Iluminat stradal inteligent adaptiv – Senzor cu infraroșu (PIR) vs. Senzor radar

Iluminatul stradal adaptiv se referă la luminile stradale care ajustează iluminarea la mișcările pietonilor, bicicliștilor și vehiculelor. Luminile stradale inteligente adaptive se luminează automat la un nivel prestabilit numai atunci când un om este detectat în apropiere. Dacă nu este nimeni în jur, luminile stradale rămân slab luminate. Ca rezultat, se economisește energie, se reduce poluarea luminoasă și se reduce la minimum amprenta de carbon. Toate acestea fără a compromite siguranța publică.

Există două tipuri de sisteme adaptive de iluminat stradal disponibile astăzi – sistem bazat pe senzori cu infraroșu sau PIR (infraroșu pasiv) și sistem bazat pe senzori radar. Universitatea de Științe Aplicate din Münster a desfășurat un proiect pilot pentru a determina ce sistem – PIR sau radar – este mai practic de selectat pentru proiecte la scară largă.

Din Stadt Münster:

Proiect pilot cu Universitatea de Științe Aplicate din Münster

Inovația continuă în domeniul echipamentelor tehnice rutiere – în special în tehnologia iluminatului – prezintă noi provocări pentru factorii de decizie atunci când vine vorba de determinarea timpului și a tipului de investiții orientate spre viitor în 28,000 de puncte de lumină din Münster. În domeniul iluminatului public stradal, soluțiile inovatoare pot economisi costurile energetice. Biroul pentru Mobilitate și Inginerie Civilă arată cum poate funcționa acest lucru în viitor.

Dacă și în ce măsură mediul poate fi ameliorat prin măsurile luate de Oficiul pentru Mobilitate și Inginerie Civilă al orașului Münster în domeniul iluminatului stradal a fost discutat intens și elaborat în trecut cu municipalitatea din Münster și Universitatea de Științe Aplicate din Münster . Ca urmare, a fost realizat un proiect pilot în care au fost examinate două sisteme de iluminat stradal adaptiv pentru practicabilitatea lor pentru a putea selecta cea mai potrivită tehnologie pentru viitoarele proiecte de anvergură.

Cel mai important obiectiv al proiectului pilot a fost acela de a putea menține un nivel ridicat de siguranță rutieră economisind în același timp energie. În plus, departamentul de inginerie civilă din Münster se străduiește să mențină primul loc pe care l-a obținut în auditurile efectuate de Institutul Municipal de Audit din Renania de Nord-Westfalia, printre altele prin acest proiect, și să pună la încercare noile tehnologii ca pionier în domeniul stradal. iluminat. Proiectele de infrastructură în spațiile publice în special sunt în centrul atenției publicului, deoarece au un impact direct asupra obiceiurilor de mobilitate ale utilizatorilor. Experiențele acumulate de utilizatorii drumurilor cu noul sistem vor fi încorporate în proiectele viitoare.

Münster este unul dintre orașele cu cel mai mare volum de trafic de biciclete din Germania, motiv pentru care a fost implementat un proiect pilot pe o potecă și o pistă pentru biciclete în orașul Münster.

Tehnologia senzorilor pentru iluminare personalizată

Orașul Münster folosește deja senzori moderni în controlul traficului, cum ar fi numărul de bicicliști și semafoare. În multe zone, senzorii permit ca fluxul de trafic să fie adaptat nevoilor utilizatorilor drumurilor.

În iluminatul stradal, tehnologia senzorilor aduce o contribuție majoră la economisirea energiei, de exemplu prin reducerea intensității luminii pe căile cu trafic redus pe timp de noapte.

Factorul decisiv pentru utilizare este detectarea fără erori, independentă de vreme a utilizatorilor drumului. Se urmărește să asigure siguranța traficului prin vederea și a fi văzut fără efort, garantând în același timp sentimentul de securitate al utilizatorilor drumului printr-un nivel adecvat de iluminare, în special în zonele cu puțin control social.

Pentru a analiza dacă aceste obiective pot fi atinse prin utilizarea senzorilor, a fost selectată o pistă pentru pietoni/biciclete de 680 m lungime ca pistă de testare. Aceasta deschide atât un centru școlar, cât și un centru comercial și are și o funcție de conectare. Traseul drept cu puține intrări (linie de cale ferată paralelă) asigură condiții ideale de testare, deoarece intervalele de detecție ale senzorilor sunt relativ ușor de calibrat. În plus, condițiile-cadru pentru ambele sisteme sunt aceleași pe întreaga pistă de testare, ceea ce simplifică comparația. Șapte lumini cu senzori radar sunt utilizate într-o secțiune a pistei de testare și XNUMX lumini cu senzori infraroșii într-o altă secțiune. Tehnologia cu senzori ieftine a fost folosită aici pentru a permite proiecte viitoare în domeniul iluminatului stradal adaptiv.

Evaluarea testului

De îndată ce volumul traficului scade (de exemplu, când se închide centrul comercial), înregistrările arată doar comutare ocazională noaptea. Prin utilizarea sistemului de senzori în iluminatul stradal de pe traseul pietonal/bicicletelor s-au putut realiza economii de energie de 70%. Alte avantaje sunt circuitele individuale (controlul unui singur punct de lumină) și posibilitatea de a monitoriza starea de funcționare a luminilor.

