Adaptiv smart gatebelysning – infrarød (PIR) sensor vs. radarsensor

Adaptiv gatebelysning refererer til gatelys som justerer belysningen til bevegelser av fotgjengere, syklister og kjøretøy. Adaptive smarte gatelys lyser automatisk til et forhåndsinnstilt nivå bare når et menneske oppdages i nærheten. Hvis det ikke er noen rundt, forblir gatelysene svakt opplyst. Som et resultat spares energi, lysforurensning reduseres og karbonavtrykk minimeres. Alt dette uten at det går på bekostning av offentlig sikkerhet.

Det er to typer adaptive gatelyssystemer tilgjengelig i dag – Infrarød eller PIR (passiv infrarød) sensorbasert og radarsensorbasert system. Münster University of Applied Sciences gjennomførte et pilotprosjekt for å finne ut hvilket system – PIR eller radar – som er mer praktisk å velge for store prosjekter.

Fra Stadt Münster:

Pilotprosjekt med Münster University of Applied Sciences

Den pågående innovasjonen innen teknisk veiutstyr – spesielt innen lysteknologi – byr på nye utfordringer for beslutningstakere når det gjelder å bestemme tidspunkt og type fremtidsrettede investeringer i 28,000 lyspunkter i Münster. Innenfor offentlig gatebelysning kan innovative løsninger spare energikostnader. Kontoret for mobilitet og anlegg viser hvordan dette kan fungere i fremtiden.

Hvorvidt og i hvilken grad miljøet kan avlastes ved tiltak iverksatt av City of Münster's Office for Mobility and Civil Engineering på området gatebelysning, ble intensivt diskutert og utarbeidet tidligere med Münster kommune og Münster University of Applied Sciences . Som et resultat ble det gjennomført et pilotprosjekt hvor to adaptive gatelyssystemer ble undersøkt for gjennomførbarhet for å kunne velge den mest egnede teknologien for fremtidige storskalaprosjekter.

Det viktigste målet med pilotprosjektet var å kunne opprettholde det høye trafikksikkerhetsnivået og samtidig spare energi. I tillegg streber Münsters sivilingeniøravdeling for å opprettholde den første plassen den oppnådde i revisjonene utført av Nordrhein-Westfalen kommunale revisjonsinstitutt, blant annet gjennom dette prosjektet, og å sette nye teknologier på prøve som en pioner på gaten. belysning. Spesielt infrastrukturprosjekter i offentlige rom er i fokus for publikum, da de har en direkte innvirkning på brukernes mobilitetsvaner. Erfaringer fra trafikantene med det nye systemet vil bli innarbeidet i fremtidige prosjekter.

Münster er en av byene med høyest volum av sykkeltrafikk i Tyskland, og derfor ble det iverksatt et pilotprosjekt på en gang- og sykkelvei i byen Münster.

Sensorteknologi for skreddersydd belysning

Byen Münster bruker allerede moderne sensorer i trafikkstyring, som syklisttelling og trafikklys. På mange områder gjør sensorer det mulig å tilpasse trafikkflyten til trafikantenes behov.

Innen gatebelysning gir sensorteknologien et stort bidrag til å spare energi, for eksempel ved å redusere lysintensiteten på stier med lav natttrafikk.

Det avgjørende for bruken er feilfri, væruavhengig deteksjon av trafikanter. Den skal sikre trafikksikkerheten gjennom uanstrengt å se og bli sett, samtidig som trafikantenes trygghetsfølelse skal sikres gjennom et passende lysnivå, spesielt i områder med liten sosial kontroll.

For å analysere om disse målene kan nås ved bruk av sensorer, ble en 680 m lang gang-/sykkelvei valgt ut som testbane. Dette åpner opp for både skolesenter og kjøpesenter og har også en sammenhengende funksjon. Den rette banen med få innganger (parallell jernbanelinje) gir ideelle testforhold, da deteksjonsområdene til sensorene er relativt enkle å kalibrere. I tillegg er rammebetingelsene for begge systemene like over hele testbanen, noe som forenkler sammenligningen. Syv lys med radarsensorer brukes i en del av testbanen og tolv lys med infrarøde sensorer i en annen del. Billig sensorteknologi ble brukt her for å muliggjøre fremtidige prosjekter innen adaptiv gatebelysning.

Testevaluering

Så snart trafikkvolumet avtar (f.eks. når kjøpesenteret stenger), viser opptakene kun sporadiske bytte om natten. Ved å bruke sensorsystemet i gatebelysningen på gang-/sykkelveien kunne man oppnå energibesparelser på 70 %. Ytterligere fordeler er de individuelle kretsene (single light point control) og muligheten for å overvåke lysenes driftsstatus.

