Technika

1. Řadiče

Řadič je elektrické zařízení, které řídí signální obrazy jednoho nebo více návěstidel SSZ. Hardware v poslední době instalovaných řadičů tvoří výkonné mikroprocesory a elektronické spínací prvky a přídavné obvody, které zahrnují ovládání, diagnostiku, napájení a detektory. Řadiče se vybavují podle složitosti křižovatky tak, aby vyhověly požadavkům na počet signálních skupin, detektorů, programů, připojení do koordinace či na centrální úroveň, volitelný je přijímač DCF signálu nebo monitorovací pracoviště GSM. Jsou vybaveny pamětí pro evidenci nároků na všech detektorech.

Řadiče umožňující optimální preferenci tramvají jsou řadiče s volně programovatelnou logikou. Takové jsou od 90. let 20. století v Praze instalovány výhradně.

SBH (Signalbau Huber)/Swarco

Nabízí několik typů řadičů pro řízení křižovatek dle jejich velikosti a dalších požadavků. Všechny jsou vhodné pro řízení s preferencí MHD. Tradičními produkty jsou zařízení řady MTC.

Řadič MTC 3 Mini je určen pro řízení silničního provozu na menších křižovatkách a přechodech pro chodce, může pracovat v koordinaci s dalšími křižovatkami. Jeho výhodou je malá velikost a tedy možnost osazení na sloupek SSZ bez vlastní základny. Řadič MTC 300 je určen pro řízení silničního provozu středních křižovatek, ale i pro řízení větších dopravních uzlů. Typ MTC 3000 je způsobilý pro řízení silničního provozu větších křižovatek a složitých dopravních uzlů.

Osazovány byly další typy řadičů jako MTC 1000 pro malé křižovatky a přechody a MTC 5000 pro velké křižovatky a složité uzly.

Od roku 2009 je využívána nová technologie, řadiče ACTROS. Oproti svým předchůdcům mají vyšší rychlost sběru dat z dopravních detektorů a zpracování algoritmů řídící logiky. Z hlediska preference MHD umožňují tato zařízení realizovat složitější dopravní řešení s propracovanou logikou pro zajištění optimálního průjezdu definovaných vozidel, což může na složitých uzlech s provozem MHD nadále snižovat zdržení vozidel MHD a zároveň snižovat dopad preference na ostatní uživatele.

Řadiče SBH jsou v Praze použity na zhruba dvou třetinách SSZ, na pravém břehu Vltavy a v oblasti Holešovic. Pracují v kroku 0,5 sekund, reagují prakticky okamžitě na podněty z dopravních detektorů a dalších zařízení. Jsou optimální pro dynamické řízení s preferencí tramvají.

Více informací: http://www.sbh.cz/dopravni-radice

Siemens/Yunex

Řadiče od firmy Siemens a nyní Yunex dodávala v Praze firma Eltodo, která od vývoje vlastních řadičů např. ELS2000V upustila. Nyní řadiče dodává přímo výrobce Yunex. Na nově zřizovaných či rekonstruovaných křižovatkách jsou instalovány řadiče Sitraffic C800, C900. Zařízení je osazováno v Praze na levém břehu Vltavy kromě Holešovic a vyskytuje se zhruba na třetině SSZ. Umožňují dynamické řízení s preferencí tramvají.

Pracují v kroku 1,0 sekund.

AŽD

V produkci společnosti AŽD Praha je v současnosti několik řadičů pro řízení různých typů křižovatek. Typ MR-7 je určen pro řízení silničního provozu na velmi složitých křižovatkách, typ MR-16 je umožňuje řízení silničního provozu stykových křižovatkách a na přechodech pro chodce. Řadič MR-28 je určen pro řízení silničního provozu na středních i velkých a složitých křižovatkách. Zařízení umožňují při rozšíření programu řízení s preferencí MHD.

