Автоматизированная система координированного управления дорожным движением

• Введение
• 1. Характеристика объекта и существующей системы управления
• 1.1 Общая характеристика предприятия
• 1.2 Характеристика производственно-хозяйственной деятельности
• 1.3 Характеристика существующей системы управления и составляющих ее структурных элементов
• 1.4 Характеристика функций управления, используемых методов и средств управления
• 1.5 Перечень и характеристика недостатков в организации и управлении предприятием
• 1.6 Характеристика готовности объекта к созданию АСУ
• 2. Автоматизированная система координированного управления дорожным движением
• 2.1 Цели и критерии АСУ координации дорожного движения
• 2.2 Функции и задачи АСУ координации дорожного движения
• 2.3 Описание процесса функционирования предлагаемой АСУ координации дорожного движения
• 3. Специальный вопрос проектирования
• 3.1 Постановка задачи
• 3.2 Описание программы
• 4. Экономическая эффективность
• 5. Охрана труда
• 5.1 Опасные и вредные производственные факторы в вычислительном центре
• 5.2 Общие санитарно-технические требования к помещениям вычислительного центра
• 5.3 Метеорологические условия
• 5.4 Требования к освещению
• 5.5 Защита от шума
• 5.6 Электробезопасность
• Заключение
• Литература

Рост автомобильного парка и объема перевозок ведет к увеличению интенсивности движения, что в условиях городов с исторически сложившейся застройкой приводит к возникновению транспортной проблемы. Особенно остро она проявляется в узловых пунктах улично-дорожной сети. Здесь увеличиваются транспортные задержки, образуются очереди и заторы, что вызывает снижение скорости сообщения, неоправданный перерасход топлива и повышенный износ узлов и агрегатов транспортных средств.

Переменный режим движения, частые остановки и скопления автомобилей на перекрестках являются причиной повышенного загрязнения воздушного бассейна города продуктами неполного сгорания топлива. Городское население постоянно подвержено воздействию транспортного шума и отработавших газов.

Рост интенсивности транспортных и пешеходных потоков непосредственно сказывается также на безопасности дорожного движения. Свыше 60% всех дорожно-транспортных происшествий приходится на города. При этом на перекрестках, занимающих незначительную часть территории города, концентрируется более 30% всех дорожно-транспортных происшествий.

В комплексе мероприятий, направленных на решение задачи обеспечения быстрого и безопасного движения в современных городах в условиях повышенной автомобилизации, автоматизация управления дорожным движением занимает одно из ведущих мест. Работы по данной проблеме проводятся как в нашей стране, так и в ряде наиболее развитых зарубежных стран: США, Япония, Германия и др. В последние годы происходит процесс интенсивного внедрения автоматизированных систем координированного управления движением транспортных потоков. Накопленный опыт эксплуатации таких систем убедительно свидетельствуют о том, что они действительно являются эффективным средством сокращения задержек на перекрестках, повышение скоростей движения, увеличения пропускной способности городских магистралей и уровня безопасности движения.

Целью данного дипломного проекта является разработка автоматизированной системы координированного управления дорожным движением на дорожно-уличной сети.

1. Характеристика объекта и существующей системы управления

1.1 Общая характеристика предприятия

Разработка АСУ координированного управления дорожным движением в ТОО «Автодоросигнал»

Постановлением Совета министров СССР от июня 1972 г. № 539 «О дополнительных мерах по обеспечению безопасности дорожного движения» на Министерство внутренних дел СССР возложено осуществление работы по установлению, эксплуатации и внедрению технических средств дорожного движения. Министерств внутренних дел СССР и Совета министров Республики обязалось создать в системе внутренних дел специализированные монтажные эксплуатационные подразделения (СМЭП).

Так, в городе Павлодаре 20 сентября 1972 г. на общественных началах с прямым подчинением к УВД образовалось СМЭП, которое непосредственно специализировалось на производстве и установке светофоров, дорожных знаков и дорожных разметок.

В связи с бурным развитием техники и производств это предприятие добилось больших успехов. Оно имеет свои филиалы по всей территории Павлодарской области, в таких местах как г. Экибастуз, г. Аксу, п. Баянаул, п. Майкаин, п. Иртышск, п. Железенка, п. Майский.

Предприятие в момент рождения находилось в г. Павлодаре по ул. 40 лет ВЛКСМ. В данный момент оно находится по ул. Торговая 2, на территории областной Госавтоинспекции.

В 1991 г. трест акционировался в АО «Автотранссигнал» павлодарский участок. В 1999 г. произошла реорганизация, и павлодарский участок выделяется в самостоятельное подразделение ТОО «Автодорсигнал» .

Положениями о подразделении по организации дорожного движения и специализированном монтажно-эксплуатационном, утвержденными приказом МВД СССР № 63−1974 г. определены основные задачи и функции этих подразделений по совершенствованию условий дорожного движения и оборудованию городских магистралей техническими средствами регулирования дорожного движения.

Подразделения по организации дорожного движения изучают дорожные условия, разрабатывают оптимальные схемы движения транспортных средств и пешеходных потоков, определяют режимы движения по улицам и автомобильным дорогам, разрабатывают планы внедрения технических средств регулирования дорожного движения, а также осуществляют функционально-оперативное руководство специализированными монтажно-эксплуатационными подразделениями в части подготовки предложений по установке и реконструкции технических средств регулирования дорожного движения в план специализированных подразделений, контроля за сроками и качеством выполнения работ.

