Система для измерения времени и периодичности движения объектов по постоянным маршрутам

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ И ПЕРИОДИЧНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ОБ ЕКТОВ ПО ПОСТОЯННЫМ МАРШРУТАМ
И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение относится к: области управления и контроля движения транспортных средств, преимущественно к измерению времени и периодичности движения объектов по постоянным маршрутам. Изобретение вызвано необходимостью повышения надежности функционирования, снижением количества и номенклатуры блоков в системе измерения времени и периодичности движения объектов по постоянным маршрутам, упрощением процесса эксплуатации и сокращения времени и стоимости пусконаладочных и регламентных работ. Предлагаемый способ без каких либо изменений распространяется на измерение времени и периодичности движения любого объекта, двигающегося по постоянным маршрутам, в том числе он может быть применен и для измерения времени и периодичности движения персонала не использующего транспортных средств.
Известен способ управления маршрутизированным транспортом, основанный на формировании заданных интервалов следования транспорта на изолированных маршрутах (а. с. СССР N423159 кл. G08G1/2I1 от 31.05.71г.) Однако такой способ не позволяет измерять время и периодичность следования подвижных единиц на учаЬтие транс портмой
сети, общем для нескольких маршрутов.
Известен способ регулирования движения подвижных единиц (a.c.N 74668И, кл.60161/12 от 06.06.75г.), по которому определяют средний временной интервал между подвижными единицами на основании фактических интервалов движения подвижных единиц, вычисляют абсолютные величины отклонений фактических интервалов следования подвижных единиц от полученного среднего, формируют простран5МКИ - БС86 1/12
ственный относительный сдвиг последовательностей временных интервалов следования подвижных единиц на участке, общем для изолированных маршрутов при минимальной величине максимального отклонения фактического интервала движения подвижных единиц от среднего, и формируют плановое время отправления подвижных единиц с конечных контрольных пунктов (КП) изолированных маршрутов. Значение планового времени отправления подвижных единиц с конечного КП передают на подвижную единицу. Применение такого способа обеспечивает повышение равномерности следования подвижных единиц на сложных участках маршрутной сети города, обслуживаемых подвижными единицами нескольких маршрутов и одновременно уменьшает время ожидания пассажиров примерно на 7/..
Недостатками способа является невозможность измерения времени и периодичности движения в случае, если объект двигается по маршруту без расписания или графика, а также наличие сложных электронных устройств, реализующих способ и устанавливаемых как
на КП так и на подвижных единицах.
Наиболее близким к заявляемому (прототип) является известный способ и система контроля регулярности движения маршрутизированного транспорта СКАД( журнал Автомобильный транспорт, . ,N 11,с.20 -22.), основанный на регистрации водителем транспорта на КП номера КП, закодированных времени и даты с последующей декодировкой, обработкой и документированием результатов выполнения рейсов.
Способ предусматривает выполнение операций в следующей последовательности:
-устанавливают на информационном табло (ИТ), оборудованном
.. «(  на КП значения текущего времени идаты и переключают его в режим кодирования;
.
- обеспечивают визуальное считывание и регистрацию закодированной информации водителем в листах регулярности (
- декодируют эту информацию с помощью декодирующего устройства ДУ) или обрабатывают (декодируют и документируют) и хранят полученную информацию на персональной ЭВМ.
Недостатком этого способа является необходимость наличия на каждом контрольном пункте технического средства, формирующего и поддерживающего в течении длительного периода (всего периода эксплуатации) значений точного местного времени и даты (фактически часов и календаря), что требует применения специальных технических и организационных средств для их поверки , коррекции и предварительной установки. Кроме того применение этого способа требует синхронизации времени формирования кодовых отметок с частотой работы системы единого времени.Особенно этот недостаток проявляется тогда, когда по техническим или иным причинам (например при переходе с летнего времени на зимнее и наоборот) происходят значительные отклонения внутреннего времени и даты ( генерируемых в аппаратуре, установленой на КП маршрута) от реальных значений. В этом случае для восстановления контроля за регулярностью движения требуется обеспечить доступ обслуживающего персонала к ИТ для проведения работ по коррекции или повторной установке реальных значений даты и текущего времени. Поскольку, по логике использования этого способа , ИТ должно устанавливаться в труднодоступном месте, то и работы по восстановлению их функционирования также организовать весьма сложно.