V Praze se tyto řadiče nepoužívají, instalovány jsou například v Brně. V minulosti bylo v Praze osazeno množství starších zařízení AŽD Praha, a sice MR-1, MR-3 atd. pro řízení velkých složitých křižovatek a také vývojová řada MR-20 pro řízení malých křižovatek a přechodů pro chodce. Obě řady jsou řešeny na bázi řízení mikropočítačem a liší se filozofií dle předpokládaného použití. Starší řadiče MR umožňují částečné dynamické řízení a v závislosti na složitost křižovatky optimální, omezenou nebo žádnou preferencí tramvají.

Více informací: http://www.azd.cz/produkty/systemy-pro-silnicni-dopravu/produkty/krizovatkove-systemy

Cross

Společnost CROSS Zlín v současné době nabízí řadič CROSS RS 4, který umožňuje preferenci MHD i IZS. Decentralizovaná filozofie řadičů CROSS umožňuje implementaci adaptivního a dynamického řízení dopravy. Současně může řadič CROSS RS 4 sloužit jako hlavní řadič liniové nebo plošné koordinace. Zjednodušenou verzí tohoto řadiče je řadič CROSS RS 4P pro použití u chodeckých přechodů. V minulosti společnost produkovala řadiče RS 1, RS 2 a RS 3. V Praze se řadiče CROSS používají od roku 2020, přičemž první osazenou křižovatkou bylo SSZ 6.115 Evropská - Gymnasijní. Dodává je Eltodo. Zařízení jsou osazena také například v Ostravě a v Brně.

Více informací: http://www.cross.cz/cs/rizeni-dopravy

ER

Tato starší poloelektrické řadiče byly dříve v Praze dominantní. Zhruba od roku 2009 se již na křižovatkách nevyskytují. Většinou fungovaly v pevných programech, ale i na nich bylo ve výjimečných případech možné aplikovat za ztížených podmínek preferenci MHD.

2. Detektory

Detektory sbírají následující informace o silničním provozu:

• počet dopravních prostředků projíždějících zadaným úsekem cesty nebo vybraným jízdním pruhem
• obsazenost zadaných míst vozidly
• směr pohybu dopravních prostředků
• rychlost dopravních prostředků
• místa zvýšené koncentrace dopravních prostředků
• určení druhu dopravních prostředků podle počtu stop a délky vozidel

V závislosti na způsobu získání údajů o dopravních prostředcích se detektory dělí na:

• indukční
• ultrazvukové
• pneumatické
• elektrostatické
• mikrovlnné
• optické

2.1. Trolejové detektory

Používají se k detekci tramvají.

2.1.1. Pružinový trolejový kontakt (detektor), tzv. 'brnkačka'

Jedná se o zařízení umístěné v trolejovém vedení, jejichž části složené ze dvou drátků (vodičů) se při průjezdu soupravy dotkne sběrací lišta pantografu tramvaje. Na základě tohoto dotyku dochází k elektrickému signálu ze sběrače o trakčním napětí 600 V, který je veden odporovým kabelem do detektorové skříňky, která bývá umístěna na sloupu SSZ nebo trolejového vedení. Signál je odtud veden o napětí 24 V kabelem do řadiče umístěného ve skříni na zemi u křižovatky. Tyto kontakty nebyly původně vyvinuty jako detektory tramvají pro SSZ, ale jako blokovací kontakty výhybek pro rychlost do 15 km/h. Byly instalovány v první polovině devadesátých let a trpí značnou poruchovostí, protože nejsou odolné vůči mechanickému namáhání od pantografů, zvláště při větších rychlostech. Nejčastější závadou těchto detektorů je ohýbání a lámání drátků.

2.1.2. Pryžový trolejový kontakt PTK1

Zařízení funguje na stejném principu jako pružinové detektory. Drátky jsou však nahrazeny odolnějšími pryžovými kontaktními pásky s vodivou ploškou na straně najížděné sběračem. Mají vysokou odolnost proti mechanickému poškození. Jsou instalovány od poloviny 90. let a vykazují spolehlivost mezi 99,5 a 99,9 %. Jedná se o nejvíce rozšířený typ, který se v současnosti nejvíce používá i při výstavbě a rekonstrukci SSZ.

