Tienohjain on laite, jolla ohjataan liikennettä kytkemällä liikennevaloja ja monipaikkaisia liikennemerkkejä sekä paikallisissa valtateiden risteyksissä että koordinoituun liikenteenohjausjärjestelmään kuuluvissa risteyksissä [1] .
Liikenteenohjain (DC) on elektroninen laite, jolla on erilaisia sijoitusvaihtoehtoja: saranoituun metallikaappiin kiinnitettynä kannakkeeseen, maahan asennettavaan kaappiin, asennettuna liikennevalokotelon sisään. Liikenteenohjain asennetaan katuverkoston (UAN) infrastruktuuriin ja kytkee liikennevalot päälle. Signaalin kytkentää ohjataan muistiin tallennettujen työohjelmien mukaan kytkemällä päälle signaaliyhdistelmiä. Ohjelmat koostuvat vaiheista, ja vaiheet koostuvat tietyistä alueista. Myös nykyaikaisissa ohjaimissa ohjaus on toteutettu
DC voi toimia seuraavissa tiloissa:
Jotkut ohjaimen suorittamista toiminnoista:
Tienvalvojan avulla liikennekapasiteettia lisätään ja liikenneturvallisuutta parannetaan.
Tarve ohjata liikennevalokohteita syntyi pian niiden ilmestymisen jälkeen. Tienvalvojan historia ulottuu viime vuosisadan 20-luvulle.
Vuonna 1917 Salt Lake Cityssä suunniteltiin järjestelmä , joka ohjasi liikennevaloja kuudessa risteyksessä kerralla. Tienvalvojan roolia suoritti erityisessä tornissa istuva liikenteenohjaaja.
Vuonna 1922 Houstonissa käsiohjausjärjestelmää käytettiin jo 12 risteyksessä.
Vuonna 1928 kehitettiin liikennevalojen automaattisen ohjauksen käsite.
Vuosina 1928-1930 keksijät kehittivät paikallisnäkymän liikenteenohjaajan, joka on analoginen nykyaikaiselle jalankulkijoiden kutsutaululle.
Vuonna 1952 ensimmäinen analoginen tienohjain asennettiin Denveriin , mikä mahdollisti useiden erilaisten risteysten yhdistämisen yhdeksi ohjatuksi verkkoksi ja ennalta laskettujen liikenteen koordinointisuunnitelmien vaihtamisen vuorokaudenajan ja viikonpäivien mukaan. Liikennevaloobjektien peräkkäisiä vaihtoja varten laadittiin suunnitelmat tienohjaajiin. Myöhemmin tätä liikenteenhallintajärjestelmää kutsuttiin "vihreäksi aalloksi" . Järjestelmä osoittautui niin yksinkertaiseksi ja tehokkaaksi, että se on edelleen käytössä.
Ensimmäinen liikennevalojen tietokoneohjausjärjestelmä ilmestyi vuonna 1963 Torontossa .
Neuvostoliitossa liikennevalojen hallinta alkoi 60-luvulla.
Ensimmäisen sukupolven ohjaimia, jotka kehitettiin tänä aikana, oli kaupallisesti saatavilla noin vuoteen 1980 asti . Niiden yhteisiä erottavia piirteitä ovat kaapin suuret mitat, toteutus erillisillä elementeillä , kapea erikoistuminen ohjausalgoritmeihin, hallinnan puute risteyksen yksittäisissä suunnissa, rajoitettu määrä ohjausvaiheita (enintään kolme). Liikenteen intensiteetin kasvu ja siihen liittyvä liikenteen järjestelyjen monimutkaisuus vaativat teknisen valvonnan parantamista.
Vuodesta 1980 lähtien on ollut käytössä toisen sukupolven ohjaimia, jotka on tuotettu osana liikenteenohjaustyökalujen kokonaisjärjestelmää (ACS UD).
Toisen sukupolven ohjaimien erottuva piirre oli niiden rakenne yhtenäisistä toiminnallisista lohkoista (aggregaattiperiaate). Ohjainten elementtikanta on muuttunut - alayksiköitä ei enää rakennettu erillisille elementeille, vaan integroiduille piireille . Ohjaustekniikkaa on parannettu merkittävästi: liikennettä on mahdollista ohjata tietyissä risteyksen suunnissa, ohjausvaiheiden määrä on lisääntynyt, ohjaimiin on ilmestynyt laitteita, jotka varmistavat liikenneturvallisuuden punaisen merkkivalon vikaantuessa. [2]
Tieohjaimia (DC) on kahta tyyppiä: paikallisia ja järjestelmällisiä.
Paikalliset tievalvojat hallitsevat liikenneopastusta vain yhden risteyksen liikennettä huomioiden, tiedonvaihtoa muiden valvojien kanssa ei järjestetä. Tämän luokan laitteet on jaettu seuraaviin tyyppeihin:
Järjestelmäohjaimet kytkevät liikennevalot ohjauskeskuksen tai koordinaattorina toimivan ohjaimen komentojen perusteella. Näitä ovat seuraavat tyypit.
Tämän luokituksen lisäksi kaikki toiminnassa olevat DC:t voidaan jakaa kahteen ryhmään: säätimet, jotka tarjoavat vain vaiheittaista ohjausta (aktivointisignaalien kesto tietyn vaiheen kaikkiin suuntiin on sama);
säätimet, joilla on kyky tarjota vaiheittaisen ohjauksen lisäksi risteyksen eri suuntiin. Jälkimmäisiä käytetään eniten, koska ne lisäävät joustavuutta ja siten johtamisen tehokkuutta.
Suunnittelupiirteen mukaan tasavirta voidaan valmistaa sähkömekaanisten, elektronisten rele- tai täyselektronisten piirien pohjalta. Jälkimmäiset on valmistettu erillisistä elementeistä (potentiaalipulssipiireistä) tai integroiduista piireistä .
Nykyaikainen tienohjain on rakennettu modulaariselle arkkitehtuurille. DC:n modulaarinen laite helpottaa ylläpitoa ja mahdollistaa myös yksinkertaisen toiminnallisuuden lisäämisen, tarvittavan arkkitehtuurin luomisen ja merkittävästi säästämisen.
Nykyaikaisen elementtipohjan pohjalta kehitetty DC pystyy ohjaamaan minkä tahansa monimutkaisten liikennevaloobjektien toimintaa.
Uuden sukupolven DC:ssä on toteutettu mahdollisuus räätälöitäväksi ohjaukseksi risteyksen yksittäisiin suuntiin, viikonpäivän ja kellonajan mukaan, mikä tarjoaa joustavuutta ja tehokkuutta liikennevirtojen ohjaukseen.
Nykyaikaisille tieohjaimille ovat ominaisia sellaiset ominaisuudet kuin laitteen yhtenäisyys, toimivuus, luotettavuus, mukautuvuus, modulaarisuus.