Специализированные монтажно-эксплуатационные подразделения осуществляют работы по установке, внедрению и эксплуатации технических средств регулирования в соответствии с утвержденным планом работ.

Осуществляя выполнение общей задачи по совершенствованию условий дорожного движения, подразделения совместно решают вопросы:

подготовки заданий на проектирование установки технических средств регулирования дорожного движения;

разработки проекта годового плана работ

сдачи в эксплуатацию установленных и реконструированных технических средств регулирования дорожного движения.

В ходе решения перечисленных вопросов подразделения по организации дорожного движения и специализированные монтажно-эксплуатационные подразделения имеют строго определенные обязанности.

Подразделение по организации дорожного Движения:

в соответствии с имеющимся в Госавтоинспекции перспективным и годовым планами внедрения технических средств регулирования разрабатывает задания на проектирование установки и реконструкции технических средств регулирования, а также обеспечивает представление проектной организации геодезических планов и условий на присоединение проектируемого объекта к источнику электропитания;

в соответствии с годовым планом внедрения технических средств регулирования вносит в проект годового плана работ СМЭП предложения в части количества, адресов и очередности выполнения работ по установке и реконструкции технических средств регулирования в пределах предусмотренных на эти цели ассигнований;

в сроки, обеспечивающие выполнение запланированных объемов работ, разрабатывает и представляет СМЭП схемы разметки проезжей части улиц и магистралей и схемы установки направляющих пешеходных ограждений;

выдает СМЭП задания на выполнение работ, вызванных оперативной необходимостью;

контролирует сроки и качество выполнения работ СМЭП;

принимает участие в приемке в эксплуатацию установленных и реконструированных технических средств регулирование

Специализированное монтажно-эксплуатационное подразделение:

при разработке проекта годового плана работ СМЭП руководствуется предложениями подразделения по организации дорожного движения в части установки и реконструкции технических средств регулирования дорожного движения в пределах запланированных на эти цели ассигнований, а также предусматривает в проекте плана объемы непредвиденных (прочих) работ по факту предыдущего года;

— утверждает задания на проектирование установки и реконструкции технических средств регулирования дорожного движения и разрабатывает задания на проектирование их капитального ремонта.

Нормальный ход работы монтажного участка характеризуется следующими организационными признаками:

— своевременный выход рабочих на работу;

— своевременное устранение неполадок технических средств регулирования;

— своевременная смена режима работы светофорных объектов;

— успеваемость выполнения работ;

На рисунке 1 показаны взаимосвязи подразделений предприятия через соответствующие материальные потоки.

Детализация материальных потоков приведена в таблице 1.

Таблица 1

Материальные потоки на предприятии.

1.2 Характеристика производственно-хозяйственной деятельности

Обобщенные показатели производственно-хозяйственной деятельности СМЭП в 2001;2002 годах приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Показатели производственно-хозяйственной деятельности СМЭУ

Организационная структура предприятия показана на рисунке 2. Она носит централизованный характер управления вследствие небольшого количества штатных сотрудников. Кроме того, такой характер управления является оптимальным для достижения основных целей деятельности. Количество штата зависит от бюджета предприятия на текущий год.

1.3 Характеристика существующей системы управления и составляющих ее структурных элементов

Основной целью производства является внедрение и эксплуатацию технических средств регулирования в соответствии с утвержденным планом работ и подержание их в исправном техническом состоянии. Это достигается за счет следующих функций существующей системы управления:

— перспективное и текущее технико-экономическое планирование производства;

— определение технической политики, путей и средств повышения эффективности работы;

— обеспечение соблюдения регламента монтажа и обеспечение всеми ресурсами;

— организация выполнения плановых заданий;

— оперативное устранение причин и последствий отклонений в ходе работы;

— контроль и анализ технико-экономической и хозяйственной деятельности СМЭП.

Техническое обслуживание устройств светофорной сигнализации возлагается на специализированные монтажно-эксплуатационные подразделения и выполняется начальниками систем, старшими инженерами, инженерами, техниками, бригадирами участков периферийных устройств, механиками участков и электромонтерами с привлечением в необходимых случаях вспомогательных работников.

Начальник системы руководит работниками, обслуживающими центральный пункт управления автоматизированной системы регулирования (ЦПУ) и несет ответственность за бесперебойную работу всех устройств ЦПУ, своевременный и качественный выпуск необходимой информации (команд). Он осуществляет техническое руководство по содержанию периферийных устройств системы и подчиняется непосредственно начальнику специализированного монтажно-эксплуатационного подразделения.

Старший инженер руководит работниками, обеспечивающими эксплуатацию и ремонт электронных устройств и приборов, в пределах его участка, устраняет и анализирует причины повреждений и неисправностей в аппаратуре, разрабатывает меры по повышению надежности устройств. Старший инженер подчиняется начальнику специализированного монтажно-эксплуатационного подразделения.

Инженер-программист разрабатывает блок-схемы подпрограмм, описывает подпрограммы с указанием использованных формул, формирует элементы управления и контроля, которые должны быть заложены в программе, подготавливает общие тестовые данные для отладки подпрограмм, проверяет и исправляет существующие программы с целью учета желательных изменений операций. Инженер-программист подчиняется начальнику системы.

