Fysiikka 6 - Automaattiset liikennevalot
Automaattiset liikennevalot
Automaattisten liikennevalojen toiminta perustuu tien alle asennettuihin ilmaisimiin, jotka tunnistavat sen päältä ajavan tai päälle pysähtyneen ajoneuvon. Yleensä ilmaisin koostuu induktiosilmukasta, yhdyskaapelista ja vahvistinyksiköstä. Induktiosilmukka asennetaan tieheen tehtyyn uraan, johon se upotetaan noin 10 cm syvyyteen. Kooltaan silmukka on 0,8-2,5 metriä leveä ja 3-10 metriä pitkä. Silmukan ja yhdyskaapelin väliset kaapelit kierretään vähintään 10 kierrosta per metri ja ne yhdistetään toisiinsa kytkentäkaivossa. Tiehen syntynyt ura täytetään bitumimassalla. Lopuksi mitataan silmukan eristysvastus, resistanssi ja induktanssi.
Asennettuun silmukkaan johdetaan sähkövirtaa, jolloin siihen muodostuu magneettikenttä. Silmukan yli ajavaan autoon indusoituu pyörrevirtoja, jotka taas synnyttävät magneettikentän. Tiessä oleva tunnistin tunnistaa tämän ja silmukasta lähtee tieto yhdyskaapelia pitkin liikennevalojen ohjauskeskukseen. Vahvistinyksiköt vahvistavat signaalin kulkua. Ensimmäinen silmukka eli kulkuilmaisin on kauempana valoista ja toinen eli läsnäoloilmaisin on pysäytysviivan tuntumassa. Kulkuilmaisin huomaa autot, jotka ajavat 0,5 metrin päässä siitä ja sen tehtävänä on pidentää vihreiden valojen päällä oloa niin, että mahdollisimman moni auto ehtii valoista. Läsnäoloilmaisimen tehtävänä taas on huomata liikennevaloihin pysähtynyt tai sen yli ajava auto ja vaihtaa valo vihreäksi.
Induktiosilmukka voi olla quadropolen eli suorakulmion tai kahdeksikon mallinen. Jos kulkuilmaisin puuttuu niin läsnäoloilmaisimen kannattaa olla mielummin kahdeksikon mallinen, koska tämä tunnistaa paremmin mopot ja moottoripyörät, jotka muuten saattavat jäädä huomaamatta, koska niissä on vähemmän metallia kuin autoissa. Tunnistin ei välttämättä huomaa autoja, jos ne eivät osu silmukan kohdalle kunnolla. Näissä tapauksissa pyörrevirtoja ei välttämättä synny tai ne ovat liian heikkoja, jolloin valo ei vaihdu. Tunnistimen herkkyyttä saa säädettyä, mutta se ei voi olla liian herkkä, koska muuten se saattaa tunnistaa viereistä kaistaa ajavan auton ja vaihtaa vääriä valoja. Kulkuilmaisimessa auton aiheuttama varaus jää muistiin ja sen avulla voidaan laskea autojen määrää. Läsnäoloilmaisimessa varaus vaikuttaa ainoastaan ajoneuvon ollessa sen päällä.
Kyseisen järjestelmän käyttökokemukset ovat yleensä positiivisia ja ongelmia esiintyy harvoin. Välillä kuitenkin kulkuilmaisin voi pitää valoa vihreänä liian kauan tietylle kaistalle, jolloin muille kaistoille voi kertyä autoja ja syntyä ruuhkaa. Keväällä routa saattaa katkaista silmukan, jolloin se joudutaan uusimaan. Osassa liikennevaloista saattaa olla päivisin käytössä ajastus ja vasta yöaikaan induktiosilmukkaan perustuva tunnistus.
Induktiosilmukan lisäksi liikenteestä kerätään tietoa infrapuna- ja tutkailmaisimilla sekä jalankulkijoiden painonappien avulla. Perusilmaisimien lisäksi voi olla ruuhka-, polkupyörä-, nopeus-, bussi- tai ilmaisimia, joiden toiminta perustuu edellä mainittujen yhdistelmiin. Pitkien ajoneuvojen tunnistuksessa käytetään kahta suorakaideilmaisinta, jotka tunnistavat ajoneuvon pitkäksi tietyillä varaustiloilla. Polkupyöriä ja nopeuksia tunnistetaan suorakaideilmaisinparin avulla, jossa ilmaisuparin saapumisjärjestyksen avulla voidaan tunnistaa suunta ja nopeus. Bussit taas tunnistetaan pitkän suorakaideilmaisimen avulla, jonka raja-arvo asetetaan niin korkealle, että vain bussien aiheuttamat ilmaisut ylittävät kyseisen raja-arvon.
