حركة السير في المدينة - تنظيم حركة السير .. الحاسبات تعمل
ينظم السير في المدن عادة اما بواسطة اشارات ضوئية عند تقاطع الطرق أو يتولى أمره شرطي السير . وشرطي السير أكثر فاعلية من الاشارات الضوئية العادية اذ يستطيع تنظيم حركة السير وفق كثافتها في مختلف الاتجاهات وعند التقاطعات المجاورة ، وهذا ها تعجز عنه بالطبع الاشارات الضوئية التي تتغير تلقائيا كل فترة زمنية محددة .
إلا أن تحكم الحاسب الاكلتروني في الاشارات الضوئية عند مجموعة من التقاطعات المتجاورة يقارب في مرونة تنظيمه للسير
( ترسل المدوسات اللينة في الطريق اشارات الى الحاسب المركزي فيتحكم في الاشارات الضوئية بواسطة آلية توقيت . ويقوم العاملون في مركز التحكم الرئيسي بمراقبة حركة السير بواسطة كاميرات تلفزيونية ) .
( نظام للتحكم بالاشارات الضوئية بواسطة الحاسب ( الشكل الاعلى ) اشارات تلفزيونية ( 1 ) ، مراقب ( ب ) ، صندوقة قواطع ( ج ) ، طابعة المراقبة ( د ) ، كاشف مرور السيارات ( هـ ) ، حاسبات التحكم وتصريف الاشارات ( و ) . مركز التحكم الرئيسي ( الشكل الاسفل ) .
تخصيص شرطي سيرلكل تقاطع ، ويزيد على ذلك قدرته على تنسيق السير في منطقة بكاملها ، اذ يضبط الاشارات الضوئية عند جميع التقاطعات لتكون حركة السير الافضل في كافة الاتجاهات .
يأخذ الحاسب بعين الاعتبار وبصورة متواصلة تبدل حركة السير في كل مكان ، وينظم في حالات الطوارىء مرور سيارات الاسعاف والاطفاء والشرطة بأسرع ما يمكن ، فيختار اقصر الطرق الى المكان المقصود وأقلها ازدحاما ، ويضيء الاشارة الخضراء طوال الطرق المختارة .
يتألف هذا النظام من حاسب مركزي بالمعلومات عن تدفق السير بواسطة كاشفات مرور خاصة توضع في اماكن عديدة من المنطقة المعنية . يرسل الحاسب اشارات كهربائية للتحكم في جميع الاشارات الضوئية في المنطقة وفق حالة السير الراهنة وقواعد معينة لضبط السير يتضمنها برنامج الحاسب . ومبدأ عمل النظام بسيط في اساسه بالرغم من التعقيدات التي يسببها السيل الوافر من الاشارات الاتية من كاشفات المرور والذاهبة الى الاشارات الضوئية ، اذ قد يضم لنظام مئات من الاشارات الضوئية وينظم حركة سير الالاف من السيارات في المنطقة المعنية .
تقسم الاجهزة المركبة في الطرقات الى فئات ثلاث ، حسب الوظائف التي تؤديها ، وهي : كشف وجود المركبات ، والتحكم في تدفق السير ، ومراقبة حالة السير للتأكد من اداء النظام بكامله . تتولى هذه الوظائف عادة تجهيزات منفصلة ، ولا تربط بالحاسب المركزي الاجهزة التي تتولى مراقبة حركة السير .
يكشف وجود المركبات بوسائط تفرز في الطريق عند التقاطعات وفي اماكن اخرى مناسبة ، وتولد اشارة كهربائية كلما مرت مركبة فوقها . وتكون هذه الوسائط عادة على نوعين ، اما مدوسة لينة يرتفع ضغط الهواء في داخلها كلما مرت فوقها مركبة ، فيشغل قاطع كهربائي يعمل بالضغط الهوائي ، واما تكون من النوع الذي يعمل بالتحريض المغنطيسي فيولد اشارات كهربائية لدى اقتراب " اجسام معدنية . ترسل الاشارات الناتجة عن هذه الكاشفات الى مركز التحكم الرئيسي عبر كبلات كهربائية ، وقد يحمل كبل واحد اشارات عدة كاشفات .