Инженер (руководитель системы) обеспечивает техническое обслуживание диспетчерского пункта управления. Осуществляет техническое руководство по содержанию периферийных устройств системы. Инженер (руководитель системы) подчиняется старшему инженеру.

Инженер руководит группами по ремонту аппаратуры, ведению технической документации, ремонту и измерениям кабельных линий и др., проводит необходимые мероприятия по анализу работы и повышению надежности аппаратуры, организует ремонтные и аварийно-восстановительные работы.

Инженер подчиняется старшему инженеру.

Техник обеспечивает ремонт электронной, измерительной, телевизионной аппаратуры, выявляет, устраняет и регистрирует дефекты и неисправности устройств и аппаратуры, ведет техническую документацию.

Техник подчиняется инженеру.

автоматизированная система дорожное движение Бригадир участка периферийных устройств руководит работой механиков участков, электромонтеров и других работников, находящихся в его подчинении, и обеспечивает исправное действие устройств и приборов в пределах своего участка.

Бригадир участка периферийных устройств подчиняется начальнику специализированного монтажно-эксплуатационного подразделения, а в техническом отношении — начальнику системы, старшему инженеру, инженеру (руководителю системы).

Механик участка выполняет работы по содержанию в исправности закрепленных за ним сооружений и устройств. Осуществляет контроль за работами, выполняемыми электромонтерами, и обеспечивает правильное и бесперебойное действие устройств на своем участке.

Механик участка подчиняется бригадиру участка периферийных устройств.

Электромонтер выполняет работы по содержанию в исправности сооружений и устройств своего участка и помогает механику участка, которому он подчиняется.

Лица, назначаемые на должность начальника системы, старшего инженера, инженера, техника, бригадира участка периферийных устройств, механика участка и электромонтера, должны быть проэкзаменованы в порядке, установленном для лиц, работающих в электроустановках с напряжением до 1000 вольт, а также в части знания устройств, которые им надлежит обслуживать, и данной инструкции.

Работа по техническому обслуживанию устройств светофорной сигнализации должна быть направлена на предупреждение появления каких-либо неисправностей в устройствах и немедленное их устранение. Для этого обслуживающий персонал обязан хорошо знать состояние обслуживаемых сооружений и устройств, систематически проверять их по графику, утвержденному начальником специализированного монтажно-эксплуатационного подразделения, и обеспечивать высокое качество содержания и ремонта.

Общие обязанности начальника (руководителя) системы, старшего инженера, инженера, техника, бригадира участка периферийных устройств, механика участка и электромонтера:

— строго соблюдать требования Правил технической эксплуатации устройств, Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей и настоящей Инструкции.

— в служебных целях пользоваться в установленном порядке специальными автотранспортными средствами специализированного монтажно-эксплуатационного подразделения и средствами связи дорожно-патрульной службы в порядке, установленном начальником Госавтоинспекции.

— содержать устройства в строгом соответствии с требованиями Правил технической эксплуатации, настоящей Инструкции и утвержденными чертежами и схемами, действующими техническими условиями и нормами.

— в случае обнаружения каких-либо неисправностей в обслуживаемых устройствах и при их повреждениях принимать немедленные меры к их устранению, правильно оформлять необходимые записи в эксплуатационном журнале, выявлять причины, вызвавшие эти неисправности или повреждения, и принимать меры против их повторения, как в данном устройстве, так и в других подобных устройствах обслуживаемого участка.

— при обнаружении заводского брака, а также конструктивных, схемных и иных недостатков в устройствах и аппаратуре ставить об этом в известность непосредственного начальника.

— работы по внесению изменений в обслуживаемые устройства производить только по утвержденной технической документации и с разрешения начальника специализированного монтажно-эксплуатационного подразделения.

— инструктировать работников других служб, пользующихся устройствами светофорной сигнализации или обслуживающих их, о порядке работы и приборах и об обязанностях этих лиц, в части поддержания устройств в состоянии, обеспечивающем бесперебойное их действие и безопасность движения автотранспорта и пешеходов.

— при явно неправильных действиях со стороны работников других служб, пользующихся устройствами, принимать меры к приведению устройств в нормальное состояние и докладывать об этом непосредственному начальнику.

— в случае дорожно-транспортного происшествия с повреждением устройств светофорной сигнализации в пределах обслуживаемого участка немедленно явиться к месту происшествия и после первого ознакомления с обстоятельствами происшествия доложить об этом начальнику специализированного монтажно-эксплуатационного подразделения.

— к устранению повреждений в устройствах светофорной сигнализации, возникших в результате дорожно-транспортного происшествия, разрешается приступить только по указанию начальника специализированного монтажно-эксплуатационного подразделения.

— не допускать посторонних лиц к контроллерам (устройствам), распаечным ящикам, светофорам и т. д. Во время осмотра или ремонт устройств, требующих вскрытия, не отлучаться от них.

— не допускать включения, выключения, переключения режимов работы светофорных объектов, а также действий, ведущих к вмешательству в порядок переключения огней светофоров, без разрешения сотрудников Госавтоинспекции.