Lähteet
https://www.dynniq.com/fi/liikennevalot
https://yle.fi/uutiset/3-5923642
https://docplayer.fi/8501064-Liikenteen-ohjaus-liikennevalot.html
http://www.doria.fi/bitstream/handle/10024/133140/tie1578.pdf?sequence=1
https://julkaisut.liikennevirasto.fi/thohje/pdf/livasu95_taydennyssivut.pdf
https://core.ac.uk/download/pdf/39940481.pdf
Automaattisten liikennevalojen toiminta perustuu tien alle asennettuihin ilmaisimiin, jotka tunnistavat sen päältä ajavan tai päälle pysähtyneen ajoneuvon. Yleensä ilmaisin koostuu induktiosilmukasta, yhdyskaapelista ja vahvistinyksiköstä. Induktiosilmukka asennetaan tieheen tehtyyn uraan, johon se upotetaan noin 10 cm syvyyteen. Kooltaan silmukka on 0,8-2,5 metriä leveä ja 3-10 metriä pitkä. Silmukan ja yhdyskaapelin väliset kaapelit kierretään vähintään 10 kierrosta per metri ja ne yhdistetään toisiinsa kytkentäkaivossa. Tiehen syntynyt ura täytetään bitumimassalla. Lopuksi mitataan silmukan eristysvastus, resistanssi ja induktanssi.
Asennettuun silmukkaan johdetaan sähkövirtaa, jolloin siihen muodostuu magneettikenttä. Silmukan yli ajavaan autoon indusoituu pyörrevirtoja, jotka taas synnyttävät magneettikentän. Tiessä oleva tunnistin tunnistaa tämän ja silmukasta lähtee tieto yhdyskaapelia pitkin liikennevalojen ohjauskeskukseen. Vahvistinyksiköt vahvistavat signaalin kulkua. Ensimmäinen silmukka eli kulkuilmaisin on kauempana valoista ja toinen eli läsnäoloilmaisin on pysäytysviivan tuntumassa. Kulkuilmaisin huomaa autot, jotka ajavat 0,5 metrin päässä siitä ja sen tehtävänä on pidentää vihreiden valojen päällä oloa niin, että mahdollisimman moni auto ehtii valoista. Läsnäoloilmaisimen tehtävänä taas on huomata liikennevaloihin pysähtynyt tai sen yli ajava auto ja vaihtaa valo vihreäksi.
Induktiosilmukka voi olla quadropolen eli suorakulmion tai kahdeksikon mallinen. Jos kulkuilmaisin puuttuu niin läsnäoloilmaisimen kannattaa olla mielummin kahdeksikon mallinen, koska tämä tunnistaa paremmin mopot ja moottoripyörät, jotka muuten saattavat jäädä huomaamatta, koska niissä on vähemmän metallia kuin autoissa. Tunnistin ei välttämättä huomaa autoja, jos ne eivät osu silmukan kohdalle kunnolla. Näissä tapauksissa pyörrevirtoja ei välttämättä synny tai ne ovat liian heikkoja, jolloin valo ei vaihdu. Tunnistimen herkkyyttä saa säädettyä, mutta se ei voi olla liian herkkä, koska muuten se saattaa tunnistaa viereistä kaistaa ajavan auton ja vaihtaa vääriä valoja. Kulkuilmaisimessa auton aiheuttama varaus jää muistiin ja sen avulla voidaan laskea autojen määrää. Läsnäoloilmaisimessa varaus vaikuttaa ainoastaan ajoneuvon ollessa sen päällä.
Kyseisen järjestelmän käyttökokemukset ovat yleensä positiivisia ja ongelmia esiintyy harvoin. Välillä kuitenkin kulkuilmaisin voi pitää valoa vihreänä liian kauan tietylle kaistalle, jolloin muille kaistoille voi kertyä autoja ja syntyä ruuhkaa. Keväällä routa saattaa katkaista silmukan, jolloin se joudutaan uusimaan. Osassa liikennevaloista saattaa olla päivisin käytössä ajastus ja vasta yöaikaan induktiosilmukkaan perustuva tunnistus.
Induktiosilmukan lisäksi liikenteestä kerätään tietoa infrapuna- ja tutkailmaisimilla sekä jalankulkijoiden painonappien avulla. Perusilmaisimien lisäksi voi olla ruuhka-, polkupyörä-, nopeus-, bussi- tai ilmaisimia, joiden toiminta perustuu edellä mainittujen yhdistelmiin. Pitkien ajoneuvojen tunnistuksessa käytetään kahta suorakaideilmaisinta, jotka tunnistavat ajoneuvon pitkäksi tietyillä varaustiloilla. Polkupyöriä ja nopeuksia tunnistetaan suorakaideilmaisinparin avulla, jossa ilmaisuparin saapumisjärjestyksen avulla voidaan tunnistaa suunta ja nopeus. Bussit taas tunnistetaan pitkän suorakaideilmaisimen avulla, jonka raja-arvo asetetaan niin korkealle, että vain bussien aiheuttamat ilmaisut ylittävät kyseisen raja-arvon.
Lähteet
https://www.dynniq.com/fi/liikennevalot
https://yle.fi/uutiset/3-5923642
https://docplayer.fi/8501064-Liikenteen-ohjaus-liikennevalot.html
http://www.doria.fi/bitstream/handle/10024/133140/tie1578.pdf?sequence=1
https://julkaisut.liikennevirasto.fi/thohje/pdf/livasu95_taydennyssivut.pdf
https://core.ac.uk/download/pdf/39940481.pdf
Kommentit
Kirjaudu sisään lisätäksesi tähän kommentin