ТАБЛО ОБРАТНОГО ОТСЧЕТА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДОРОЖНЫМ ДВИЖЕНИЕМ

Полезная модель относится к области управления дорожным движением и может быть использована для регулирования движения на перекрестках со светофором при наличии нестабильных пешеходных и транспортных потоков.
В условиях увеличивающегося потока транспортных средств актуальной является проблема разгрузки дорог, то есть уменьшения количества застоев дорожного движения (пробок) и дорожно-транспортных происшествий, что особенно важно для больших городов в «часы пик» со сложной сетью дорог. При этом не менее важным является соблюдение баланса между движением как транспорта, так и пешеходов.
Для решения вышеуказанных проблем используются светофоры с табло обратного отсчета (далее - ТОО), на котором показывается остаточное время горения зеленого и/или красного сигнала светофора.
Из уровня техники известна конструкция табло обратного отсчета (патент РФ №92981, 10.04.2010 г.), содержащего корпус, имеющий блок управления с приемопередающим радиоинтерфейсом на основе микропроцессорного контроллера, а также светодиодную матрицу, образующую цифровые символы, при этом блок управления с приемопередающим радиоинтерфейсом связан с дорожным контроллером и специализированным пультом загрузки программного обеспечения для установки начальных параметров.
При монтаже на светофорном объекте в память табло обратного отсчета времени с приемопередающим радиоинтерфейсом для светофорного объекта с использованием специализированного пульта производится введение необходимых начальных параметров, и далее этот параметр изменяется также беспроводным путем только при необходимости. После получения от дорожного контроллера по радиоканалу информации о времени, остающемся до окончания горения зеленого сигнала светофора, на табло обратного отсчета времени с приемопередающим радиоинтерфейсом для светофорного объекта отображается полученное значение, и далее производится обратный отсчет времени до значения «0:00» или «00». Начиная с 3-х секунд, отображение мигает с интервалом 1 раз в секунду.
В данном случае при зажигании зеленого света светофора на ТОО будет отображаться последнее значение, запомненное и переданное дорожным контроллером. Такие данные фиксируются дорожным контроллером один раз в конце горения одного цикла зеленого света светофора. При изменении числа, с которого начнется новый отсчет времени на ТОО и новый цикл горения сигнала светофора, происходит угасание светодиодной матрицы на какое-то время, после чего на ТОО высвечивается запомненное значение. Данное решение не позволяет эффективно регулировать движение при изменении дорожной обстановки и образовании транспортных заторов или наоборот разрежении дороги. Другими словами, система на основе такого ТОО не адаптируется под ситуацию на дороге, вследствие чего управление дорожным движением является неэффективным.
Известна конструкция адаптивного табло обратного отсчета (http://www.tvc.ru/news/show/id/43318, просмотрено 05.03.2018 г), принятого за наиболее близкий аналог к заявляемому решению, которое содержит корпус со светодиодной матрицей, при этом табло проводным или беспроводным способом связано с дорожным контроллером, собирающим и обрабатывающим информацию с датчиков дорожного движения и таким образом регулирующим длительность горения сигналов светофора для транспорта и длительность работы табло обратного отсчета для пешеходов.
В данном случае в дорожном контроллере анализируется только текущая ситуация на дороге, а на ТОО от дорожного контроллера также передается последнее запомненное значение. Поэтому, как и в предыдущем случае, при изменении числа, с которого начнется новый отсчет времени на ТОО, происходит угасание светодиодной матрицы на какое-то время, после чего на ТОО высвечивается запомненное значение. Таким образом, указанное решение является малоэффективным при регулировании дорожного движения.
Техническим результатом полезной модели является создание конструкции табло обратного отсчета, обладающего повышенной эффективностью регулирования дорожной ситуации за счет отображения на нем заранее вычисленного спрогнозированного значения времени, с которого начнется обратный отсчет.