Предлагаемый способ измерения времени и период1-1чности движения объектов по постоянным марщрутам свободен от этих недостатков, так как генерацию текущего местного времени и календаря и формирование реальных значений времени и даты производят в устройстве декодирования алгоритмическим путем из значений кодовых отметок считаных с ИТ.Значения кодовых отметок формируют в
ч -
ИТ, установленых на КП путем кодирования состояний цифрового устройства последовательного типа, которое меняет свои состояния с периодом, в общем случае не совпадающим с периодами системы единого времени. Предлагаемый способ позволяет не оснащать ИТ техническими средствами генерации и и хранения значений реального времени и даты, что в свою очередь избавляет от необходимости синхронизировать ИТ как между собой так и с системой единого времени.Предлагаемый способ предусматривает следующую последовательность измерения времени и периодичности движения объектов по постоянным маршрутам:
-Производят однократную (при пуске ИТ в эксплуатацию) регистрацию ограниченной выборки значений кодовоых отметок с одновременной регистрацией точного времени их возникновения и заносят эту информацию в устройство декодирования;
-формируют и индицируют на ИТ кодовые отметки состояния
ци{Ьровог.д.-у-п:тройства nocjiF / nBaTpnk nnrD чипа; ,
-Обеспечивают считывание значения кодовой отметки и регистрацию этого значения в носитель информации;
-Передают Р1нформацию из носителя информации е устройство декодирования;
- Производят декодирование кодовых отметок и вычисляют состояния цифрового устройства последовательного типа на момент регистрации кодовых отметок;
-По значениям состояний цифрового устройства последовательного типа вычисляют значения времени и даты регистрации кодовых отметок, производят их накопление и необходимую статистическую обработку;
-По результатам обработки судят о времени и периодичности движения объектов по маршрутам.
кодовых отметок письменно от руки, или устройство сбора и обработки информации, которым оборудован объект, например автомобильный бортовой компьютер, с регистрацией кодовой отметки путем ручного набора с клавиатуры, или автоматически, полуавтоматически, например при помощи фотосчитывателя. Возможно осуществление индикации кодовой отметки по звуковому, световому или радиосигналу, подающемуся с объекта. В этом случе возможна передача информации о кодовой отметке с информационного табло на объект по беспроводным каналам связи. В случаях, где необходима особо надежная информация о времени и периодичности движения объекта по постоянным маршрутам применим вариант предлагаемого способа, кода параллельно с передачей информации о кодовой отметке на объект эта же информация по проводным или беспроводным каналам связи передается и регистрируется в устройстве декодирования.
Предлагаемый способ реализуется системой технических и программных средств.
Наиболее близким к предлагаемому в заявке является система контроля за регулярностью движения маршрутизированного транспорта СКАД (журнал Автомобильный транспорт 1991 г., N 11,с.20-22.) (прототип).
СКАД содержит следующие основные узлы:
-устройство контрольного пункта (УКП);
-прибор контроля и установки текущего времени (ПКУ);
-носитель информации в виде листа регулярности движения (ЛР);
-декодирующее устройство (ДУ); - персональная ЭВМ.
Основным узлом СКАД является устройство контрольного пункта (УКП), которое представляет собой информационное табло устанавливаемое на КП маршрутной сети транспорта вблизи остановок и предназначено для индикации водителю номера КП и закодированЬ  аг /
ч - -  сугЯ- /
ной отметки, представляющей собой десятичное четырехзначное число формируемое по определенному закону иа значений текущего времени, номера КП и текущей даты.
Необходимым для функционирования системы СКАД узлом, обеспечивающим нормальную работу УКП и служащим для проверки его работы и настройки является прибор контроля и установки даты и текущего времени (ПКУ).
Вспомогательным, но необходимым узлом СКАД является декодирующее устройство (ДУ). ДУ предназначено для обработки информации считываемой с листов регулярности движения (ЛР) и декодирования отметок зафиксированных водителем на КП во время пребывания транспортного средства на КП.
