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Determinando o sistema de coordenadas da imagem a ser georreferenciada?

Determinando o sistema de coordenadas da imagem a ser georreferenciada?


Possível duplicata:
.shp com sistema de coordenadas desconhecido

Preciso capturar informações espaciais de um mapa antigo e não consigo determinar o sistema de coordenadas da imagem. Também preciso examinar / fazer referência cruzada de algumas informações por meio da sobreposição. A área do assunto é Kirkland Lake Ontario, a escala do mapa é de 1 polegada a 120 metros e um exemplo das coordenadas mostradas é 86.000E - 90.000N (no canto sudoeste do mapa).

Eu dei alguns palpites no sistema de coordenadas (assim como meu colega de trabalho) e não tivemos nenhum sucesso. Achamos que poderia ser algo da velha variedade NAD27. Também tentei usar as camadas de rodovia, ferrovia, linha de serviço e rio da província para georreferenciar o mapa antigo, mas também não estou tendo bons resultados dessa forma. A precisão também é preferida, portanto, usar a grade para georreferenciar este mapa seria o método preferido. Temo que este mapa possa ter sido gerado com algum tipo de sistema de coordenadas personalizado que as empresas de mineração locais usavam há muitas décadas.

Alguma ideia?


Me deparei com algo bastante semelhante. Essa é uma grade de mina que a empresa usa. Pelo que pude perceber, ele não se alinha bem com nenhum sistema de coordenadas existente. Acho que é baseado no NAD 83, mas não tenho certeza. A maneira como descobrimos foi falando com a própria mina. Boa sorte


Abaixo está um link para um post anterior que tem várias estratégias (da comunidade GIS SE) para ajudar a descobrir um sistema de coordenadas desconhecido. A pergunta abaixo é para uma camada vetorial, mas a ideia é a mesma para uma camada raster.

.Shp com sistema de coordenadas desconhecido


Qual metodologia a seguir para encontrar coordenadas em uma superfície curva?

Tenho dificuldade em encontrar as "coordenadas em uma superfície curva" quando tiro uma foto dela. Imagine um barril ou uma superfície curva, tendo n pontos em sua superfície e precisamos determinar sua localização. Quando a superfície é fotografada de "frente" e girada cerca de 30 graus, a posição relativa dos pontos parecerá diferente.

Se fosse uma placa plana, eu pensaria em normalizar os comprimentos e encontrar a coordenada relativa de cada ponto. Por ser uma placa plana, cada uma das coordenadas normalizadas daria o mesmo número independente do ângulo de rotação. Mas quando está em uma superfície curva, essa normalização não ajuda a encontrar as coordenadas. Existe uma metodologia a seguir para poder encontrar as coordenadas quando o objeto é girado?

Um visual de um exemplo de problema pode ser visto aqui:

Uma vista superior de outra figura de exemplo pode ser vista:


Georreferenciamento com mapas de papel - apresentação PPT do PowerPoint

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O problema

Enquanto o programa funciona, não é correto e consistente com as coordenadas (x1, y1), (x2, y2) e (x, y) que eu insiro. Por exemplo, se eu inserir as seguintes coordenadas abaixo, recebo falso em vez de verdadeiro. O problema é que a coordenada (x, y) está dentro do retângulo.

Eu acredito que a lógica do meu código não está correta, especialmente com o resultado variável. Eu procurei por várias soluções online em diferentes instruções if-else e lógicas, entretanto, não consigo descobrir. Eu tentei mexer com a lógica invertendo os sinais sem sucesso.

Estou aberto a comentários sobre o que estou perdendo e como posso melhorar meu código. Obrigada.


Mapas e o assentamento do sul da Palestina, 1799–1948: uma análise histórica / GIS

Mapas históricos do Deserto de Negev, que compreende metade da área total da Palestina, podem ser vistos a partir de várias perspectivas cruzadas relacionadas a aspectos como sua contribuição para traçar padrões de assentamento e história agrícola, imperialismo e mapeamento e geografia legal de propriedade de terras e povo indígena. Aqui nos concentramos principalmente no primeiro tema, incorporamos novos métodos e demonstramos sua aplicação aos estudos em geografia histórica.

Desde o final do século 18, o Negev atraiu considerável atenção devido à sua localização estratégica abrangendo três continentes, sua história e sua arqueologia. Depois que as potências europeias reconheceram a importância geopolítica desta área em meados do século 19, várias pesquisas e esforços de mapeamento foram realizados. Neste estudo, revisamos 375 mapas históricos cobrindo partes ou todo o Negev entre 1799 e 1948. Esses mapas históricos são cruciais para a compreensão dos desenvolvimentos coloniais, bem como da paisagem e dos processos de povoamento e a sedentarização da população beduína. Escaneamos e retificamos esses mapas usando sistemas de informações geográficas (SIG) para permitir uma análise quantitativa de sua precisão e para revelar novos insights sobre os processos de assentamento e sedentarização. Considerando que o erro médio dos mapas que foram baseados em notas de exploradores durante a maior parte do século 19 eram da ordem de vários quilômetros, as várias pesquisas do Fundo de Exploração da Palestina (1872-1890) reduziram esses erros para a ordem de várias centenas de metros, e mais tarde os mapas produzidos pelos britânicos durante a Primeira Guerra Mundial e pelo British Mandatory Survey of Palestine obtiveram erros bem abaixo de 100 m. A análise cuidadosa desses mapas nos permite delinear a fronteira entre as terras cultivadas e o deserto, acompanhar o estabelecimento de novos assentamentos e quantificar o processo de sedentarização da população nômade de beduínos. Concluímos que a análise de mapas históricos com GIS fornece uma ferramenta para determinar sua precisão e, portanto, utilidade potencial para o estudo de tópicos como processos de liquidação e disputas legais sobre a propriedade da terra.


BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

FIGO. 1 é um diagrama de blocos funcional que descreve um veículo de acordo com uma modalidade de exemplo.

FIGO. 2 representa um veículo de exemplo que pode incluir todas ou algumas das funções descritas em conexão com o veículo em referência à FIG. 1

FIGO. 3 é um diagrama de blocos de um método de exemplo para detectar as condições climáticas, incluindo névoa usando sensores de veículo a bordo, de acordo com pelo menos algumas modalidades aqui descritas.

FIGO. 4 é um diagrama de blocos de métodos de exemplo para determinar objetos falsamente identificados no ambiente, de acordo com pelo menos algumas modalidades aqui descritas.

FIGO. 5 é um diagrama de blocos de métodos de exemplo para determinar outras indicações de condições meteorológicas sendo ensolaradas usando sensores de veículo a bordo, de acordo com pelo menos algumas modalidades aqui descritas.

FIGO. 6A é uma ilustração conceitual de exemplo de identificação de uma indicação de que uma condição climática do ambiente está ensolarado com base nas imagens da câmera.

FIGO. 6B é uma ilustração conceitual de exemplo de uma imagem capturada pelo veículo na FIG. 6A.

FIGO. 7 inclui uma ilustração de vista lateral conceitual de exemplo de identificação de uma indicação de que um ambiente de um veículo está ensolarado.


RESUMO

De acordo com um aspecto da presente divulgação, um sistema é fornecido. O sistema pode incluir pelo menos um meio de armazenamento e pelo menos um processador em comunicação com o pelo menos um meio de armazenamento. O pelo menos um meio de armazenamento pode incluir um conjunto de instruções para identificar uma ou mais estradas alvo. Quando o pelo menos um processador executa o conjunto de instruções, o pelo menos um processador pode ser direcionado para realizar uma ou mais das seguintes operações. O pelo menos um processador pode obter um mapa de calor associado a uma pluralidade de pontos de rastreamento de direção ao longo de uma pluralidade de estradas em uma região alvo, em que a pluralidade de estradas pode incluir uma ou mais estradas alvo e uma ou mais estradas de referência. O pelo menos um processador pode obter um mapa da rede rodoviária associado a uma ou mais estradas de referência na região alvo. O pelo menos um processador pode produzir um mapa de calor intermediário eliminando pixels no mapa de calor correspondentes a uma ou mais estradas de referência no mapa de rede rodoviária, eliminando pixels de fundo correspondentes ao fundo do mapa de calor e diminuindo o mapa de calor, e / ou diminuindo o mapa de calor. O pelo menos um processador pode determinar informações de coordenadas iniciais e informações de coordenadas finais associadas a uma ou mais estradas alvo com base no mapa de calor intermediário de acordo com uma transformação linear.

De acordo com outro aspecto da presente divulgação, um método é fornecido. O método pode ser implementado em um dispositivo de computação tendo pelo menos um processador, pelo menos um meio de armazenamento e uma plataforma de comunicação conectada a uma rede. O método pode incluir uma ou mais das seguintes operações. O pelo menos um processador pode obter um mapa de calor associado a uma pluralidade de pontos de rastreamento de direção ao longo de uma pluralidade de estradas em uma região alvo, em que a pluralidade de estradas pode incluir uma ou mais estradas alvo e uma ou mais estradas de referência. O pelo menos um processador pode obter um mapa da rede rodoviária associado a uma ou mais estradas de referência na região alvo. O pelo menos um processador pode produzir um mapa de calor intermediário eliminando pixels no mapa de calor correspondentes a uma ou mais estradas de referência no mapa de rede rodoviária, eliminando pixels de fundo correspondentes ao fundo do mapa de calor e diminuindo o mapa de calor, e / ou diminuindo o mapa de calor. O pelo menos um processador pode determinar informações de coordenadas iniciais e informações de coordenadas finais associadas a uma ou mais estradas alvo com base no mapa de calor intermediário de acordo com uma transformação linear.

De acordo com outro aspecto da presente divulgação, um meio legível por computador não transitório é fornecido. O meio legível por computador não transitório pode incluir um conjunto de instruções para identificar uma ou mais estradas alvo. Quando o conjunto de instruções é executado por pelo menos um processador, o conjunto de instruções pode direcionar o pelo menos um processador para executar uma ou mais das seguintes operações. O pelo menos um processador pode obter um mapa de calor associado a uma pluralidade de pontos de rastreamento de direção ao longo de uma pluralidade de estradas em uma região alvo, em que a pluralidade de estradas pode incluir uma ou mais estradas alvo e uma ou mais estradas de referência. O pelo menos um processador pode obter um mapa da rede rodoviária associado a uma ou mais estradas de referência na região alvo. O pelo menos um processador pode produzir um mapa de calor intermediário eliminando pixels no mapa de calor correspondentes a uma ou mais estradas de referência no mapa de rede rodoviária, eliminando pixels de fundo correspondentes ao fundo do mapa de calor e diminuindo o mapa de calor, e / ou diminuindo o mapa de calor. O pelo menos um processador pode determinar informações de coordenadas iniciais e informações de coordenadas finais associadas a uma ou mais estradas alvo com base no mapa de calor intermediário de acordo com uma transformação linear.

Em algumas modalidades, a pluralidade de pontos de rastreamento de direção pode ser obtida com base nas informações de posição associadas a uma pluralidade de veículos na região alvo.

Em algumas modalidades, o pelo menos um processador pode eliminar uma pluralidade de pixels correspondentes a uma ou mais estradas de referência no mapa de calor com base em um algoritmo de transformação de largura de curso (SWT).

Em algumas modalidades, o pelo menos um processador pode determinar uma linha de referência no mapa de calor ao longo de uma estrada de referência de uma ou mais estradas de referência. O pelo menos um processador pode determinar uma linha de eliminação vertical à linha de referência no mapa de calor. O pelo menos um processador pode eliminar pixels ao longo da linha de eliminação com base em um limite de gradiente.

Em algumas modalidades, a linha de referência pode ser uma linha central da estrada de referência.

Em algumas modalidades, o pelo menos um processador pode identificar uma interseção entre um primeiro grupo de pixels correspondente a um primeiro grupo de pontos de rastreamento de condução e um segundo grupo de pixels correspondente a um segundo grupo de pontos de rastreamento de condução no mapa de calor. O pelo menos um processador pode realizar uma primeira eliminação de pixels ao longo de uma primeira linha de referência associada ao primeiro grupo de pixels com base no limite de gradiente. O pelo menos um processador pode realizar uma segunda eliminação de pixels ao longo de uma segunda linha de referência associada ao segundo grupo de pixels com base no limite de gradiente. O pelo menos um processador pode determinar um resultado de eliminação de alvo com base em um resultado de sobreposição da primeira eliminação e da segunda eliminação.

Em algumas modalidades, o pelo menos um processador pode determinar um limite inicial correspondente a uma estrada alvo de uma ou mais estradas alvo no mapa de calor intermediário. O pelo menos um processador pode realizar uma evolução de conjunto de nível com base no limite inicial. O pelo menos um processador pode determinar um limite modificado com base na evolução do conjunto de níveis. O pelo menos um processador pode determinar pixels correspondentes à estrada alvo com base no limite modificado.

Em algumas modalidades, o mapa da rede rodoviária pode não estar associado a uma ou mais estradas alvo e o mapa de calor intermediário pode incluir uma ou mais linhas correspondentes a uma ou mais estradas alvo.

Em algumas modalidades, a transformação linear pode incluir uma transformação de Hough.

Características adicionais serão estabelecidas em parte na descrição que se segue, e em parte se tornarão aparentes para aqueles versados ​​na técnica após o exame do seguinte e dos desenhos que a acompanham ou podem ser aprendidas pela produção ou operação dos exemplos. As características da presente divulgação podem ser realizadas e obtidas pela prática ou uso de vários aspectos das metodologias, instrumentalidades e combinações estabelecidas nos exemplos detalhados discutidos abaixo.


Th & # 244ng tư 03/2020 / TT-BTNMT

MINISTÉRIO DOS RECURSOS NATURAIS E MEIO AMBIENTE
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REGULAMENTOS TÉCNICOS DA REDE NACIONAL DE NAVEGAÇÃO POR SATÉLITE

De acordo com a Lei sobre Topografia e Mapeamento datada de 14 de junho de 2018

De acordo com o Decreto nº 27/2019 / ND-CP de 13 de março de 2019 do Governo sobre a elaboração da Lei de Topografia e Mapeamento

De acordo com o Decreto nº 36/2017 / ND-CP de 4 de abril de 2017 do Governo que administra funções, tarefas, poderes e estrutura organizacional do Ministério de Recursos Naturais e Meio Ambiente

A pedido do Diretor-Geral da Agência de Cartografia, Pesquisa e Informação Geográfica, Diretor-Geral do Departamento de Ciência e Tecnologia e Diretor-Geral do Departamento de Assuntos Jurídicos

Ministro dos Recursos Naturais e Meio Ambiente promulga Circular sobre regulamentos técnicos sobre a rede nacional de navegação por satélite.

Esta Circular prescreve requisitos técnicos para navegações nacionais por satélite em levantamento e mapeamento.