— при обнаружении умышленного повреждения устройств светофорной сигнализации принять меры к устранению повреждения, выявлении виновного, а также составить на месте обнаружения повреждения акт с участием работников других служб (дорожно-патрульной службы, городских электросетей и т. д.) и доложить о случившемся непосредственному начальнику.

— бережно обращаться с вверенным оборудованием, инвентарем и инструментом, технической документацией, литературой и инструкциями обеспечивая их сохранность и исправное состояние.

Обязанности инженера (руководителя системы):

— хорошо знать теоретически и практически устройство, принцип действия, схемы и эксплуатационную документацию устройств диспетчерского пункта управления, периферийных устройств системы и производить работы по техническому содержанию диспетчерского пункта и с привлечением в необходимых случаях вспомогательных работников.

— лично руководить работами, связанными с изменениями монтажа и схем периферийных устройств системы, проявляя при этом особую внимательность и бдительность. Выполнение такого рода работ должно вестись только по утвержденным схемам. До передачи устройств в эксплуатацию инженер (руководитель системы) должен всесторонне проверить правильность их действия и произвести инструктаж обслуживающих данные устройства работников в отношении дальнейшего их содержания.

Обязанности старшего инженера:

— хорошо знать теоретически и практически устройство, принцип действия, схемы и эксплуатационную документацию устройства своего участка.

— контролировать качество и сроки проведения работ подчиненными работниками.

— следить за наличием у подчиненных необходимых для производства работ материалов, запасных частей, инструмента и измерительных приборов, а также за исправностью последних, принимая своевременные меры к их пополнению. Проверять наличие у работников схем, инструкций и другой технической документации и их соответствие действующим устройствам, организовывать устранение обнаруженных недостатков.

— обеспечивать соблюдение подчиненными правил техники безопасности и Правил противопожарной безопасности.

— принимать участие в комиссионных смотрах состояния устройств светофорной сигнализации.

Обязанности начальника системы:

— хорошо знать теоретически и практически устройство, принцип действия, схемы и эксплуатационную документацию устройств, центрального пункта управления и периферийных устройств и уметь их обслуживать.

— организовывать на центральном пункте управления работу обслуживающего персонала по графику технического обслуживания, лично составляя и при необходимости изменяя этот график, систематически проверять их работу и обеспечивать правильное и бесперебойное действие аппаратуры.

— принимать участие в комиссионных проверках содержания периферийных устройств системы, вносить предложения по улучшению их содержания.

— лично руководить работами, связанными с изменениями монтажа и схем устройств на центральном пункте управления и периферийных устройств проявляя при этом особую внимательность и бдительность. Выполнение такого рода работ должно вестись только по утвержденным схемам, причем для передачи устройств в эксплуатацию начальник системы должен всесторонне проверить правильность их действия и произвести инструктаж обслуживающих данные устройства работников в отношении дальнейшего их содержания.

— обеспечить получение материально-технических ресурсов для обслуживания центрального пункта управления, сохранность и бережное расходование материальных ценностей.

— обеспечить соблюдение персоналом, обслуживающим центральный пункт управления, Правил техники безопасности при производстве работ и Правил противопожарной безопасности.

Обязанности бригадира участка периферийных устройств:

— хорошо знать теоретически и практически устройство, принцип действия, схемы и эксплуатационную документацию устройств своего участка и уметь их обслуживать.

— знать слесарно-монтажные работы и уметь производить ремонт, монтаж, регулировку и измерение устройств.

— организовывать на своем участке работу механиков и электромонтеров по графику технического обслуживания, лично составляя и при необходимости изменяя этот график, систематически проверять их работу и обеспечивать правильное и бесперебойное действие устройств и нормальную видимость сигналов, проверяя их видимость не реже одного раза в месяц.

— обо всех нарушениях действия устройств, влияющих на безопасность движения транспорта и пешеходов или затрудняющих регулирование движения, ставить в известность начальника специализированного монтажно-эксплуатационного подразделения.

— проверять соответствие устройств правилам технической эксплуатации, утвержденным схемам, действующим техническим инструкциям и нормам, а также выполнение механиками и электромонтерами требований, изложенных в перечисленных документах.

— ежемесячно производить осмотр участков механиков с проверкой состояния приборов и устройств, указывая механику (электромонтеру) на обнаруженные неисправности. По результатам проверки начальником участка периферийных устройств должны делаться записи: по дефектам, могущим вызвать нарушение нормальной работы устройств или угрожающим безопасности движения транспорта и пешеходов (должны устраняться немедленно), — в журнале осмотра, по остальным — в настольном журнале.

— участвовать в месячных и других комиссионных осмотрах технических средств регулирования.

— контролировать качество и своевременность устранения механиками и электромонтерами недостатков, отмеченных в журнале осмотра и настольном журнале, неисправностей, выявленных в результате комиссионных или индивидуальных проверок состояния устройств, а также правильность ведения механиками и электромонтерами записей в журнале осмотра.

— лично руководить работами, связанными с изменениями монтажа и схем устройств на обслуживаемом участке, проявляя при этом особую внимательность и бдительность.

— выполнение такого рода работ должно вестись только по утвержденным схемам, причем до передачи устройств в эксплуатацию, начальник участка периферийных устройств должен всесторонне проверить правильность их действия и произвести инструктаж обслуживающих данные устройства работников в отношении дальнейшего содержания этих устройств.

