Laborator TN

Panouri cu mesaje variabile - VMS

Panourile cu mesaje variabile sunt dispozitive de ghidare a traficului folosite pentru a furniza participantilor la trafic informatii in timp real. De obicei acestea se monteaza m locurile cu vizibilitatea cea mai buna, pe peretii transversali ai podurilor sau fn console. Informatia este afisata in timp real si poate fi controlata local sau de la un post central. Panourile cu mesaje variabile furnizeaza informatii conducatorilor de vehicule pentru prevenirea accidentelor si imbunatatirea traficului. Informatia afisata in trafic este rezultatul unor evenimente planificate sau spontane, care sunt programate sau planificate de catre personalul de intretinere. Exemple de informatii in trafic:

limitari de viteza si categorii admise de vehicule;

timpul de parcurgere intre doua destinatii cunoscute;

conditiile de congestie pe o banda a autostrazii;

lucrari in carosabil;

notificari meteorologice si climatice;

avertizari de risc de accident.

Obiectivul principal il reprezinta furnizarea de informatii privind timpul necesar evitarii accidentelor, pregatirea pentru conditii climatice nefavorabile, ori indicatii ale traseelor rutiere. Pentru toate informatiile afisate, obiectivul principal il reprezinta un impact pozitiv asupra timpului si sigurantei calatoriei.

Introducere

Semnele cu mesaje variabile, denumite uneori si Semne cu Mesaje Schimbatoare (Changeable Message Signs - CMS), Semne cu Mesaje Dinamice (Dynamic Message Signs - DMS) sau Semne cu Mesaje Electronice (Electronic Message Signs - EMS), sunt dispozitive instalate de-a lungul drumurilor pentru afisarea evenimentelor speciale Acestea pot atentiona prezenta: congestiilor, incidentelor, zonelor aflate in lucru sau limitelor de viteza pe un anumit segment de autostrada.

Prin intermediul lor  se mai poata cere de asemenea alegerea rutelor alternative, viteza limita de calatorie, atentionarea cu privire la durata si locatia incidentelor sau doar informarea cu privire la informatiile de trafic. Un mesaj complet afisat pe panou, include in mod general o informare despre problema care indica incidentul, lucrarile de pe traseu vehiculele stationate, etc.; o informare despre unde a avut loc incidentul-o informare despre efectul cauzat de anumite evenimente, care duce la inchiderea benzii de circulatie, la intarzieri, etc; o Informare de actionare, prin care sunt date sugestii cu privire la ce ar trebui sa se faca m aceste conditii.

In cele ce urmeaza este prezentata o imagine mai detaliata privind mesajele ce pot fi afisate de catre VMS:

- accidentele care includ vehicule rostogolite sau intoarse;

-stationarea, care afecteaza fluxul normal de pe banda de circulatie sau de pe mijlocul autostrazii;

-nerevenirea din congestii, datorita elementelor ramase in urma unui accident dupa eliberarea drumului;

-inchiderea intregului drum;

-inchiderea rampei de iesire din aval;

-existenta reziduurilor solide pe suprafata drumului;

-lucrarile de intretinere de scurta durata, sau lucrarile de constructie care dureaza mai putin de 3 zile;

alertarea in privinta umezelii pavajului.

Informatia este venita de la mai multe sisteme de monitorizare si supraveghere a traficului. Este de asteptat ca prin furnizarea de informatii in timp real, a evenimentelor speciale pe viitoarele drumuri, VMS sa se poata imbunatati modul de selectie a drumurilor de circulatie pentru vehicule, sa se poata reduce timpul de calatorie, atenua severitatea Incidentelor si se pot imbunatati performantele sistemului de transport

Utilizarea in studii a datelor de trafic empirice poate sa nu fie conforma cu realitatea. Unele studii de specialitate utilizeaza date empirice despre fluxul si gradul de ocupare al traficului pe ambele benzi Si rampe principale, colectand datele la fiecare 30s pentru a estima eficacitatea VMS -ului. De asemenea, este testata variatia ratei de diversificare inainte si dupa mesajele de avertizare. Se poate alege construirea unui model pentru a prezice in ce proportie diversitatea de vehicule utilizeaza rutele alternative, fiind cunoscute caracteristicile