Testresultatene når det gjelder trafikksikkerhet og mottakelighet for feil er svært forskjellige.

Det infrarøde systemet fungerer pålitelig i denne applikasjonen, uavhengig av værforhold. Imidlertid er feilkobling forårsaket av små dyr tilstede og kan tilsynelatende ikke helt unngås til tross for den riktige beregningsalgoritmen. De individuelt justerbare deteksjonsområdene kan enkelt tilpasses de rådende forholdene. Trafikanter oppdages jevnlig uavhengig av hastighet.

Radarsystemet som ble brukt i løpet av pilotprosjektet fungerer også uansett vær. Radarsensorene reagerer imidlertid på uønskede Doppler-signaler forårsaket av trær og busker som beveger seg i vinden. Forsiktig posisjonering må derfor utføres utendørs og vegetasjonen kuttes ned, noe som medfører driftsmessige vedlikeholdskostnader. I tillegg er feilkobling av små dyr også mulig her.

Radarsensorene må forbedres slik at belysningen ikke dempes ved lav til middels ganghastighet. Av hensyn til det store antallet eldre trafikanter og tilhørende ønske om fremkommelighet, må gatebelysning også reagere på tregere trafikanter. Men på grunn av sin utforming reagerer radarsensorer kun ved hastigheter på ca. 2.8 km/t, derfor er de mindre egnet for fortau enn infrarøde sensorer.

Adaptiv gatebelysning gir brukerne et delvis høyere, behovsbasert belysningsnivå i en bevegelig lys honningkake. Denne umiddelbare reaksjonen til brukeren støtter følelsen av trygghet.

Undersøkelse av trafikanter

Det er viktig å involvere publikum i infrastrukturprosjekter (spesielt med innovative komponenter). Derfor ble det på den ene siden gitt informasjon på stedet ved hjelp av informasjonstavler, presse og byens hjemmeside, og på den andre siden ble brukernes inntrykk og erfaringer kartlagt på nett og på stedet over en periode på fire. måneder. Dette gjorde det mulig for trafikanter å teste og evaluere begge systemene under forskjellige værforhold.

Brukere vurderer systemene som svært pålitelige og anser at brennetiden og systemresponsen er balansert. Belysningen og sikten som tilbys er funnet å være god, og den generelle følelsen av sikkerhet er også økt. Bare tregere trafikanter kritiserte at lysene noen ganger ble dempet eller at sensorene ikke en gang utløste.

Samlet sett var resultatene fra undersøkelsen positive. Fordelene med systemene (som ressurseffektivitet og forbedret sosial trygghet) ble anerkjent. Byens vilje til å teste ny teknologi på en testbane fikk også mye ros.

De negative, kritiske kommentarene gjør det klart at brukere også legger merke til og stiller spørsmål ved små ting. Det kan trekkes to viktige konklusjoner av dette: På den ene siden er det lurt å sette opp et tilhørende, omfattende informasjonskonsept ved innføring av adaptiv belysning. På den annen side er nøye innstilling av sensorområdene og lysvarighetene av stor betydning for en positiv oppfatning. Som på andre områder innen trafikkplanlegging og -teknologi, gjelder her prinsippet om at infrastrukturen skal være forståelig og selvforklarende for brukerne. Feil omkobling og dårlige sensorinnstillinger fører til irritasjon og redusert aksept.

I tillegg til brukerundersøkelsen ble også inntrykkene til beboerne evaluert. Flertallet av disse er nøytrale til positive i forhold til adaptiv belysning. Trygghetsfølelsen økte, selv om nattlige byttefeil ble lagt merke til.

Positiv balanse

I utgangspunktet klarte sensorene å overbevise både når det gjelder brukeroppfatning og feilanalyse. Andre bruksområder for adaptiv gatebelysning, som bolig- og næringsområder, er planlagt i 2018. Her er imidlertid deteksjonsområdene mye mer komplekse, noe som krever nærmere undersøkelser.

Uavhengig av det valgte systemet og de generelle betingelsene for ruteseksjonen, anbefales det å stille inn sensorene og kalibrere parameterne svært nøye og å få funksjonaliteten kontrollert ved inspeksjoner og tester.

Totalt sett er balansen meget positiv, slik at Münster by vil ta i bruk adaptiv gatebelysning for nyplanlagte gang- og sykkelveier.