В системе СКАД возможен также режим автоматизированной обработки данных с листов регулярности движения ЛР с использованием персональной ЭВМ.
Устройство-прототип имеет следующие недостатки:
-наличие на КП электронной аппататуры для генерации текущих значений местного времени и даты , что требует включения в состав системы дополнительных технических средств ( прибор ПКУ) для первичной установки и периодической коррекции значений даты и .времени. Особенно этот недостаток проявляется в периоды изменения местного времени, когда требуется на каждом ИТ, включенном в систему СКАД провести в течении ограниченного времени перевод таймера на один час.
-счетчики минут, часов , суток и месяцев , используемые для определения текущих значений времени и даты по определению имеют значительное количество избыточных состояний , и в связи с этим - любой одиночный сбой в электронной схеме приводит к невозможности восстановления функционирования системы без повторной предустановки состояний этих счетчиков. Так - как УКП располагают в труднодоступных местах (например на мачтах уличного освещения),
ч  .
то коррекция и предустановка электронных блоков таймера и календаря сопряжена с трудоемкой и дорогостоящей доставкой обслуживающего персонала к месту проведения восстановительных работ, что весьма отрицательно сказывается на качестве и стоимости эксплуатации системы. Этот недостаток особенно сильно проявляется при эксплуатации системы в условиях индустриальных городов, где очень высок уровень электромагнитных помех как в эфире, так и в электрических сетях.
Предлагаемая система измерения времени и периодичности движения объектов по постояным маршрутам свободна от этих недостатков так как основные задачи по восстановлению реальных значений текущего времени и даты из значений кодовых отметок решаются в устройстве декодирования без создания на КП технических средств формирования и хранения календарных значений времени и даты.
Предлагаемая система измерения времени и периодичности движения объектов по постоянным маршрутам представляет собой комплекс программно-аппаратных средств и содержит:
- Информационное табло (ИТ);
-носитель информации;
-устройство декодирования .
Структурная схема предлагаемой системы приведена на фиг.1.
Система содержит носитель информации 1, устройство декодирования
2 и размещенные КП маршрута информационные табло 3 (ИТ), содержащие генератор эталонной частоты 4, коммутатор частоты 5, счетчик импульсов 6, выполненый в виде полного двоичного счетчика, снабженного двумя выходными шинами, устройство управления индикацией 7, снабженное тактовыми Т, и информационными D входами, кодирующее устройство 8 и индикатор 9 , при этом выход генератора эталонной частоты 4 соединен через коммутатор частоты 5 со входом счетчика импульсов 6, первая выходная шина которого соединена с тактовыми Т входами устройства управления индикацией 11
7, выход которого соединен с индикатором непосредственно, или через шифратор разрядов 10, а вторая выходная шина счетчика импульсов 6 через кодирующее устройство 8 соединена с информационными D входами устройства управления индикацией 7.
Предлагаемая система работает следующим образом. Генератор 4 эталонной частоты, выполненый, например, на логических микросхемах и кварцевом резонаторе ,формирует импульсы постоянной частоты, которые через коммутатор частоты поступают на вход счетчика импульсов 6, выполненного ,например, на микросхемах. Выходы части разрядов счетчика 6, объединенные в первую выходную шину, поступают на тактовые Т входы устройства управления индикацией 7, выполненого, например, на логических микросхемах . Еще один набор выходов разрядов счетчика импульсов 6, оёъединенны.й во вторую выходную шину, подключен через кодирующее устройство S к информационным D входам устройства управления индикацией 7, выходы которого управляют индикатором непосредственно, или через шифратор разрядов 10. Значение кодовой отметки, индицируемое индикатором, считывается и регистрируется в носителе информации 1. После завершения движения объекта по маршруту (или в процессе его движения) , информация с носителя информации 1 зансзсится в устройство декодирования 2, являющееся программируемым устройством, например, ЭВМ, для декодирования накопления и обработки информации о времени и регулярности движения объекта по маршруту.
