Mukautuva älykäs katuvalaistus – Infrapuna-anturi (PIR) vs. tutka-anturi

Mukautuva katuvalaistus viittaa katuvaloihin, jotka säätävät valaistuksen jalankulkijoiden, pyöräilijöiden ja ajoneuvojen liikkeisiin. Mukautuvat älykkäät katuvalot kirkastuvat automaattisesti esiasetettuun tasoon vain, kun lähistöllä havaitaan ihminen. Jos lähellä ei ole ketään, katuvalot jäävät himmeäksi. Tuloksena säästetään energiaa, vähennetään valon saastumista ja vähennetään hiilijalanjälkeä. Kaikki tämä vaarantamatta yleistä turvallisuutta.

Nykyään on saatavilla kahdenlaisia ​​mukautuvia katuvalaistusjärjestelmiä – infrapuna- tai PIR (passiivinen infrapuna) anturipohjainen ja tutkaanturipohjainen järjestelmä. Münsterin ammattikorkeakoulu toteutti pilottihankkeen selvittääkseen, mikä järjestelmä – PIR vai tutka – on käytännöllisempi valita suuriin hankkeisiin.

Stadt Münsteristä:

Pilottiprojekti Münsterin ammattikorkeakoulun kanssa

Tieteknisten laitteiden – erityisesti valaistustekniikan – alalla meneillään oleva innovaatio asettaa uusia haasteita päättäjille tulevaisuuteen suuntautuneiden investointien ajankohdan ja tyypin määrittämisessä Münsterin 28,000 XNUMX valopisteessä. Julkisen katuvalaistuksen alalla innovatiiviset ratkaisut voivat säästää energiakustannuksia. Liikenne- ja rakennustekniikan toimisto näyttää, kuinka tämä voi toimia tulevaisuudessa.

Münsterin kunnan ja Münsterin ammattikorkeakoulun kanssa keskusteltiin ja kehiteltiin intensiivisesti, ja missä määrin ympäristöä voidaan keventää Münsterin kaupungin liikenne- ja rakennustekniikan viraston katuvalaistuksen alalla toteuttamilla toimenpiteillä. . Tuloksena toteutettiin pilottiprojekti, jossa tutkittiin kahden mukautuvan katuvalaistuksen käyttökelpoisuutta, jotta tuleviin suuriin projekteihin voidaan valita sopivin tekniikka.

Pilottihankkeen tärkein tavoite oli pystyä ylläpitämään korkeaa liikenneturvallisuutta ja samalla säästämään energiaa. Lisäksi Münsterin maa- ja vesirakentamisen osasto pyrkii säilyttämään ykkössijansa Nordrhein-Westfalenin kunnallisen tilintarkastusinstituutin auditoinneissa muun muassa tämän hankkeen kautta ja testaamaan uusia tekniikoita edelläkävijänä katuteollisuudessa. valaistus. Erityisesti julkisten tilojen infrastruktuurihankkeet ovat yleisön huomion kohteena, koska niillä on suora vaikutus käyttäjien liikkumistottumuksiin. Tienkäyttäjien uudesta järjestelmästä saamia kokemuksia hyödynnetään tulevissa projekteissa.

Münster on yksi Saksan suurimmista pyöräliikenteen kaupungeista, minkä vuoksi Münsterin kaupungin kävely- ja pyörätietä koskeva pilottihanke toteutettiin.

Anturitekniikka räätälöityyn valaistukseen

Münsterin kaupunki käyttää jo nykyaikaisia ​​antureita liikenteenohjauksessa, kuten pyöräilijöiden laskennassa ja liikennevaloissa. Monilla alueilla anturit mahdollistavat liikenteen sujuvuuden räätälöimisen tienkäyttäjien tarpeiden mukaan.

Katuvalaistuksessa anturiteknologialla on suuri panos energiansäästöön esimerkiksi vähentämällä valon voimakkuutta poluilla, joilla on vähän yöliikennettä.

Ratkaiseva tekijä käytössä on virheetön, säästä riippumaton tienkäyttäjien havaitseminen. Sen tarkoituksena on varmistaa liikenneturvallisuus vaivattoman näkemisen ja näkymisen kautta ja samalla taata tienkäyttäjien turvallisuuden tunne sopivalla valaistustasolla erityisesti alueilla, joilla on vähän sosiaalista valvontaa.

Sen analysoimiseksi, voidaanko nämä tavoitteet saavuttaa antureiden avulla, valittiin testiradalle 680 m pitkä jalankulku-/pyörätie. Tämä avaa sekä koulukeskuksen että kauppakeskuksen, ja sillä on myös yhdistävä toiminto. Suora rata, jossa on vähän sisäänkäyntiä (rinnakkaisrata) tarjoaa ihanteelliset testausolosuhteet, sillä anturien havaintoalueet on suhteellisen helppo kalibroida. Lisäksi molempien järjestelmien puitteet ovat samat koko testiradalla, mikä yksinkertaistaa vertailua. Testiradan yhdessä osassa käytetään seitsemää tutka-antureilla varustettua valoa ja toisessa XNUMX valoa infrapuna-anturilla. Edullista anturitekniikkaa käytettiin tässä mahdollistamaan mukautuvan katuvalaistuksen alan tulevat projektit.

Testin arviointi

Heti kun liikenteen määrä vähenee (esim. kauppakeskuksen sulkeuduttua), tallennuksissa näkyy vain satunnaisia ​​vuoroja yöaikaan. Käyttämällä anturijärjestelmää jalankulku-/pyörätien katuvalaistuksessa voidaan saavuttaa 70 %:n energiansäästö. Muita etuja ovat yksittäiset piirit (yhden valopisteen ohjaus) ja mahdollisuus valvoa valojen toimintatilaa.