Технический результат достигается при использовании конструкции табло обратного отсчета для управления дорожным движением, содержащего корпус, светодиодную матрицу, модуль обработки информации от дорожного контроллера, вход которого соединен с дорожным контроллером, при этом указанный модуль обработки информации передает на светодиодную матрицу данные, которые вычислены дорожным контроллером при учете предшествующих циклов работы табло обратного отсчета и которые определяют новый цикл работы табло обратного отсчета.
Для передачи данных от дорожного контроллера в модуль обработки информации ТОО могут быть использованы любые известные проводные или беспроводные каналы для передачи данных.
Для обработки данных дорожным контроллером используется не менее двух предшествующих циклов работы ТОО.
Обработка данных может проходить в ПИД-регуляторе в составе дорожного контроллера и с использованием других алгоритмов, которые подходят для регулирования движения того или иного дорожного участка.
Таким образом, в отличие от аналогов, где на ТОО от дорожного контроллера передается последнее запомненное значение, в заявляемом решении обработка данных и вычисления производятся постоянно  (непрерывно), благодаря чему в модуле обработки информации заранее находится информация о том, с какого числа должен начаться обратный отсчет на ТОО в следующем цикле. Это позволяет включать ТОО без задержки по времени, представлять участникам движения актуальные данные и регулировать дорожную ситуацию.
ТОО содержит корпус 1, светодиодную матрицу 2, модуль обработки информации 3 от дорожного контроллера 4, при этом вход указанного модуля 3 связан с выходом дорожного контроллера 4, а выход указанного модуля 3 связан со входом светодиодной матрицы 2.
Заявляемое табло обратного отсчета работает следующим образом.
В зависимости от загруженности дорожного участка устанавливаются исходное время горения красного и зеленого сигнала светофора, на ТОО выставляются аналогичные показатели по времени обратного отсчета, также определяется количество циклов горения сигнала светофоров красного и зеленого света, во время которых посредством датчиков движения будет отслеживаться загруженность дороги и далее вычисляться изменение длительности цикла работы ТОО и светофора.
Например, на загруженном участке дороги задается время горения сигналов зеленого и красного света t1, при этом аналогичное время в обратном порядке до нуля будет отображаться на ТОО. Количество циклов для обработки сигнала, например, задается равным четырем. В течение первых 4-х периодов работы ТОО и горения сигналов светофора зеленого и красного цвета t1, t2, t3, t4, которые все равны t1, датчики дорожного движения определяют количество транспортных средств на регулируемом участке дороге в каждый из четырех периодов времени.
С учетом полученных данных происходит вычисление и регулирование времени пятого периода горения работы ТОО и времени горения следующего сигнала светофора t5. Если в течение первых четырех промежутков дорога была загружена, и датчики дорожного движения передавали информацию о все увеличивающемся потоке транспорта, то следующий пятый временной промежуток будет увеличен, если он зеленый для транспорта, и будет уменьшен, если он красный для транспорта.
Если в течение пятого периода времени датчики дорожного движения передали информацию о непрекращающемся потоке транспорта, то контроллер дорожного движения обработает информации со 2-го по 5-й временные промежутки и еще больше увеличит время t6 работы ТОО и время горения зеленого света для транспорта или уменьшит время работы ТОО и время горения красного света для транспорта с соответствующим отображением на ТОО.
Если в течение шестого периода времени t6 произошла разгрузка дороги, и датчики дорожного движения передали соответствующую информацию в дорожный контроллер, то происходит корректировка временного промежутка t1 в сторону уменьшения времени работы ТОО и времени горения зеленого сигнала светофора для транспорта или увеличения времени работы ТОО и времени горения красного сигнала светофора для транспорта с соответствующим отображением на ТОО.
Подобным образом постоянно происходит учет предыдущей ситуации на дороге за несколько циклов горения сигнала светофора с вычислением прогнозируемого времени работы ТОО в новом цикле.
В итоге, новая конструкция ТОО может использоваться для создания систем адаптивного управления, позволяя повысить эффективность дорожного движения и безопасность дорожной ситуации.