Artigo 2. Entidades reguladas

Esta Circular se aplica às autoridades regulatórias, organizações e indivíduos envolvidos no desenvolvimento do fornecimento de rede nacional de navegação por satélite e uso da rede nacional de navegação por satélite em levantamento e mapeamento.

Artigo 3. Definições e abreviações

a) Serviço cinemático em tempo real (RTK) prestado pela rede nacional de navegação por satélite: refere-se a um serviço capaz de fornecer correções de dados processados ​​por pelo menos 3 estações nacionais de navegação por satélite para servir de levantamento e mapeamento com precisão em cm em tempo real

b) Amostragem de dados: refere-se a um período de tempo (em segundos) durante o qual a medição é registrada na memória do aparelho receptor

c) Montagem de antena: refere-se a um acessório para instalação de antena fixada na seção de base, capaz de estabilizar e permitir o ajuste de direção da antena, geralmente pré-fabricado de acordo com as normas internacionais

d) Chapa ZAM: refere-se a uma liga de aço com zinco - alumínio - magnésio desenvolvida para atender a nova linha de produtos, com avançada propriedade anticorrosiva e alta durabilidade, utilizada principalmente como material de construção de habitações.

a) GNSS: Sistema global de navegação por satélite

b) GPS: Sistema de posicionamento global desenvolvido pelos EUA

c) GLONASS: Sistema global de navegação por satélite desenvolvido pela Rússia

d) GALILEO: Sistema global de navegação por satélite desenvolvido pela UE e operado pela Agência Espacial Europeia

dd) BDS (BeiDou Navigation Satellite System): sistema global de navegação por satélite desenvolvido pela China

e) (Sistema de Satélite Quasi-Zenith): Sistema de navegação por satélite desenvolvido pelo Japão operando principalmente na Ásia - Austrália

g) IRNSS (Sistema Regional de Navegação por Satélite da Índia): sistema de navegação por satélite regional desenvolvido pela Organização de Pesquisa Espacial da Índia

h) IGS (International GNSS Service): Organizações internacionais que prestam serviços relacionados ao sistema GNSS

i) ITRF: Quadro de referência terrestre internacional

k) RINEX (Receiver Independent Exchange forma): Dados GNSS padrão seguindo o formato de dados ASCII para facilitar o processamento independente do aparelho de recepção ou software

l) VRS: Estação de referência virtual

m) MAC: conceito Mestre-Auxiliar

n) MAX: Serviço de correção utilizando solução de tecnologia MAC

o) i-MAX: serviço de correção utilizando correções de solução de tecnologia MAC

p) Base Única: Serviço de correção utilizando solução de tecnologia de base única

q) RTCM (Comissão Técnica de Rádio para Serviços Marítimos): Estrutura padrão de dados para transmissão de correção desenvolvida pela Comissão Técnica de Rádio para Serviços Marítimos

r) DVR (gravador de vídeo digital): Dispositivo eletrônico capaz de receber sinais de câmera digital para processamento e gravação de imagens em tempo real

s) FTTH (Fiber to the Home): solução de conexão de cabo simples transmitindo diretamente de provedores de rede para residências ou organizações

t) Linha alugada: uma forma de conexão direta entre os nós da rede que usam o canal de transmissão de dados alugado de forma independente

u) LAN (Local Area Network): refere-se a um sistema de rede para conectar computadores em pequena escala.

Artigo 4. Regulamentação geral da rede nacional de navegação por satélite

1. A rede nacional de navegação por satélite consiste em estações nacionais de navegação por satélite e um centro de controle e processamento central conectado via internet para garantir o recebimento contínuo e estável da data.

2. O centro de controle e processamento central consiste em um data center e salas de operação conectadas entre si via LAN, capazes de processar, calcular e fornecer serviços de levantamento, mapeamento, navegação de alta precisão e pesquisa científica.

3. A rede nacional de navegação por satélite é desenvolvida simultaneamente e em todo o país no sistema de coordenadas nacional VN-2000, sistema de altitude nacional calculado através da determinação de coordenadas regularmente e continuamente em uma base diária no ITRF com valor de gravidade e flutuação do valor de gravidade determinado a cada 10 anos .

4. O modelo geóide que serve à determinação da altura ortométrica é o modelo geóide desenvolvido em conformidade com o território do Vietname e divulgado pelo Ministério dos Recursos Naturais e Ambiente ao mesmo tempo que fornece serviços da rede nacional de navegação por satélite. Altura ortométrica (h) = H - N (em que H se refere à altura do elipsóide, N se refere ao Geóide deduzido do modelo de Geóide acima mencionado).

5. Algumas estações costeiras nacionais de navegação por satélite devem ser conectadas às estações oceanográficas mais próximas para monitorar o nível do mar para servir ao estabelecimento de sistemas nacionais de altitude, melhorar o modelo geóide e monitorar a elevação do nível do mar.

6. A rede nacional de navegação por satélite deve ser capaz de ser expandida e atualizada para satisfazer a demanda de uso e compatibilidade com a infraestrutura técnica e tecnológica dos sistemas de navegação por satélite atualmente ativos em todo o mundo.

ESTAÇÕES NACIONAIS DE NAVEGAÇÃO POR SATÉLITE

Artigo 5. Projeto geral da estação nacional de navegação por satélite

1. Estação nacional de navegação por satélite composta por 2 tipos projetados de acordo com as finalidades de uso da seguinte forma:

a) Estações de referência em operação contínua: distribuídas uniformemente em todo o território nacional, com distância média entre as estações de 150 km - 200 km, utilizadas como referência de coordenação nacional, pesquisa científica e serviço de levantamento e mapeamento. As posições de 24 estações de referência de operação contínua construídas 999representadas no Anexo 1 desta Circular, de 1 a 3 estações entre as quais participam da rede IGS

b) Estações em operação contínua: posicionadas entre estações de referência em operação contínua com distância média entre as estações de 50 km - 70 km, podendo essa distância ser aumentada até 100 km. As estações de operação contínua combinam-se com as estações de referência de operação contínua para criar uma rede nacional de navegação por satélite capaz de fornecer serviços de navegação em tempo real com precisão em cm e atender à maioria dos requisitos de precisão em levantamento e mapeamento.

2. O processo de design deve priorizar a instalação em áreas já equipadas com infraestrutura, como recursos naturais e monitor de meio ambiente, agências locais especializadas em recursos naturais e meio ambiente e Comitês de Pessoas de todos os níveis para reduzir gastos com investimento e operação, garantindo a estabilidade e segurança dos dados .

3. No final do processo de projeto preliminar, exiba as posições gerais de todas as estações nacionais de navegação por satélite em um mapa topográfico de nação 1: 1.000.000. A posição específica de cada estação deve ser exibida em um mapa topográfico nacional 1: 50.000 ou maior para servir como base para levantamento e escolha da localização da estação.

Artigo 6. Nomeação e numeração das estações nacionais de navegação por satélite

1. O nome de uma estação nacional de navegação por satélite deve incluir um nome completo e um nome abreviado. O nome completo deve ser a localização da estação. O nome abreviado consiste em 4 letras abreviadas do nome completo satisfatório para os seguintes requisitos:

a) Distinguível do nome completo e

b) Não repetir outros nomes na rede nacional de navegação por satélite e

c) Não repetir nomes de pontos de ligação na rede IGS (no que diz respeito aos pontos de ligação dentro da rede de navegação por satélite do IGS).

2. O número de uma estação nacional de navegação por satélite consiste em: as primeiras 2 letras são o código do país, as próximas 4 letras são o nome abreviado da estação, as próximas 3 letras são a ordem da estação dentro da rede nacional de navegação por satélite em que o contínuo As estações de referência de operação devem ser numeradas de 001 a 039 e as estações de operação contínua devem ser numeradas de 040. O número de cada estação nacional de navegação por satélite deve ser idiossincrático dentro da rede nacional de navegação por satélite.

Artigo 7. Levantamento e seleção da localização da estação nacional de navegação por satélite

1. Com base nos resultados do projeto preliminar das estações nacionais de navegação por satélite executado conforme especificado no Artigo 5 desta Circular, realizar levantamento físico na localização estimada da estação. A pesquisa visa coletar as seguintes informações:

a) Critérios relativos às informações básicas, incluindo informações sobre geografia natural, características, clima, tráfego, condições socioeconômicas, segurança local, etc.

b) Critérios relativos ao ambiente e cenário, incluindo informações sobre se os arredores da localização da estação de estimativa influenciam a qualidade do recebimento do sinal de satélite

c) Critérios relativos à infraestrutura, incluindo informações disponíveis sobre a infraestrutura local, bem como outras informações que servem de instalação e colocação de equipamentos

d) Critérios relativos ao satélite GNSS: coletar dados diretamente pelo aparelho de recepção GNSS em pelo menos 24 horas em medidor de calibração estimado com especificações estabelecidas no aparelho de recepção semelhante à operação oficial para analisar e avaliar a qualidade do recebimento do sinal de satélite na frequência monitorada avaliar interferência, obstrução e redução do sinal de cada satélite em um dia avaliar o impacto de outros sinais de rádio na área

dd) Critérios de medição e levantamento das condições atuais: medir diretamente as instalações das áreas, prestar atenção especial aos objetos de grande altura que potencialmente afetem a capacidade de recepção dos sinais dos aparelhos receptores

e) Critérios em relação às coordenadas nacionais e altitude nacional, incluindo o exame da presença e usabilidade de coordenadas, altitude e gravidade nas áreas para servir de medição e conexão

g) Critérios relativos às informações geológicas: fornecer uma avaliação geral sobre os caracteres geológicos, geomorfológicos e pedológicos no local de construção para a seção de base ò as estações de referência de operação contínua

h) Os detalhes de cada critério especificado nos pontos a, b, c, d, dd, eeg desta Cláusula estão especificados no Anexo 2 desta Circular. Ao final da pesquisa, as entidades que conduzem a pesquisa devem produzir relatórios finais da pesquisa com a confirmação dos participantes.

2. Com base no projeto preliminar combinado com o levantamento para selecionar a localização das estações nacionais de navegação por satélite, produzir o projeto oficial. O projeto oficial deve exibir todas as informações básicas da estação, a saber: nome, número, coordenada aproximada, distância das estações vizinhas, os símbolos usados ​​no projeto devem ser claros e consistentes. O projeto oficial deve ser apresentado em formato físico e digital.

Artigo 8. Construção da seção de base das estações nacionais de navegação por satélite

1. A seção de base de uma estação nacional de navegação por satélite deve ser construída em terreno estável e espaçoso, com 170 o de vista para o céu a partir da posição da antena. Não coloque placas de metal, árvores com copa larga, cercas de metal, etc. a 2 metros da seção da base para minimizar a interferência de caminhos múltiplos.

2. A seção de base deve ser feita de concreto armado com concreto grau M25 (de acordo com 39 TCVN 6025: 1995) ou superior. A seção da base deve ter a forma de um cilindro, de 0,3 m de raio, a altura da base até a posição de colocação da antena é de 4 metros. Casos especiais são prescritos da seguinte forma:

a) No caso de estruturas circundantes que afetem a recepção do sinal, pode aumentar a altura da seção de base em não mais do que 8 metros

b) No caso de uma seção de base ser posicionada em outras estruturas, pode-se diminuir a altura da seção de base para não inferior a 2 metros em relação ao telhado das referidas estruturas.

3. Uma montagem de antena deve ser fixada na parte superior da seção da base. O suporte da antena deve ser instalado fixo na seção de base, processado em aço inoxidável e capaz de realizar as seguintes funções: aperto da antena, retorno da antena à superfície plana e ajuste da orientação da antena (consulte o Anexo 3 desta Circular).

4. Marque 2 marcas de altitude na parte inferior da seção da base, uma das quais está acima da seção da base e a outra abaixo do nível do solo. No caso de seções de base instaladas em outras estruturas, coloque apenas 1 marca de altitude. Determine a distância vertical entre a marca de altitude e o ponto de referência da antena (ARP) com precisão de menos de 2 mm. A exibição da marca de altitude deve estar de acordo com o Anexo 4 desta Circular.

5. As seções de base das estações de referência de operação contínua de base somente devem ser construídas na superfície do solo, perfuradas e preenchidas com concreto armado até um nível estável. Os regulamentos sobre estações de referência de operação contínua de base devem estar de acordo com o Anexo 5 desta Circular.

6. As seções de base das estações de referência de operação contínua devem ser construídas acima do solo ou sobre estruturas arquitetônicas antigas. Os regulamentos das estações de operação contínua deverão obedecer ao Anexo 6 ​​desta Circular.

Artigo 9. Receptor de sinal de satélite de estações nacionais de navegação por satélite

1. A antena que recebe os sinais do satélite deve ser instalada no topo da seção da base através do suporte da antena, retornando à superfície plana a antena deve estar voltada para o norte verdadeiro com desvio não superior a ± 5 o; se exceder 5 o, registre o valor específico no diário. as antenas devem atender aos seguintes requisitos básicos:

a) Utilizar antenas com anéis de estrangulamento, capazes de receber todos os sinais (frequências) disponíveis dos sistemas de navegação por satélite no momento da instalação, tais como: GPS, GLONASS, GALILEO, BDS, QZSS incentivando o uso de antenas capazes de receber sinais que não são transmitidos por apenas planejado para ser transmitido a partir dos sistemas de navegação por satélite acima mencionados ou novos sistemas de navegação por satélite, como o IRNSS

b) O nome da antena deve ser incluído na lista de antenas cujo centro de fase recebe calibração absoluta pelo IGS

c) As antenas devem suportar umidade de até 100% de poeira e os padrões de resistência à água devem ser pelo menos IP67 de acordo com os stanrd3s do International Electrotechnichal Committee (IEC)

d) As antenas devem ser capazes de operar em temperaturas variando de -10 o C +70 o C

dd) As estações base de referência de operação contínua devem usar antenas com anéis de estrangulamento feitos de materiais Dorne-Margolin que são recomendados para outras estações

e) Use apenas cobertura de proteção hemisférica para antenas, não use cobertura de proteção cônica

g) Não desmonte as antenas quando as estações tiverem iniciado a operação, a menos que seja necessário consertar devido a danos no hardware.