2.1.3. Dvojitá podélná pružina

Podobně jako předchozí typy je založen na mechanickém kontaktu se sběračem a na přenosu elektrického signálu. Jedná se o dvě pružiny, které jsou napnuty podélně s jízdou tramvaje a po většině své délky zasahují do průjezdného průřezu sběrače tramvaje. Při průjezdu tramvaje jsou tlačeny lištou sběrače nahoru a tím dochází ke kontaktu. Tento typ detektoru je mechanicky odolný, jeho nevýhodou může být rozkmitání pružin. Užívá se výjimečně. Vyskytuje se například na mostě Legií jako přihlašovací detektor k SSZ Národní divadlo nebo na SSZ Patočkova x Myslbekova jako odhlašovací detektor ve směru z centra.

2.1.4. STOD 1

Infračervený trolejový detektor s optickým čidlem určený pro tramvajové dráhy a trolejbusy se stejnosměrnou trakční soustavou. Detekce je prováděna infračerveným optickým čidlem, které pracuje spolu s ostatními zařízeními detektoru v samostatně izolované soustavě s bezpečným napětím 24 V. Tato soustava má vůči trolejovému vedení elektrickou pevnost 5,5 kV / 50 Hz. Detektor není potřeba ukolejňovat. Zařízení se skládá z vlastního detektoru, propojovací skříňky a optického čidla. Detektor může být osazen v samostatné plastové skříňce, nebo umístěn spolu s dalším technologickým zařízením (např. pro světelnou signalizaci). Optické čidlo je připojeno přes propojovací skříňku zavěšenou na závěsu troleje. Optické čidlo je dle ČSN prostorově odděleno od živé části troleje. Detektor je určen pro venkovní prostředí s teplotami od -40 do +70 °C a je konstruován pro rychlosti do 100 km/h. Čidlo je dle potřeby přizpůsobeno pro boční horizontální snímání sběrače trolejbusu, nebo pro vertikální snímání pantografu tramvaje. Zařízení je od podzimu 2003 'nasucho' testováno na křižovatce Želivského - Jeseniova. V plném provozu byly tyto detektory na tramvajové splítce v Seifertově ulici během stavby nových železničních mostů u křižovatky Bulhar. V současnosti jsou tyto detektory instalovány na čtyřech SSZ v ul. Poděbradská, kde by měly sloužit v trvalém provozu pro detekcí a preferenci tramvají. Jsou instalovány také na mnoha dalších místech, kde však neslouží pro účely preference. Detektor prošel v Praze a Ostravě testy, které ověřovaly jeho provozně-technické vlastnosti a spolehlivost. Snahou výrobce je, aby zařízení bylo nenáročné na seřizování a údržbu. Z dosavadního provozu je však zřejmé, že tyto detektory jsou zatím méně spolehlivé než detektory PTK1 a vyžadují větší péči a ladění. (s využitím www.azd.cz)

2.1.5. Indukční čidlo

Senzor se umísťuje těsně nad trolejové vedení. Bezkontaktně na principu indukce detekuje pantograf projíždějící tramvaje. Krátký impuls, který vzniká průjezdem pantografu, je prodloužen tvarovačem signálu. Ten se umísťuje nejlépe na převěs trolejového vedení do vzdálenosti maximálně 3 metry od čidla. Impuls je dále předáván přes vysokonapěťový oddělovač do řadiče světelné signalizace. Zařízení je možné používat i pro trolejbusovou dopravu. Indukční čidlo bylo v Praze poprvé použito v prosinci 2006 na SSZ U Výstaviště - Bubenská. Pokud se prokáže spolehlivost zařízení, mohlo by být používáno místo jiných bezkontaktních detektorů STOD 1.