Генератор эталонной частоты формирует импульсы с постоянной частотой , но ее номинал может быть сущеественно разным для каждого экземпляра ИТ ( в несколько сотен раз). Коммутатор частоты обеспечивает ступенчатое переключение частоты импульсов на входе счетчика таким образом, чтобы при любом номинале частоты генератора эталонной частоты переключение состояний счетчика импульсов, обеспечивался приемлемый для регистрации темп смены кодовых отметок. Значения наминала частоты и положение коммутатоpa частоты для каждого ИТ , входящего в предлагаемую систему, могут быть индивидуальными и заносятся в устройство декодирования, выполненное, например, в виде ЗВМ, в качестве постоянных параметров. Кодирующее устройство, выполненное, например, в виде комбинационной логической схемы, или на регистрах сдвига, элементах памяти , программируемых логических матрицах и т.д., осуществляет кодирование состояний разрядов счетчика импульсов, причем алгоритм кодирования может быть также индивидуален для каждого ИТ, и также заносится в устройство декодирования. Индикатор представляет собой одно-, или многоразрядный индикатор символов, которые могут иметь вид цифр, букв, иероглифов или мнемонических знаков. В соответствии с видом символов индикатора выполняется устройство управления индикацией, Л :оторое преоьразует сигналы, поступающие из кодирующего для функционирования выбранного типа разрядов в индикаторе более одного, кодирования может служить шифратор
выходами устройства управления индикацией и входами индикатора.
Таким образом вся совокупность устройств, размещаемых в ИТ производит формирование и индикацию периодически меняющихся по псевдослучайному закону кодовых отметок, время, период и последовательность изменения которых могут быть индивидуальны для каждого образца ИТ. При этом последовательность значений кодовых отметок представляется хаотичной, нерегулярной и, следовательно, непрогнозируемой. В устройство декодирования заранее, перед началом эксплуатации вносятся параметры, характеризующие каждое ИТ и неизмем5темьГе в процессе функционирования системы, а именно: номинал частоты эталонного генератора, состояние коммутатора частоты, алгоритм кодирования, алгоритм шифрации разрядов. Кроме того в устройство декодирования вводятся параметры, определяемые просле включения ИТ на основе регистрации ограниченной выборки
.  устройства Е вид, необходимый индикатора. При количестве дополнительным средством для разрядов, включенный между /
,х ..
значений кодовоых отметок с одновременной регистрацией точного времени их возникновения. На основе этих данных в устройстве декодирования происходит вычисление действительных сзначений времени и даты регистрации кодовых времени и период ичности движвшла-
Применение в системе полного двоичного счетчика обеспечивает отсутствие избыточных состояний в схеме ИТ и, вследствие этого, никакой сбой в триггерах счетчика не выводит ИТ из рабочего цикла.
Предложенный способ измерения времени и периодичности движения объектов по постоянным маршрутам и система для его осуществления являются комплексным техническим решением, отличающимся от известных способов, систем и устройств для измерения времени и периодичности движения объектов по постоянным маршрутам не только конструктивными особенностями выполнения применяемой в способе системы для измерения времени и периодТ1чности движения объектов по постоянным маршрутам, но и тем, что функции генерации и хранения текущего местного времени и даты возложены не на технические средства КП, которые расположенны в труднодоступных местах на маршруте, и подвержены воздействию комплекса жестких дестабилизирующих факторов , а на устройство декодирования , располагаемое в комфортных условиях, и доступное для обслуживания и введения коррекций.
Предложенный способ методически повышает надежность измерений и стойкость технической его реализации к воздействию дестабилизирующих факторов.
Система, предложенная для реализации способа отличается от аналогов и прототипа минимальным числом и номенклатурой технических средств, что само по себе говорит о высокой степени надежности, а кроме того применение программно - аппаратного метода решения задачи обеспечивает несравненно более высокую степень отметок, по которам судят о а уяктя по npfrrvat i-iMM маршрутам.
ц -Ж-
надежности и достоверности измерений. Возможность коррекции временных девиаций и восстановления работоспособности системы при сбоях технических средств без физического доступа к ИТ является новым для подобных систем свойством, значительно снижающим затраты времени, трудовых и материальных ресурсов при эксплуатации.
Авторы: И.И.Курицын /: П.И.Рыхлицкий