2. Os receptores de sinais de satélite devem ser colocados em áreas secas e espaçosas e garantidas quanto ao funcionamento contínuo. Os receptores devem atender aos seguintes requisitos básicos:

a) Capaz de receber todos os sinais disponíveis dos sistemas de navegação por satélite no momento da instalação, tais como: GPS, GLONASS, GALILEO, BDS, QZSS

b) Possuir no mínimo 555 canais, dos quais pelo menos 12 devem ser atribuídos a cada frequência de cada um dos referidos sistemas de navegação por satélite

c) Capaz de pesquisar e receber sinais de satélites em ângulo de máscara de & lt10 o e eliminar interferência de multipercurso

d) Capaz de receber sinais com amostragem de dados de 1 segundo ou menos, extração de dados por meio de versões atuais do RTCM, como 2.x / 3.x, extração de dados via CRM, CMR +, NMEA-0183, etc. e suporte a Ntrip, TCP / IP e FTP

dd) Ter no mínimo 2 fontes de alimentação, suporte para conexão direta com sensores meteorológicos e inclinômetro

e) Ter todas as portas básicas, como RJ-45, USB, 3G / 4G / 5G, RS-232

g) Os padrões de resistência à poeira e água devem ser pelo menos IP67 de acordo com os stanrd3s do International Electrotechnichal Committee (IEC)

h) Capaz de operar em temperatura variando de -10 o C +65 o C

i) A memória interna pode armazenar dados por pelo menos 60 dias, suporta o anexo de memória estendida

k) O cabo de sinal dos receptores às antenas não deve exceder 70 metros. Se necessário, meça e avalie a qualidade do sinal antes da instalação oficial. Com relação a áreas com alta densidade de relâmpagos, defina a distância dos receptores às antenas o mais curta possível

l) A conexão entre antenas e receptores deve ser feita em tubos industriais de PVC ou PEAD e enterrados em nível subterrâneo, se necessário, podendo projetar transmissão exposta com prateleiras firmes e não deixar as linhas muito tensas. Qualquer extremidade conectada à antena 3 deve ser estanque, especialmente quando instalada em áreas costeiras para evitar corrosão e ferrugem

m) Os receptores são instalados para receber sinal 24 horas continuamente de todos os satélites visíveis com amostragem de dados de 1 segundo ângulo de máscara nos receptores é 0 o

3. Os receptores do sinal de navegação por satélite e outros equipamentos auxiliares devem ser colocados no gabinete do equipamento com ventiladores que são ligados / desligados automaticamente por meio de relés de sensor térmico para reduzir a temperatura no gabinete (o design do gabinete é ilustrado no Anexo 7 desta Circular) .

4. O gabinete do equipamento deve ser colocado em ambiente interno, em casos especiais em que a distância das salas à seção de base das antenas seja muito grande ou não haja mais espaço para colocação nas salas, o gabinete poderá ser colocado ao ar livre. Relativamente às zonas com condições climatéricas desfavoráveis ​​nomeadamente temperatura elevada, precipitação anual elevada ou segurança insuficiente, ao colocar o armário dos equipamentos no exterior, construir edifícios que garantam a segurança do armário (a concepção dos edifícios encontra-se ilustrada no Anexo 8 desta Circular).

Artigo 10. Sensores meteorológicos

1. No caso de sensores meteorológicos serem integrados em estações nacionais de navegação por satélite para servir à investigação científica, melhorar o cálculo e o modelo meteorológico da investigação, os sensores instalados devem ser equipamentos especializados todos os sensores meteorológicos devem ser inspeccionados quanto ao cumprimento dos requisitos técnicos antes da instalação.

2. Os sensores meteorológicos devem ser instalados próximos às antenas que recebem os sinais de navegação por satélite, mas não devem interferir no recebimento do sinal ou causar qualquer interferência, devem determinar a distância vertical do ponto de referência da antena (ARP) aos sensores de pressão atmosférica dos sensores meteorológicos com menos de 1 cm de precisão.

3. Requisitos básicos de sensores meteorológicos:

a) Precisão ao medir a pressão atmosférica ≤ ± 0,1 hPa

b) Precisão ao medir a umidade relativa: ≤ ± 2%

c) Precisão ao medir a temperatura: ≤ ± 0,1 o C

d) As antenas devem ser capazes de operar em temperaturas variando de -10 o C +60 o C

4. Durante a operação, examine regularmente todos os sensores, especialmente os sensores de temperatura e tome medidas imediatas para reparar ou substituir. O exame, a manutenção, a reparação e a substituição obedecem ao disposto no artigo 7º, artigo 8º e artigo 9º da Circular n.º 70/2015 / TT-BTNMT de 23 de dezembro de 2015 do Ministério dos Recursos Naturais e Ambiente sobre os regulamentos técnicos para estações automáticas de meteorologia e hidrologia .

Artigo 11. Fonte de alimentação

1. Cada estação de navegação por satélite deve ter 2 fontes de alimentação: uma fonte de alimentação principal e uma fonte de alimentação de reserva. No qual, a fonte de alimentação principal deve ser alimentada pela rede elétrica nacional enquanto a fonte de alimentação de reserva é alimentada por sistema UPS, bateria recarregável, etc. para manter a operação contínua dos equipamentos da estação por pelo menos 48 horas. Em áreas com muitas horas diurnas anuais, a fonte de alimentação de backup pode ser o sistema de painel solar.

2. O equipamento de alimentação da estação nacional de navegação por satélite deve ser gerido por distribuidor com capacidade de comutação automática entre a alimentação principal e a alimentação de reserva.

3. todos os componentes elétricos devem ser equipados com estabilizadores de energia para garantir a segurança de todo o sistema.

Artigo 12. Solução de transmissão de dados

1. todas as estações nacionais de navegação por satélite devem ter conexão estável à Internet para servir a transmissão de dados para o controle central e estações de processamento. A conexão com a Internet deve ser projetada especificamente para a transmissão de dados da estação e não para qualquer outro propósito para garantir a segurança e proteção dos dados e a largura de banda de transmissão.

2. Além da conexão de internet primária que é um cabo FTTH (ou linha alugada), cada estação nacional de navegação por satélite deve ter uma conexão de internet de backup que seja um cabo FTTH de um provedor de serviços de internet que não seja o provedor de serviços de internet que fornece a conexão de internet principal ou use a solução de conexão 3G / 4G / 5G em áreas com sinal 3G / 4G / 5G estável. Cada conexão FTTH deve ser fornecida com um endereço IP estático para garantir uma transmissão de dados estável.

3. As estações centrais de controlo e processamento devem estar equipadas com 2 ligações à Internet por cabo FTTH (ou linha alugada) fornecidas por 2 fornecedores de serviços de Internet diferentes. Cada conexão à Internet deve ser fornecida com pelo menos 1 endereço IP estático. Ambas as conexões devem ter largura de banda adequada para receber os dados transmitidos das estações de navegação por satélite e fornecer serviços para os usuários de forma contínua e ininterrupta.

4. A fim de garantir a qualidade do fornecimento de serviços cinemáticos em tempo re33l, a latência média permissível para transmissão de dados de estações de navegação por satélite para estações de controle e processamento centrais é & lt50ms para conexão FTTH (ou linha alugada) e & lt100ms para conexão 3G / 4G / 5G .

Artigo 13. Proteção contra raios

1. O sistema de proteção direta contra raios visa garantir a segurança dos equipamentos das estações nacionais de navegação por satélite. Instale eletrodos de aterramento de acordo com a Circular nº 26/2016 / TT-BTTTT de 7 de dezembro de 2016 do Ministério da Informação e Comunicações anexado ao Regulamento Técnico Nacional sobre aterramento de estações de telecomunicações.

2. Equipamentos potencialmente atingidos por raios devem ser equipados com dissipadores de raios e dispositivos de proteção contra sobretensão compostos por: fonte de alimentação, condutor conectando antenas com receptores de sinal de satélite, condutor conectando sensores meteorológicos com receptores de sinal de satélite (se houver).

CALIBRAÇÃO NA REDE NACIONAL DE NAVEGAÇÃO POR SATÉLITE

Artigo 14. Calibrar e determinar as coordenadas VN-2000 da rede nacional de navegação por satélite

1. Usar coordenadas nacionais de nível 0 na área como pontos de partida para a rede de calibração em caso de expansão ou intensificação das estações nacionais de navegação por satélite, podendo usar estações de navegação por satélite ativas nas áreas para usar como pontos de partida para a rede de calibração. Os pontos de partida devem ser distribuídos uniformemente dentro da rede de calibração. O número de pontos de partida deve depender do número de estações nacionais de navegação por satélite que precisam ser calibradas, mas não devem ser inferiores a 5 pontos.

2. Os receptores GNSS posicionados em coordenadas nacionais de nível 0 devem ser receptores multifrequenciais que devem ser capazes de receber pelo menos sinais L1 / L2 dos sistemas GPS e GLONASS. O período de monitoramento simultâneo e contínuo não deve ser inferior a 24 horas, a partir das 7h ( Hora do Vietnã) a amostragem de dados é de 15 segundos, utilizando o método de medição estática com ângulo de máscara de 10 o. Os receptores instalados nas estações nacionais de navegação por satélite devem ser configurados conforme especificado no Ponto m Cláusula 2 Artigo 9º desta Circular.

3. O cálculo e o processamento devem ser realizados por software de processamento GNSS comum durante o cálculo e processamento das linhas de base, deve usar a órbita final para calcular. A variação das posições dos pontos após o cálculo do ajuste não deve exceder 2 cm. O processo de cálculo deve estar de acordo com a Circular nº 06/2009 / TT-BTNMT de 18 de junho de 2009 do Ministério de Recursos Naturais e Meio Ambiente anexando Regulamentos Técnicos sobre o desenvolvimento de rede coordenada nacional.

Artigo 15. Calibragem e determinação da altitude das estações nacionais de navegação por satélite

1. Estabeleça grades de altitude independentes para determinar a altitude dos pontos na rede de navegação nacional. Projete uma grade única, cada uma das quais deve utilizar pelo menos 2 pontos na rede nacional de nivelamento de alto nível nas áreas como pontos de partida. O projeto, a calibração e o cálculo da altitude devem estar de acordo com a Decisão nº 11/2008 / QD-BTNMT de 18 de dezembro de 2008 do Ministério dos Recursos Naturais e Meio Ambiente anexada ao Regulamento Técnico Nacional sobre o desenvolvimento de malha de nivelamento.

2. Para pontos afiliados a estações de referência de operação contínua de base: o projeto, a calibração e o cálculo devem ser executados 999 de acordo com os procedimentos de medição de elevação de segundo grau. Os pontos de altitude nacionais que servem como pontos de partida devem ser pontos de altitude de segundo e terceiro graus. O fechamento entre 2 medições e entre 2 pontos de alta categoria não deve exceder ± 4√eu para planícies e ± 5√eu para regiões montanhosas (L se refere ao comprimento do espaço medido em km).

3. Para pontos afiliados a estações de referência em operação contínua: o projeto, a calibração e o cálculo devem ser executados 999 de acordo com os procedimentos de medição de elevação de terceiro grau. Os pontos de altitude nacionais que servem como pontos de partida devem ser pontos de altitude de primeiro, segundo e terceiro graus. O fechamento entre 2 medições e entre 2 pontos de categoria alta não deve exceder ± 10√L para planícies e ± 12√L para regiões montanhosas (L se refere ao comprimento do espaço medido em km).

4. A calibração e determinação da altitude das estações de navegação nacionais devem ser realizadas para todos os pontos conforme especificado na Cláusula 4 Artigo 8 desta Circular. A diferença vertical no meio da marca de altitude e ARP é determinada por réguas de aço especializadas ou instrumentos de medição com precisão equivalente e registrados separadamente das leituras ortométricas.

Artigo 16. Calibragem e determinação do valor gravitacional das estações nacionais de navegação por satélite

1. Com base nos pontos gravitacionais básicos e nos pontos gravitacionais de primeiro grau em áreas medidas, projete grades de medição conectadas à rede nacional de navegação por satélite com precisão de gravidade de segundo grau de acordo com o método de medição de gravidade relativa. Cada grade deve utilizar pelo menos 2 pontos na rede de gravidade nacional de alto nível nas áreas como pontos de partida.

2. A posição para determinar o valor gravitacional nas estações nacionais de navegação por satélite é a marca da altitude gravada na seção da base. A variação de referência da aceleração gravitacional após ter sido ajustada não deve exceder 0,05mGal.

3. Use dispositivos de medição da gravidade com precisão de pelo menos 0,03 mGal para determinar o valor gravitacional para a rede nacional de navegação por satélite.

Artigo 17. Conexão da rede nacional de navegação por satélite com o ITRF

1. A rede nacional de navegação por satélite deve ser ligada ao ITRF através de estações afiliadas à rede de fornecedores internacionais de serviços GNSS, IGS da área. Todos os pontos da rede nacional de navegação devem ser processados ​​e calculados de forma regular e diária no ITRF com precisão ≤ 2mm.

2. Use dados GNSS de pelo menos 5 estações dentro da rede IGS, priorize estações com dados estáveis ​​e estações que foram construídas não recentemente e outras figuras relacionadas a estações de acordo com a recomendação do IGS.

3. Use software com alta precisão, nomeadamente Bernese, GAMIT / GLOBK, etc. para fazer o cálculo. Durante o processo de cálculo, além do valor GNSS, use outros dados relacionados para aumentar a precisão, tais como: números sobre antenas pós-inspecionadas de IGS, horários de satélite precisos, rotação dos pólos da Terra, modelos atualizados de impacto de maré, modelo de troposfera, modelo da ionosfera, etc.

4. O cálculo deve ser realizado diariamente, a partir das 12h (hora UTC), utilizando dados GNSS com amostragem de dados de 30 segundos para o cálculo. Os resultados gerados devem servir de base para a determinação do deslocamento da plataforma, deslocamento vertical, desenvolvimento do quadro de referência e sistemas de coordenadas dinâmicas nacionais e determinação do parâmetro de transformação para transformação entre o sistema de coordenadas nacional VN-2000 e o ITRF.

ESTAÇÃO DE PROCESSAMENTO E CONTROLE CENTRAL

Artigo 18. Estação central de controle e processamento

1. A estação central de controle e processamento calcula, processa e presta serviços da rede nacional de navegação por satélite. A estação central de controle e processamento deve ser colocada em uma área com infraestrutura técnica segura, rede nacional estável, velocidade de Internet rápida e garantida em termos de segurança, ordem, proteção de dados e segurança.

2. A estação central de controle e processamento deve ser capaz de receber dados continuamente das estações de navegação satellit3 nacionais, calcular, processar e fornecer serviços aos usuários prontamente 24 horas / 7 dias.

3. A estação central de controlo e processamento deve ser capaz de processar e calcular as coordenadas dos pontos da rede nacional de navegação por satélite dentro do ITRF com precisão em mm.

4. A estação central de controle e processamento deve ser capaz de fornecer serviços cinemáticos em tempo real com alta precisão para os usuários de forma rápida, precisa e imediata via Internet.

5. A estação central de controle e processamento deve ser b3 capaz de conduzir o pós-processamento com relação aos valores GNSS off-line.

6. A estação central de controlo e processamento deve ser capaz de controlar, estabelecer a configuração e monitorizar a operação das estações nacionais de navegação por satélite de forma regular, contínua e remota através da Internet.

