Adaptieve slimme straatverlichting - infraroodsensor (PIR) vs. radarsensor

Adaptieve straatverlichting verwijst naar straatverlichting die de verlichting aanpast aan bewegingen van voetgangers, fietsers en voertuigen. Adaptieve slimme straatverlichting gaat alleen automatisch branden tot een vooraf ingesteld niveau wanneer er een mens in de buurt wordt gedetecteerd. Als er niemand in de buurt is, blijven de straatlantaarns zwak branden. Als gevolg hiervan wordt energie bespaard, wordt lichtvervuiling verminderd en wordt de ecologische voetafdruk geminimaliseerd. Dit alles zonder de openbare veiligheid in gevaar te brengen.

Er zijn tegenwoordig twee soorten adaptieve straatverlichtingssystemen beschikbaar: infrarood of PIR (passief infrarood) sensorgebaseerd en radarsensorgebaseerd systeem. De Hogeschool van Münster heeft een proefproject uitgevoerd om te bepalen welk systeem – PIR of radar – praktischer is om te kiezen voor grootschalige projecten.

Vanuit Stadt Münster:

Pilotproject met de Münster University of Applied Sciences

De voortdurende innovatie op het gebied van technische wegenbouw – met name in de verlichtingstechniek – stelt besluitvormers voor nieuwe uitdagingen als het gaat om het bepalen van het tijdstip en het soort toekomstgerichte investeringen in 28,000 lichtpunten in Münster. Op het gebied van openbare straatverlichting kunnen innovatieve oplossingen energiekosten besparen. Bureau Mobiliteit en Civiele Techniek laat zien hoe dat in de toekomst kan werken.

Of en in welke mate het milieu kan worden ontlast door maatregelen van het bureau voor mobiliteit en civiele techniek van de stad Münster op het gebied van straatverlichting, is in het verleden intensief besproken en uitgewerkt met de gemeente Münster en de hogeschool van Münster . Naar aanleiding hiervan is een pilotproject uitgevoerd waarin twee adaptieve straatverlichtingssystemen op hun uitvoerbaarheid zijn onderzocht om de meest geschikte technologie te kunnen selecteren voor toekomstige grootschalige projecten.

Het belangrijkste doel van het pilotproject was om de verkeersveiligheid op een hoog niveau te houden en tegelijkertijd energie te besparen. Daarnaast streeft de civiele techniekafdeling van Münster ernaar om de eerste plaats te behouden die ze behaalde bij de audits van het Gemeentelijk Auditinstituut van Noordrijn-Westfalen, onder andere door dit project, en om nieuwe technologieën op de proef te stellen als pionier in straat verlichting. Vooral infrastructuurprojecten in de openbare ruimte staan ​​in de belangstelling van het publiek, omdat ze een directe impact hebben op de mobiliteitsgewoonten van gebruikers. Ervaringen van weggebruikers met het nieuwe systeem worden meegenomen in toekomstige projecten.

Münster is een van de steden met het meeste fietsverkeer in Duitsland. Daarom is er een proefproject uitgevoerd op een voet- en fietspad in de stad Münster.

Sensortechnologie voor verlichting op maat

De stad Münster maakt al gebruik van de moderne sensoren in de verkeersregeling, zoals fietserstellingen en verkeerslichten. Sensoren maken het in veel gebieden mogelijk om de verkeersstroom af te stemmen op de wensen van weggebruikers.

Bij straatverlichting levert de sensortechnologie een grote bijdrage aan energiebesparing, bijvoorbeeld door de lichtintensiteit op paden met weinig verkeer 's nachts te verminderen.

Doorslaggevend voor het gebruik is de foutloze, weersonafhankelijke detectie van verkeersdeelnemers. Het is bedoeld om de verkeersveiligheid te waarborgen door moeiteloos te zien en gezien te worden, en tegelijkertijd het veiligheidsgevoel van weggebruikers te garanderen door middel van een passend verlichtingsniveau, vooral in gebieden met weinig sociale controle.

Om te analyseren of deze doelen door het gebruik van sensoren kunnen worden bereikt, is een 680 m lang voet-/fietspad als testbaan gekozen. Dit ontsluit zowel een schoolcentrum als een winkelcentrum en heeft tevens een verbindende functie. Het rechte traject met weinig ingangen (parallelle spoorlijn) biedt ideale testomstandigheden, omdat de detectiebereiken van de sensoren relatief eenvoudig te kalibreren zijn. Bovendien zijn de randvoorwaarden voor beide systemen over het gehele testtraject gelijk, wat de vergelijking vereenvoudigt. In het ene deel van de testbaan worden zeven lampen met radarsensoren gebruikt en in een ander deel twaalf lampen met infraroodsensoren. Hierbij is gebruik gemaakt van goedkope sensortechnologie om toekomstige projecten op het gebied van adaptieve straatverlichting mogelijk te maken.