Testitulokset liikenneturvallisuuden ja virhealttiuden osalta ovat hyvin erilaisia.

Infrapunajärjestelmä toimii luotettavasti tässä sovelluksessa sääolosuhteista riippumatta. Pieneläinten aiheuttamia viallisia kytkentöjä on kuitenkin olemassa, eikä sitä ilmeisesti voida täysin välttää asianmukaisesta laskenta-algoritmista huolimatta. Yksilöllisesti säädettävät tunnistusalueet voidaan helposti mukauttaa vallitseviin olosuhteisiin. Tienkäyttäjät havaitaan säännöllisesti heidän nopeudestaan ​​riippumatta.

Pilottiprojektin aikana käytetty tutkajärjestelmä toimii myös säästä riippumatta. Tutkaanturit kuitenkin reagoivat tuulessa liikkuvien puiden ja pensaiden aiheuttamiin ei-toivottuihin Doppler-signaaleihin. Siksi ulkona on suoritettava huolellinen sijoittelu ja leikattava kasvillisuutta, mikä aiheuttaa käyttökustannuksia. Lisäksi pieneläinten aiheuttamat vialliset kytkennät ovat myös mahdollisia täällä.

Tutkaantureita on parannettava, jotta valaistus ei himmene hitaalla tai keskivauhdilla. Ikääntyvien tienkäyttäjien suuren määrän ja siihen liittyvän esteettömyyden vuoksi katuvalaistuksen on reagoitava myös hitaampiin tienkäyttäjiin. Suunnittelunsa vuoksi tutka-anturit reagoivat kuitenkin vain noin n. 2.8 km/h, minkä vuoksi ne sopivat vähemmän jalkakäytävälle kuin infrapunaanturit.

Mukautuva katuvalaistus tarjoaa käyttäjille osittain korkeamman, tarpeisiin perustuvan valaistustason liikkuvan valokennon sisällä. Tämä välitön reaktio käyttäjälle tukee turvallisuuden tunnetta.

Tienkäyttäjien kysely

On tärkeää saada yleisö mukaan infrastruktuurihankkeisiin (erityisesti innovatiivisten komponenttien osalta). Siksi toisaalta tiedotettiin paikan päällä infotaulujen, lehdistön ja kaupungin kotisivujen avulla ja toisaalta käyttäjien mielipiteitä ja kokemuksia tutkittiin verkossa ja paikan päällä neljän vuoden ajan. kuukaudet. Tämä antoi tienkäyttäjille mahdollisuuden testata ja arvioida molempia järjestelmiä erilaisissa sääolosuhteissa.

Käyttäjät arvioivat järjestelmät erittäin luotettaviksi ja pitävät paloaikaa ja järjestelmän vastetta tasapainoisina. Tarjotun valaistuksen ja näkyvyyden on todettu olevan hyvä, ja myös yleistä turvallisuuden tunnetta on lisätty. Vain hitaammat tienkäyttäjät kritisoivat, että valot olivat toisinaan himmennettyjä tai anturit eivät edes laukeaneet.

Kaiken kaikkiaan kyselyn tulokset olivat positiiviset. Järjestelmien edut (kuten resurssitehokkuus ja parantunut sosiaaliturva) tunnustettiin. Myös kaupungin halukkuus testata uutta teknologiaa testiradalla sai paljon kiitosta.

Negatiiviset, kriittiset kommentit tekevät selväksi, että käyttäjät huomaavat ja kyseenalaistavat myös pieniä asioita. Tästä voidaan tehdä kaksi tärkeää johtopäätöstä: Yhtäältä mukautuvaa valaistusta otettaessa on suositeltavaa laatia siihen liittyvä kattava tietokonsepti. Toisaalta anturialueiden ja valon kestojen huolellinen asettaminen on erittäin tärkeää positiivisen havainnon kannalta. Kuten muillakin liikenteen suunnittelun ja tekniikan osa-alueilla, tässäkin pätee periaate, että infrastruktuurin tulee olla käyttäjälle ymmärrettävää ja itsestään selvää. Virheellinen kytkentä ja huonot anturiasetukset aiheuttavat ärsytystä ja heikentynyttä hyväksyntää.

Käyttäjäkyselyn lisäksi arvioitiin myös asukkaiden mielipiteitä. Suurin osa niistä on mukautuvan valaistuksen suhteen neutraaleja tai positiivisia. Turvallisuuden tunne kasvoi, vaikka öisiä kytkentävirheitä havaittiin.

Positiivinen saldo

Periaatteessa anturit pystyivät vakuuttamaan sekä käyttäjän havainnon että virheanalyysin suhteen. Muita mukautuvan katuvalaistuksen sovellusalueita, kuten asuin- ja liikealueita, on suunniteltu vuodelle 2018. Tässä havaintoalueet ovat kuitenkin paljon monimutkaisempia, mikä vaatii lisätutkimuksia.

Riippumatta valitusta järjestelmästä ja reittiosuuden yleisistä olosuhteista, on suositeltavaa asettaa anturit ja kalibroida parametrit erittäin huolellisesti sekä tarkastaa toimivuus tarkastuksilla ja testeillä.

Kaiken kaikkiaan tasapaino on erittäin positiivinen, joten Münsterin kaupunki käyttää mukautuvaa katuvalaistusta äskettäin suunnitelluissa kävely- ja pyöräteissä.