7. A estação central de controle e processamento deve ser capaz de monitorar a operação dos instrumentos de medição GNSS utilizando serviço cinemático em tempo real.

8. A estação central de controlo e processamento deve ter capacidade para gerir as contas que dispõem e utilizam os serviços prestados pela rede nacional de navegação por satélite.

9. A estação central de controle e processamento deve auxiliar no cálculo de valores relacionados às camadas atmosféricas com base em dados GNSS combinados com dados de sensores meteorológicos em estações nacionais de navegação por satélite.

10. A estação central de controle e processamento deve ser b3 capaz de armazenar dados GNSS coletados de estações nacionais de navegação por satélite no formato RINEX V2.x, V3.x. O período de armazenamento é prescrito da seguinte forma:

a) Armazenamento permanente de dados com amostragem de dados de 30 segundos

b) Pelo menos 20 anos para dados com amostragem de dados de 15 segundos (exceto para solicitação especial)

c) Pelo menos 10 anos para dados com amostragem de 1 segundo

d) Permanente para os resultados dos cálculos relativos ao desenvolvimento do quadro nacional de referência e sistema de coordenadas.

11. A estação central de controle e processamento deve ter segurança multicamadas para garantir a segurança dos dados da rede nacional de navegação por satélite e dos usuários.

12. A estação central de controle e processamento deve ser capaz de fazer backup dos dados automaticamente em uma base periódica para garantir a segurança dos dados.

Artigo 19. Data center

1. Os data centers devem ser alimentados por rede elétrica nacional estável e de qualidade com 3 fases e gerador de energia de reserva para fornecer energia adequada em caso de falta de energia.

2. Fonte de alimentação ininterrupta de alta capacidade (UPS) para sustentar todo o sistema de equipamento do centro, incluindo servidores, condicionadores de ar, dispositivos auxiliares, etc. em pelo menos 30 minutos, geradores de energia de reserva e UPS são recomendados para serem configurados 1 + 1.

3. Os data centers devem ser resfriados por sistemas de ar condicionado que operem em turnos, de forma contínua, e sejam capazes de controlar a temperatura com precisão de ± 1 o C e a umidade com precisão de ± 5%.

4. Os data centers devem ter pisos mecânicos ou camadas de isolamento elétrico. O sistema de energia e o equipamento devem ser instalados com dissipadores de raios e dispositivos de proteção contra sobretensão.

5. Os centros de dados devem ser instalados com sistemas de alarme de incêndio capazes de detectar fumaça antecipadamente, alertar automaticamente e suprimir o incêndio automaticamente.

6. Os centros de dados devem ter um sistema de câmeras de vigilância conectado ao DVR para monitorar as situações dentro e fora dos centros de dados regularmente e continuamente.

7. Os centros de dados devem ter sistemas de servidor potentes o suficiente, levando em consideração o elemento de backup, sistema de comutação operando em paralelo com mecanismo de backup ideal. Os sistemas de cabos devem ser organizados, flexíveis e reutilizáveis. Todas as cabines, racks, painéis e cabos devem ser etiquetados de maneira memorável e expansível.

PRESTAÇÃO E USO DE SERVIÇOS DA REDE NACIONAL DE NAVEGAÇÃO POR SATÉLITE

Artigo 20. Serviços prestados pela rede nacional de navegação por satélite

1. Fornecimento de dados GNSS com respeito ao tipo de dados com amostragem de dados de 30 segundos, 15 segundos e 1 segundo no formato RINEX servindo pós-processamento no período especificado na Cláusula 10 Artigo 18 desta Circular.

2. Fornecimento de serviços de cálculo e processamento de rede GNSS com precisão de mm no ITRF.

3. Fornecimento de processamento de valor GNSS e serviços de cálculo para usuários on-line mediante solicitação pessoal.

4. Fornecimento de serviços cinemáticos em tempo real dentro do sistema de coordenadas nacional VN-2000 e sistema nacional de altitude por meio da aplicação de solução de rede (Rede RTK), como: VRS, MAX, iMAX ou Base Singe, etc. para usuários.

5. Serviços prestados pela rede nacional de navegação por satélite utilizada no levantamento e criação de mapas topográficos, desenvolvimento e atualização de levantamento de bases de dados geológicos nacionais e criação de mapas cadastrais, pesquisas científicas e outras atividades de levantamento, cartografia.

Artigo 21. Usando serviços cinemáticos em tempo real

1. Os instrumentos de medição GNSS móveis que utilizam serviços cinemáticos em tempo real devem satisfazer os seguintes requisitos básicos:

a) Instrumentos de medição GNSS multibanda móveis, capazes de receber todos os sinais de sistemas populares de navegação por satélite, tais como: GPS, GLONASS, GALILEO, BDS

b) Capaz 3 de estabelecer conexão via protocolo Ntrip e receber correções de dados RTCM v3.x com pacotes de mensagem de 1021-1027

c) Receber sinais de sistemas de navegação por satélite em boas condições de tempo.


Determinando o sistema de coordenadas da imagem a ser georreferenciada? - Sistemas de Informação Geográfica

1. Um método de usar pelo menos um controlador central, pelo menos um controlador de semáforo inteligente e pelo menos um outro controlador inteligente para controlar o tráfego e semáforos e distribuir seletivamente mensagens de aviso aos motoristas, compreendendo os atos de:

(a) obtenção de informações de tráfego de várias unidades de informações de tráfego,

(b) transmitir as informações de tráfego para pelo menos um controlador central,

(c) usar o controlador central para determinar parâmetros de congestionamento de tráfego e informações de aviso,

(d) usando ainda o congestionamento derivado e informações de aviso como variáveis ​​de entrada para um controlador de lógica difusa para derivar sinais de controle de divisão de fase de semáforo,

(e) transmitir informações de controle de divisão de fase de semáforo para um ou mais controladores de semáforo inteligentes,

(f) definir as divisões de fase de semáforo em pelo menos um semáforo e transmitir uma mensagem de confirmação de volta ao controlador central,

(g) transmitir ainda sinais de informação de aviso de tráfego de pelo menos um controlador central, os referidos sinais de informação de aviso de tráfego definindo a natureza de pelo menos uma situação de tráfego a ser evitada, coordenadas geográficas da situação de tráfego e um nível de indicação de evitação para o tráfego identificado situações,

(h) receber os referidos sinais de informação de aviso de transmissão em pelo menos um outro controlador de tráfego inteligente,

(i) determinar as coordenadas geográficas de pelo menos um outro controlador de tráfego inteligente receptor,

(j) comparar as coordenadas do controlador de tráfego inteligente receptor com as coordenadas da situação de tráfego a ser evitada e calcular a distância entre esse controlador inteligente e a situação,

(k) usando o nível recebido de indicação de evitação e a distância derivada como entradas de variável difusa para um segundo controlador de lógica difusa localizado no controlador inteligente receptor para derivar uma mensagem de aviso de perigo para a situação de tráfego a ser evitada em relação à localização do receptor controlador inteligente e

(i) indicando de forma inteligível a mensagem de advertência de perigo aos motoristas.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos outros controladores de tráfego inteligentes do ato (h) é um controlador para um sinal de alerta de tráfego de localização fixa com coordenadas geográficas conhecidas.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos outros controladores de tráfego inteligentes do ato (h) é um controlador para um sinal de alerta de tráfego portátil e onde as coordenadas geográficas desse sinal portátil são determinadas usando sinais de localização de satélite GPS.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cálculo de lógica difusa do ato (d) é feito em um controlador central.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cálculo de lógica difusa do ato (d) é feito em um controlador inteligente de semáforo.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos outros controladores de tráfego inteligentes do ato (h) está localizado em um veículo motorizado, as coordenadas GPS desse veículo motorizado são calculadas no veículo e o cálculo de lógica difusa determina o grau de perigo é feito no veículo.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos outros controladores de tráfego inteligentes do ato (h) está localizado em um sinal de alerta de tráfego e pelo menos um desses controladores de tráfego inteligentes está localizado em um veículo motorizado.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos controladores inteligentes de semáforo inclui uma câmera de televisão usada para monitorar o tráfego em um cruzamento e transmitir sinais de informação de vídeo para pelo menos um controlador central.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das situações de tráfego a serem evitadas indicadas no ato (g) é uma interseção com divisões de fase de semáforo incomuns, conforme calculado usando o cálculo de lógica difusa do ato (d).

10. Método de uso de um controlador de semáforo inteligente para controlar o tráfego em um cruzamento com semáforos, caracterizado pelo fato de que compreende os atos de:

(a) obtenção de informações de tráfego de várias unidades de informações de tráfego,

(b) transmitir a referida informação de tráfego para o referido controlador de semáforo inteligente,

(c) usar o referido controlador de semáforo inteligente para determinar os parâmetros de congestionamento de tráfego,

(d) usando ainda as informações de congestionamento derivadas como variáveis ​​de entrada para um controlador de lógica difusa para derivar sinais de controle de divisão de fase de semáforo,

(e) definir as divisões de fase do semáforo em um semáforo e transmitir uma mensagem de confirmação de volta para o controlador de semáforo inteligente.

11. Método de uso de pelo menos um controlador central e pelo menos um controlador inteligente para controlar o tráfego e semáforos e distribuir seletivamente mensagens de aviso aos motoristas, caracterizado pelo fato de que compreende os atos de:

(a) obtenção de informações de tráfego de várias unidades de informações de tráfego, em que as unidades de informações de tráfego são unidades de aviso de veículo em que cada uma das unidades de aviso de veículo compreende ainda:

(i) um receptor que recebe e analisa sinais de comunicação de pelo menos um controlador central,

(ii) um receptor de satélite que recebe e analisa sinais de comunicação de um sistema de posicionamento de satélite e determina a localização geográfica atual de cada uma das unidades de alerta,

(iii) um transmissor que gera e transmite dados para o pelo menos um controlador central,

(iv) um indicador de alarme que indica uma situação de tráfego relevante ou emergência, e

(v) um processador de lógica difusa,

(vi) um sistema de comunicação que se comunica com o processador de lógica difusa que determina e calcula se as mensagens de aviso recebidas são relevantes para cada uma das unidades de aviso de veículo e comunica avisos de veículo com base nas mensagens de aviso recebidas e a localização geográfica atual de cada um as unidades de aviso do veículo,

(b) transmitir as informações de tráfego para pelo menos um controlador central,

(c) usar o controlador central para determinar parâmetros de congestionamento e informações de aviso,

(d) transmitir os parâmetros de congestionamento e as informações de aviso de pelo menos um controlador central para o controlador inteligente, e

(e) usar os controladores inteligentes para determinar a ação apropriada com base nos parâmetros de congestionamento e nas informações de alerta.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o processador difuso usa os resultados dos cálculos de lógica difusa no controlador central para determinar as divisões de fase do semáforo e ainda usa as divisões de fase do semáforo como variáveis ​​de entrada no cálculo dos avisos do veículo, criando assim um série de cálculos de lógica difusa dependente.

13. Um método de usar pelo menos um controlador central e pelo menos um controlador inteligente, o controlador central inteligente compreende uma pluralidade de controladores centrais e em que cada uma das unidades de aviso do veículo é capaz de determinar de qual dentre a pluralidade de controladores centrais é para receber transmissão de dados com base na localização geográfica atual de cada uma das unidades de aviso de veículos para controlar o tráfego e semáforos e distribuir seletivamente mensagens de aviso aos motoristas compreendendo os atos de:

(a) fornecer às unidades de alerta do veículo recursos de reconhecimento de áudio e voz,

(b) obter informações de tráfego de várias unidades de informações de tráfego, em que as unidades de informações de tráfego são unidades de aviso de veículos em que cada uma das unidades de aviso de veículos compreende ainda:

(i) um receptor que recebe e analisa sinais de comunicação de pelo menos um controlador central,

(ii) um receptor de satélite que recebe e analisa sinais de comunicação de um sistema de posicionamento de satélite e determina a localização geográfica atual de cada uma das unidades de alerta,

(iii) um transmissor que gera e transmite dados para o pelo menos um controlador central,

(iv) um indicador de alarme que indica uma situação de tráfego relevante ou emergência, e

(c) determinar se o áudio ou fala reconhecida é indicativo de uma situação de emergência ou perigosa,

(d) transmitir mensagens de aviso ao controlador central quando o áudio ou voz indicativos de uma situação de emergência ou perigosa forem detectados,

(e) transmitir as informações de tráfego para pelo menos um controlador central,

(f) usar o controlador central para determinar parâmetros de congestionamento, informações de aviso e mensagens de aviso,

(g) transmitir os parâmetros de congestionamento, as informações de aviso e as mensagens de aviso de pelo menos um controlador central para o controlador inteligente, e

(h) usar os controladores inteligentes para determinar a ação apropriada com base nos parâmetros de congestionamento, informações de aviso e mensagens de aviso.

14. Método de uso de pelo menos um controlador central e pelo menos um controlador inteligente para controlar o tráfego e semáforos e distribuir seletivamente mensagens de aviso aos motoristas, caracterizado pelo fato de que compreende os atos de:

(a) fornecer uma pluralidade de controladores de semáforo,

(b) fornecer controladores de semáforo com processadores de lógica difusa, em que os processadores de lógica difusa calculam a divisão de fase de semáforo correta e determinam se as mensagens de aviso recebidas são relevantes para cada uma das unidades de informação de tráfego,

(c) configurar os controladores de semáforo para receber dados do controlador central, para transmitir dados para o controlador central, para transmitir dados de pelo menos algumas das unidades de informação de tráfego e para receber dados de pelo menos algumas das informações de tráfego unidades,

(d) obtenção de informações de tráfego de várias unidades de informações de tráfego,

(e) transmitir as informações de tráfego para pelo menos um controlador central,

(f) usar o controlador central para determinar parâmetros de congestionamento e informações de aviso,

(g) transmitir os parâmetros de congestionamento e as informações de aviso de pelo menos um controlador central para o controlador inteligente, e

(h) usar os controladores inteligentes para determinar a ação apropriada com base nos parâmetros de congestionamento e nas informações de aviso.

15. Método de uso de pelo menos um controlador central e pelo menos um controlador inteligente para controlar o tráfego e semáforos e distribuir seletivamente mensagens de aviso aos motoristas, caracterizado pelo fato de que compreende os atos de:

(a) obtenção de informações de tráfego de várias unidades de informações de tráfego,

(b) transmitir as informações de tráfego para pelo menos um controlador central,

(c) usar o controlador central para determinar parâmetros de congestionamento e informações de aviso,

(d) transmitir os parâmetros de congestionamento e as informações de aviso de pelo menos um controlador central para o controlador inteligente, e

(e) usar os controladores inteligentes para determinar a ação apropriada com base nos parâmetros de congestionamento e nas informações de alerta

(f) fornecer uma pluralidade de sinais de alerta móveis na estrada, em que cada um dos sinais de alerta na estrada inclui um circuito de recepção para receber dados de pelo menos um controlador central e pelo menos algumas das unidades de informação de tráfego também inclui receptores de sistema de posicionamento global para determinar localização dos sinais de alerta na estrada.