Test Evaluatie

Zodra de verkeersdrukte afneemt (bijvoorbeeld wanneer het winkelcentrum sluit), tonen de opnames slechts incidenteel schakelen 's nachts. Door toepassing van het sensorsysteem in de straatverlichting op het voet-/fietspad kon een energiebesparing van 70% worden gerealiseerd. Verdere voordelen zijn de individuele circuits (enkelvoudige lichtpuntregeling) en de mogelijkheid om de bedrijfsstatus van de lampen te bewaken.

De testresultaten op het gebied van verkeersveiligheid en foutgevoeligheid zijn zeer verschillend.

Het infraroodsysteem werkt betrouwbaar in deze toepassing, ongeacht de weersomstandigheden. Foutief schakelen veroorzaakt door kleine dieren is echter aanwezig en kan ondanks het juiste rekenalgoritme blijkbaar niet volledig worden vermeden. De individueel instelbare detectiegebieden kunnen eenvoudig worden aangepast aan de heersende omstandigheden. Verkeersdeelnemers worden regelmatig gesignaleerd, ongeacht hun snelheid.

Het radarsysteem dat in de loop van het proefproject wordt gebruikt, werkt ook ongeacht het weer. De radarsensoren reageren echter op ongewenste Doppler-signalen veroorzaakt door bomen en struiken die in de wind bewegen. Daarom moet er buiten zorgvuldig worden gepositioneerd en moet de begroeiing worden gesnoeid, wat operationele onderhoudskosten met zich meebrengt. Daarnaast is hier ook foutief schakelen door kleine dieren mogelijk.

De radarsensoren moeten worden verbeterd, zodat de verlichting niet dimt bij lage tot gemiddelde loopsnelheden. Gezien het grote aantal oudere verkeersdeelnemers en de daarmee gepaard gaande wens naar bereikbaarheid, moet straatverlichting ook reageren op langzamere verkeersdeelnemers. Door hun ontwerp reageren radarsensoren echter pas bij snelheden van ca. 2.8 km/u, daarom zijn ze minder geschikt voor trottoirs dan infraroodsensoren.

Adaptieve straatverlichting biedt gebruikers een gedeeltelijk hoger, op behoeften gebaseerd verlichtingsniveau binnen een honingraat met bewegend licht. Deze directe reactie op de gebruiker ondersteunt het gevoel van veiligheid.

Enquête onder weggebruikers

Het is belangrijk om het publiek te betrekken bij infrastructurele projecten (zeker bij innovatieve componenten). Daarom werd enerzijds ter plaatse informatie verstrekt met behulp van informatieborden, de pers en de homepage van de stad, en anderzijds werden de indrukken en ervaringen van de gebruikers online en ter plaatse gepeild gedurende een periode van vier maanden. Hierdoor konden weggebruikers beide systemen onder verschillende weersomstandigheden testen en evalueren.

Gebruikers beoordelen de systemen als zeer betrouwbaar en beschouwen de brandtijd en systeemrespons als evenwichtig. De geboden verlichting en zichtbaarheid worden als goed ervaren en ook het algehele gevoel van veiligheid is vergroot. Alleen langzamere weggebruikers hadden kritiek dat de lichten soms gedimd waren of dat de sensoren niet eens aangingen.

Over het algemeen waren de resultaten van de enquête positief. De voordelen van de systemen (zoals hulpbronnenefficiëntie en verbeterde sociale zekerheid) werden erkend. Ook de bereidheid van de stad om nieuwe technologie te testen op een testbaan werd alom geprezen.

De negatieve, kritische commentaren maken duidelijk dat gebruikers ook kleine dingen opmerken en in twijfel trekken. Hieruit kunnen twee belangrijke conclusies worden getrokken: enerzijds is het raadzaam om bij de introductie van adaptieve verlichting een bijbehorend, alomvattend informatieconcept op te zetten. Aan de andere kant is de zorgvuldige instelling van de sensorgebieden en lichtduur van groot belang voor een positieve perceptie. Net als op andere terreinen van verkeersplanning en techniek geldt hier het principe dat de infrastructuur begrijpelijk en zelfverklarend moet zijn voor gebruikers. Verkeerd schakelen en slechte sensorinstellingen leiden tot irritatie en verminderde acceptatie.

Naast het gebruikersonderzoek werden ook de indrukken van de bewoners geëvalueerd. De meerderheid hiervan is neutraal tot positief met betrekking tot adaptieve verlichting. Het gevoel van veiligheid nam toe, al werden nachtelijke schakelfouten opgemerkt.

Positief saldo

Kortom, de sensoren konden zowel op het gebied van gebruikersperceptie als op het gebied van foutanalyse overtuigen. Andere toepassingsgebieden voor adaptieve straatverlichting, zoals woon- en werkgebieden, staan ​​gepland voor 2018. Hier zijn de detectiegebieden echter veel complexer, wat nader onderzoek vereist.

Ongeacht het gekozen systeem en de algemene omstandigheden van het baanvak is het aan te raden de sensoren zeer zorgvuldig in te stellen en te kalibreren en de functionaliteit te laten controleren door middel van inspecties en testen.

Over het algemeen is de balans zeer positief, zodat de stad Münster adaptieve straatverlichting zal gebruiken voor nieuw geplande voet- en fietspaden.