Capitolul 1. Introducere . 4 1.1. Oportunitatea si obiectivele lucrarii ... 4 1.2. Structura lucrarii 4 Capitolul 2. Sisteme inteligente pentru transportul rutier 6 2.1. Sisteme de semaforizare . 6 2.2. Semafoare - elemente luminoase ... 10 2.2.1. Semafoare auto si pietonale 10 2.2.2. Semafoare mobile/temporare cu LED-uri sau clasice ... 12 2.2.3. Lampa clipitoare .. 12 2.2.4. Dispozitiv pentru semnalizare acustica .. 13 2.2.5. Accesorii pentru semafoare . 13 2.2.6. Indicatoare si mijloace de semnalizare ... 14 2.3. Sisteme de detectie a pietonilor .. 14 2.3.1. Senzori de presiune 14 2.3.2. Buton pietonal .. 16 2.3.3. Camera video: E-WALK/SAFE WALK ... 18 2.4. Sisteme de detectie a vehiculelor ... 18 2.4.1. Bucla inductiva . 18 2.4.2. Senzori pneumatici . 19 2.4.3. Senzori piezoelectrici . 20 2.4.4. Magnetometre .. 22 2.4.5. Senzori bazati pe Jonctiunea Tunelului Magnetic 22 Capitolul 3. Sisteme autonome pentru transportul rutier ... 26 3.1. Definirea sistemelor autonome ... 26 3.2. Proprietati ale sistemelor autonome 26 Capitolul 4. Sistem autonom de semaforizare .. 32 3 4.1. Caracteristicile sistemului 32 4.2. Fluxuri de date si sisteme de comunicatii ... 33 4.2.1. Ethernet .. 33 4.2.2. ZigBee .. 33 4.3. Componente hardware .. 36 4.3.1. Achizitia si procesarea datelor ... 36 4.3.2. Modulul ZigBee 40 4.3.3. Modulul senzor de curent . 45 4.3.4. Module cu relee 47 4.3.5. Buton brick pentru semafor pietoni . 49 4.3.6. Schema electronica . 52 4.3.7. Analiza de cost .. 57 4.4. Componente software 58 4.4.1. Schema logica a montajului . 58 4.4.2. Programarea modulelor XBee 59 4.4.3. Programul software pentru Arduino 65 Capitolul 5. Concluzii si rezultate .. 74 Capitolul 6. Referinte . 75
Capitolul 1. Introducere 1.1. Oportunitatea si obiectivele lucrarii Semaforizarea conventionala, care este cea mai des intalnita cand vine vorba de dirijarea traficului, presupune functionarea sistemului dupa un program si niste parametrii prestabiliti. In acest caz nu se tine seama de variatiile fluxului de trafic pe parcursul unei zile sau de-a lungul unei saptamani cand fluxul de autovehicule si pietoni nu este constant. Astfel, de cele mai multe ori conducatorul auto stationeaza la semafor deoarece semaforul pietonilor indica verde, dar nu trece nimeni pe acolo. Pentru astfel de cazuri si multe altele care pot fi enumerate cu usurinta se doreste implementarea unui sistem care sa poata lua decizii in functie de anumiti parametri masurati in timp real. In ultimii ani numarul autovehiculelor a crescut vertiginos ceea ce a dus la ingreunarea traficului mai ales pe arterele principale. Cu aceasta problema se confrunta atat metropolele, intr-o mai mare masura ce-i drept, cat si orasele mici de provincie. O solutie pentru fluidizarea traficului este implementarea unor sisteme capabile sa se adapteze la trafic, cu functii autonome care sa le permita sa reactioneze singure la aparitia anumitor probleme. Pentru un timp de raspuns cat mai rapid la solutionarea anumitor erori este necesar sa poata fi controlate de la distanta si sa se realizeze un schimb de informatii cu centrul de management care monitorizeaza buna desfasurare a traficului in mai multe intersectii in acelasi timp. Principalul obiectiv al lucrarii este acela de a demonstra eficienta unui sistem autonom de semaforizare in intersectii care are dotarile necesare pentru a-si calcula singur timpii de verde pentru fiecare semafor tinand cont de conditiile de trafic atat din intersectia vizata cat si prin accesarea datelor de trafic din intersectiile din aval si din amonte. 1.2. Structura lucrarii Lucrarea de fata este structurata in 5 capitole . In primul capitol se doreste o scurta argumentare a alegerii subiectului lucrarii si a oportunitatilor oferite de aceasta tema. Capitolul al doilea ofera informatii generale despre tema aleasa, dar si un subcapitol care trateaza stadiul actual al subiectului descris in lucrare. 5 Cel de-al treilea capitol contine informatii despre sistemele inteligente de trafic, respectiv cateva caracteristici ale acestora. A patra parte a lucrarii prezinta dotarile hardware si software necesare pentru realizarea unui astfel de sistem inteligent de trafic intr-o intersectie. In cadrul acestui capitol se pune accent in special pe aportul adus de catre autor la realizarea practica a lucrarii prin implementarea cunostintelor dobandite in cadrul studiului teoretic realizat. Capitolul cinci contine concluziile studiului realizat si cateva directii de urmat pe viitor in ceea ce priveste tema aleasa. Capitolul 2. Sisteme inteligente pentru transportul rutier 2.1. Sisteme de semaforizare Sistemele de semaforizare sunt dispozitive pozitionate la intersectii rutiere, treceri de pietoni si alte locatii pentru a controla fluxurile de trafic de semnalizare. Un semafor este un dispozitiv care este proiectat pentru a controla fluxul de trafic prin utilizarea a trei lumini colorate. Aceste lumini sunt in principal, verde, galben si rosu. In Londra anilor 1860, primul dispozitiv de control al traficului avea brate extinse in afara pentru a dirija conducatorii cu privire la modul de a reactiona la o intersectie. Primul semafor cu trei culori pentru patru directii de trafic nu a venit pana in decembrie 1920 in Detroit. [1] In unele tari semafoarele trec in modul intermitent daca controler-ul detecteaza o problema, cum ar fi un program care incearca sa afiseze culoarea verde care genereaza conflicte pentru trafic. Semnalul poate afisa galben intermitent pentru strada principala si rosu intermitent pentru toate directiile. Functionarea intermitenta poate fi de asemenea folosita in perioade ale zilei cand traficul este lejer, cum ar fi noaptea tarziu. In cazul sistemelor de semaforizare traditionale timpii de verde pentru fiecare sens sunt ficsi, sunt stabiliti conform masuratorilor din trafic si raman nemodificati pentru o perioada lunga de timp. Dezavantajul major al solutiei traditionale descrise este ca nu se tine seama de conditiile de trafic din prezent si anume, nu se tine cont de faptul ca in decursul unei zile traficul variaza foarte mult ajungandu-se la anumite ore ca sistemul de semaforizare sa nu poate face fata numarului tot mai mare de autovehicule care circula mai mult pe un tronson de drum decat pe celelalte. [2] Prin urmare, pentru varfurile de trafic din timpul zilei descrise mai sus cea mai buna solutie de luat in calcul este inlocuirea sistemului traditional cu un sistem de semaforizare inteligent care sa-si calculeze singur timpii de verde in functie de valorile de trafic masurate in timp real atat in intersectia vizata cat si in intersectiile dinainte si de dupa intersectia vizata pentru fluidizarea traficului.