تتحكم الاشارات الضوئية في تدفق السير ، وتضاء وتطفا من صندوقه قواطع ذات آلية توقيت يعدل الحاسب الالكتروني أمد دوراتها الزمنية . وتبين الصندوقة دوما بمركز التحكم الرئيسي حال الاشارات الضوئية .
تراقب حركة السير بكاميرات تلفزيونية تركب في اماكن ملائمة وتنقل صورها في دارة مغلقة الى شاشات عرض في مركز التحكم الرئيسي . ويستطيع المراقبون البشريون تغيير اتجاه هذه الكاميرات
( جزء من نظام التحكم في حركة سير في اتجاه واحد ، وتبدو في القسم الاعلى منه مواقع الاجهزة في الشوارع )
( بياني السياق لحاسب تصريف الاشارات ) .
وضبط بؤرتها عن بعد ، لتتيح لهم أجلى رؤية ، خصوصاً في حالات الطوارىء وعرقلة السير . ولا يرتبط نظام المراقبة هذا بالحاسب الالكتروني وقد يستغنى عنه في بعض الاحيان .
يجهز مركز التحكم الرئيسي بحاسبين الكترونيين وبلوحة عرض تبين كثافة حركة السير وحالة الاشارات الضوئية في المنطقة ، وبشاشات المراقبة التلفزيونية ويكون عادة لكل من الحاسبين حاسب احتياطي ينوب عنه اذا تعطل او عند الصيانة الروتينية ويمكن للمشرفين على النظام تجاوز الحاسب في حالات الطوارىء او العطل الكامل ، كما يمكنهم الاتصال هاتفيا " ولاسلكيا بالشرطة أو بغيرها من الهيئات الرسمية .
يخصص حاسب للتحكم واخر لتصريف العدد الكبير من الاشارات التي ترد الى المركز وتصدر عنه . فاذا ضم النظام ألف كاشف مرور ، يصدر كل كاشف إشارة كهربائية عندما تمر مركبة فوقه ، واذا مرت فوق كل كاشف ألف سيارة في الساعة ، ترد الاشارات الى المركز بمعدل ثلاثمئة اشارة في الثانية تقريبا . فاذا تولى حاسب التحكم امر هذه الاشارات وتلك التي ترسل الى الاشارات الضوئية ، لم يبق له الوقت الكافي لاداء مهمته بالسرعة المطلوبة .
يخصص لكل كاشف مرور محجب خزن في حاسب تصريف الاشارات تخزن فيه المعلومات التي ترد الى مركز التحكم . يتفحص المعالج في الحاسب كل محجب بدوره وبمعدل قد يقارب المئة مرة في الثانية . فاذا وجد تبدلا في الرقم المخزون بسبب ورود اشارات من الكاشف المعني منذ التفحص الاخير ، يعلم حاسب التحكم بذلك ليجدد سجل وضع حركة السير المخزون فيه . ويناط بحاسب تصريف الاشارات كذلك ارسال الاشارات الى آليات التوقيت في صندوقات القواطع .
فكلما ترد اشارة من صندوقة ما تفيد بتغير الاشارة الضوئية ، يستجيب حاسب تصريف الاشارات بتحديد دورة التوقيت التالية .
يحتفظ حاسب التحكم في مذكرته الرئيسية بسجل عن كثافة السير في كل قسم من طرق المنطقة وعن الحالة الراهنة وعن توقيت كل مجموعة من الاشارات الضوئية ، وتبين هذه المعلومات للمراقبين على خريطة عرض •
يخزن الحاسب أيضا برنامج التحكم الذي يوجه الحاسب لتفحص تدفق السير نحو كل تقاطع طرقات بدوره ، ولتحديد عدد المركبات القادمة من كل اتجاه واعتماد هذه المعلومات في حساب نسبة فترة الضوء الاخضر لفترة الضوء الاحمر لكل تقاطع . ويراعي برنامج التحكم حالات الازدحام في الطرقات المرغوبة فيعدل توقيت الاضواء ليسهل تدفق السير ما أمكن .