Pentru testarea eficacitati de ghidare pe traseu, unii cercetatori au incercat ai estimase modul de alegere al drumului, prin prezicerea raspunsului conducatorilor de vehicule la informatiile primite de la VMS -uri si daca acestia au ales sa evite incidentele. Totusi comportamentul de abatere din drum nu poata fi explicat numai dupa factorii de mediu exterior. Acest lucru depinde si de genul da persoana aflata intr-o situatie specifica. Apoi nu exista informatii despre caracteristicile conducatorilor de vehicule sau a relevantei lor asupra VMS, nu se poate obtine un model da alegere al drumului, care sa specifice pe care drum va merge conducatorul dupa primirea informatiilor oferite de VMS.

Aplicatiile potrivite pentru utilizarea VMS -urilor

Semnele cu mesaje variabile au fost dezvoltate din dorinta de a flexibiliza mai mult afisarea informatiilor. Cerintele cele mai obisnuita pentru VMS sunt pentru abilitatea de a:

-afisa o singura legenda in durata limitate ale zilei;

-selecta mesajele dintr-un meniu sl prin urmare da a modifica mesajele pentru a satisface conditiile variabile de trafic.

VMS-uriie pot fi folosite drept Semna Avansate de Directionare (Advanca Direction Signs - ADS) pentru a dirija temporar traficul din calea zonelor da congestie (cauzata de: lucrarile pa drumuri, barierele fizice sau conditiile meteo neasteptate). Acestea trebuia construite ca semne independente, care ai poata fi montate pe remorci, sau sa faca parte dintr-un semn ADS mai mare si fix, sa poata fi folosite pentru traficul direct catre destinatii de interes doar tranzitlonal, cum sunt expozitiile, evenimentele organizate, etc. sau impreuna cu schemele de organizare ale traficului.

Schemele de organizare ale traficului pot Implica sisteme de dirijare a fluxului, restrictiile de trafic din timpul orelor de varf si alte restrictii dependente de timp (ale miscarii traficului in anumite zone) cum sunt zonele rezidentiale fi prezidentiale. Semnele obligatorii utilizate in aceste scheme trebuiesc afisate, mascate sau modificate in functie de timp.

Criterii de clasificare a VMS-uriior

Criteriul administrativ in principiu panourile VMS se pot imparti in patru categorii dupa criteriul administrativ al drumurilor. Fiecare categorie are scop diferit. VMS-urile amplasate pe autostrazi sunt proiectate pentru a informa automobilistul la o viteza mare de deplasare. Pe arterele cu circulatie intensa care conduc spre autostrazi sunt amplasate VMS-uri care se adreseaza conducatorilor auto la viteze de deplasare mici. VMS-urile cu matrice in linie sunt destinate integrarii alaturi de indicatoarele clasice, marind atentia conducatorilor de vehicule prin mesaje pulsatorii.

Document online: Condensul - ce putem face pentru a micsora riscul aparitiei condensului? Proiect: Echipamente si instalatii de stingere a incendiului - prescriptii generale

Ultima categorie o reprezinta CMS sau VMS-uri portabile, menite sa functioneze pentru perioade scurte de timp si apoi mutate in alte locatii unde sunt necesare.

Mesajele afisate de catre VMS-uri sunt limitate de configuratia spatiilor folosite si de tipul matricial. Exista trei tipuri de matrice: cracter , linie si plin.

Tipurile de matrici utilizate la realizarea VMS-urilor:

Criteriul aplicativ:

Panouri de mesaje multi-linie: aceste afisoare de mesaje multi-linii configurate cu un numar variat de linii si/sau caractere. Cu inaltimea textului de ia 1.2 pana la 6, aceste unitati sunt conectate la o unitate seriala a unui PC/PLC sau pot fi plasate pe un LAN folosind un port Ethernet.

Ferestre de afisare csre se strang sau se ridica: acestea sunt mesaje rulante unicolor (rosii), tricolore (rosu, verde, albastru). Mesajele de informare se pot incarca cu ajutorul unor telecomenzi in infrarosu sau cu ajutorul programelor software stocate intr-un PC.