— проверить качество работ по капитальному и среднему ремонту, а также работ по установке новых устройств в пределах своего участка, принимая эти работы от производящих их бригад или отдельных работников.

— следить, за наличием у подчиненных необходимых для производства работ материалов, запасных частей, инструментов и измерительных приборов, а также за исправностью последних, принимая своевременные меры к их пополнению.

— проверять наличие у механиков схем, инструкций и другой технической документации и их соответствие действующим устройствам и устранять обнаруженные недостатки.

— выявлять на основе изучения обслуживаемых устройств и предложений механиков участков объемы необходимого ремонта устройств, предоставлять начальнику специализированного монтажно-эксплуатационного подразделения свои предложения для составления плана ремонта и дальнейшего усовершенствования и развития устройств.

— своевременно проверять и обеспечивать готовность устройств к работе в зимних условиях.

— систематически повышать свои знания и совершенствовать приемы труда, осваивать и применять передовые методы обслуживания устройств, передавать свой опыт и знания подчиненным работникам.

Обязанности инженера:

— хорошо знать теоретически и практически устройство, принцип действия, схемы и эксплуатационную документацию обслуживаемых устройств и измерительных приборов.

— организовывать работу подчиненных групп в строгом соответствии с утвержденными графиками технологического процесса или планом работы, постоянно контролировать качество и сроки проводимых работ.

— следить за наличием у подчиненных необходимых для производства работ материалов, запасных частей, инструмента, измерительных приборов, а также за исправностью последних, принимая своевременные меры к их пополнению.

— обеспечивать соблюдение работниками подчиненной группы Правил техники безопасности и противопожарной безопасности.

Обязанности электромонтера:

— хорошо знать устройство, принцип действия, схемы и эксплуатационную документацию обслуживаемых устройств.

— выполнять работы по текущему содержанию закрепленных за ним устройств по установленному графику, немедленно устранять возникающие неисправности, а в случае невозможности самому устранить их, незамедлительно ставить об этом в известность механика своего участка.

— выполнять по указанию механика участка другие работы по содержанию и ремонту устройств обслуживаемого участка.

— при получении извещения о повреждении устройств светофорной сигнализации немедленно прибыть на место для устранения повреждения независимо от времени суток. Прибыв на место работ при отсутствии механика участка, электромонтер должен сделать отметку в наряде на производство работ о времени своего прибытия, убедиться, что устройства действительно неисправны, после чего приступить к устранению повреждения.

— если при устранении неисправностей выявится необходимость произвести выключение отдельных устройств или всего светофорного объекта, электромонтер обязан поставить об этом в известность механика участка.

— обо всех повреждениях электромонтер обязан докладывать (лично или по телефону) механику участка, а в его отсутствие — начальнику участка периферийных устройств.

— при производстве в пределах обслуживаемого участка ремонтных или строительно-монтажных работ, выполняемых специальными бригадами или организациями, следить за тем, чтобы работы велись в установленном порядке.

— производить подготовку обслуживаемых ими устройств к работе в зимних условиях.

— после каждого стихийного явления, последствия которого могут отразиться на работе обслуживаемых устройств (буря, гололед, наводнение и т. д.), электромонтер обязан немедленно производить осмотр их и устранять возникшие неисправности.

Обязанности механика участка:

— хорошо знать теоретически и практически устройство, принцип действия, схемы и эксплуатационную документацию устройств своего участка и уметь их обслуживать.

— знать слесарно-монтажные работы, уметь производить ремонт, монтаж, регулировку и электрические измерения устройств.

— выполнять работы по текущему содержанию устройств согласно установленному графику, а также осуществлять контроль за работами, выполняемыми электромонтерами обеспечивая правильное и бесперебойное действие устройств и нормальную видимость сигналов.

— постоянно изучать работу устройств своего участка, предупреждать возможность и; повреждения, а при происшедшем нарушении действия устройств быстро обнаруживать и устранять повреждения.

— при получении извещения о повреждении устройств светофорной сигнализации немедленно прибыть на место, для устранения повреждения, не зависимо от времени суток. Прибыв на объект механик должен сделать отметку в наряде на выполнение работ о времени своего прибытия, убедиться в том, что устройства действительно неисправны, после чего приступить устранению повреждений.

— при нарушении работы устройств, вызвано неисправностью городских кабельных электросетей, электросетей городского освещения и т. д., механик обязан известить об этом работников соответствующей службы для совместного осмотра устройств и устранения неисправностей. По устранении неисправности механик делает запись в наряде на выполнение работ, указав причину и время устранения повреждения, независимо от того, по чьей вине оно произошло. Обо всех повреждениях механик участка обязан доложить, лично или по телефону, начальнику участка периферийных устройств, а при его отсутствии — руководству специализированного монтажно-эксплуатационного подразделения.

— в случае невозможности самостоятельно и быстро обнаружить и устранить повреждение механик участка обязан немедленно об этом поставить в известность начальника участка периферийных устройств.

— при стихийных явлениях, вызывающих отдельные или массовые нарушения действие устройств или создающих угрозу нормальному их действию, немедленно сообщать об этом начальнику участка периферийных устройств и принимать меры к предотвращению нарушений действия устройств от указанных причин.