16. O método, de acordo com a reivindicação 15, compreende ainda os atos de fazer com que os processadores difusos dos sinais de alerta do lado da estrada usem os resultados do cálculo de lógica difusa para determinar as divisões de fase do semáforo e tendo os processadores difusos ainda mais as divisões de fase do semáforo como variáveis ​​de entrada no cálculo de mensagens de aviso, criando assim uma série de cálculos de lógica difusa dependente.

17. Método para usar pelo menos um controlador central e pelo menos um controlador inteligente para controlar o tráfego e semáforos e distribuir seletivamente mensagens de aviso aos motoristas, caracterizado pelo fato de que compreende os atos de:

(a) obtenção de informações de tráfego de várias unidades de informações de tráfego,

(b) transmitir as informações de tráfego para pelo menos um controlador central,

(c) usar o controlador central para determinar parâmetros de congestionamento e informações de aviso,

(d) transmitir os parâmetros de congestionamento e as informações de aviso de pelo menos um controlador central para o controlador inteligente,

(e) usar os controladores inteligentes para determinar a ação apropriada com base nos parâmetros de congestionamento e nas informações de aviso, e

(f) usando a lógica difusa para determinar a divisão de fase de semáforo ótima com base nas informações de tráfego das unidades de informações de tráfego.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a etapa de usar lógica difusa compreende ainda o ato de determinar a divisão de fase de semáforo ideal em cada um dos controladores inteligentes.

19. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a etapa de usar lógica difusa compreende ainda o ato de determinar a divisão de fase de tráfego ótima em pelo menos um controlador central.

20. Método para usar pelo menos um controlador central e pelo menos um controlador inteligente para controlar o tráfego e semáforos e distribuir seletivamente mensagens de aviso aos motoristas, caracterizado pelo fato de que compreende os atos de:

(a) obtenção de informações de tráfego de várias unidades de informações de tráfego,

(b) transmitir as informações de tráfego para pelo menos um controlador central,

(c) usar o controlador central e controladores de lógica difusa para executar regras de inferência de lógica difusa a partir de uma base de regra difusa para determinar os parâmetros de congestionamento e as informações de aviso e a ação apropriada,

(d) transmitir os parâmetros de congestionamento e as informações de aviso de pelo menos um controlador central para o controlador inteligente, e

(e) usar os controladores inteligentes para determinar a ação apropriada com base nos parâmetros de congestionamento e nas informações de aviso, e

(f) usar controladores de lógica difusa para executar regras de inferência de lógica difusa a partir de uma base de regras difusa para determinar os parâmetros de congestionamento e as informações de aviso e a ação apropriada.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que compreende ainda os atos de:

(a) definir variáveis ​​de entrada e variáveis ​​de saída como membros de conjuntos difusos com graus de pertinência determinados por funções de pertinência,

(b) usar a base de regra difusa para definir um sistema de inferência difusa em que a base de regra difusa é baseada no conhecimento especializado para controle do sistema com base em valores observados de variáveis ​​de controle,

(c) usando as variáveis ​​de entrada para definir as funções de pertinência usadas pela base de regra difusa,

(d) usando um mecanismo de raciocínio para executar a base de regra difusa e o sistema de inferência difusa, e

(e) usando as funções de pertinência para converter as variáveis ​​de entrada em variáveis ​​de saída que definem as variáveis ​​de controle.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que uma das funções de associação é uma associação difusa para fluxo de tráfego.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que um dos conjuntos difusos para a associação difusa é um fluxo de tráfego baixo.

24. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que um dos conjuntos difusos para a associação difusa é um fluxo de tráfego médio.

25. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que um dos conjuntos difusos para a associação difusa é um alto fluxo de tráfego.

26. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que uma das funções de associação é uma associação difusa para uma divisão de fase de semáforo.

27. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que um dos conjuntos difusos para a associação difusa é uma divisão de fase de semáforo curto.

28. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que um dos conjuntos difusos para a associação difusa é uma divisão de fase de semáforo normal.

29. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que um dos conjuntos difusos para a associação difusa é uma divisão de fase de semáforo longa.

30. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que uma das funções de associação é uma associação difusa para fluxo de tráfego e em que uma das funções de associação é uma associação difusa para uma divisão de fase de semáforo e compreende ainda o ato de usar a base de regra difusa para determinar as divisões de fase de semáforo com base no fluxo de tráfego de várias direções de uma interseção e em fatores externos na interseção.

31. Método, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que compreende ainda os atos de:

(a) comunicar cálculos de lógica difusa para o pelo menos um controlador central que controla a interseção,

(b) implementar a respectiva divisão de fase do semáforo para a interseção,

(c) detecção de divisão de fase de semáforo anormal para a interseção, e

(d) transmitir sinais de aviso para as respectivas unidades de informação de tráfego se for detectada uma divisão anormal de fase de semáforo.

32. Método, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o ato de transmitir sinais de aviso compreende ainda os atos de:

(a) comparar as localizações geográficas das unidades de informações de tráfego que estão nos veículos com as localizações geográficas das interseções,

(b) geração de sinais de alerta nos veículos nas proximidades da interseção.

33. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que uma das variáveis ​​de entrada é uma variável de nível de evitação.

34. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que uma das variáveis ​​de entrada é um comprimento de variável de raio de aviso.

35. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que uma das variáveis ​​de entrada é uma distância até a variável de situação perigosa.

36. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que uma das variáveis ​​de saída é um índice de perigo de saída.

37. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que uma das variáveis ​​de saída é um parâmetro de raio de interesse.

38. Método de uso de pelo menos um controlador central e pelo menos um controlador inteligente para controlar o tráfego e semáforos e distribuir seletivamente mensagens de aviso aos motoristas, caracterizado pelo fato de que compreende os atos de:

(a) obtenção de informações de tráfego de várias unidades de informações de tráfego,

(b) transmitir as informações de tráfego para pelo menos um controlador central,

(c) usar o controlador central para determinar parâmetros de congestionamento e informações de aviso,

(d) transmitir os parâmetros de congestionamento e as informações de aviso de pelo menos um controlador central para o controlador inteligente, e

(e) usar os controladores inteligentes, compreendendo o ato de operar pelo menos um dos controladores inteligentes para controlar uma interseção, para determinar a ação apropriada com base nos parâmetros de congestionamento e nas informações de aviso.

39. Método, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo fato de que o ato operacional compreende ainda os atos de:

(a) detecção e atualização de dados de sensores de tráfego na interseção,

(b) detecção e atualização de dados de fontes auxiliares,

(c) selecionar um conjunto de regras de lógica difusa,

(d) usar o pelo menos um controlador central para derivar uma divisão de fase de semáforo correta com base no conjunto de regras de lógica difusa selecionado,

(e) gerar e exibir as respectivas mensagens de aviso no cruzamento,

(f) transmitir o controle de semáforo adequado e informações de alerta para pelo menos um controlador central, e

(g) atualização de dados em pelo menos um controlador central.

40. Método, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que a etapa de determinação compreende ainda os atos de:

(a) inserir um atraso de tempo e repetir as etapas do método se a operação for para continuar, e (b) encerrar a operação se a operação não continuar.

41. Método de uso de pelo menos um controlador central e pelo menos um controlador inteligente para controlar o tráfego e semáforos e distribuir seletivamente mensagens de aviso aos motoristas, caracterizado pelo fato de que compreende os atos de:

(a) obtenção de informações de tráfego de várias unidades de informações de tráfego,

(b) transmitir as informações de tráfego para pelo menos um controlador central,

(c) usar o controlador central para determinar os parâmetros de congestionamento,

(d) usar a lógica difusa para derivar as informações de aviso com base no nível de evitação de situação perigosa e distância até a situação perigosa e detecção de divisões de fase anormais de semáforos,

(e) transmitir os parâmetros de congestionamento e as informações de aviso de pelo menos um controlador central para o controlador inteligente, e

(f) usar os controladores inteligentes para determinar a ação apropriada com base nos parâmetros de congestionamento e nas informações de alerta.

42. Método, de acordo com a reivindicação 41, caracterizado pelo fato de que compreende ainda o ato de usar sistemas de comunicação localizados em veículos que se comunicam com controladores de lógica difusa que fazem cálculos de lógica difusa para os veículos com base no nível de evitação da situação perigosa e nas coordenadas do sistema de posicionamento global do perigoso situação recebida na mensagem do respectivo pelo menos um controlador central e coordenadas do sistema de posicionamento global dos veículos derivadas pelos receptores do sistema de posicionamento global local e processadores de localização nos veículos.

43. Método, de acordo com a reivindicação 41, caracterizado pelo fato de que compreende ainda os atos de:

(a) localizar pelo menos um sinal de alerta em um local fixo de coordenadas conhecidas do sistema de posicionamento global,

(b) determinar a informação de aviso a ser exibida usando lógica difusa em pelo menos um controlador central, e

(c) transmitir a informação de alerta para pelo menos um sinal de alerta no local fixo.

44. Método, de acordo com a reivindicação 41, caracterizado pelo fato de que compreende ainda os atos de:

(a) fornecer pelo menos um sinal de alerta portátil tendo um receptor e processador de sistema de posicionamento global para determinar as coordenadas do sistema de posicionamento global de pelo menos um sinal de alerta portátil e ainda ter um processador de controle que usa lógica difusa,

(b) usar o processador de controle para determinar as coordenadas do sistema de posicionamento global de pelo menos um sinal de alerta portátil, e

(c) receber um nível de prevenção de perigo de uma situação perigosa para computar uma mensagem de alerta apropriada a ser exibida em pelo menos um sinal de alerta portátil, dependendo da distância de pelo menos um sinal de alerta portátil para a situação perigosa.

45. Sistema para controlar o tráfego e semáforos e distribuir seletivamente mensagens de aviso aos motoristas, caracterizado pelo fato de que compreende:

(a) controladores centrais em que cada um tem: (1) um computador de banco de dados tendo uma unidade de armazenamento de banco de dados (2) um processador e memória configurados para monitorar as condições de tráfego existentes e situações de emergência e distribuir mensagens de aviso (3) um receptor que recebe e analisa a comunicação sinais (4) um transmissor que gera e transmite sinais

(b) semáforos com controladores inteligentes, cada um com: (1) um receptor que recebe e analisa os sinais de comunicação dos controladores centrais (2) um transmissor que gera e transmite sinais (3) um controlador de computador, incluindo um processador e memória

(c) semáforos com sinais de alerta inteligentes, cada um com: (1) um receptor que recebe e analisa os sinais de comunicação dos semáforos com controladores inteligentes (2) um sinal de alerta que exibe as mensagens de alerta para os motoristas

(d) sinais de alerta inteligentes de beira de estrada que cada um tem: (1) um receptor que recebe e analisa os sinais de comunicação dos semáforos com controladores inteligentes e os controladores centrais (2) um sinal de alerta que exibe as mensagens de alerta para os motoristas

(e) semáforos com câmeras, cada uma com: (1) uma câmera que monitora um cruzamento ou estrada (2) um receptor que recebe e analisa sinais de comunicação de semáforos com controladores inteligentes (2) um transmissor que gera e transmite sinais para os semáforos com controladores inteligentes

(f) tráfego lateral da estrada e sensores meteorológicos, cada um com: (1) um transmissor que gera e transmite sinais para os controladores centrais

(g) unidades de aviso de veículos, cada uma com: (1) um receptor que recebe e analisa os sinais de comunicação dos controladores centrais (2) um receptor de satélite que recebe e analisa os sinais de comunicação de um sistema de posicionamento por satélite e determina a localização geográfica da unidade de aviso atual ( 3) um transmissor que gera e transmite dados para os controladores centrais (4) um indicador de alarme que indica uma situação de tráfego relevante ou emergência

(h) em que: (1) os semáforos com câmeras transmitem imagens para os semáforos com controladores inteligentes e os semáforos com controladores inteligentes transmitem as imagens para os controladores centrais (2) os sensores de tráfego e meteorológicos transmitem dados de tráfego e meteorológicos para os controladores centrais (3), as unidades de aviso de veículos transmitem dados para os controladores centrais (4), os controladores centrais recebem e processam dados dos semáforos com controladores inteligentes, as unidades de aviso de veículos e os sensores de tráfego e clima e determinam o congestionamento de tráfego parâmetros, (5) os controladores centrais transmitem parâmetros de congestionamento e informações de alerta para os semáforos com controladores inteligentes, os sinais de alerta inteligentes do lado da estrada e as unidades de alerta do veículo (6) os semáforos com controladores inteligentes determinam se a informação de alerta é aplicável para a referida interseção e transmitir qualquer informação de aviso aplicável aos semáforos com h sinais de alerta inteligentes e para os sinais de alerta inteligentes do lado da estrada (7) os sinais de alerta inteligentes do lado da estrada recebem informações transmitidas dos controladores centrais e os semáforos com controladores inteligentes e determinam se as informações de aviso são aplicáveis ​​para os sinais e exibem qualquer avisos aplicáveis ​​(8) as unidades de aviso do veículo recebem e processam informações transmitidas dos controladores centrais e determinam se a informação de aviso é aplicável aos controladores e alerta os motoristas de quaisquer avisos relevantes.

Essas invenções referem-se a sistemas de controle e alerta de tráfego e, em particular, a sistemas de controle e alerta de tráfego que incorporam o uso de lógica fuzzy ou outros sistemas especializados.

Os métodos atuais de controle de tráfego precisam de melhorias. Uma área que precisa ser melhorada é o método de controle dos semáforos. Uma quantidade significativa de tempo é perdida enquanto se espera um semáforo ficar verde. Os motoristas muitas vezes são forçados a esperar em um semáforo vermelho quando há pouco ou nenhum tráfego cruzado. Este tipo de situação muitas vezes faz com que os motoristas fiquem muito impacientes ou frustrados. Motoristas zangados e frustrados são perigosos e estão mais sujeitos a causar acidentes. As pessoas não apenas perdem um tempo precioso enquanto esperam os semáforos ficarem verdes, mas também ficam paradas em meio a congestionamentos ou engarrafamentos. Novamente, essas situações fazem com que certos motoristas fiquem muito irritados e frustrados.

