте моментов пересечения, совпадающих по времени с действием разрешающего сигнала светофора, определяют условия проезда транспортными средствами перекрестка.
Регистрируют моменты пересечения транспортными средствами и пешеходами пешеходного перехода.
Из уровня техники не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного изобретения и оказывающие такое же, как и они, влияние на технический результат, состоящий в увеличении функциональных возможностей и повышении качества регулирования движения, а также в выявлении, регистрировании и предупреждении нарушений водителями Правил.
Сущность изобретения отражают операции:
- регистрируют моменты пересечения воображаемой стоп-линий транспортными средствами каждого потока относительно продолжительности действия запрещающих и разрешающих сигналов, и по моменту, совпадающему по времени с действием запрещающего сигнала, фиксируют нарушение проезда транспортным средством перекрестка;
- предварительно перед регистрированием фиксируют моменты пересечения транспортными средствами линии, отстоящей от воображаемой стоп-линии на расстоянии, позволяющем остановить транспортное средство перед перекрестком, не прибегая к экстренному торможению;
- нарушение в виде сигнала, привязанного к временной оси, записывают на носитель информации;
- регистрирование моментов производят по каждой полосе движения проезжей части;
- регистрируют моменты пересечения транспортными средствами линии, разделяющей транспортные потоки противоположных направлений;
- по количеству и частоте моментов пересечения, совпадающих по времени с действием разрешающего сигнала светофора, определяют условия проезда перекрестка;
- регистрируют моменты пересечения транспортными средствами и пешеходами пешеходного перехода.
Регистрирование моментов пересечения воображаемой стоп-линии транспортными средствами каждого потока относительно продолжительности действия запрещающих и разрешающих сигналов и фиксирование по моменту, совпадающему по времени с действием запрещающего сигнала, нарушения проезда транспортным средством перекрестка дает возможность при необходимости определить наличие нарушений правил проезда перекрестков, а именно:
- выполнение водителями п.6.13 Правил, который обязывает водителя при запрещающем сигнале светофора остановиться перед стоп-линией, а при ее отсутствии - перед пересекаемой проезжей частью или перед светофором, не создавая помех транспортным средствам и пешеходам, движение которых разрешено;
- соблюдение водителями п.6.2 Правил, который запрещает движение транспортных средств при желтом сигнале или при сочетании красного и желтого сигналов.
Все это повышает функциональные возможности и качество регулирования движения, поскольку выявление при необходимости нарушений дисциплинирует водителей, проезжающих перекресток, и предупреждает возникновение ДТП.
Заметим, что под воображаемой стоп-линией здесь понимается граница (разметка в виде стоп-линий, пересекаемая проезжая часть и т.д.), перед которой водитель обязан остановиться при запрещающем сигнале светофора.
Предварительное перед регистрированием фиксирование моментов пересечения транспортными средствами линии, отстоящей от воображаемой стоп-линии на расстоянии, позволяющем остановить транспортное средство перед перекрестком, не прибегая к экстренному торможению, дает возможность при необходимости проконтролировать выполнение водителем п.6.14 Правил. Этот пункт разрешает водителям продолжать дальнейшее движение, если при включении желтого сигнала они не могут остановиться, не прибегая к экстренному торможению. Если водитель пересекает указанную линию при мигающем зеленом или желтом сигнале светофора, а потом выезжает на перекресток на желтый или красный цвет, то он нарушает данный пункт правил, так как расстояние между этой линией и воображаемой линией позволяет ему плавно затормозить транспортное средство. Поэтому фиксирование моментов пересечения транспортными средствами такой линии дисциплинирует водителей и повышает качество проезда перекрестка.
Записывание на носитель информации нарушения в виде сигнала, привязанного к временной оси, позволяет выявлять неблагополучные для движения перекрестки, проводить анализ дорожной ситуации и принимать меры к снижению нарушений. Кроме того, при этом значительно уменьшается объем хранения нужной информации. Все это повышает функциональные возможности и качество регулирования движения.
Проведение регистрирования моментов пересечения по каждой полосе движения проезжей части увеличивает зону контроля проезда перекрестка, что повышает функциональные возможности регулирования движения.
