Adaptív intelligens utcai világítás – infravörös (PIR) érzékelő kontra radarérzékelő

Az adaptív utcai világítás olyan utcai lámpákra vonatkozik, amelyek a megvilágítást a gyalogosok, kerékpárosok és járművek mozgásához igazítják. Az adaptív intelligens utcai lámpák csak akkor világítanak automatikusan egy előre beállított szintre, ha embert észlel a közelben. Ha nincs a közelben senki, az utcai lámpák halványan világítanak. Ennek eredményeként energia takarítható meg, csökken a fényszennyezés, és minimálisra csökken a szénlábnyom. Mindezt a közbiztonság veszélyeztetése nélkül.

Manapság kétféle adaptív közvilágítási rendszer érhető el – infravörös vagy PIR (passzív infravörös) érzékelő alapú és radarérzékelő alapú rendszer. A Münster University of Applied Sciences kísérleti projektet hajtott végre annak meghatározására, hogy melyik rendszert – PIR vagy radar – célszerűbb kiválasztani a nagyszabású projektekhez.

Stadt Münsterből:

Kísérleti projekt a Münsteri Alkalmazott Tudományok Egyetemével

A műszaki útfelszerelések terén – különösen a világítástechnikában – folyamatban lévő innováció új kihívások elé állítja a döntéshozókat a 28,000 XNUMX münsteri fénypontban megvalósítandó jövőorientált beruházások időpontjának és típusának meghatározásakor. A közvilágítás területén az innovatív megoldások energiaköltségeket takaríthatnak meg. A Mobilitási és Építőmérnöki Hivatal megmutatja, hogyan működhet ez a jövőben.

A múltban a Münsteri önkormányzattal és a Münsteri Alkalmazott Tudományegyetemmel intenzíven megvitatták és kidolgozták azt, hogy a Münster Város Mobilitási és Építőmérnöki Hivatala által az utcai világítás területén hozott intézkedésekkel tehermentesíthető-e, és ha igen, milyen mértékben. . Ennek eredményeként egy pilot projektet valósítottak meg, amelyben két adaptív közvilágítási rendszer alkalmazhatóságát vizsgálták, hogy a jövőbeni nagyszabású projektekhez a legmegfelelőbb technológiát lehessen kiválasztani.

A pilot projekt legfontosabb célja az volt, hogy a közúti közlekedés biztonságának magas szintjét energiatakarékosság mellett tudjuk fenntartani. Ezen túlmenően a münsteri építőmérnöki részleg arra törekszik, hogy megőrizze első helyét az Észak-Rajna-Vesztfáliai Városi Ellenőrző Intézet által végzett ellenőrzések során, többek között ezen a projekten keresztül, és úttörőként próbálja ki az új technológiákat. világítás. Különösen a közterületeken megvalósuló infrastrukturális projektek állnak a közvélemény középpontjában, mivel közvetlen hatással vannak a felhasználók mobilitási szokásaira. Az úthasználók által az új rendszerrel szerzett tapasztalatok beépülnek a jövőbeli projektekbe.

Münster Németország egyik legnagyobb kerékpáros forgalmú városa, ezért kísérleti projektet valósítottak meg Münster városában egy gyalog- és kerékpárútról.

Érzékelő technológia a testre szabott világításhoz

Münster városa már használja a modern érzékelőket a forgalomirányításban, például a kerékpárosok számlálását és a közlekedési lámpákat. Számos területen az érzékelők lehetővé teszik, hogy a forgalom áramlását a közlekedők igényeihez igazítsák.

Az utcai világításban az érzékelő technológia nagymértékben hozzájárul az energiamegtakarításhoz, például csökkenti a fényintenzitást az alacsony éjszakai forgalmú utakon.

A használatnál a döntő tényező a közlekedők hibamentes, időjárástól független észlelése. Célja a közlekedés biztonságának biztosítása az erőfeszítés nélküli látás és láthatóság révén, ugyanakkor garantálja a közlekedők biztonságérzetét a megfelelő szintű világítás révén, különösen azokon a területeken, ahol kevés a társadalmi kontroll.

Annak elemzésére, hogy ezek a célok megvalósíthatók-e szenzorok használatával, egy 680 m hosszú gyalogos/kerékpárút került kiválasztásra tesztpályaként. Ez egy iskolaközpontot és egy bevásárlóközpontot is nyit, és összekötő funkcióval is rendelkezik. A kevés bejáratú egyenes pálya (párhuzamos vasútvonal) ideális vizsgálati körülményeket biztosít, mivel az érzékelők érzékelési tartománya viszonylag könnyen kalibrálható. Ezenkívül mindkét rendszer keretfeltételei megegyeznek a teljes tesztpályán, ami leegyszerűsíti az összehasonlítást. A tesztpálya egyik szakaszán hét radarérzékelős lámpát, egy másik szakaszon pedig tizenkét infravörös érzékelős lámpát használnak. Itt olcsó szenzortechnológiát alkalmaztak, hogy lehetővé tegyék a jövőbeli projekteket az adaptív közvilágítás területén.