ينظم السير في المدن عادة اما بواسطة اشارات ضوئية عند تقاطع الطرق أو يتولى أمره شرطي السير . وشرطي السير أكثر فاعلية من الاشارات الضوئية العادية اذ يستطيع تنظيم حركة السير وفق كثافتها في مختلف الاتجاهات وعند التقاطعات المجاورة ، وهذا ها تعجز عنه بالطبع الاشارات الضوئية التي تتغير تلقائيا كل فترة زمنية محددة .
إلا أن تحكم الحاسب الاكلتروني في الاشارات الضوئية عند مجموعة من التقاطعات المتجاورة يقارب في مرونة تنظيمه للسير
( ترسل المدوسات اللينة في الطريق اشارات الى الحاسب المركزي فيتحكم في الاشارات الضوئية بواسطة آلية توقيت . ويقوم العاملون في مركز التحكم الرئيسي بمراقبة حركة السير بواسطة كاميرات تلفزيونية ) .
( نظام للتحكم بالاشارات الضوئية بواسطة الحاسب ( الشكل الاعلى ) اشارات تلفزيونية ( 1 ) ، مراقب ( ب ) ، صندوقة قواطع ( ج ) ، طابعة المراقبة ( د ) ، كاشف مرور السيارات ( هـ ) ، حاسبات التحكم وتصريف الاشارات ( و ) . مركز التحكم الرئيسي ( الشكل الاسفل ) .
تخصيص شرطي سيرلكل تقاطع ، ويزيد على ذلك قدرته على تنسيق السير في منطقة بكاملها ، اذ يضبط الاشارات الضوئية عند جميع التقاطعات لتكون حركة السير الافضل في كافة الاتجاهات .
يأخذ الحاسب بعين الاعتبار وبصورة متواصلة تبدل حركة السير في كل مكان ، وينظم في حالات الطوارىء مرور سيارات الاسعاف والاطفاء والشرطة بأسرع ما يمكن ، فيختار اقصر الطرق الى المكان المقصود وأقلها ازدحاما ، ويضيء الاشارة الخضراء طوال الطرق المختارة .
يتألف هذا النظام من حاسب مركزي بالمعلومات عن تدفق السير بواسطة كاشفات مرور خاصة توضع في اماكن عديدة من المنطقة المعنية . يرسل الحاسب اشارات كهربائية للتحكم في جميع الاشارات الضوئية في المنطقة وفق حالة السير الراهنة وقواعد معينة لضبط السير يتضمنها برنامج الحاسب . ومبدأ عمل النظام بسيط في اساسه بالرغم من التعقيدات التي يسببها السيل الوافر من الاشارات الاتية من كاشفات المرور والذاهبة الى الاشارات الضوئية ، اذ قد يضم لنظام مئات من الاشارات الضوئية وينظم حركة سير الالاف من السيارات في المنطقة المعنية .
تقسم الاجهزة المركبة في الطرقات الى فئات ثلاث ، حسب الوظائف التي تؤديها ، وهي : كشف وجود المركبات ، والتحكم في تدفق السير ، ومراقبة حالة السير للتأكد من اداء النظام بكامله . تتولى هذه الوظائف عادة تجهيزات منفصلة ، ولا تربط بالحاسب المركزي الاجهزة التي تتولى مراقبة حركة السير .
يكشف وجود المركبات بوسائط تفرز في الطريق عند التقاطعات وفي اماكن اخرى مناسبة ، وتولد اشارة كهربائية كلما مرت مركبة فوقها . وتكون هذه الوسائط عادة على نوعين ، اما مدوسة لينة يرتفع ضغط الهواء في داخلها كلما مرت فوقها مركبة ، فيشغل قاطع كهربائي يعمل بالضغط الهوائي ، واما تكون من النوع الذي يعمل بالتحريض المغنطيسي فيولد اشارات كهربائية لدى اقتراب " اجسام معدنية . ترسل الاشارات الناتجة عن هذه الكاشفات الى مركز التحكم الرئيسي عبر كبلات كهربائية ، وقد يحمل كبل واحد اشارات عدة كاشفات .