Регистрирование моментов пересечения транспортными средствами линии, разделяющей транспортные потоки противоположных направлений, позволяет проконтролировать выполнение водителями следующих пунктов Правил:
- п.8.6 (Поворот должен осуществляться таким образом, чтобы при выезде с пересечения проезжих частей транспортное средство не оказалось на стороне встречного движения);
- п.13.2 (Запрещается выезжать на перекресток или пересечение проезжих частей, если образовался затор, который вынудит водителя остановиться, создав препятствие для движения транспортных средств в поперечном направлении);
- п.13.4 (При повороте налево или развороте по зеленому сигналу светофора водитель безрельсового транспортного средства обязан уступить дорогу транспортным средствам, движущимся со встречного направления прямо и направо).
Контролирование большого количества пунктов Правил способствует предупреждению и профилактике правонарушений и, в конечном счете, повышает качество регулирования движения.
Определение по количеству и частоте моментов пересечения, совпадающих по времени с действием разрешающего сигнала светофора, условий проезда транспортными средствами перекрестка дает возможность выявлять заторы на перекрестке, в результате которых уменьшается скорость проезда перекрестка по некоторым полосам или движение прекращается полностью. Выявление неблагоприятных условий проезда перекрестка позволяет оперативно принять меры по ликвидации заторов и восстановить движение, что также повышает качество регулирования.
Регистрирование моментов пересечения транспортными средствами и пешеходами пешеходного перехода способствует увеличению функциональных возможностей регулирования движения.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображена схема движения транспортных средств на перекрестке двух магистралей.
На фиг.2 показана временная диаграмма работы датчиков и светофора.
a
а
1
1
2
2
На перекрестке, образованном пересечением магистралей 1 и 2, на которых возле воображаемых стоп-линий 3 размещены датчики , b, , b, установлен в центре светофор 4. На линии, разделяющей транспортные потоки противоположных направлений, расположены датчики , ; а на линии, отстоящей от воображаемой стоп-линии на расстоянии L, установлен датчик
a
а
1
1
2
2
Перекресток, образованный пересечением магистралей 1 и 2, на которых возле воображаемых стоп-линий 3 размещены датчики , b, , b; на разделяющей транспортные потоки противоположных направлений линии - датчики  а на линии, отстоящей от воображаемой стоп-линии на расстоянии L, установлен датчик , содержит в центре светофор 4. На выходе каждого датчика формируется сигнал (например, высокий уровень напряжения) при проезде над ним транспортного средства 5.
Способ реализуют следующим образом.
1
1
2
2
Предположим, что в момент времени t (фиг.2) сигналы светофора 4 сформированы таким образом, что на магистраль 1 распространяется действие желтого цвета (Ж), а на магистраль 2 - желтого (Ж) и красного (К) цветов, при этом согласно Правилам выезд транспортных средств на перекресток запрещен.
1
2
Регистрируют датчиком b момент пересечения воображаемой стоп-линии 3 транспортным средством, въезжающим на перекресток по магистрали 1 на запрещающий сигнал светофора 4, а датчиком b - момент преждевременного начала движения через перекресток транспортного средства, находящегося на магистрали 2. По этим моментам, совпадающим по времени с действием запрещающего сигнала, фиксируют нарушение проезда транспортным средством перекрестка. При этом фиксирование осуществляют относительно продолжительности действия запрещающих сигналов от начала (на диаграмме не показано) до конца их действия.
Следует заметить, что установить факт пересечения транспортным средством стоп-линии 3 можно, например, с помощью «способа измерения количества транспортных средств» (пат. 2276809 РФ, 2006 г.), позволяющего еще также определить скорость и направление движения транспортного средства (и даже человека). Фиксирование нарушения можно осуществлять автоматически, например, с помощью фотоаппарата, определяя при этом номер транспортного средства нарушителя, а также путем записи сигналов датчиков и светофора на носитель информации. Запись на носителе информации нарушения в виде сигнала, привязанного к временной оси, позволяет проводить последующий анализ дорожной обстановке на данном участке. Однако в этом случае нарушителя можно определить только при возникновении ДТП, просмотрев впоследствии на носителе сигналы (диаграмму) в интересующий период времени.