2.2. Výstupy z EOV

Výstupy z elektrického ovládání výhybek, kdy je propojen řadič SSZ se skříní EOV, se používají pro směrovou detekci tramvají, tedy pro rozlišení směru jízdy tramvaje dle postavení výhybek, pro zařazení nároku tramvaje do příslušného směru. Užívají se společně s trolejovými kontakty, nebo je možné trolejový kontakt vypustit a začátek nároku odvozovat začátkem zablokování výhybky do příslušného směru. Systém je ovládán dálkově z přijíždějících tramvají pomocí rádiového přijímače umístěného v kolejišti, nebo u starších výhybek pomocí pracovního trolejového kontaktu.

2.3. Vzdálená rádia

Vzdálené rádio se používá primárně pro směrovou detekci tramvají, ale jeho využití je možné i na tratích, které se nevětví. Základní výhodou oproti směrové detekci z výstupů EOV je zjištění směru jízdy tramvaje na větší vzdálenost, což znamená větší předstih přihlášení tramvaje k SSZ s pozitivním dopadem na plynulost průjezdu křižovatkou. Přijímač registruje signál z tramvají pro EOV, který je vysílán v příslušných úsecích obvykle na základě vyhlašování zastávek pro cestující. Přijímač se nachází v kolejišti obdobně jako přijímače pro EOV. V Praze bylo poprvé zařízení aplikováno v září 2011 na SSZ Národní divadlo ve směru od Smetanova nábřeží. Vzdálené rádio je zde umístěno 200 metrů před křižovatkou.

2.4. Kolejové obvody

Při použití tohoto zařízení se koleje rozdělí (to znamená odizolují pomocí tenkých izolačních vložek) na různě dlouhé úseky. Na jedné straně takového úseku se mezi kolejnice připojí zdroj elektrického proudu velmi malého napětí a na druhé straně se mezi kolejnice připojí citlivé relé. Když v úseku není vlak, relé je přitažené. Když do úseku vjede vlak, jeho nápravy udělají mezi kolejnicemi zkrat a relé odpadne. U tramvají se zařízení používá velmi krátce, doposud se využívalo jen u železnice a u metra. Na pražské tramvajové síti jsou kolejové obvody použity na třech SSZ tramvajové trati Hlubočepy - Barrandov.

2.5. Kontaktní zámky

Slouží pro nouzové ruční nárokování signálu volno v místech, kde je tento signál zařazovaný do signálního programu pouze při nárocích tramvají (na výzvu tramvají) nebo jako náhradní způsob přihlášení při poruše jiných, především trolejových detektorů. Obvykle se jedná o malou skříňku umístěnou na sloupu pro SSZ, do které řidič tramvaje vsune čtyřhran a jeho pootočením aktivuje přihlášení do SSZ.

2.6. Indukční detektory

Indukční detektor je nejrozšířenějším detektorem pro detekci silničních vozidel. Jeho konstrukce je jednoduchá a spolehlivě funguje. Indukční detektor se skládá z indukční smyčky, vlastního detektoru a analytické jednotky. Detektor pracuje následovně: ve vozovce se nachází v hloubce cca 30-60 mm kabelový vodič, vytvářející indukční smyčku. Smyčka je jedním z prvků obvodu nízkofrekvenčního generátoru, jehož frekvence se mění v závislosti na přítomnosti či nepřítomnosti vozidla nad indukční smyčkou. Výhody přesnost schopnost odladění se v případě trvalého obsazení nevhodně zaparkovaným vozidlem Nevýhody omezené možnosti použití (nevhodné například v místě kolejí, železobetonových konstrukcí) vyšší náklady na odstraňování poruch, úpravy a odladění náchylnost k přetržení, nutnost kvalitního provedení smyčky i vozovky