O fluxo de tráfego também pode ser melhorado fornecendo aos motoristas informações de tráfego relevantes em tempo real. Muitas vezes, as informações de trânsito estão disponíveis em estações de rádio locais. As estações de rádio, entretanto, não fornecem necessariamente informações em tempo real. Assim, os motoristas muitas vezes ficam presos em um engarrafamento antes que a estação de rádio possa informá-los sobre a situação do trânsito.Além disso, as informações de tráfego atuais fornecidas por estações de rádio locais podem não ser relevantes para alguns motoristas específicos, particularmente motoristas em diferentes localizações geográficas ou em direções diferentes. Além disso, os relatórios de tráfego de rádio são geralmente para passageiros que viajam por rodovias ou rodovias e geralmente não são para motoristas em bairros e em ruas e estradas menores / locais. A falta de informações de trânsito localizadas impede que os motoristas evitem engarrafamentos locais ou áreas de congestionamento que não são relatadas pelas estações de rádio. Portanto, métodos aprimorados de controle de semáforos e fornecimento de informações de tráfego relevantes em tempo real para os motoristas com base em sua localização e direção de viagem são necessários e desejados.

Os sinais de alerta de tráfego atuais limitam-se a aplicações em rodovias. Esses sinais não usam lógica difusa ou análise de sistemas especializados com atualizações em tempo real com base em divisões de fase de semáforo, análise de tráfego em tempo real ou cálculos de localização baseados em GPS de sinal e congestionamento de tráfego ou localizações de outros problemas. Os sistemas atuais também não usam sinais portáteis com receptores GPS para calcular locais e, em seguida, usam os locais calculados na determinação das informações a serem exibidas.

Além disso, há uma necessidade de sistemas e métodos de controle e alerta de tráfego que otimizem o fluxo de tráfego com base em padrões de tráfego e outros fatores. É necessário integrar as informações de controle a sistemas e métodos abrangentes de alerta de veículos motorizados que avisem ou avisem os motoristas sobre as situações que devem ser evitadas.

A presente invenção usa lógica difusa ou algoritmos de sistema especializado e tecnologia GPS para fornecer um sistema e método integrado e aprimorado para controlar semáforos e fluxo de tráfego e para fornecer informações de tráfego relevantes atuais, em tempo real, atualizadas aos motoristas.

Várias patentes da técnica anterior tratam de diferentes aspectos dos sistemas de controle e alerta de tráfego. Por exemplo, ele é conhecido por compilar e avaliar dados de tráfego local via radar. Ver, por exemplo, Patente U.S. 4.985.705 5.041.828 4.908.615.

Também é conhecido o uso de câmeras para monitorar violações de tráfego e registrar estatísticas de tráfego. Ver, por exemplo, Patente U.S. Nos. 5.432.547 5.041.828 5.734.337.

Também é conhecido por detectar veículos se aproximando de um cruzamento. Além disso, é conhecido por alertar os motoristas em cruzamentos de veículos que se aproximam. Ver, por exemplo, Patente U.S. Nos. 5.448.219 5.572.202 e Patente Francesa No. 2562-694-A.

Também é conhecido por modificar informações de controle de tráfego por meio de arranjos de circuito. Ver, por exemplo, Patente U.S. No. 4.352.086.

Também é conhecido por controlar semáforos com base na conservação do momento agregado. Ver, por exemplo, Patente U.S. No. 4.370.718.

Ele também é conhecido por controlar o tráfego e os sinais de tráfego com base nas solicitações locais de serviço. Ver, por exemplo, Patente U.S. No. 4.322.801.

Também é conhecido por controlar o tráfego e semáforos com base na detecção de veículos e pedestres em um cruzamento. Ver, por exemplo, Patente Alemã No. DE 2.739.863.

Também é conhecido por controlar o tráfego e semáforos em nível local em conjunto com um sistema de controle de tráfego em toda a área. Ver, por exemplo, Patente U.S. No. 5.257.194.

Também é conhecido por alertar os motoristas sobre situações de trânsito por meio do uso de imagens de trânsito em tempo real. Ver, por exemplo, Patente U.S. No. 5.396.429.

Também é conhecido o uso de transmissômetros de varredura para alertar os motoristas sobre a diminuição da visibilidade. Ver, por exemplo, Patente U.S. No. 5,771,484.

Ele também é conhecido por fornecer aos motoristas informações sobre acidentes com base nas condições atuais de direção do veículo e em acidentes anteriores ocorridos em condições semelhantes. Ver, por exemplo, Patente U.S. No. 5.270.708.

Também é conhecido por alertar os motoristas por meio de um sistema de prevenção de acidentes que seu veículo está se aproximando de situações potencialmente perigosas. Ver, por exemplo, Patente U.S. No. 5.652.705.

Também é conhecido por fornecer aos motoristas informações sobre o trânsito por meio de um display dentro do veículo. Ver, por exemplo, Patente U.S. Nos. 5,313,200 5,257,023 5,182,555 5,699,056 e 5,317,311.

Também é conhecido o uso de câmeras para prever as taxas de fluxo de tráfego e usar essas informações para controlar o tráfego local. Ver, por exemplo, Patente U.S. No. 5.444.442. Patente U.S. No. 5.444.442 não usa, no entanto, algoritmos de lógica difusa para controlar o tráfego e sinais de tráfego.

Ele também é conhecido por controlar o tráfego e os sinais de tráfego por meio de redes neurais. Ver, por exemplo, Patente U.S. Nos. 5.459.665 5.668.717. No entanto, a Pat. Nos. 5.459.665 e 5.668.717 não usam lógica difusa para controlar o tráfego ou sinais de trânsito.

Também é conhecido por transmitir informações sobre sinais de trânsito aos motoristas por meio de transmissão de rádio. Ver, por exemplo, Patente Japonesa No. 3-157799. A Patente Japonesa No. 3-157799, entretanto, não distribui as informações aos motoristas por meio de sinais de trânsito inteligentes. Além disso, a Patente Japonesa No. 3-157799 não usa lógica difusa para distribuir ou avaliar seletivamente as informações de advertência.

Também é conhecido por fornecer aos cidadãos informações sobre o trânsito por meio de meios de exibição programáveis. Ver, por exemplo, Patente U.S. No. 5,729,214. No entanto, a Pat. No. 5.729.214 não usa algoritmos de lógica difusa para distribuir ou avaliar seletivamente as informações de tráfego.

Também é conhecido por controlar os sinais de tráfego modelando as divisões de fase do semáforo após os modelos de fluxo de tráfego armazenados. Ver, por exemplo, a Patente Alemã No. 2411716. A Patente Alemã No. 2411716 não usa, no entanto, algoritmos de lógica difusa para determinar o fluxo de tráfego ótimo.

Ele também é conhecido por controlar o tráfego e os sinais de tráfego por meio de algoritmos de lógica difusa. Ver, por exemplo, Patente U.S. No. 5.357.436 e Patente do Japão No. 4-148299. Patente U.S. No. 5.357.436 e Patente do Japão No. 4-148299, no entanto, não usam algoritmos de lógica difusa para distribuir ou avaliar seletivamente as informações de advertência aos motoristas.

Ele também é conhecido por detectar tráfego usando um processador de lógica difusa. Ver, por exemplo, Patente U.S. No. 5.696.502. Patente U.S. No. 5.696.502 não usa, no entanto, lógica difusa para controlar sinais de tráfego e para distribuir ou avaliar seletivamente mensagens de aviso.

Cada uma das patentes e artigos discutidos acima são incorporados neste documento por referência.

Nenhuma das invenções acima faz uso de lógica difusa ou sistemas especialistas para determinar a distribuição de tráfego ou informações de alerta de perigo. Este método de distribuição é descrito em detalhes abaixo. O uso de algoritmos de lógica difusa para distribuir seletivamente informações relevantes aos motoristas, em conjunto com o uso de lógica difusa para controlar o tráfego e semáforos, cria um sistema e método aprimorado e abrangente de controle de tráfego e alerta. A presente invenção deriva parâmetros de controle para semáforos e sinais de aviso de tráfego com base em parâmetros de fluxo de tráfego em tempo real passados ​​e atuais. A presente invenção também alerta os condutores de veículos sobre situações a serem evitadas, permitindo assim ações individuais do condutor que irão minimizar o agravamento futuro do congestionamento ou situações de tráfego perigosas. Cálculos de lógica difusa centralizada e distribuída são usados ​​para derivar parâmetros de controle e mensagem de aviso. Esses cálculos são organizados para responder aos fluxos de tráfego anteriores e medições de tráfego atuais e situações perigosas, e para minimizar o agravamento futuro de situações de preocupação.

A presente invenção é um sistema e método para controlar o tráfego e semáforos e distribuir seletivamente mensagens de aviso aos motoristas. A lógica difusa é usada para derivar dinamicamente as divisões de fase do semáforo (ou seja, a divisão de tempo entre vermelho e verde para um determinado ciclo de semáforo) com base nos padrões de fluxo de tráfego e outros fatores, como condições meteorológicas, aumentos previstos no tráfego para a hora do rush ou especiais eventos, etc. Os sinais de aviso também são transmitidos para veículos motorizados e / ou para sinais de aviso de trânsito fixos ou portáteis. As coordenadas GPS dos veículos e / ou sinais são conhecidas ou calculadas a partir dos sinais de satélite GPS recebidos. As mensagens de aviso podem incluir divisões de fase de semáforo incomuns, informações de congestionamento de tráfego, informações de situação perigosa, incluindo combustível ou derramamento de produtos químicos, informações de acidentes, etc. as informações recebidas e as coordenadas GPS atuais do veículo ou sinal de aviso de trânsito. Assim, a lógica difusa é usada para calcular as divisões de fase do semáforo e também para calcular as mensagens de aviso de perigo apropriadas com base nas divisões de fase calculadas e outras condições de tráfego. Os cálculos de lógica difusa podem ser feitos em um controlador central ou de forma distribuída nos semáforos, placas de advertência ou nos veículos. Diferentes combinações de cálculos centralizados e distribuídos também podem ser usados. Um sistema especializado baseado em lógica difusa totalmente integrado e método para resultados de controle de fluxo de tráfego com controle de semáforos e controle coordenado de mensagens para veículos e sinais para melhorar ainda mais o fluxo de tráfego e aliviar os resultados de congestionamento.

A presente invenção inclui várias unidades de informações de tráfego que obtêm informações de tráfego. As unidades de informações de tráfego possuem controladores inteligentes. As informações de tráfego são transmitidas a um ou mais controladores centrais. O controlador ou controladores centrais é / são usados ​​para determinar parâmetros de congestionamento e informações de aviso. Os parâmetros de congestionamento e as informações de aviso são transmitidos de um ou mais controladores centrais para os controladores inteligentes. Os controladores inteligentes são usados ​​para determinar a ação apropriada com base nos parâmetros de congestionamento e nas informações de advertência.

A presente invenção também inclui um ou mais semáforos com controladores inteligentes. Os semáforos com controladores inteligentes incluem receptores que recebem e analisam sinais de comunicação de um controle central, um transmissor que gera e transmite sinais para semáforos com câmeras e semáforos com sinais inteligentes e um controlador de computador incluindo um processador e memória.

A presente invenção também inclui um ou mais semáforos com sinais de alerta inteligentes. Os semáforos com sinalização inteligente são compostos por um receptor que recebe e analisa os sinais de comunicação dos semáforos com controladores inteligentes e um sinalizador que exibe mensagens de alerta aos motoristas.

A invenção inclui ainda um ou mais sinais de alerta inteligentes de beira de estrada que compreendem receptores que recebem e analisam sinais de comunicação de semáforos com controladores inteligentes ou os controladores centrais e um sinal de alerta que exibe mensagens de alerta para os motoristas. Os sinais de alerta inteligentes à beira da estrada podem estar em locais fixos permanentes ou podem ser sinais de alerta portáteis. Os sinais de alerta de tráfego têm coordenadas geográficas conhecidas, como coordenadas de GPS, usadas para determinar quais mensagens exibir em quais sinais. Os sinais de alerta de tráfego portáteis podem incluir receptores GPS para derivar informações de localização variáveis.

Além disso, a invenção inclui um ou mais semáforos com câmeras que monitoram cruzamentos ou estradas, receptores que recebem e analisam sinais de comunicação de semáforos com controladores inteligentes e transmissores que geram e transmitem sinais para semáforos com controladores inteligentes. Os sinais de vídeo capturados podem ser transmitidos para uma estação de controle central para avaliação por operadores humanos ou para avaliação automática usando software de análise de imagem.

A invenção também inclui um ou mais sensores meteorológicos e de tráfego à beira da estrada que incluem transmissores que geram e transmitem sinais para controladores centrais.

Além disso, a presente invenção inclui unidades de aviso de veículos em veículos motorizados. As unidades de alerta do veículo incluem receptores que recebem e analisam os sinais de comunicação dos controladores centrais. As unidades de alerta do veículo também incluem receptores de satélite que recebem e analisam sinais de comunicação de um sistema de posicionamento de satélite e determinam a localização geográfica atual da unidade de alerta, transmissores que geram e transmitem dados para os controladores centrais e indicadores de alarme que indicam situações de tráfego relevantes ou emergências .

Da mesma forma, sinais de trânsito portáteis e sinais de alerta podem ser configurados para receber informações semelhantes ou idênticas às informações enviadas aos veículos motorizados. Ou seja, um sinal de trânsito móvel pode incorporar sistemas de localização de posição GPS para permitir que ele e o controlador central saibam a localização do sinal móvel. Dado que os sinais podem ser móveis, a posição atual do sinal seria uma informação de entrada útil para determinar a notificação de advertência apropriada enviada ao sinal para afixação no sinal. A informação também pode ser utilizada no sinal para comunicações coordenadas com outros sinais móveis, sinais fixos ou com controladores de semáforos, bem como com os controladores centrais.

A invenção também inclui controladores centrais. Os controladores centrais incluem computadores de banco de dados com uma unidade de armazenamento de banco de dados e processadores com memórias configuradas para monitorar as condições de tráfego existentes e situações de emergência e distribuir mensagens de aviso. Os controladores centrais também incluem receptores que recebem e analisam sinais de comunicação de sensores de tráfego, semáforos com controladores inteligentes e unidades de alerta de veículos. Além disso, os controladores centrais incluem transmissores que geram e transmitem sinais para semáforos com controladores inteligentes, unidades de alerta de veículos e sinais de alerta do lado da estrada.

Na operação da presente invenção, os semáforos com câmeras transmitem imagens para os semáforos com controladores inteligentes e os semáforos com controladores inteligentes transmitem as imagens para os controladores centrais. Os sensores de tráfego e meteorológicos transmitem dados de tráfego e meteorológicos aos controladores centrais. Os veículos com unidades de aviso transmitem dados aos controladores centrais. O controlador central recebe e processa dados dos semáforos com controladores inteligentes, unidades de alerta de veículos e sensores de tráfego e determina os parâmetros de congestionamento de tráfego. Após determinar os parâmetros de congestionamento de tráfego, o controlador central transmite parâmetros de congestionamento e informações de advertência para os semáforos com controladores inteligentes, os sinais de advertência do lado da estrada e as unidades de advertência do veículo.

