Jedes Ampelsignal hat entweder einen Timer oder einen Sensor, der ihm hilft, den Verkehrsfluss zu lenken. In Großstädten, in denen Fahrzeuge rund um die Uhr Straßenkreuzungen überqueren, wird der Verkehr normalerweise von Ampeln mit Zeitschaltuhren bestimmt.
Andererseits werden in den Vororten und auf Kreisstraßen normalerweise Verkehrssignalsensoren (Detektoren) bevorzugt, da sie nicht nur den inkonsistenten Verkehrsfluss effektiv steuern, sondern auch erkennen, wenn Autos an Kreuzungen ankommen, wenn mehrere Autos an einer Kreuzung gestapelt sind und wenn Autos Abbiegespuren betreten haben.
Diese Sensoren verwenden verschiedene Technologien, von Induktionsschleifen, Radaren, Kameras, Lasern bis hin zu mit Luft gefüllten Gummischläuchen.
Induktionsschleifen
Die wichtigsten, zuverlässigsten und gebräuchlichsten Ampelsensoren sind Induktionsschleifen. Induktionsschleifen sind Drahtspulen, die in die Straßenoberfläche eingebettet wurden, um Änderungen der Induktivität zu erkennen und sie dann an die Sensorschaltung weiterzuleiten, um Signale zu erzeugen.
Die Schleife wird normalerweise mit einer bestimmten Frequenz von einem Generator gespeist, was zu einem induzierten Magnetfeld führt. Da sich das Magnetfeld aufgrund des kontinuierlichen Stromflusses weiter aufbaut, erreichen die Spulen ein stärkeres Feld, das auch nach dem Öffnen des Schalters eine gewisse Zeit anhalten kann.
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Damit eine Induktionsschleife eine größere Induktivität erreicht und bei der Verkehrserkennung zuverlässiger ist, sollte sie mehrere Drahtspulen und einen Eisenkern (magnetisches Material) haben. Der Kern ist das Material, auf dem die Drahtspulen gewickelt sind.
Wenn Spulen in die Nuten eingelegt und mit gummiartigen Verbindungen bedeckt sind, erzeugen sie eine bestimmte Induktivitätsmenge, die mit einem Induktivitätsmesser gemessen werden kann.
Aber wenn ein Auto anhält oder über die Schleife fährt, fungiert das größere Stahlmaterial (metallisch), aus dem die Karosserie des Autos besteht, als Kern der Induktionsschleife. Da Stahl ein magnetisches Material ist, erhöht es die Induktivität der Schleife und bewirkt eine Änderung des durch die Sensorschaltung fließenden Stroms.
Wenn daher die Änderungen des Magnetfelds von den Drahtspulen an die Signalsteuerung übermittelt werden, verursachen sie eine Änderung des Verkehrssignals.
Induktionsschleifen bieten mehrere Vorteile. Sie werden nicht vom Wetter beeinflusst und sind ziemlich immun gegen versehentliche Fehlalarme.
Sie können auch längere Teile der Fahrspuren abdecken und je nach Bedarf lokalisiert werden.
Dennoch können sie den Fahrradverkehr aufgrund der geringen metallischen Komponente von Fahrrädern nicht erkennen.
Mikrowellenradardetektoren
Diese Geräte erkennen ein großes Objekt, das sich auf sie zu oder von ihnen weg bewegt, und ihre Verwendung nimmt im Vergleich zu Induktionsschleifen zu. Sie erkennen kein Licht, was wahrscheinlich eine Überraschung für alle Taxifahrer ist, die dort sitzen und ihre Scheinwerfer blinken lassen, in der Hoffnung, dass sich die Lichter schneller ändern.
Mikrowellendetektoren, die für den „oberirdischen“ Einsatz verwendet werden, sind so konzipiert, dass sie Fahrzeugbewegungen innerhalb eines vorbestimmten Sichtfelds erfassen, sofern die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs größer als drei Meilen pro Stunde ist.
Die Wahl von Induktionsschleifensystemen im Vergleich zu Mikrowellensystemen wird durch eine Reihe verschiedener Faktoren beeinflusst. Normalerweise wird die Detektionsmethode durch die vorherrschenden betrieblichen Überlegungen bestimmt, die von Standort zu Standort variieren können.
Wo zum Beispiel Hindernisse in Form von überkopfhängenden Objekten oder extreme Wetterbedingungen vorherrschen, werden normalerweise Induktionsschleifen eingesetzt.
Für weniger belastende Situationen werden Mikrowellenradarsysteme jedoch immer häufiger eingesetzt, da sie einfacher zu installieren und Wartungsroutinen wirtschaftlicher sind.
Videoerkennung
Bei der Videoerkennung werden Kameras verwendet, die an spezielle Karten angeschlossen sind, die mit „Erkennungszonen“ ausgestattet sind, die von einer speziellen Fahrzeugerkennungssoftware definiert werden. Zum Beispiel stützen sich mastmontierte Videoerkennungskameras auf Videotechnologie, um Autos zu erkennen. Die Videosensoren sind ideal für Straßenoberflächen, auf denen Induktionsschleifen nicht installiert werden können, wie z. B. Schotterflächen und schlechte Straßenoberflächen.
Videosensoren sind jedoch weniger beliebt, da sie anfälliger für schlechtes Wetter sind, aufgrund der Blendung von Autoscheinwerfern und der Schatten von Fahrzeugen auf benachbarten Fahrspuren dazu neigen, Fehlalarme zu registrieren, und teurere Karten erfordern.
Andere Ampelsensoren
Die geomagnetische Fahrzeugerkennung verwendet Änderungen der Magnetfelder an Ampelsystemen zur Erkennung von Autos, die Radartechnik erkennt sich bewegende Fahrzeuge (obwohl sie häufig zur Fußgängererkennung verwendet wird, da die Radare selten unbeweglich sind) und die Lasertechnik misst den Abstand des Fahrzeugs von der Kreuzung (oder Straßenoberfläche).
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