- Вибрационные детекторы. Помимо непосредственного давления на покрытие, колеса проходящих автомобилей вызывают вибрацию поверхностного слоя дороги.
- Простота конструкции и несложность установки детектора обусловливают его применение в тех случаях, когда достаточно получать информацию только о количестве автомобилей или осей.
- 38 Магнитно-индуктивные методы
- К магнитно-индуктивным детекторам относятся детекторы с индуктивной петлей, с использованием магнитного поля Земли и с разомкнутой магнитной цепью (электромагнита или постоянного магнита).
- Если рамка располагается по ширине всей проезжей части, то индуктивность ее меняется пропорционально числу одновременно проходящих над ней автомобилей, что может быть зафиксировано схемой измерения.
- Наиболее существенным недостатком индуктивных рамок, уложенных в асфальтобетонное покрытие, является изменение во времени параметров рамки вследствие колебаний температуры и влажности среды.
- 39 Методы с применением зондирующих импульсов
- 40 Светотехнические особенности дорожных знаков.
- Геометрия освещения дорожных знаков и определения расчетных характеристик представлена на рис 8.1.
- На рис. 8.2 представлена геометрия освещения дорожных знаков в вертикальной плоскости, на рис. 8.3 — в плане.
- Для определения светотехнических характеристик необходимо принять обоснованные расчетные схемы (рис. 8.4).
- Для изготовления дорожных знаков необходимы материалы, которые бы обеспечивали необходимую их видимость как в дневное, так и в вечернее время.
- 41 Оборудование для измерения светотехнических характеристик дорожных знаков
- Спектрофотометры могут работать в различных диапазонах длин волн — от ультрафиолетового до инфракрасного. В зависимости от этого приборы имеют разное назначение.
- Спектрофотометры, работающие в видимом диапазоне длин волн и ближнем ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах, применяются для измерения цвета.
- В промышленности для измерения цвета применяется два класса инструментов: с геометрией 45°/0° либо со сферической геометрией.
- Спектрофотометр представляет собой моноблок, на верхней стороне которого находятся большой графический жидкокристаллический дисплей и кнопки управления.
- 42 Светотехнические особенности дорожной разметки.
- Ретрорефлектометр ZRM 1013+ представляет собой портативный прибор с питанием от аккумуляторов для определения видимости дорожной разметки в условиях светлого и темного времени суток.
- 43 Светотехнические особенности дорожного покрытия.
1 Общие понятия
 Скачать 18.79 Mb.
|
|
Электроконтактные детекторытакже основаны на принципе замыкания контактов в цепи счетчика. При этом чувствительными элементами могут быть различного рода подпружиненные пластины и балки, установленные в покрытие и защищенные резиновыми ковриками или металлическими пластинами. Количество контактов этих детекторов может быть различным. Несколько контактов, уложенных по ширине проезжей части, позволяют получать сигнал о месте проезда автомобиля и количестве колес задней оси, что в некоторой степени характеризует грузоподъемность автомобиля. Два ряда контактов, уложенных вдоль дороги, дают возможность определять скорость и направление движения автомобиля. Электроконтактным детекторам присущи те же недостатки, что и пневматическим. Кроме того, электрические контакты, располагаемые в дорожном покрытии, не обеспечивают требуемой надежности срабатывания из-за окисления их поверхности, изменения зазора между ними или поломки. Емкостный детектор выполняется в виде двух металлических пластин, между которыми расположена эластичная изолирующая прокладка. При проходе автомобиля прокладка сжимается, расстояние между пластинами уменьшается, что приводит к увеличению емкости конденсатора. Регистрация факта изменения емкости обеспечивает получение импульсного сигнала, соответствующего проходу одной оси. Более сложная схема, измеряющая величину изменения емкости, может быть использована в устройствах, оценивающих массу проходящего автомобиля. В этом случае емкостный детектор может выполнять функции взвешивающего детектора. Другой разновидностью бесконтактного нажимного детектора является магнитный детектор, чувствительный элемент которого выполнен в виде магнитной цепи, образованной неподвижными постоянными магнитами или электромагнитами и подвижными металлическими пластинами. При проходе автомобиля пластина перемещается, вызывая изменение магнитного сопротивления указанной цепи, которое регистрируется специальной схемой. Использование двух последовательно расположенных магнитных цепей позволяет определять направление движения автомобиля. Вибрационные детекторы. Помимо непосредственного давления на покрытие, колеса проходящих автомобилей вызывают вибрацию поверхностного слоя дороги. Вибрационный электроконтактный детектор выполняют в виде металлической полосы, свободно лежащей на покрытии поперек направления движения. К концу полосы прикрепляют небольшую коробку, в которой размещают приемник колебаний полосы и усилитель с электроконтактами на выходе. При возбуждении колесами автомобиля колебаний полосы замыкаются контакты на выходе усилителя, подавая импульсный сигнал в цепь регистрации или включая счетчик импульсов. В последнем случае в коробке размещают также сухую батарею и блок питания. Введение задержки в цепь усилителя позволяет регистрировать сигнал только от переходных осей, т.