1
1
2
Регистрирование моментов производят по каждой полосе движения проезжей части. Например, диаграмма (фиг.2) будет свидетельствовать о том, что в происшествии виноваты водители обоих транспортных средств (фиг.1а): один двигался по магистрали 1 на запрещающий сигнал светофора, что подтверждается сигналом в момент t, а другой преждевременно начинал движение (между моментами t и t). Для облегчения чтения диаграммы можно фиксировать выявленные нарушения на отдельном поле носителя информации, привязав их к временной оси. При наличии достаточно большого числа нарушений правил проезда перекрестка (даже без возникновения ДТП) можно проанализировать причины частого нарушения Правил в этом месте и принять необходимые меры для профилактики и предупреждения нарушений - установить на данном перекрестке передвижную фотокамеру (или сотрудника ГИБДД) для выявления и наказания конкретных виновников.
2
2
3
4
2
4
2
5
8
9
В момент времени t происходит смена сигналов светофора, и для транспортных средств, расположенных на магистрали 2 (фиг.1б), включается зеленый (З) цвет. Водители начинают движение, и в моменты времени t и t с датчиков b и  начинают поступать сигналы, причем, поскольку на расстоянии L (как это видно из фиг.1б) размещается два транспортных средства, то сигнал на выходе датчика  начнет формироваться (в момент t) третьим по счету транспортным средством, а на выходе датчика b - первым. Фиксируют моменты пересечения транспортными средствами линии, отстоящей от воображаемой стоп-линии на расстояние L, которое позволяет остановить транспортное средство перед перекрестком, не прибегая к экстренному торможению. В момент времени t зеленый сигнал светофора начинает мигать, при этом восьмое по счету транспортное средство (как видно из диаграммы фиг.2) находится вблизи датчика  и его водитель имеет возможность произвести торможение. В противном случае это транспортное средство будет пересекать перекресток на желтый сигнал светофора (на диаграмме восьмой импульс с датчика  показан пунктиром), мешая при этом транспортным средствам, выехавшим на перекресток, завершить левый поворот в моменты t и t времени. Для контроля выполнения этими транспортными средствами левого поворота регистрируют посредством датчика  моменты пересечения ими линии, разделяющей транспортные потоки противоположных направлений.
2
Следует заметить, что девятое транспортное средство проезжает датчик  непосредственно в процессе мигания зеленого сигнала светофора и, если водитель не выполнит торможение, то он будет осуществлять проезд перекрестка на красный сигнал. По времени между сигналами с датчиков b и  можно также определить скорость движения транспортного средства перед перекрестком.
а
2
Наличие двух импульсов с выхода датчика , который установлен на левой полосе (предназначенной для поворота налево), и последующее отсутствие сигналов с датчика  свидетельствует о том, что поворот налево затруднен из-за транспортных средств, движущихся навстречу в прямом направлении. Если следующее (третье) транспортное средство попытается, например, осуществить поворот налево, проезжая по встречной полосе, то этот факт нарушения регистрируют с помощью датчика .
10
1
11
По количеству и частоте моментов пересечения, совпадающих по времени с действием разрешающего сигнала светофора, определяют условия проезда транспортными средствами перекрестка. Например, по сигналу в момент t, который в течение всего времени действия зеленого (З) цвета (до t) является единственным, можно предположить, что движение через перекресток заблокировано. Такой вывод может служить основанием для выезда к этому перекрестку машины ГИБДД с целью выявления причины блокирования движения.
Аналогичным образом могут быть выявлены ситуации, касающиеся правил проезда пешеходного перехода, находящегося как на перекрестке, так и вне его.
Внедрение изобретения позволит сравнительно просто и эффективно управлять движением транспортных средств на перекрестке и осуществлять контроль за водителями на предмет выполнения ими требований Правил проезда регулируемых перекрестков и пешеходных переходов, а также фиксировать нарушения.
Источники информации
1. Пат. 2180139 РФ, кл. G08G 001/095, 2001 - аналог.
2. Заявка на изобретение №96101959, кл. G08G 001/096, 1996 - прототип.