background image

System pomiarowy o zmiennej 

strukturze do pomiaru 

parametrów ruchu drogowego

Projekt MNiSzW w latach 2006 – 2009
Wykonawcy: Prof. Janusz Gajda

- kierownik

dr hab. inż. Ryszard Sroka
dr inż. Marek Stencel
dr inż. Tadeusz Żegleń
dr inż. Piotr Piwowar
mgr inż. Piotr Burnos
mgr inż. Zbigniew Marszałek
mgr inż. Andrzej Skalski

KATEDRA METROLOGII AGH

background image

Widok systemu pomiarowego z wymiennymi modułami

background image

Plan prezentacji

1. Konfiguracja systemu,

2. Innowacje,

3. Podsumowanie.

background image

Konfiguracja systemu

kierunek
  jazdy

a) Układ czujników 

pomiarowych

b) Mierzone parametry

czas przybycia (z rozdzielczością 0.01s),

• liczba pojazdów (w zadanym czasie),

• odstępy czasowe pomiędzy pojazdami 
(rozdzielczość 0.01s),

• profil magnetyczny i oparta na nim 
klasyfikacja pojazdów (wyróżniane są 4 
klasy: osobowe, dostawcze, ciężarowe, 
autobusy)

• detekcja przyczepy,

• prędkość (single-loop) (błąd pomiaru 
od 5% dla pojazdów osobowych do 18% 
dla pojazdów ciężarowych),

• długość (błąd pomiaru do 20%),

• klasyfikacja po długości (wyróżniane są 
4 klasy pojazdów).

1. Układ z pojedynczą pętlą indukcyjną

background image

Konfiguracja systemu

2. Układ z dwiema pętlami indukcyjnymi

kierunek
  jazdy

a) Układ czujników 

pomiarowych

b) Mierzone parametry

• czas przybycia (z rozdzielczością 0.01s),

• liczba pojazdów (w zadanym czasie),

• odstępy czasowe pomiędzy pojazdami 
(rozdzielczość 0.01s),

• profil magnetyczny i oparta na nim 
klasyfikacja pojazdów (wyróżniane są 4 
klasy pojazdów: osobowe, dostawcze, 
ciężarowe, autobusy)

• detekcja przyczepy,

• prędkość (błąd pomiaru w sensie 
odchylenia standardowego 1.5%),

• długość pojazdu (błąd pomiaru w 
sensie odchylenia standardowego 2%),

• klasyfikacja po długości (wyróżniane 
są 4 klasy pojazdów).

background image

Konfiguracja systemu

3. Układ z trzema pętlami indukcyjnymi

kierunek
  jazdy

a) Układ czujników 

pomiarowych

b) Mierzone parametry

• czas przybycia pojazdu (z 
rozdzielczością 0.01s),

• liczba pojazdów (w zadanym czasie),

• odstępy czasowe pomiędzy pojazdami 
(rozdzielczość 0.01s),

• detekcja przyczepy,

• prędkość (błąd pomiaru ............),

• długość pojazdu (błąd 
pomiaru............),

• liczba osi,

• odległości pomiędzy osiami (błąd 
pomiaru ...............),

• klasyfikacja pojazdów wg schematu 
FHWA F

background image

Przykładowe analogowe i cyfrowe sygnały generowane

w układzie kondycjonowania współpracującym 

z wąską pętlą indukcyjną (10cm).

background image

Konfiguracja systemu

4. Układ z pojedynczym piezoelektrycznym detektorem osi

kierunek
  jazdy

a) Układ czujników 

pomiarowych

b) Mierzone parametry

czas przybycia pojazdu (z 

rozdzielczością 0.01s),

• liczba pojazdów (w zadanym czasie),

• odstępy czasowe pomiędzy pojazdami 
(rozdzielczość 0.01s),

• detekcja przyczepy,

• prędkość (błąd pomiaru w sensie 
odchylenia standardowego 1.5%),

• długość pojazdu (błąd pomiaru w 
sensie odchylenia standardowego 2%),

• liczba osi,

• odległości pomiędzy osiami (błąd 
pomiaru 2%),

• klasyfikacja pojazdów wg schematu 
FHWA F

background image

Konfiguracja systemu

5. Układ z dwoma piezoelektrycznymi detektorami osi

kierunek
  jazdy

a)

Układ czujników 

pomiarowych

b) Mierzone parametry

czas przybycia pojazdu (z 

rozdzielczością 0.01s),

• liczba pojazdów (w zadanym czasie),

• odstępy czasowe pomiędzy pojazdami 
(rozdzielczość 0.01s),

• detekcja przyczepy,

• prędkość (błąd pomiaru < 1km/h),

• długość pojazdu (błąd pomiaru w 
sensie odchylenia standardowego 2%),

• liczba osi,

• odległości pomiędzy osiami (błąd 
pomiaru +/- 1cm),

• klasyfikacja pojazdów wg schematu 
FHWA F

background image

Konfiguracja systemu

6. Układ z pojedynczym piezoelektrycznym czujnikiem 
nacisku

kierunek
  jazdy

a) Układ czujników 

pomiarowych

b) Mierzone parametry

• czas przybycia pojazdu (z 
rozdzielczością 0.01s),

• liczba pojazdów (w zadanym czasie),

• odstępy czasowe pomiędzy pojazdami 
(rozdzielczość 0.01s),

• detekcja przyczepy,

• prędkość (błąd pomiaru w sensie 
odchylenia standardowego 1.5%),

• długość pojazdu (błąd pomiaru w 
sensie odchylenia standardowego 2%),

• liczba osi,

• odległości pomiędzy osiami (błąd 
pomiaru 2%),

• klasyfikacja pojazdów wg schematu 
FHWA F,

• naciski osi (błąd pomiaru 20 – 30%),

• masa całkowita pojazdu (błąd pomiaru 
15 – 20%)

