Skripta

Merjenje lastnosti prometnih tokov

Peter Podbreznik

Električni in optični senzorji

Peter Podbreznik

Obdelava signalov, slik in videa

Peter Podbreznik

Merjenje fizikalnih pojavov

Peter Podbreznik

Višanje življenjskega standarda je botrovalo drastičnemu povečanju števila individualnih motornih vozil. Posledica tega je velika ekološka obremenitev okolja ter prekomerna koncentracija velikega števila vozil, zlasti v urbanih središčih. Ustrezna prometna ureditev in obveščanje omogočata omejevanje tovrstne problematike. Ažurnost obveščanja in učinki sprejetih ukrepov so odvisni tudi od informacij o lastnostih prometnega toka. Zaradi obsežnosti prometne infrastrukture je potrebno informacije pridobivati avtomatsko z merilnimi napravami, katerih zgradba, delovanje in metode za merjenje so opisani v naslednjih poglavjih.

Udeleženci s prevoznimi sredstvi v prometnem toku povzročajo različne fizikalne pojave. Z uporabo ustreznih električnih in optičnih senzorjev je mogoče te pojave kvantitativno ovrednotiti in tako natančneje določiti lastnosti prometnega toka. Fizikalni pojavi, ki se pojavljajo v prometnem toku se med seboj precej razlikujejo, zato se za njihovo zaznavo uporabljajo različni tipi električnih in optičnih senzorjev. V poglavju Električni in optični senzorji so opisani najpogosteje uporabljeni senzorji in sicer: magnetni senzor, fotoelektrični detektor, optični vlakenski senzor, senzor mehanske napetosti, senzor tlaka in pospeškometer.

Fizikalno količino na izhodu električnega ali optičnega senzorja je potrebno preoblikovati tako, da je primerna za računalniško obdelavo in analizo. Na začetku poglavja je zato opisan princip pretvorbe analognega signala (vzorčenje in kvantizacija), ki se pojavi na izhodu električnega senzorja, v digitalnega. Nato sledi digitalana predstavitev signala in slike. Osrednja tema poglavja so metode za avtomatsko obdelavo ter analizo signalov in slik, kot so: filtriranje z nizkoprepustnim filtrom, detekcija lokalnih ekstremov in obdelava sekvenčnih interferenčnih slik. Opisane metode in principi so podkrepljene s primeri iz realnega okolja.

Avtomatizirano merjenje lastnosti prometnega toka ima številne pozitivne učinke pri zagotavljanju prometne varnosti, statistični obdelavi prometnih tokov, sprotnem obveščanju o stanju na cestah, kvalitetnejšem izvajanju ukrepov za prometno ureditev itd. Merjenje izbranih lastnosti prometnega toka zahteva uporabo ustreznih merilnih metod in naprav. Slednje so opisane v poglavju Merjenje fizikalnih pojavov, in sicer: optični vlakenski interferometer, merilnik s pnevmatsko cevjo (MetroCount MC5600), merilna naprava z magnetnim senzorjem (Vaisala NC200), laserski merilnik hitrosti (RIEGEL LR 90/235/P) in pospeškometer v izvedbi MEMS.