е. количество автомобилей, а не осей. Простота конструкции и несложность установки детектора обусловливают его применение в тех случаях, когда достаточно получать информацию только о количестве автомобилей или осей. В отдельный вид можно выделить роликовые детекторы. Чувствительными элементами их являются свободно вращающиеся ролики, установленные поперек дороги таким образом, что внешние образующие ролики почти совпадают с поверхностью дороги. Проход колеса автомобиля по ним вызывает вращение роликов вокруг своей оси. Если соединить ролики с регистрирующим прибором и преобразовывать их вращение в электрический сигнал, то можно регистрировать проход автомобилей и направление их движения. Сложность конструкции и установки, а также необходимость постоянной очистки и смазки вращающихся деталей обусловили весьма ограниченное применение роликовых детекторов. 38 Магнитно-индуктивные методы Неудобства эксплуатации контактно-механических детекторов, вызванные прежде всего тем, что подвижные элементы нужно заделывать в дорожное покрытие, привели к разработкам других видов детекторов, не имеющих подвижных элементов. Среди них наиболее многочисленную группу составляют детекторы, реализующие магнитно-индуктивные методы, основанные на взаимодействии металлической массы автомобиля с магнитным или электромагнитным полем. К магнитно-индуктивным детекторам относятся детекторы с индуктивной петлей, с использованием магнитного поля Земли и с разомкнутой магнитной цепью (электромагнита или постоянного магнита). Наибольшее распространение получили индуктивные петлевые детекторы. Чувствительный элемент детектора, выполненный в виде одно- или многовитковой рамки (петли), как правило, закладывают в верхний слой дорожного покрытия на глубину 2...4 см. С этой целью специальными фрезами пропиливают канавку шириной до 1 см, которую после укладки рамки заливают битумной мастикой. Длина рамки зависит от схемы измерения и колеблется от одного до нескольких десятков метров. Ширину рамки выбирают по ширине полосы движения (в отдельных случаях одной рамкой перекрывают все полосы движения). Индуктивную петлю включают в колебательный контур генератора высокой частоты, вследствие чего в зоне контура образуется высокочастотное электромагнитное поле. Металлическая масса проходящего автомобиля вызывает изменение индуктивности контура, что может быть зарегистрировано вторичной схемой детектора. Если рамка располагается по ширине всей проезжей части, то индуктивность ее меняется пропорционально числу одновременно проходящих над ней автомобилей, что может быть зафиксировано схемой измерения. Индуктивные петлевые детекторы обладают рядом преимуществ по сравнению с контактно-механическими: отсутствие подвижных элементов, дешевизна и простота установки чувствительных элементов, минимальные нарушения целости покрытий, отсутствие помех движению, защищенность от воздействия колес, снегоочистительных машин и пр. Эти преимущества предопределили широкое распространение петлевых детекторов в нашей стране и за рубежом. Наиболее существенным недостатком индуктивных рамок, уложенных в асфальтобетонное покрытие, является изменение во времени параметров рамки вследствие колебаний температуры и влажности среды. 39 Методы с применением зондирующих импульсов Действие детекторов, реализующих методы этой группы, основано на том, что автомобиль, являясь физическим телом с определенными габаритами, может быть обнаружен с помощью различных зондирующих импульсов. При применении зондирующих импульсов создается лучевой барьер, прерываемый движущимся автомобилем, или измеряются параметры импульсов, отражаемых автомобилем, т.е. используется принцип локации, который может реализоваться с применением принципа эхолота или эффекта Доплера.  40 Светотехнические особенности дорожных знаков. Для измерения световых величин применяют специальные приборы, называемые фотометрами. Фотометры делятся на два класса — субъективные, или визуальные, где приемником излучения является глаз человека, и объективные, где приемником излучения служит фотоэлемент, т.