— после каждого стихийного явления (грозы, гололеда, наводнения, бури, заносов, пожар и т. д.), последствия которого могут отразиться на состоянии устройств, немедленно производить осмотр своего участка, проверять действие соответствующих устройств.

— по распоряжению начальника участка периферийных устройств или руководства специализированного монтажно-эксплуатационного подразделения выезжать на соседние участки для оказания помощи в работах по восстановлению действия устройств.

— участвовать в месячных и других комиссионных осмотрах технических средств регулирования.

— заблаговременно производить подготовку устройств своего участка к работе в зимних условиях.

— представлять начальнику участка периферийных устройств свои соображения о необходимости проведения на участке работ по улучшению, ремонту, развитию и переоборудованию существующих устройств.

— при производстве на обслуживаемом участке ремонтных или строительно-монтажных работ, выполняемых бригадами по установке технических средств регулирования, ремонтными бригадами или другими организациями, систематически контролировать выполнение установленного порядка проведения этих работ, их качество и принять участие в приемке выполненных работ.

— иметь техническую документацию на обслуживание устройства (паспорта, схемы, описания и т. д.) и следить за тем, чтобы документация всегда правильно отражала действительное состояние устройств.

— иметь на участке необходимый инструмент, установленный начальником специализированного монтажно-эксплуатационного подразделения, запас материалов, приборов и запасных частей.

— При несении сменного дежурства обслуживать и обеспечивать бесперебойную работу закрепленных за ним и за другими механиками участков устройств. При устранении повреждений на других участках ставить об этом в известность соответствующих механиков участков

1.4 Характеристика функций управления, используемых методов и средств управления

Элементы организационной структуры взаимодействуют между собой посредством информационных и управляющих функций по соответствующим информационным каналам.

Функции реализуются методом экспертных оценок, основанном на анализе ситуаций в соответствии с личным опытом и квалификацией работника аппарата управления. Отсутствие технических средств автоматизации контроля, учета и управления ходом производства не позволяет централизовать всю плановую работу.

Документооборот в ТОО «Автодорсигнал» формируется вручную. Каждая служба предоставляет данные для всех служб предприятия, что вызывает многократное повторение — отвлекает работников для сбора и подготовки одной и той же информации.

На рисунке 3 показан документооборот в ТОО «Автодорсигнал» .

Условные обозначения на рисунке 3 приведены в таблице 3.

Таблица 3

Условные обозначения на схеме документооборота

1.5 Перечень и характеристика недостатков в организации и управлении предприятием

К основным недостаткам существующей системы организации производства и управления СМЭП следует отнести следующее:

— отсутствие оперативного контроля работой светофорных объектов. Вследствие чего: несвоевременная осведомленность о неполадках работы светофорных объектов, несоответствие режима работы светофорных объектов параметрам дорожного движения, отсюда следует их малая эффективность, большие затраты времени на перевод светофорных объектов в другой режим работы;

— в основе основных функций управления лежит метод экспертных оценок, основанный на анализе ранее сложившихся ситуаций, личном опыте и квалификации работников аппарата управления;

— отсутствие технических средств, обеспечивающих централизованный учет оперативной информации, дублирование в подготовке и документировании информации;

— большой объем расчетных работ, выполняемых вручную;

— нет оперативного учета наличия материальных ценностей на складе;

— недостаточная оперативность принятия обоснованного решения, осведомленность работников аппарата управления о текущем состоянии дел, выраженная в отсутствии своевременных сведений;

— связь между обслуживающим и управляющим персоналом является неоперативной;

1.6 Характеристика готовности объекта к созданию АСУ

Факторы, характеризующие уровень готовности объекта:

— элементы центрального управления работой технических средств регулирования отсутствуют;

— технические средства регулирования требуют модернизации;

— метод регулирования улично-дорожной сети — экспертная оценка ситуаций с ручной реализацией управляющих воздействий;

— документооборот в должной мере не отражает существующие на предприятии основные информационные потоки;

— на перекрестках отсутствуют средства получения информации о параметрах дорожного движения;

— автоматизированная система регулирования движения отсутствует, поэтому светофорные объекты работают в автономном режиме.

— возможность использования планово-экономической и аналитической информации в оперативном управлении процессом;

Для более эффективного регулирования дорожного движения имеется возможность улучшить организационно-технологические условия путём:

— установления оперативного контроля за параметрами улично-дорожной сети и регулированием дорожного движения.

— перехода к управлению с применением многофакторного статистического исследования и ЭВМ и в этих рамках разработки методов контроля, позволяющих, по параметрам движения, переводит светофоры в наиболее эффективный режим работы;

— автоматизирования учёта материальных ресурсов предприятия;

— модернизации технических средств регулирования

2. Автоматизированная система координированного управления дорожным движением

2.1 Цели и критерии АСУ координации дорожного движения

Основными целями управления в АСУ координации дорожного движения являются:

— обеспечение высокого уровня безопасности дорожного движения;

— предоставление участникам движения достаточный уровень обслуживания;

— повышение использования пропускной способности дорожно-уличной сети;

— уменьшение вредного воздействия транспортных потоков на окружающую среду.