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_traffic_light [2] https://en.wikipedia.org/wiki/Traffic_light [3] F. Dan., R. Muresan - "Intersectii semaforizate. Poluare si optimizare" Ed Mediamira 2002 [4] E. Rappaport - "Wireless Communication Systems", Wiley and Sons, 2002 [5] Valentin Iordache, Angel Ciprian Cormos, Ilona Madalina Costea ,,Senzori, traductoare si achizitie date cu Arduino UNO - Lucrari practice'' Editura Politehnica Press, Bucuresti, 2016 [6] https://www.swarco.com [7] http://www.acoupleofcountries.com/?p=1976&lang=en [8] http://www.abc.net.au/science/articles/2010/05/04/2889699.htm [9] http://globalaccessibilitynews.com/2014/05/26/lawmaker-urges-congress-to-pass-bill-to-provide-accessible-pedestrian-traffic-signals/ [10] HTTP://BLOG.NXP.COM/CONNECTED-CAR/HOWTO-DETECT-VEHICLE-PRESENCE-OR-MOVEMENTS-WITH-MAGNETOMETERS [11] http://www.torotech.ro/?page_id=12 [12] Helbing, D., Lammer, S. and Lebacque, J-P. (2005) 'Self-organized control of irregular or perturbed network traffic', in C. Deissenberg and R.F. Hartl (Eds.), Optimal Control and Dynamic Games, Dordrecht: Springer, pp.239- 274. [13] National Electrical Manufacturers Association (2003) NEMA Standards Publication TS 2-2003 v02.06 - Traffic Controller Assemblies with NTCIP Requirements. [14] Stevanovic, A., Martin, P.T. and Stevanovic, J. (2007) 'VISGAOST: VISSIM-based genetic algorithm optimization of signal timings', Paper presented in the Proceedings of the 86th Transportation Research Board Meeting. [15] Holger Prothmann*, Jurgen Branke and Hartmut Schmeck "Organic traffic light control for urban road networks" paper presented in Int. J. Autonomous and Adaptive Communications Systems, Vol. 2, No. 3, 2009 [16] http://searchnetworking.techtarget.com/definition/Ethernet [17] https://en.wikipedia.org/wiki/Ethernet [18] Ralph Santitoro (2003). "Metro Ethernet Services - A Technical Overview" (PDF). mef.net. Retrieved 2016-01-09. [19] "IEEE 802.3 'Standard for Ethernet' Marks 30 Years of Innovation and Global Market Growth" (Press release). IEEE. June 24, 2013. Retrieved January 11, 2014. [20] Xerox (August 1976). "Alto: A Personal Computer System Hardware Manual" (PDF). Xerox. p. 37. Retrieved 25 August2015. [21] Charles M. Kozierok (2005-09-20). "Data Link Layer (Layer 2)". tcpipguide.com. Retrieved 2016-01-09. [22] www.digi.com - XBEE(R) 802.15.4 PROTOCOL COMPARISON [23] https://www.robofun.ro/arduino/arduino_uno_v3 [24] https://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno [25] http://www.arduino.org/products/boards/arduino-leonardo-eth [26] http://www.robofun.ro/wireless/wireless-xbee/xbee_2mW_wire_antenna_seria_2 [27] https://www.sparkfun.com/products/10414 [28] http://www.digi.com/products/xbee-rf-solutions/modules/xbee-zigbee [29] http://www.robofun.ro/docs/curs/_18ddbe0c-b134-48a5-9bd3-f15c84991ee1/ds_xbeezbmodules.pdf [30] https://learn.sparkfun.com/tutorials/arduino-shields [31] https://learn.sparkfun.com/tutorials/xbee-shield-hookup-guide [32] https://www.sparkfun.com/products/11812 [33] https://learn.sparkfun.com/tutorials/exploring-xbees-and-xctu-retired [34] https://www.pololu.com/product/2452 [35] https://www.pololu.com/product/2480 [36] https://www.robofun.ro/electronice/butoane/buton-mare-brick
Plătește în siguranță cu cardul și beneficiezi de garanția 200% din partea Diploma.ro.
Simplu și rapid în doar 2 pași: completezi datele tale și plătești.