Panouri informationale care se schimba (se misca): se pot folosi de la „doua' pana !a „opt” mesaje pe panou. Modelele folosite atat pentru expunere in aer liber cat si pentru interior sunt de 16, 20, 24 caractere standard, de inaltimea uzuala folosita de sistemul de operare si furnizata de protocolul ASCII. Particularitati de afisare: deplasare a continutului pe display in sus sau in jos, clipire, deschidere unele peste altele sau clipire.

Afisoare industriale tricolore: acestea sunt special gandite pentru uzul industrial fiind solide si durabile, utilizeaza software-ui Windows-ului conform protocolului ASCII si au prevazuta o interfata cu programele Acces sau Excel. Optiuni: simple sau multj-color, simple sau multi-linie cu capabilitati Ethernet.

Avantajele si dezavantajele diferitelor tipuri de tehnologii

La ora actuala, pe piata exista mai multe tipuri de tehnologii VMS, care se folosesc cu precadere pe teritoriul Statelor Unite. Acestea sunt:

-lamelele basculante (flap-un) - aceasta tehnologie utilizeaza un sistem de lamele de dimensiuni mici, care au forma circulara, patrata sau dreptunghiulara si se rotesc sau se intorc pentru a forma caracterele pe VMS. Fiecare lamela este suflata cu material reflectorizant pe o parte, pentru ca atunci cand este intoarsa sa fie expusa astfel incat sa formeze mesajul;

LED-urile - tehnologia cu LED-uri utilizeaza tiristoare sau diode semiconductoare, care formeaza un singur fascicul. La alimentarea cu tensiune, fiecare dioda lumineaza. Prin oprirea sau pornirea tensiunii, fiecare tiristor este manipulat pentru a forma caractere sau modele pentru afisarea mesajului; Avantaje: lizibilitate buna si mentenanta redusa;

-fibra optica - tehnologia VMS cu fibra optica utilizeaza manunchiuri de fire din fibra optica, care sunt torsadate si apoi sunt plasate intre fiecare tiristor si sursa de lumina. O singura sursa de lumina poate alimenta mai multe fascicule. Pentru a forma un caracter sau un model, la afisarea unui mesaj, comutatoarele controlate magnetic se deschid sau raman inchise; Avantaje: lizibilitate excelenta in lumina directa solara, nu contine elemente mecanice, intretinerea este minima, numar de caractere adecvat (> 3), sticla ecranului este tratata antireflex;

-tehnologia hibrida - tehnologia VMS hibrida utilizeaza in mod curent tehnologii combinate ce contin lamele basculante, impreuna cu fibra optica sau cu LED-uri. Fiecare lamela are 'n centru un orificiu pentru a lasa lumina sa treaca. Lumina este generata de manuchul de fibre de sticla. Cand tiristorul este stins, suprafata reflectorizanta este rotita sau intoarsa blocand astfel sursa de lumina.

-tehnologia cu prisme: permite colorarea spatelui prismei cu „verde' pentru indicatia „liber' si cu „rosu' pentru indicatia „ocupat'. Elementele patrulatere se pot utiliza pentru aproximativ patru mesaje informative;

-tehnologia cu LCD-uri (ecrane cu cristale lichide): afisarea este facuta cu iluminare din fundal. Textele sunt programate in functie de marimea afisarii selectate. Avantaj: lizibilitatea in apropierea strazii este buna;

tehnologia de afisare cu sapte-segmente: afisarea este obtinuta prin folosirea unor elemente de tiparire bistabile de culoare galbena (posibil si albe). Se utilizeaza pentru afisarea cu trei sau patru igiti, fiecare digit fiind format din sapte segmente. Avantaje: cost redus si lizibilitate buna;

sisteme vario-Dambach: folosesc o tehnologie de programare libera a fibrelor de sticla. Acest sistem consta intr-o distributie variabila si o selectie a punctelor luminoase direct pe panoul frontal al carcasei. Se pot afisa cuvinte, imagini sau figuri. Avantaje: este prevazut cu lampa de rezerva, sticla ecranului nu este reflectanta, timpi rapizi de schimbare a informatiilor, lizibilitatea este foarte buna in lateral;

tehnologia elementelor bistabile de tiparire: permite afisarea cu 14x30 pixeli, aproximativ 12 mm diagonal-octogonal a unei fante de patru digiti. Reteaua de afisare utilizata are 16x84 pixeli galbeni (sau albi) de 0.7 mm diametrul fiecare. Dezavantaj: desi este perfect lizibil ziua, pentru noapte este necesara iluminare suplimentara.