تتحكم الاشارات الضوئية في تدفق السير ، وتضاء وتطفا من صندوقه قواطع ذات آلية توقيت يعدل الحاسب الالكتروني أمد دوراتها الزمنية . وتبين الصندوقة دوما بمركز التحكم الرئيسي حال الاشارات الضوئية .
تراقب حركة السير بكاميرات تلفزيونية تركب في اماكن ملائمة وتنقل صورها في دارة مغلقة الى شاشات عرض في مركز التحكم الرئيسي . ويستطيع المراقبون البشريون تغيير اتجاه هذه الكاميرات
( جزء من نظام التحكم في حركة سير في اتجاه واحد ، وتبدو في القسم الاعلى منه مواقع الاجهزة في الشوارع )
( بياني السياق لحاسب تصريف الاشارات ) .
وضبط بؤرتها عن بعد ، لتتيح لهم أجلى رؤية ، خصوصاً في حالات الطوارىء وعرقلة السير . ولا يرتبط نظام المراقبة هذا بالحاسب الالكتروني وقد يستغنى عنه في بعض الاحيان .
يجهز مركز التحكم الرئيسي بحاسبين الكترونيين وبلوحة عرض تبين كثافة حركة السير وحالة الاشارات الضوئية في المنطقة ، وبشاشات المراقبة التلفزيونية ويكون عادة لكل من الحاسبين حاسب احتياطي ينوب عنه اذا تعطل او عند الصيانة الروتينية ويمكن للمشرفين على النظام تجاوز الحاسب في حالات الطوارىء او العطل الكامل ، كما يمكنهم الاتصال هاتفيا " ولاسلكيا بالشرطة أو بغيرها من الهيئات الرسمية .
يخصص حاسب للتحكم واخر لتصريف العدد الكبير من الاشارات التي ترد الى المركز وتصدر عنه . فاذا ضم النظام ألف كاشف مرور ، يصدر كل كاشف إشارة كهربائية عندما تمر مركبة فوقه ، واذا مرت فوق كل كاشف ألف سيارة في الساعة ، ترد الاشارات الى المركز بمعدل ثلاثمئة اشارة في الثانية تقريبا . فاذا تولى حاسب التحكم امر هذه الاشارات وتلك التي ترسل الى الاشارات الضوئية ، لم يبق له الوقت الكافي لاداء مهمته بالسرعة المطلوبة .
يخصص لكل كاشف مرور محجب خزن في حاسب تصريف الاشارات تخزن فيه المعلومات التي ترد الى مركز التحكم . يتفحص المعالج في الحاسب كل محجب بدوره وبمعدل قد يقارب المئة مرة في الثانية . فاذا وجد تبدلا في الرقم المخزون بسبب ورود اشارات من الكاشف المعني منذ التفحص الاخير ، يعلم حاسب التحكم بذلك ليجدد سجل وضع حركة السير المخزون فيه . ويناط بحاسب تصريف الاشارات كذلك ارسال الاشارات الى آليات التوقيت في صندوقات القواطع .
فكلما ترد اشارة من صندوقة ما تفيد بتغير الاشارة الضوئية ، يستجيب حاسب تصريف الاشارات بتحديد دورة التوقيت التالية .
يحتفظ حاسب التحكم في مذكرته الرئيسية بسجل عن كثافة السير في كل قسم من طرق المنطقة وعن الحالة الراهنة وعن توقيت كل مجموعة من الاشارات الضوئية ، وتبين هذه المعلومات للمراقبين على خريطة عرض •
يخزن الحاسب أيضا برنامج التحكم الذي يوجه الحاسب لتفحص تدفق السير نحو كل تقاطع طرقات بدوره ، ولتحديد عدد المركبات القادمة من كل اتجاه واعتماد هذه المعلومات في حساب نسبة فترة الضوء الاخضر لفترة الضوء الاحمر لكل تقاطع . ويراعي برنامج التحكم حالات الازدحام في الطرقات المرغوبة فيعدل توقيت الاضواء ليسهل تدفق السير ما أمكن .
تعليق