— экономия топлива, сырья, материалов и других производственных ресурсов;

— снижение численности работающих (занятых рутинным производством);

Таким образом, функционирование АСУ должно быть ориентировано на достижение целого комплекса целей, что делает практически невозможным разработку единого универсального критерия эффективности управления. Поэтому в практике и эксплуатации АСУ координации дорожного движения может найти применение целое семейство частных критериев:

— определение эффективности по безопасности движения — минимальный уровень аварийности на дорожно-уличной сети;

— по уровню обслуживания участников движения — время поездки, скорость движения, время задержки, число остановок, длина очереди у перекрестка, равномерность движения, расход топлива и изнашивание узлов и агрегатов транспортных средств;

— по воздействию на окружающую среду — низкий уровень транспортного шума и минимальный уровень загрязнения воздушного бассейна отработавшими газами двигателей автомобилей;

— по уровню использования пропускной способности дорожно-уличной сети;

— по уровню затрат материальных ресурсов.

Следует отметить, что как основные цели управления АСУ, так и соответствующие им критерии качества теснейшим образом взаимосвязаны. К сожалению, характер этих связей весьма сложен, что не дает возможности произвести их формализацию и объединить хотя бы часть критериев в некоторый обобщенный показатель. Однако практика эксплуатации действующих АСУ координации дорожного движения показала, что большинство рассматриваемых критериев зависит друг от друга таким образом, что оптимизация работы системы по одному из них приводит к повышению качества управления, вычисляемому с применением остальных критериев. Так, сокращение среднего времени задержки автомобилей у перекрестков приводит одновременно к повышению скорости движения, уменьшению числа остановок транспортных средств, длины очереди у перекрестков, затрат по эксплуатации автомобильного парка. При этом повышается использование пропускной способности дорожно-уличной сети и уровень безопасности движения, уменьшается вредное воздействие транспортных потоков на окружающую среду.

2.2 Функции и задачи АСУ координации дорожного движения

Для достижения вышеперечисленных целей предлагается автоматизировать выполнение следующих функций:

— получение информации о состояние транспортного потока.

— своевременное обнаружение сбоев в работе системы.

— выдача оператору рекомендаций по управлению процессом.

— контроль возникновения предзаторовых и заторовых ситуаций в сети.

— формирование или выбор в зависимотси от условий движения координирующей программы и доведения ее до перекрестков.

Осуществление перечисленных функций предлагается в виде автоматизированного решения задач:

— измерение выходных параметров транспортного потока.

— оперативное управление средствами дорожной сигнализации (светофоры, многопозиционные дорожные знаки и указатели) и контроль за их состоянием.

— сбор и обработка информации о транспортном потоке, и после этого выдача оператору рекомендаций по выбору наиболее оптимального режима координации движения.

— сбор, обработка и выдача информации на верхний уровень управления для анализа.

— перераспределение транспортных потоков с помощью многопозиционных дорожных знаков с целью предупреждения или ликвидации заторов.

2.3 Описание процесса функционирования предлагаемой АСУ координации дорожного движения

Алгоритм процесса управления в АСУ координации дорожного движения представлен на схеме на рисунке 4.

Выходные параметры транспортного (интенсивность, скорость, плотность, длина очереди у перекрестка, наличие транспортных средств с правом приоритетного пропуска и т. д.) фиксируются с помощью детекторов транспорта. Полученная информация о состояние транспортного потока обрабатывается и используется для целей управления, а также служит основой для вычисления таких характеристик потока, которые не могут быть получены непосредственным измерением, например время задержки у перекрестка, время движения по участку сети и т. д.

Информация о фактическом режиме движения транспортного потока используется для формирования управляющих воздействий, передаваемых на средства дорожной сигнализации, являющиеся исполнительными органами системы.

С учетом выбранных для использования в АСУ координации дорожного движения критериев эффективности и анализа условий движения на контролируемой системой дорожно-уличной сети определяют задаваемые значения параметров транспортного потока, а также разрабатывают и вводят в систему алгоритмы управления дорожным движением.

В работе АСУ координации дорожного движения наряду с техническими средствами обязательно участвуют операторы или диспетчеры, которые могут непосредственно управлять дорожной сигнализацией, корректируя воздействия, формируемые в контуре автоматического управления системы. Необходимость введения диспетчерского управления в АСУ координации дорожного движения с сохранением за человеком высшего приоритета в принятие решения диктуется сложностью процесса дорожного движения, а также большой тяжестью последствий для участников движения в случае нарушений и сбоев в работе системы.

Данные о действительных параметрах транспортного потока накапливаются, систематизируются и обрабатываются с учетом потребностей системы. Наличие этих данных позволяет осуществлять постоянное слежение за устойчивыми тенденциями изменения свойств транспортного потока, что создает возможность производить соответствующую модификацию методов управления, уточнять используемые критерии эффективности, изменять диапазоны задаваемых параметров транспортного потока, совершенствовать управляющие алгоритмы. В этом находят реализацию элементы адаптивного управления дорожным движением в АСУ координации дорожного движения.

Сущность процесса управления, реализуемого АСУ координации дорожного движения, сводится к получению транспортного потока с некоторыми заданными параметрами в условиях имеющейся городской дорожно-уличной сети.

Городская дорожно-уличная сеть представляет собой совокупность перекрестков и перегонов улиц между соседними перекрестками.