Teszt értékelése

Amint csökken a forgalom (pl. a bevásárlóközpont bezárásakor), a felvételeken csak időnként látható éjszakai váltás. Az érzékelőrendszer használatával a gyalogos/kerékpárút közvilágításában 70%-os energiamegtakarítás érhető el. További előnyök az egyedi áramkörök (egy fénypontos vezérlés) és a lámpák működési állapotának felügyeleti lehetősége.

A teszteredmények a közúti biztonság és a hibaérzékenység tekintetében nagyon eltérőek.

Az infravörös rendszer megbízhatóan működik ebben az alkalmazásban, az időjárási viszonyoktól függetlenül. A kis állatok okozta hibás kapcsolás azonban jelen van, és láthatóan nem kerülhető el teljesen a megfelelő számítási algoritmus ellenére. Az egyedileg beállítható érzékelési területek könnyen hozzáigazíthatók az adott körülményekhez. A közlekedőket sebességüktől függetlenül rendszeresen észlelik.

A kísérleti projekt során alkalmazott radarrendszer időjárástól függetlenül is működik. A radarszenzorok azonban reagálnak a szélben mozgó fák és bokrok által keltett nem kívánt Doppler-jelekre. Ezért a szabadban körültekintő elhelyezést és a növényzet visszavágását kell végezni, ami üzemeltetési karbantartási költségeket jelent. Ezen kívül itt kisállatok általi hibás kapcsolás is lehetséges.

A radarérzékelőket fejleszteni kell, hogy a világítás ne halványuljon el lassú és közepes járási sebességnél. Tekintettel az idős közlekedők nagy számára és az ezzel járó akadálymentesítési vágyra, a közvilágításnak is reagálnia kell a lassabban közlekedőkre. A radarszenzorok kialakításuk miatt azonban csak kb. 2.8 km/h, ezért járdára kevésbé alkalmasak, mint az infravörös szenzorok.

Az adaptív utcai világítás részben magasabb, igény szerinti világítási szintet biztosít a felhasználóknak egy mozgó fénymézben. Ez a felhasználó azonnali reakciója alátámasztja a biztonságérzetet.

Az úthasználók felmérése

Fontos a nyilvánosság bevonása az infrastrukturális projektekbe (különösen az innovatív komponensek esetében). Ezért egyrészt információs táblák, sajtó és a város honlapja segítségével a helyszínen nyújtottak tájékoztatást, másrészt a felhasználók benyomásait, tapasztalatait online és a helyszínen is felmérték négy éven keresztül. hónapok. Ez lehetővé tette az úthasználók számára, hogy mindkét rendszert különböző időjárási körülmények között teszteljék és értékeljék.

A felhasználók nagyon megbízhatónak értékelik a rendszereket, és kiegyensúlyozottnak tartják az égési időt és a rendszer reakcióját. A megvilágítás és a láthatóság jó, és az általános biztonságérzet is javult. Csak a lassabban közlekedők kritizálták, hogy néha elhalványultak a lámpák, vagy nem is kapcsoltak be az érzékelők.

Összességében a felmérés eredménye pozitív volt. Elismerték a rendszerek előnyeit (például az erőforrás-hatékonyságot és a jobb társadalombiztosítást). Szintén széles körben dicsérték a város hajlandóságát az új technológia tesztelésére egy tesztpályán.

A negatív, kritikus megjegyzések egyértelművé teszik, hogy a felhasználók apró dolgokat is észrevesznek és megkérdőjeleznek. Ebből két fontos következtetés vonható le: Egyrészt az adaptív világítás bevezetésekor célszerű egy hozzá tartozó, átfogó információs koncepciót felállítani. Másrészt a szenzorterületek és a fény időtartamának gondos beállítása nagyon fontos a pozitív érzékeléshez. A közlekedéstervezés és -technológia más területeihez hasonlóan itt is érvényesül az az elv, hogy az infrastruktúrának a felhasználók számára érthetőnek és magától értetődőnek kell lennie. A hibás kapcsolás és a rossz szenzorbeállítások irritációhoz és csökkentett elfogadáshoz vezetnek.

A felhasználói felmérés mellett a lakosok benyomásait is értékelték. Ezek többsége semleges vagy pozitív az adaptív világítással kapcsolatban. A biztonságérzet fokozódott, bár éjszakai kapcsolási hibákat észleltek.

Pozitív egyensúly

Alapvetően a szenzorok mind a felhasználói észlelés, mind a hibaelemzés tekintetében meg tudtak győzni. 2018-ban az adaptív közvilágítás más alkalmazási területeit, például lakó- és kereskedelmi területeket terveznek. Itt azonban az észlelési területek sokkal összetettebbek, ami további vizsgálatokat igényel.

A kiválasztott rendszertől és az útvonalszakasz általános körülményeitől függetlenül javasolt az érzékelők nagyon körültekintő beállítása és a paraméterek kalibrálása, valamint a működőképesség ellenőrzése és tesztelése.

Összességében az egyenleg nagyon pozitív, így Münster városa adaptív közvilágítást alkalmaz az újonnan tervezett gyalog- és kerékpárutakhoz.