е. электрический прибор, чувствительный к свету. Наряду с фотоэлементами для целей объективной фотометрии могут с успехом применяться фотоумножители, термоэлементы и болометры. Дорожные знаки в зависимости от материалов, из которых они изготовлены, места их установки но отношению к проезжей части и эксплуатационного состояния по-разному проявляют себя под влиянием света фар автомобиля и по-разному воспринимаются водителями. Для обеспечения видимости дорожных знаков в светлое и темное время суток необходимо соблюдать требования по их дислокации, своевременно расчищать дорожную полосу от кустарников и деревьев, устанавливать дорожные знаки с высокими световозвращающими характеристиками. Световозвращение дорожных знаков позволяет обеспечивать их видимость в течение светлого и темного времени суток. Геометрия освещения дорожных знаков и определения расчетных характеристик представлена на рис 8.1.  На рис. обозначено относительное расположение источника света, наблюдателя и отражающей поверхности. Угол наблюдения а образуется между падающим лучом света и отражающим лучом, угол освещения β — между падающим лучом света и нормалью — линией, перпендикулярной к поверхности образца дорожного знака. На рис. 8.2 представлена геометрия освещения дорожных знаков в вертикальной плоскости, на рис. 8.3 — в плане.  Для определения светотехнических характеристик необходимо принять обоснованные расчетные схемы (рис. 8.4).  Для изготовления дорожных знаков необходимы материалы, которые бы обеспечивали необходимую их видимость как в дневное, так и в вечернее время. В результате многолетней работы ученые улучшили качество светоотражающей пленки благодаря оставленному воздушному зазору между стеклянными шариками и отражающей основой. Яркость знаков повысилась в 5-30 раз. Слой стеклянных шариков стали покрывать жестким пластиком, что позволило защитить их от воды. Таким образом постепенно была преодолена проблема рассеивающего эффекта, дождя, пыли и грязи. Структура световозвращающего материала представлена на рис.  41 Оборудование для измерения светотехнических характеристик дорожных знаков Спектрофотометр — прибор, предназначенный для регистрации зависимости энергии прошедшего через объект, отраженного или рассеянного света от частоты или длины волны (X-Rite). Спектрофотометры могут работать в различных диапазонах длин волн — от ультрафиолетового до инфракрасного. В зависимости от этого приборы имеют разное назначение. Спектрофотометры, работающие в видимом диапазоне длин волн и ближнем ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах, применяются для измерения цвета. Спектрофотометры, измеряющие спектральный коэффициент отражения исследуемого объекта относительно рабочего стандарта с известной спектральной характеристикой, используют для освещения объекта белый или монохроматический свет. В промышленности для измерения цвета применяется два класса инструментов: с геометрией 45°/0° либо со сферической геометрией. В приборах с геометрией 45°/0° используется круговое освещение, которое падает на исследуемый образец под углом 45°, с углом наблюдения 0° (детектор прибора расположен перпендикулярно поверхности образца). Круговое освещение необходимо, чтобы обеспечить повторяемость результатов измерений на текстурированных и структурированных поверхностях. Геометрия 45°/0° воспроизводит нормальное положение, используемое для определения цвета. Если взять несколько образцов одинакового цвета, но с разной степенью блеска и разной структурой поверхности, более блестящая поверхность визуально воспринимается как более темная и насыщенная, чем менее блестящая или структурированная, т.е. приборы с геометрией 45°/0° определяют различия в блеске и текстуре образцов, из чего вытекают цветовые различия. Измерения необходимо согласовывать с визуальной оценкой, когда сравниваются разные партии изделий в процессе производства, а также при сборке многокомпонентных изделий, в которых использованы разные материалы. Приборы со сферической геометрией освещают прибор диффузно, при помощи окрашенной в белый цвет интегрирующей сферы. Ее дефлекторы (щиты) не позволяют свету прямо падать на поверхность образца, измерение проводится с углом наблюдения 8°. Сферические измерители могут работать в двух режимах; включая либо исключая зеркальный эффект. При измерениях с учетом зеркального эффекта определяется весь отраженный свет: диффузное отражение (цвет) + прямое отражение (блеск). Цвет измеряется независимо от блеска и текстуры поверхности образца. Показаниями для измерений в таком режиме являются интенсивность цвета, зависящая от времени дисперсии, влияние на цвет эрозии и температуры, подбор цвета. В режиме исключения зеркального эффекта используется уловитель блеска, который поглощает прямо отраженный свет (блеск). Такая конфигурация схожа с геометрией 45°/0°. Однако при тестировании образцов со средней и низкой степенью блеска будут наблюдаться различия между измерениями, проведенными прибором с конфигурацией 45°/0° и сферическим прибором в режиме исключения зеркального эффекта, так как уловитель блеска не полностью исключает