background image

Konfiguracja systemu

7. Układ z pojedynczym kwarcowym czujnikiem nacisku

kierunek
  jazdy

a) Układ czujników 

pomiarowych

b) Mierzone parametry

czas przybycia pojazdu (z 

rozdzielczością 0.01s),

• liczba pojazdów (w zadanym czasie),

• odstępy czasowe pomiędzy pojazdami 
(rozdzielczość 0.01s),

• detekcja przyczepy,

• prędkość (błąd pomiaru w sensie 
odchylenia standardowego 1.5%),

• długość pojazdu (błąd pomiaru w 
sensie odchylenia standardowego 2%),

• liczba osi,

• odległości pomiędzy osiami (błąd 
pomiaru 2%),

• klasyfikacja pojazdów wg schematu 
FHWA F,

• naciski osi (błąd pomiaru 15 – 25%),

• masa całkowita pojazdu (błąd pomiaru 
15 – 20%)

background image

Konfiguracja systemu

8. Układ z dwoma piezoelektrycznymi czujnikami nacisku

kierunek
  jazdy

a) Układ czujników 

pomiarowych

b) Mierzone parametry

• czas przybycia pojazdu (z 
rozdzielczością 0.01s),

• liczba pojazdów (w zadanym czasie),

• odstępy czasowe pomiędzy pojazdami 
(rozdzielczość 0.01s),

• detekcja przyczepy,

• prędkość (błąd pomiaru < 1km/h),

• długość pojazdu (błąd pomiaru w 
sensie odchylenia standardowego 2%),

• liczba osi,

• odległości pomiędzy osiami (błąd 
pomiaru +/- 1cm),

• klasyfikacja pojazdów wg schematu 
FHWA F,

• naciski osi (błąd pomiaru 15 – 20%),

• masa całkowita pojazdu (błąd pomiaru 
10 – 15%)

background image

Konfiguracja systemu

9. Układ z dwoma kwarcowymi czujnikami nacisku

kierunek
  jazdy

a) Układ czujników 

pomiarowych

b) Mierzone parametry

czas przybycia pojazdu (z 

rozdzielczością 0.01s),

• liczba pojazdów (w zadanym czasie),

• odstępy czasowe pomiędzy pojazdami 
(rozdzielczość 0.01s),

• detekcja przyczepy,

• prędkość (błąd pomiaru < 1km/h),

• długość pojazdu (błąd pomiaru w 
sensie odchylenia standardowego 2%),

• liczba osi,

• odległości pomiędzy osiami (błąd 
pomiaru +/- 1cm),

• klasyfikacja pojazdów wg schematu 
FHWA F,

• naciski osi (błąd pomiaru 10 – 15%),

• masa całkowita pojazdu (błąd pomiaru 
7 – 10%)

background image

Innowacje

1. Algorytm estymacji prędkości w układzie z pojedynczą 

pętlą indukcyjną

1

1

b

t

U

a

V

n

+

Δ

=

błąd pomiaru:
od 5% dla pojazdów osobowych 
do 18% dla pojazdów ciężarowych

background image

Innowacje

2. Algorytm oceny długości w układzie z pojedynczą 

pętlą indukcyjną

1

1

p

p

L

t

V

Dl

=

błąd pomiaru do 20%

background image

Innowacje

3. Algorytm klasyfikacji pojazdów ze względu na długość

background image

Innowacje

4. Algorytm klasyfikacji pojazdów na podstawie profilu 

magnetycznego

wyróżniane są 4 klasy pojazdów: 
osobowe, dostawcze, ciężarowe, 
autobusy;

efektywność do 95%

background image

Innowacje

5. Algorytm detekcji przyczepy

background image

Innowacje

6. Wąska pętla jako detektor osi

background image

Innowacje

6. Wąska pętla jako detektor osi

background image

Innowacje

6. Wąska pętla jako detektor osi

Profile magnetyczne pojazdów samochodowych 

dwuosiowego przy nieprawidłowym i pięcioosiowego 

przy i prawidłowym dostrojeniu przesuwnika fazowego.

background image

Innowacje

6. Wąska pętla jako detektor osi

Sygnał analogowy dla pojazdu 5-osiowego, 

w którym trzecia oś została podniesiona.

background image

Innowacje

7. Korekcja temperaturowa wyników ważenia

)

o

(

1

1

10

)

(

Ta

T

w

k

Ta

C

=

background image

Innowacje

8. Auto-kalibracja systemów ważących

background image

Innowacje

9. Automatyczne dostrojenie do pętli indukcyjnej 

background image

Podsumowanie

Przeznaczenie:
1. do długotrwałych pomiarów parametrów ruchu drogowego

dla celów statystycznych,

2. system preselekcji pojazdów o szczególnych cechach

np. przeciążonych,

3. do pomiarów krótkookresowych, realizowanych w

ramach prac badawczych lub okresowych pomiarach
natężenia ruchu,

4. dla potrzeb dydaktycznych.

Cechy:

system jest wyposażony w pamięć mieszczącą wyniki 
pomiaru parametrów ponad 550 tyś. pojazdów,

2. może być łatwo przenoszony pomiędzy różnymi 

stanowiskami pomiarowymi,

3. proste  dostosowanie systemu do konfiguracji czujników.

background image

Dziękuję za uwagę


Document Outline