Principiul de functionare

Principiile de realizare a matricelor de afisare cu LED-uri sunt numeroase, comanda electrica a acestora putand fi realizata cu tranzistoare, cu tiristoare, cu porti logice sau cu circuite integrate specializate care nu au nevoie de elemente exterioare de executie, ele suportand curentul de aprindere al LED-ului, fie prin multiplexare in impulsuri fie in mod continuu.

Un fapt important in comanda matricelor de LED-uri il constituie forma furnizarii datelor, acesta putand fi furnizata serial sau paralel, normal sau codat (ASCII sau personal). Alegerea tipului de furnizare a datelor depinde de interfata furnizoare de date si de viteza cu care se doreste reimprospatarea afisajului.

O matrice de afisare completa cu sute sau mii de LED-uri este imposibil de controlat cu ajutorul unei singure unitati, de aceea matricile sunt impartite in mini-matrici standard de 5x7 LED-uri cu ajutorul careia se poate afisa orice caracter alfanumeric, incluzand si spatiile dintre caractere. Toate matricile standard sunt legate impreuna pe aceeasi magistrala de date, comanda si selectia facandu-se prin multiplexare, iar unitatea de comanda pentru 35 de LED-uri este mult mai simpla si fiabila.

Pentru realizarea matricei standard de 5x7 LED-uri s-a ales solutia folosirii unui circuit integrat specializat, capabil sa furnizeze curentul necesar aprinderii celor 35 de LED-uri fara ajutorul unor componente externe, cu posibilitatea reglarii intensitatii luminozitatii acestora si cu intrare de date seriala sincronizata cu o intrare de ceas extern.

Pentru comanda si transmiterea datelor circuitului integrat pentru afisare se poate folosi o conexiune seriala RS 232 si un program scris intr-un limbaj de programare, sau o placa de achizitie de date impreuna cu programul LabView, cu ajutorul carora se pot crea programe simple care sa realizeze functii complexe, pentru studiu, dezvoltare si cercetare. Oricare ar fi solutia software aleasa, pentru ca programul sa poata interpreta comenzile de la utilizator si sa transmita unitatii de afisare datele necesare (astfel incat caracterele sa fie afisate corect), programul are nevoie de o baza de date in care fiecarui caracter alfanumeric din setul standard international sa ii corespunda un cod binar, hexazecimal sau zecimal care furnizat unitatii de afisare standard 5x7 LED-uri sa reprezinte acelasi caracter alfanumeric din setul standard international

In schema electrica din fgura se observa un minim de componente externe de care are nevoie circuitul integrat specializat MM5450. Semireglabilul R1 si condensatorul C3 sunt necesare pentru reglarea intensitatii luminoase a LED-urilor matricii.

Circuitul integrat precum si matricea de LED-uri sunt alimentate cu o tensiune continua filtrata de +5V obtinuta cu ajutorai unui circuit integrat specializat regulator cu trei pini, LM7805.

Matricea este realizata cu LED-uri verzi cu diametrul de 5 mm conectate cu anodul comun si controlate prin catod de circuitul integrat MM 5450.

Circuitul integrat specializat driver pentru cele 34 LED-uri MM 5450 are o intrare de selectie a circuitului, activa In '0' logic, cu ajutorul careia se pot controla mai multe asemenea scheme prin multiplexare.

In cadrul laboratorului s-au facut masuratori si s-au obtinut urmatoarele rezultate:

Acesti timpi au fost masurati pentru un ciclu complet.

Unde: S1= Rosu pietoni ; S2= Verde pietoni ; S3 = Rosu semafor nr.2 ; S4 = Galben semafor nr.2

S5= Verde semafor nr.2 ; S6= Rosu semafor nr.3 ; S7 = Galben semafor nr.3 ; S8= Verde semafor nr.3