зеркальную составляющую. Сравниваться могут только измерения, проведенные в одинаковых условиях, поэтому в отчете об оценке цвета необходимо наличие таких данных, как геометрия прибора-измерителя; характеристики светильника/светоприемника; цветовая система, в соответствии с которой проводилась оценка; сведения о подготовке образца перед тестированием. Спектрофотометр представляет собой моноблок, на верхней стороне которого находятся большой графический жидкокристаллический дисплей и кнопки управления. Источником света служит газонаполненная вольфрамовая лампа, светоприемником — сине-увеличенные кремниевые фотодиоды. Чтобы прибор было легче держать, он снабжен ремешком, который надевается на запястье, и удобными для захвата вставками по бокам корпуса, а специальная подставка помогает регулировать его положение. Прибор позволяет быстро измерить и сравнить два цвета без необходимости вводить допустимые отклонения цвета (цветовые допуски) и сохранять данные. 42 Светотехнические особенности дорожной разметки. Разметка занимает особое место среди технических средств организации дорожного движения. Основным ее отличием от остальных технических средств организации дорожного движения является продолжительность нахождения в поле зрения водителей транспортных средств. Эта особенность позволяет с высокой эффективностью применять разметку не только для регулирования транспортных потоков, но и для организации движения пешеходов. Для оценки световозвращающих качеств дорожной разметки активно используются приборы, называемые ретрорефлектометрами. Ретрорефлектометр ZRM 1013+ представляет собой портативный прибор с питанием от аккумуляторов для определения видимости дорожной разметки в условиях светлого и темного времени суток. Отражающая способность дорожной разметки (видимости в условиях темного времени суток) измеряется в реальном масштабе. Угол обзора 2,29° соответствует расстоянию до элемента разметки, равному 30 м при нормальных условиях. При этом угол облучения составляет 1,24°  Яркость (видимость в условиях светлого времени суток) измеряется в реальном масштабе. Угол обзора 2,29° соответствует расстоянию до элемента разметки, равному 30 м при нормальных условиях. Облучение происходит рассеянным светом.  Ретрорефлектометр для вертикальной дорожной разметки RetroSign, модель 4000. Это портативный и автономный прибор, разработанный для точного измерения коэффициента световозвращения вертикальной дорожной разметки и дорожных знаков с прямым считыванием показаний в кд/(м2·лк). Прибор оснащен встроенными фильтрами, которые позволяют измерять любой цвет покрытия, используя единый калибровочный эталон, без дополнительной корректировки. Измеритель «диффузного отражения» для горизонтальной дорожной разметки QD30. Портативный инструмент, предназначенный для измерения отражения горизонтальной дорожной разметки непосредственно на дороге. Прибор способен измерять свойства отражения как сухих поверхностей, так и мокрых, как ровных дорожных полос, так и структурированных и профилированных (максимум до 4 мм высоты). С помощью диффузного освещения и прямого считывания показаний прибор воспроизводит дневные условия наблюдения. Прибор имеет встроенный сенсор уровня непрямого освещения и способен компенсировать влияние внешнего солнечного освещения, гарантируя тем самым независимые и повторяемые результаты измерений в каждый момент времени. 43 Светотехнические особенности дорожного покрытия. Восприятие водителем дорожной ситуации, его психофизиологическое состояние во многом зависит от светотехнических характеристик дорожного покрытия и систем освещения дороги. Освещение дороги предусматривается в местах повышенной опасности (на больших мостах, автобусных остановках, автозаправочных станциях, переездах, пересечениях дорог I и II категории, в транспортных тоннелях и под путепроводами), на дорогах I категории при расчетной интенсивности 20 тыс. авт./сут. Средняя горизонтальная освещенность обочин должна быть не менее: 8 лк — на дорогах I категории, 6 лк — на дорогах II категории, 4 лк — на соединительных ответвлениях пересечений в разных уровнях. Яркость проезжей части дорог и мостов должна составлять: дороги I категории — 0,8 кд/м2, II категории — 0,6 кд/м2, соединительные ответвления пересечений в разных уровнях — 0,4 кд/м2. Однако вне населенных пунктов основным источником освещения дороги являются фары автомобилей. На гладких покрытиях лучи света отражаются и для водителя создается определенный дискомфорт, который приводит к утомляемости, снижению производительности труда. Кроме того, высокая зеркальность покрытия увеличивает эффект ослепления водителей встречного транспорта. Шероховатые покрытия способствуют рассеиванию света и световозвращению, что обеспечивает лучшее восприятие водителем особенностей проезжей части и других участников дорожного движения. |