2.7. Infračervené detektory

Používají se pro detekci všech vozidel a fungují na principu zjištění pohybu ve vyzařovacím úhlu infračerveného čidla. Umísťují se obvykle na sloupek nebo výložník SSZ, případně na sloup VO několik metrů nad komunikaci a směřují do příslušného jízdního pruhu před stopčáru SSZ. Jejich použití je vhodné tam, kde je z nějakých důvodů problematické umístění indukčních smyček do vozovky. Používá se také často jako provizorium při mimořádných stavech. Čidlo bylo dočasně osazeno například při letní výluce Bubenského nábřeží na výjezdu náhradních autobusů z Vltavské ve směru k holešovické tržnici. Výhody nízká pořizovací cena i náklady na odstraňování poruch snadná montáž Nevýhody nepřesnost (registruje každý pohyb) Použití v Praze SSZ Strossmayerovo náměstí SSZ v Karmelitské ulici SSZ Klárov - Letenská

2.8. Videodetekce

Používají se pro detekci všech vozidel. Kamera umístěná například na výložníku SSZ nebo sloupu VO snímá danou oblast na komunikaci, nejlépe z pohledu v ose jízdních pruhů. Na obrazu se softwarově definují virtuální smyčky. Jejich polohu a tvar lze zvolit libovolně. Systém vyhodnocuje obsazení těchto smyček a na výstupu generuje impuls podobný impulsu z klasické smyčky. Videodetekce také umožňuje detekovat například vzdutí vozidel, provádět jejich směrové rozlišení a klasifikaci. Systém tak lze využít pro selektivní detekci určitých typů vozidel. Pro preferenci MHD například umí vyhodnotit vozidlo podobné autobusu. Na výstupu může zařízení předávat videosignál pro sledování provozu. Výhody snadná montáž neagresivní zřízení, odladění, úpravy a údržba (bez řezání vozovky) klasifikace vozidel Nevýhody náchylnost na povětrnostní podmínky (zvláště protisvětlo, stín, mlha, sněžení, silný déšť) náchylnost na pohyb kamery například na výložníku SSZ vyšší pořizovací náklady

2.9. Radary

Umísťují se do blízkosti komunikace, například na sloup veřejného osvětlení. Kromě detekce přítomnosti vozidel mohou zajistit také sběr dalších informací o provozu, například měření objemu vozidel, jejich rychlosti, roztřídění do jízdních pruhů. Také umožňuje detekovat kolony stojících vozidel. Jediné čidlo je schopno nahradit několik indukčních smyček, obslužný řídící systém i další zařízení. Při montáži nedochází k narušení plynulosti dopravy ani k uzavírání jízdního pruhu. (s využitím www.envitech-bohemia.cz)

2.10. Datové zprávy

Umožňuje detekci vozidel, které jsou vybavené mobilním zařízením pro komunikaci s řadičem SSZ, navíc umožňuje jejich identifikaci. Z vozidla může být datová zpráva dopravována do řadiče SSZ různými cestami. Může se jednat o přímou cestu, tedy prostřednictvím radiosignálu z vozidla bezprostředně do řadiče. Zpráva může být také předána z vozidla na dispečerské pracoviště a odtud může být dále distribuována, případně s další informací, do řadiče SSZ prostřednictvím bezdrátové sítě. Významný přínos tohoto způsobu detekce spočívá v možnostech pro preferenci vybraných vozidel, tedy především autobusů MHD, které lze jen velmi obtížně detekovat a zároveň rozlišovat pasivními způsoby detekce, jako jsou třeba indukční smyčky. V Praze se tento způsob detekce používá v kombinaci s lokalizací pomocí inframajáku, případně pomocí nastupující GPS.