Após o recebimento dos dados transmitidos, os semáforos com controladores inteligentes determinam se as informações de alerta são aplicáveis ​​aos cruzamentos associados e transmitem qualquer informação de alerta aplicável aos semáforos para ajustar as divisões de fase do semáforo e aos sinais de alerta e aos sinais de beira de estrada. Alternativamente, as informações para sinais de alerta na estrada podem ser transmitidas diretamente do controlador central. Após o recebimento dos dados transmitidos, os sinais de alerta na estrada determinam se a informação de alerta é aplicável para o sinal associado e exibe os avisos apropriados. Após o recebimento dos dados transmitidos, as unidades de aviso do veículo determinam se as informações de aviso são aplicáveis ​​a cada veículo e alertam os motoristas sobre quaisquer avisos relevantes.

A presente invenção usa um sistema de Sistema de Posicionamento Global (GPS) para determinar a localização de sinais e veículos portáteis. As coordenadas GPS também são usadas para identificar cruzamentos, sinais de localização fixa e coordenadas de problemas, como acidentes. Os receptores de satélite da invenção são compatíveis com o Sistema de Posicionamento Global. A posição geográfica atual dos receptores de satélite é definida pelas coordenadas GPS do receptor. Embora a invenção seja descrita em termos de tecnologia GPS, deve ser entendido que outros métodos de determinação de informações de localização de coordenadas podem ser usados.

Além disso, a presente invenção também inclui veículos de emergência com receptores e processadores de localização GPS para localizar precisamente o veículo e relatar localização, movimento e destino ao controlador central para uso na geração de controles de gerenciamento de tráfego.

A presente invenção inclui controladores de lógica difusa. Os controladores de lógica difusa executam regras de inferência de lógica difusa a partir de uma base de regras difusa. A execução dessas regras usando a base de regras definida analisa o congestionamento do tráfego e decide sobre as ações apropriadas. Ações apropriadas podem ser ações de controle de tráfego, ou pode ser distribuição apropriada de informações de tráfego. Os controladores de lógica difusa também usam a lógica difusa para derivar as informações de advertência com base no nível de evitação de situação perigosa e distância até a situação perigosa e detecção de divisões de fase anormais de semáforos.

A lógica difusa pode ser incorporada aos cálculos em vários níveis do sistema de controle de tráfego. Um primeiro cálculo de lógica difusa seria no estágio de coleta de dados e determinação de divisão de fase do processo de controle de tráfego. Aqui, as entradas da lógica difusa seriam, por exemplo, o volume de tráfego que está entrando na zona da interseção e a direção e velocidade relativas do tráfego de várias direções. Dadas essas entradas, e pode haver muitas variáveis ​​de entrada, o cálculo continuará na geração das divisões de fase da luz de tráfego. Um segundo cálculo de lógica difusa envolveria o efeito das divisões de fase e outros fatores de entrada, como velocidade e direção do veículo, que seriam inseridas no cálculo de lógica difusa. A saída desse cálculo seria, ou poderia ser, um conselho para um veículo em movimento para tomar certas ações para evitar ou minimizar a viagem do veículo para locais congestionados ou perigosos. Tais ações também podem ser projetadas considerando as divisões de fase dos semáforos calculadas no primeiro cálculo de lógica fuzzy. Esses e outros aspectos do processo são discutidos mais detalhadamente a seguir.

Os cálculos de lógica difusa podem ser feitos nos controladores centrais ou distribuídos nos controladores de semáforos inteligentes, controladores de sinais de alerta ou controladores de veículos motorizados. O controlador central recebe parâmetros de congestionamento de semáforos com câmeras, de sensores de tráfego na estrada, de sensores meteorológicos e / ou de outras fontes. O controlador central pode fazer cálculos de lógica difusa com base nas informações recebidas para transmissão. O controlador central, então, pode transmitir divisões de fase de semáforo específicas para os vários semáforos sob seu controle. O controlador central também pode transmitir informações de mensagem de aviso específicas para os sinais de aviso de tráfego inteligente ao lado da estrada.

Alternativamente, o controlador central pode analisar as informações de congestionamento de tráfego recebidas e transmitir parâmetros de controle para controladores de lógica difusa distribuídos localizados em controladores de semáforos inteligentes e / ou em controladores de sinalização de beira de estrada inteligentes. Os respectivos controladores de lógica difusa distribuídos, então, podem realizar cálculos de lógica difusa para derivar informações de controle local e / ou informações de sinais de aviso. Distribuir cálculos de lógica difusa para os controladores de semáforos inteligentes reais ou sinais de beira de estrada reduz a carga nos controladores centrais. Em qualquer caso, os resultados dos cálculos de lógica difusa são enviados de volta ao controlador central para atualizar a base de dados do controlador com as informações da estátua atual refletindo o estado das divisões de fase do semáforo e as mensagens do sinal de aquecimento.

A presente invenção usa lógica difusa para determinar a divisão de fase de semáforo ótima com base nos parâmetros de volume de tráfego na interseção.O cálculo da lógica difusa de divisão de fase do semáforo pode ser feito no controlador de semáforo inteligente ou no controlador central.

Cálculos de lógica difusa adicionais separados são feitos para alertar os motoristas de veículos individuais sobre situações perigosas ou situações de tráfego a serem evitadas. Esses cálculos são mais bem feitos em controladores localizados em veículos motorizados individuais. A operação é a seguinte. O controlador central analisa as condições de tráfego recebidas, transmite semáforos e mensagens de controle de sinalização de beira de estrada apropriadas e mantém um banco de dados de controle de tráfego atualizado. O controlador central transmite mensagens para veículos motorizados indicando as localizações (coordenadas GPS) de congestionamento de tráfego, situações perigosas ou áreas a serem evitadas. Além disso, para cada situação, um parâmetro de nível de evitação numérico é transmitido. Todos os veículos em uma determinada área geográfica recebem as mesmas mensagens de transmissão do controlador central. Cada veículo também possui um receptor GPS para determinar sua própria localização e direção de viagem. Bússolas ou acelerômetros também podem ser usados ​​para determinar a direção. A velocidade do veículo também pode ser calculada a partir de leituras sucessivas de GPS e / ou de leituras do velocímetro do veículo. Com base nas coordenadas GPS recebidas de cada situação a ser evitada, as coordenadas GPS calculadas do veículo e a direção de viagem do veículo, cada controlador de lógica difusa do veículo calcula um índice de aquecimento do perigo para aquela situação, indicando ao motorista o grau de perigo apresentado por cada situação. O motorista é informado das situações a serem evitadas e a lógica difusa calcula o grau de perigo ou preocupação por meio de anúncio de áudio ou exibição de mensagem visual.

Em uma modalidade, então, o controle de tráfego inteligente e sistema de aviso e métodos da presente invenção fazem uso de controladores e cálculos de lógica difusa centralizados e distribuídos para controlar o fluxo de tráfego. Além disso, as saídas de um cálculo são usadas como entradas para o segundo cálculo. Mensagens de divisão de fase de semáforo são derivadas usando um primeiro cálculo de lógica difusa. Esses cálculos são baseados em parâmetros e informações de fluxo de tráfego em tempo real. Na tentativa de evitar ou minimizar o agravamento futuro de situações ruins, cálculos de segunda lógica difusa distribuída são feitos em veículos individuais e para sinais de aviso de tráfego. Esses cálculos são baseados, em parte, nos resultados do primeiro semáforo e cálculos de lógica difusa de controle de sinais de alerta, e também na localização de cada sinal e localização atual de cada veículo, direção de viagem, velocidade, etc.

É, portanto, um objetivo desta invenção fornecer sistemas e métodos de controle de tráfego novos e aprimorados para melhorar a segurança e reduzir o congestionamento nas estradas.

É um outro objetivo desta invenção fornecer um sistema de controle de semáforo inteligente e método que incorpora lógica difusa e tecnologia de sistemas especializados para controlar as divisões de fase dos semáforos nos cruzamentos.

É um outro objetivo desta invenção obter informações de tráfego de várias fontes e determinar parâmetros de congestionamento e informações de aviso com base nas informações de tráfego obtidas e ainda determinar a ação apropriada a ser tomada com base nos parâmetros de congestionamento e nas informações de aviso.

É um outro objetivo da invenção usar lógica difusa, sistemas inteligentes ou sistemas especialistas para controlar e otimizar as operações e processos da presente invenção.

É também um objetivo da invenção usar lógica difusa para determinar parâmetros de congestionamento e informações de aviso.

É também um objetivo da invenção usar a lógica difusa para determinar a ação apropriada, tal como a ação de controle de tráfego apropriada ou a distribuição de informação de tráfego apropriada.

É também um objetivo da invenção usar a lógica difusa para derivar informações de aviso.

É um outro objetivo integrar sinais de controle de tráfego inteligentes para a exibição de sinais de alerta e direção de tráfego para informar os condutores de situações de tráfego perigosas ou congestionadas a serem evitadas e para que esses sinais operem em coordenação com sinais de controle de semáforos derivados de lógica difusa.

É ainda um outro objetivo desta invenção usar sinais de localização de satélite GPS para localizar veículos com precisão e usar a localização do veículo, direção da viagem e informações de velocidade para permitir que os controladores do veículo respondam seletivamente a mensagens de aviso transmitidas por rádio e conselhos para evitar perigos ou áreas congestionadas.

É ainda outro objetivo fornecer um sistema e método de alerta e controle de tráfego que opera com vários centros de controle em que veículos individuais se comunicam com um centro selecionado dependendo das coordenadas de GPS dos veículos e da localização dos veículos e dos vários centros de controle.

É outro objetivo usar a tecnologia GPS para rastrear com precisão a localização de veículos de emergência, usar essas informações para controlar melhor o tráfego ao redor de um veículo de emergência e usar essas informações para alertar os motoristas sobre a aproximação de veículos de emergência.

É outro objetivo permitir que os veículos se comuniquem com vários centros de controle com procedimentos de transferência de telefone celular, conforme o veículo se desloca da área de um centro de controle para a de outro centro de controle.

É ainda outro objetivo integrar o controle de lógica difusa de semáforos individuais com mensagens de aviso e controle de GPS transmitidas de controladores centrais para veículos individuais com avisos de veículos exibidos com base nas localizações calculadas desses veículos.

É outro objeto selecionar regras de inferência de lógica difusa para controle de semáforo com base em condições particulares que podem afetar o fluxo de tráfego, como clima ou condições de tráfego incomuns previstas, como aquelas que podem ser encontradas em eventos especiais, como grandes atrações esportivas.

Ainda outro objeto é selecionar regras de inferência de lógica difusa para a distribuição de avisos de tráfego / perigo.

Outros objetos da invenção são evidentes a partir da revisão do resumo da invenção, descrição detalhada e reivindicações apresentadas abaixo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As presentes invenções são melhor compreendidas em conjunto com os seguintes desenhos e descrições detalhadas das modalidades preferidas. Os vários elementos de hardware e software usados ​​para realizar a invenção são ilustrados nos desenhos anexos na forma de diagramas de blocos, fluxogramas e outras ilustrações.

FIGO. 1 é um diagrama que ilustra a localização dos elementos do sistema e método de controle de tráfego e alerta em uma interseção.

FIGO. 2 é um diagrama que ilustra o controle de tráfego e sistema de alerta e método usado simultaneamente em uma série de interseções.

FIGO. 3 é um diagrama que ilustra um sinal de alerta de tráfego em uma rodovia.

FIGO. 4 é um diagrama que ilustra um sinal de aviso de tráfego acima de um semáforo.

FIGO. 5 é um diagrama de blocos de um controlador de interseção para semáforos, sinais de alerta e rádios de alerta.

FIGO. 6 é um diagrama de blocos de uma unidade de aviso de veículo.

FIGO. 7 é um diagrama de blocos do centro de controle central para controle de tráfego e sistema e método de alerta.

FIGS. 8A e 8B são diagramas de dois gráficos que ilustram as relações de lógica difusa de controle de semáforo usadas pelo sistema e método de controle de tráfego e alerta.

FIGO. 9 ilustra as regras de decisão de lógica difusa usadas pelo controle de semáforo e sistema e método de alerta.

FIGO. 10 é um diagrama de um fluxograma lógico que ilustra a operação do sistema de controle de tráfego e alerta e controlador de interseção.

FIGO. 11 é um diagrama que ilustra possíveis mensagens de aviso que podem ser exibidas / transmitidas em vários cruzamentos.

FIGS. 12A, 12B e 12C são diagramas que ilustram os grupos de associação de lógica difusa para a distribuição de mensagens de aviso.

FIGO. 13 é um diagrama que ilustra as regras de decisão de lógica difusa para a distribuição de mensagens de aviso.

FIGO. 14 é um diagrama que ilustra diferentes raios para a distribuição de mensagens de aviso.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

FIGO. 1 ilustra o sistema de controle de tráfego em um cruzamento. Os sensores de tráfego / meteorologia 2 estão localizados junto à rua e recolhem o volume de tráfego e / ou dados de condições meteorológicas. Os veículos 4 estão em vários locais na rua. Os veículos 4 podem ser veículos de passageiros padrão, caminhões, ônibus, etc., ou podem ser veículos de emergência, como veículos de polícia ou bombeiros. Tanto os veículos padrão como os veículos de emergência podem ser controlados a partir do mesmo sistema integrado e método ensinado na presente invenção.

Os semáforos com sinais de aviso 6 estão localizados nas esquinas do cruzamento. Um semáforo que inclui uma câmera 7 para monitorar a interseção está localizado próximo à interseção. Um semáforo com um controlador inteligente 5 para controlar a divisão de fase dos semáforos e as mensagens de aviso exibidas também está localizado próximo ao cruzamento. Conforme descrito abaixo, a lógica difusa é usada para derivar as divisões de fase de semáforo ideais entre os semáforos verdes e vermelhos, dependendo do fluxo de tráfego. O controle central 10 recebe dados dos sensores de tráfego 2 e outras entradas auxiliares, e o controle central 10 analisa as informações para determinar as mensagens a serem transmitidas ao semáforo com o controlador inteligente 5 e aos automóveis 4. Os sensores de tráfego / clima 2 localizados no a rua comunica mensagens para o semáforo com o controle inteligente 5 ou o controlador central 10 sobre a aproximação de veículos 4 e as condições meteorológicas. As informações meteorológicas também podem ser recebidas de serviços de dados meteorológicos locais. Outras informações sobre as condições das ruas podem ser recebidas de outras autoridades locais, como polícia, patrulha rodoviária, etc. Os sinais dos satélites GPS 12 são usados ​​para calcular a posição e direção da viagem de veículos que transportam controladores de alerta de tráfego 50 e o posicionamento de sinais portáteis 20 .