Управляющие воздействия на транспортный поток производится через средства светофорной сигнализации и дорожные знаки, расположенные в основном на регулируемых перекрестках. Поэтому перекресток и выступает обычно как пункт контроля и управления движением.

АСУ координации дорожного движения является системой, работающей в реальном масштабе времени, то есть обработки информации, используемой для формирования управляющих воздействий, и передача соответствующих команд на средства регулирования должны производится в темпе, соизмеримом со скоростью изменений условий движения на дорожно-уличной сети, а и с опережением их. Поскольку длительность фаз и тактов светофорной сигнализации измеряется секундами, реализация этой особенности системы приводит к необходимости сбора и обработки информации о состоянии движения и формирования управляющих команд с дискретностью, соизмеримой с 1 секундой. Отсюда определяются требования к быстродействию вычислительного комплекса системы и устройств передачи информации.

К АСУ координации дорожного движения предъявляются жесткие требования по обеспечению надежности. Необходимо, чтобы при любых отказах ее элементов полностью исключалась возможность включения такой комбинации сигналов светофоров, которая могла бы привести к возникновению дорожно-транспортных происшествий и росту транспортных задержек.

Структурная схема АСУ представлена на рисунке 5.

В центре управления системы распологаются рабочие места диспетчеров и центральные полукомплекты устройств телемеханики, осуществляющие передачу командной и прием контрольной информации через линии связи, соединяющие центр управления системы с периферийным оборудованием системы установленным на дорожной сети.

Основными видами периферийного оборудования являются:

светофорные контроллеры, управляющие переключением светофорной сигнализации на перекрестках;

детекторы транспорта, производящие сбор информации о параметрах транспортных потоков;

контроллеры дорожных знаков, управляющие положением многопозиционных дорожных знаков и указателей;

контроллеры реверсивной полосы, определяющие режим работы светофоров реверсивных полос;

детекторы приоритетного транспорта, выделяющие в потоке единицы подвижного состава — автобусы, трамваи и специальные автомобили, пользующиеся правом приоритетного проезда через перекрестки;

Рисунок 5. Комплекс технических средств

специальные детекторы, к которым относятся детекторы выявления транспортных средств с крупногабаритными грузами на подъездах к тоннелям и путепроводам, а также датчики метеообстановки (туман, гололед, ветер);

передающие видеокамеры, установленные на перекрестках.

Подключение каждой единицы периферийногооборудования к линиям связи происходит через блоки устройств телемеханики.

Комплекс диспетчерского управления включает в себя рабочее место диспетчеров, мнемосхему дорожно-уличной сети, отображающую посредством световых индикаторов основные режимы работы периферийного оборудования, телефонные аппараты и радиостанцию для прямой связи со всеми наружными постами, патрульными автомобилями и городскими службами, имеющими отношение к обеспечению безопасности движения и ликвидации последствий дорожно-транспортных происшествий.

3. Специальный вопрос проектирования

3.1 Постановка задачи

Для обеспечения безопасного движения и уменьшения числа неоправданных остановок и торможений в потоке применяется координированная система управления движением. Принцип координации заключается во включении на последующем перекрестке, по отношению к предыдущему, зеленого сигнала с некоторым сдвигом, длительность которого зависит от времени движения транспортных средств между этими перекрестками. Таким образом, упорядоченные группы автомобилей следуют по магистрали как бы по расписанию, прибывая к очередному перекрестку в тот момент, когда на нем в данном направлении движения включается зеленый сигнал. Возможность такой координации работы светофорных объектов позволила в свое время назвать этот способ управления «Зеленой волной». Этот термин и в настоящее время достаточно широко используется в отечественной и зарубежной практике.

Одним из методов расчета «Зеленой волны» является графоаналитический метод. Благодаря своей простоте этот метод получил широкое распространение. Однако он связан с большой трудоемкостью расчетно-графических операций и затратой огромного количества времени.

При разработке системы координированного регулирования инженер-дорожник решает следующие задачи:

— расчет параметров светофорного регулирования на перекрестках магистрали;

— построение графика координации сигналов светофоров на магистрали;

— корректировка графика координации.

Первая задача включает в себя расчет цикла регулирования, выбор ключевого перекрестка и расчет длительностей основных тактов (зеленый и красный сигналы светофора). Вначале рассчитывают цикл регулирования для каждого перекрестка в отдельности. Цикл регулирования вычисляется по формуле:

T_ц =, (3.1)

Где L — суммарное потерянное время в цикле регулирования, которое равно сумме длительностей промежуточных тактов (желтый и красно-желтый сигналы);

Y — суммарный фазовый коэффициент, характеризующий загрузку перекрестка.

Суммарный фазовый коэффициент определяется по формуле:

Y =y₁+y₂+…+y_n =y_i, (3.2)

Где y_i — фазовый коэффициент i-ой фазы регулирования;

n — число фаз регулирования.

Для определения величины фазового коэффициента у_i в каждой фазе вначале выполняется расчет фазовых коэффициентов y_ij в прямом и обратном направлениях, а затем, в качестве расчетного y_i выбирается наибольший из них

y_ij =, (3.3)

где N_npij — приведенная интенсивность в данной фазе в j-ом направлении, ед/ч (замеряется).