2.10. Tlačítka

Chodecká tlačítka se zpravidla osazují na tytéž stožáry jako chodecká návěstidla (v místě přechodu pro chodce). Samotné tlačítko se nachází v malé skříňce společně se žárovkou světelného signálu "Čekej". Stisknutím tlačítka dává chodec výzvu řadiči pro zapnutí zelené pro chodce a červené pro vozidla. Po stisknutí tlačítka (výzvě) se na skříňce tlačítka rozsvítí signál "Čekej", který zároveň signalizuje provozuschopnost řadiče. Tento signál se vypíná současně se zapnutím zelené pro chodce. Některá tlačítka jsou určena speciálně pro nevidomé chodce pro ovládání akustické signalizace. Tato signalizace informuje cvakáním s dvěma různými frekvencemi zapnutí zelené nebo červené pro chodce. Akustická signalizace podstatně zvyšuje bezpečnost nevidomých na přechodech.

3. Výstroj

3.1. Návěstidla

Návěstidla slouží k zobrazování světelných signálů pro účastníky provozu. Dle druhu se dělí na návěstidla pro motorová vozidla, tramvaje, chodce a cyklisty. Jsou umísťována na sloupy a výložníky SSZ a mohou být jednokomorová nebo vícekomorová.

Pro svícení návěstidel se používají žárovky, které jsou cca od roku 2007 postupně vytlačovány LED technologií. Její výhodou je především větší životnost a nižší spotřeba energie. Proti žárovkovým návěstidlům disponují také výrazně jasnějším světlem, což je přínosem především za ostrého slunce, naopak v nočních hodinách mohou oslňovat řidiče.

Průměr komor vozidlových návěstidel je 200 mm a 300 mm, chodeckých návěstidel 200 mm. Tramvajové čočky mají průměr 60 mm. V místech, kde je pravděpodobná horší viditelnost signálů návěstidla (například v případě slunečního svitu směrem od návěstidla k řidiči), se kolem návěstidel osazují kontrastní rámy.

Pro provoz v Česku je schváleno množství návěstidel od firem Signalbau Huber, AŽD, Eltodo, Cross.

3.2. Sloupy

Jsou to nosné konstrukce, které se při použití dalších upevňovacích částí a prvků používají k upevňování jednoho nebo více návěstidel pro vozidla, návěstidel pro vymezený okruh účastníků (pro chodce, tramvaje a cyklisty) a k upevňování stožárových svorkovnic. Na stožáry lze upevňovat i některá vnější příslušenství řadičů, některé druhy dopravních značek, případně i jiné prvky.

Základními konstrukčními prvky stožárů SSZ jsou svařence z ocelových bezešvých trubek, které jsou stupňovitě složeny ze dvou a v případě výložníkových stožárů až ze čtyř průměrů trubek. Chodecké stožáry jsou tvořeny pouze jedním svařencem ze dvou trubek různých průměrů a v současné době se používají chodecké stožáry pouze v provedení pro patkovou montáž. Výložníkové stožáry se sestavují ze dvou samostatně dodávaných svařenců, které se mechanický spojují a polohují až při konečné montáži kompletních stožárů.

Nosné konstrukce pro upevňování návěstidel. Mají povrchovou úpravu vně i uvnitř žárovým zinkováním a životnost minimálně 25 let. Výložníkové stožáry se vyrábějí v několika variantách (normální, zvýšené, zesílené) s výložnou délkou do 6 m.

3.3. Skříňka ručního řízení

Ruční řízení je určeno k přepnutí řadiče z režimu automatického řízení do režimu ručního řízení, které se zabezpečuje pomocí tlačítek. Skřínka ručního řízení umožňuje výběr až z 12 fází - variant zapnutých signálů na návěstidlech. Pro indikaci režimu práce řadiče jsou použity LED svítidla, někdy též akustické signály. Indikační diody indikují vybranou fázi a jiné důležité režimy činnosti SSZ, například závady, režim blikající žluté atd.

Skříňka ručního řízení se montuje přímo na skříň řadiče nebo na samostatný sloupek, který je umístěn v prostoru křižovatky na místě vhodném pro ruční řízení provozu.