Rezultatele testelor în ceea ce privește siguranța rutieră și susceptibilitatea la erori sunt foarte diferite.

Sistemul cu infraroșu funcționează fiabil în această aplicație, indiferent de condițiile meteorologice. Cu toate acestea, comutarea defectuoasă cauzată de animalele mici este prezentă și aparent nu poate fi evitată complet în ciuda algoritmului de calcul adecvat. Zonele de detectare reglabile individual pot fi adaptate cu ușurință la condițiile predominante. Utilizatorii drumurilor sunt detectați în mod regulat, indiferent de viteza lor.

Sistemul radar utilizat în cadrul proiectului pilot funcționează și indiferent de vreme. Cu toate acestea, senzorii radar reacționează la semnalele Doppler nedorite cauzate de copacii și tufișurile care se mișcă în vânt. Prin urmare, trebuie efectuată o poziționare atentă în aer liber și tăiată vegetația, ceea ce implică costuri de întreținere operațională. În plus, aici este posibilă comutarea defectuoasă de către animale mici.

Senzorii radar trebuie îmbunătățiți, astfel încât iluminarea să nu se diminueze la viteze de mers mici până la medii. Având în vedere numărul mare de utilizatori mai vârstnici ai drumului și dorința asociată de accesibilitate, iluminatul stradal trebuie să reacționeze și la utilizatorii mai lenți ai drumului. Cu toate acestea, datorită designului lor, senzorii radar reacţionează doar la viteze de aprox. 2.8 km/h, motiv pentru care sunt mai puțin potrivite pentru trotuare decât senzorii cu infraroșu.

Iluminatul stradal adaptiv oferă utilizatorilor un nivel de iluminare parțial mai ridicat, bazat pe nevoi, într-un fagure de miere ușor în mișcare. Această reacție imediată la utilizator susține sentimentul de securitate.

Ancheta utilizatorilor drumurilor

Este importantă implicarea publicului în proiecte de infrastructură (în special cu componente inovatoare). Prin urmare, pe de o parte, informațiile au fost furnizate la fața locului cu ajutorul panourilor informative, a presei și a paginii de start a orașului, iar pe de altă parte, impresiile și experiențele utilizatorilor au fost sondate online și pe site pe o perioadă de patru luni. Acest lucru a permis utilizatorilor drumurilor să testeze și să evalueze ambele sisteme în condiții meteorologice diferite.

Utilizatorii apreciază sistemele ca fiind foarte fiabile și consideră că timpul de ardere și răspunsul sistemului sunt echilibrate. Iluminarea și vizibilitatea oferite s-au dovedit a fi bune, iar sentimentul general de securitate a fost, de asemenea, crescut. Doar utilizatorii mai lenți de drum au criticat că luminile erau uneori reduse sau senzorii nici măcar nu se declanșau.

În general, rezultatele sondajului au fost pozitive. Au fost recunoscute beneficiile sistemelor (cum ar fi eficiența resurselor și securitatea socială îmbunătățită). Disponibilitatea orașului de a testa noi tehnologii pe o pistă de testare a fost, de asemenea, lăudată pe scară largă.

Comentariile negative, critice, arată clar că utilizatorii observă și pun la îndoială lucruri mărunte. Din aceasta se pot trage două concluzii importante: pe de o parte, este recomandabil să se stabilească un concept de informații cuprinzător și însoțitor atunci când se introduce iluminarea adaptivă. Pe de altă parte, setarea atentă a zonelor senzorilor și a duratelor de lumină este de mare importanță pentru o percepție pozitivă. Ca și în alte domenii ale planificării traficului și tehnologiei, aici se aplică principiul conform căruia infrastructura trebuie să fie inteligibilă și să se explice de la sine pentru utilizatori. Comutarea defectuoasă și setările slabe ale senzorului duc la iritare și o acceptare redusă.

Pe lângă sondajul utilizatorilor, au fost evaluate și impresiile rezidenților. Majoritatea acestora sunt neutre spre pozitive în ceea ce privește iluminarea adaptivă. Sentimentul de securitate a crescut, deși au fost observate erori de comutare nocturnă.

Echilibrul pozitiv

Practic, senzorii au reușit să convingă atât în ​​ceea ce privește percepția utilizatorului, cât și analiza erorilor. Alte domenii de aplicare pentru iluminatul stradal adaptiv, precum zonele rezidențiale și comerciale, sunt planificate pentru 2018. Aici, însă, zonele de detectare sunt mult mai complexe, ceea ce necesită investigații suplimentare.

Indiferent de sistemul selectat și de condițiile generale ale tronsonului de traseu, se recomandă setarea senzorilor și calibrarea parametrilor cu mare atenție și verificarea funcționalității prin inspecții și teste.

În general, bilanțul este foarte pozitiv, astfel încât orașul Münster va folosi iluminatul stradal adaptiv pentru potecile și pistele pentru biciclete nou planificate.