FIGO. 2 ilustra vários cruzamentos operando sob o controle do controle de tráfego inteligente e sistema de alerta e método da presente invenção. As operações dos componentes são semelhantes às da FIG. 1. Semáforos com controladores inteligentes 5 estão em comunicação com semáforos com uma câmera 7 e semáforos com sinais de alerta 6. Os semáforos com controladores inteligentes 5 também estão em comunicação com os centros de controle central 10 e as unidades de controle central 10 estão em comunicação um com o outro. Embora vários controladores centrais 10 sejam ilustrados na FIG. 2, deve ser entendido que um número menor de tais controladores 10 pode ser usado para atender áreas geográficas maiores. O número de controladores 10 dependerá das capacidades computacionais de controladores individuais e dos recursos de comunicação disponíveis para se comunicar entre os vários sensores de tráfego e os controladores 10. De fato, em alguns casos, pode ser possível para um único controlador gerenciar uma grande vizinhança, ou até mesmo uma vila ou cidade.

FIGO. 3 é uma ilustração de um sinal de alerta de tráfego 20 que está localizado em uma rodovia. O sinal de aviso 20 também pode estar em uma configuração portátil. FIGO. 3 mostra que o sinal de alerta de tráfego 20 está em comunicação com um centro de controle 10 e que os centros de controle 10 estão em comunicação um com o outro. O sinal de alerta de tráfego 20 pode se comunicar diretamente com o centro de controle 10 ou com o centro de controle 10 através do controlador local 5 das FIGS. 1 e 2. A comunicação pode ser por meio de um recurso de comunicação dedicado ou por meio de redes compartilhadas, incluindo links de rádio, como os usados ​​em redes de telefone celular padrão. Os links de comunicação acima fornecem uma rede para os centros de controle 10 para controlar ambos os semáforos e sinais de alerta que fornecem um controle de tráfego inteligente integrado e sistema e método de alerta.

FIGO. 4 é uma ilustração de um cruzamento com um semáforo com o sinal de aviso 6 que exibe uma mensagem de aviso de tráfego. O semáforo com controlador inteligente 5 se comunica e controla o semáforo com a câmera 7 e os semáforos com o sinal de advertência 6. A central de controle 10 se comunica e controla o semáforo com o controlador inteligente 5. A FIG. 4 mostra o semáforo com o sinal de advertência 6 informando os motoristas de um acidente de carro que está quatro quarteirões à frente. Ao receber esta informação, o motorista poderá alterar o seu percurso para evitar o engarrafamento que se encontra à sua frente. Além de avisar o motorista do acidente de carro através do sinal de aviso 6, a presente invenção informa o motorista do acidente de trânsito por meio de comunicações de rádio usando coordenadas GPS conforme descrito abaixo.

FIGO. 5 é um diagrama de blocos que representa o controlador de interseção inteligente 5. O controlador 5 compreende uma combinação de tecnologia de comunicação moderna e eletrônica compacta avançada de baixo custo. O roteamento de sinal e os circuitos de controle 48 são usados ​​para acoplar e / ou interconectar os vários elementos do sistema e podem ser implementados com microprocessadores e circuitos de controle de multiplexação de sinal bem conhecidos. O controlador 5 regista o tempo através do relógio 22. O controlador 5 é alimentado pela fonte de alimentação 24. A memória 26 é utilizada para armazenar as informações necessárias para o funcionamento do controlo inteligente de tráfego e sistema de aviso. O processador do sistema especialista 28 e a memória 30 usam regras de decisão de lógica difusa para determinar as divisões de fase para os semáforos e também determinar quais sinais de aviso de tráfego devem receber avisos específicos. O rádio 36 e a antena 37 são usados ​​para se comunicar com os centros de controle 10. A figura ilustra que, além de transmitir mensagens por meio de transmissão de rádio, o controlador inteligente 5 também transmite informações de divisão de fase e mensagens de aviso por meio de links de fio 40. Os sensores de tráfego 2 fornecem dados sobre o volume de tráfego em ruas específicas.

FIGO. 6 representa um controlador de alerta de tráfego de veículo e unidade de comunicação 50. A unidade 50 compreende uma combinação de tecnologia de comunicação moderna e capacidade de localização geográfica precisa derivada de satélites GPS, que são implementados com eletrônica compacta avançada de baixo custo. O roteamento de sinal e os circuitos de controle 76 são usados ​​para acoplar e / ou interconectar os vários elementos do sistema e podem ser implementados com microprocessadores e circuitos de controle de multiplexação de sinal bem conhecidos. O controlador de aviso de tráfego de veículos e a unidade de comunicação 50 são alimentados pela fonte de energia 52. A fonte de energia 52 pode ser na forma de baterias autônomas ou bateria de automóvel. O controlador de aviso de tráfego do veículo e a unidade de comunicação 50 são ligados e desligados pelo interruptor liga / desliga 54, ou podem ser ativados automaticamente por controle remoto ou ligando o veículo. O controlador de aviso de tráfego de veículos e a unidade de comunicação 50 são capazes de calcular sua localização e direção de viagem através do uso do processador GPS 56, receptor GPS 60 e a antena GPS 58. Usando os sinais GPS recebidos, a unidade de controle do veículo pode calcular sua posição em tempo real e, em seguida, use essas informações para determinar as respostas apropriadas às mensagens de aviso recebidas. As coordenadas de GPS do veículo também podem ser usadas para auxiliar no controle de comunicações com vários centros de controle centrais, permitindo a seleção do centro de controle mais próximo com procedimentos de transferência automática implementados ao viajar de uma zona de centro de controle para outra. O controle do microprocessador 62 juntamente com a memória 64 é usado para controlar a operação geral do controlador de aviso de tráfego do veículo e da unidade de comunicação 50. O rádio transmissor / receptor (TX / RX) 66 e a antena 68 são usados ​​para se comunicar com os centros de controle 10 Essa comunicação pode ser feita por meio de links de rádio dedicados ou por meio de redes públicas de rádio-telefone compartilhadas, como redes convencionais de telefonia celular. As comunicações de voz bidirecionais permitem avisar a estação central de controle de emergências que podem envolver o veículo transmissor ou relatórios de observações do motorista de outras situações de emergência ou congestionamento de tráfego. O heads-up display 70, as luzes de advertência 72 e o alto-falante 74 são todos usados ​​para comunicar mensagens ao usuário da unidade 50. O microfone 73 permite que os ocupantes do veículo se comuniquem com os centros de controle 10 nas FIGS. 1 e 2.

FIGO. 7 representa em diagrama de blocos a estrutura do centro de controle central 10. O centro de controle 10 compreende o sistema de controle de computador 99 acoplado a várias unidades de comunicação. O sistema de computador 99 inclui o processador de controle 81 com sua unidade de memória associada 82. O processador de controle 81 é usado para coordenar atividades globais dentro do controle de tráfego inteligente e sistema e método de alerta. O controle do operador é fornecido através da interface de entrada / saída (I / O) 83 juntamente com o terminal de exibição 84, teclado 85 e impressora 86. Armazenamento de disco 88 e interface 87 fornecem armazenamento para informações que são exigidas pelo centro de controle (ou seja, mapas de ruas GPS , algoritmos de lógica difusa, etc.) para operação do controle de tráfego inteligente e sistema e método de alerta. Na modalidade preferida, o reconhecimento de voz / som 90 e a interface 89 são fornecidos de modo que o centro de controle 10 seja capaz de detectar avisos verbais ou sons de alarme (isto é, acidentes de carro) que podem ser transmitidos pela unidade de aviso de tráfego de veículos 50 (FIG. 6 ) A saída de áudio é fornecida através da unidade de áudio 94 e alto-falante 91. Além disso, a entrada de áudio é fornecida por um microfone 92 e circuito de entrada de áudio 93. O alto-falante 91 e o microfone 92 permitem que o pessoal do centro de controle se comunique diretamente com os usuários do aviso de tráfego de veículos unidades 50, bem como com o pessoal de resposta de emergência localizado em toda a área de rede sendo atendida.

O centro de controle 10 da FIG. 7 também inclui um subsistema de comunicação de rádio 75 para se comunicar com semáforos com controladores de interseção inteligentes associados 5 (FIG. 5), sinais de alerta do lado da estrada 20 e unidades de alerta de tráfego de veículos 50. O subsistema de comunicação de rádio 75 compreende antenas 76, transceptores de rádio 77, interface de comunicação 78 e interface de processador 79. Além disso, o centro de controle 10 pode suportar comunicações com um subsistema de comunicação de rede telefônica 96. O subsistema de comunicações baseado em rede telefônica compreende interfaces de comunicação 98 e interface de processador 95 para permitir que o centro de controle 10 comunicar-se com as interseções individuais por meio de várias interfaces de rede de telefone, como interfaces de rede de telefone 97. Essas interfaces de rede de telefone podem incluir, por exemplo, modems convencionais, interfaces digitais diretas, interfaces de fibra óptica, etc. Os subsistemas de comunicação de rádio e telefone 75 e 96 são acoplado e interconectado com os computadores sistema 99 através do circuito de interconexão 80. O circuito de interconexão 80 pode ser implementado usando tecnologias de barramento digital, várias formas de redes de área local ou outros recursos de comunicação bem conhecidos pelos versados ​​na técnica.

O presente sistema aqui divulgado para controlar o tráfego e semáforos é baseado na geração de índices indicativos do nível de congestionamento do tráfego e / ou outras situações perigosas ou incômodas a serem evitadas. Os fatores envolvidos em fazer tais cálculos são muitos e complexos, exigindo uma abordagem estruturada e lógica na organização de grandes quantidades de dados e informações.A partir dessa informação, a presente invenção gera índices indicativos de ações de controle necessárias e níveis de evitação reais em diferentes áreas com base em múltiplas entradas de sistemas de varredura de vigilância e de computadores de banco de dados. Problemas desse tipo geralmente se beneficiam do uso de tecnologia de sistema especialista com regras de decisão pré-programadas com base na experiência de especialista, refletindo a resposta adequada a várias situações. Várias dessas abordagens de sistema especialista são possíveis e podem ser usadas nos sistemas e métodos de despacho de alerta de perigo e resposta de emergência aqui divulgados. Na verdade, é a intenção que a presente invenção aqui descrita não seja limitada a qualquer análise de dados e métodos de organização particulares. No entanto, um método particularmente atraente que demonstra a inter-relação das várias variáveis ​​e as operações lógicas necessárias para gerar os índices desejados e as mensagens de controle e despacho correspondentes é o da lógica fuzzy. As complexidades e a gama de opções no sistema de controle de tráfego e semáforo aqui descritos tornam a lógica fuzzy uma metodologia ideal para otimizar o processo de alerta, monitorando e analisando as várias saídas do sensor de acordo com parâmetros devidamente ponderados.

Os controladores de lógica difusa executam regras de inferência de lógica difusa a partir de uma base de regras difusa. As variáveis ​​de entrada e saída são definidas como membros de conjuntos fuzzy com graus de pertinência nos respectivos conjuntos fuzzy determinados por funções de pertinência especificadas. A base de regras define o sistema de inferência difusa e é baseada no conhecimento especializado para o controle do sistema com base nos valores observados das variáveis ​​de controle. Os dados de entrada definem as funções de pertinência usadas nas regras fuzzy. O mecanismo de raciocínio executa as regras de inferência difusa, convertendo os dados de entrada em valores de controle de saída usando as funções de pertinência do banco de dados.

FIGS. 8A e 8B são diagramas de dois gráficos que ilustram as associações de lógica difusa usadas para controlar o tráfego e semáforos. FIGO. 8A representa as associações difusas para Fluxo de Tráfego. FIGO. 8B descreve as associações difusas para as divisões de fase do semáforo que são usadas para controlar melhor o fluxo de tráfego. Para entender melhor as regras de composição de lógica difusa aplicadas ao tráfego difuso e sistema de emergência e método divulgado neste documento, a variável de fluxo de tráfego mostrada na FIG. 8A é considerado. O conjunto difuso correspondente a "Fluxo de baixo tráfego" (LTF) é o conjunto de todo o fluxo de tráfego entre zero e o valor de baixo fluxo de tráfego definido superior LTFvocê. Da mesma forma, o conjunto difuso correspondente ao Fluxo de Tráfego Médio (MTF) é o conjunto de todos os fluxos de tráfego entre o valor MTF de Fluxo de Tráfego Médio mais baixo definido0 e o valor superior de Fluxo de tráfego médio MTFvocê. Por causa das definições "difusas" de "Baixo" e "Médio", será verdade que o MTF0 o valor será menor que o LTFvocê valor (MTF0 & ltLTFvocê), e os conjuntos difusos se sobreporão. Da mesma forma, a sobreposição ocorre entre as outras faixas definidas de valores de fluxo de tráfego, conforme claramente ilustrado na FIG. 8A.

Considere a divisão de fase do semáforo mostrada na FIG. 8B. O conjunto difuso correspondente a "Short Traffic Light Phase-split" (SPS) é o conjunto de todas as divisões de fase de semáforo entre o valor mais baixo SPS0 e o valor superior SPSvocê. Da mesma forma, o conjunto difuso correspondente à divisão de fase de semáforo normal (NPS) é o conjunto de todas as divisões de fase de semáforo entre o valor de divisão de fase de semáforo normal mais baixo NPS0 e o valor de divisão de fase de semáforo normal definido superior NPSvocê. Por causa das definições "difusas" de "Curto" e "Normal", será verdade que o NPS0 valor será menor que o SPSvocê valor (NPS0 & ltSPSvocê), e os conjuntos fuzzy se sobreporão. Da mesma forma, a sobreposição ocorre entre as outras faixas definidas de valores de divisão de fase de semáforo, conforme claramente ilustrado na FIG. 8B. No exemplo mostrado, a divisão de fase determina a proporção de tempo verde / vermelho relativa para a rua Norte-Sul. A proporção de tempo para a rua Leste-Oeste é o complemento da proporção de tempo para a rua Norte-Sul. Em outras palavras, se o sinal verde para a rua Norte-Sul for longo, o sinal verde para a rua Leste-Oeste será curto. A natureza das funções de adesão sobrepostas para várias das variáveis ​​envolvidas no sistema e método de aviso de tráfego divulgado é ilustrada nas FIGS. 8A e 8B. Relacionamentos semelhantes existiriam para outras variáveis ​​não mostradas.

FIGO. 9 representa regras de decisão de lógica difusa para determinar as divisões de fase do semáforo para uma interseção típica. Cada uma das tabelas fornece regras para determinar a proporção de saída de divisão de fase para a direção norte / sul do tráfego para as funções de associação do fluxo de tráfego leste e oeste especificadas. Conforme indicado na FIG. 9, as regras de inferência mostradas fazem parte de um conjunto de conjuntos de regras "k" que existirão para diferentes condições de direção. Ou seja, fatores externos podem influenciar as decisões do sistema especialista em lógica difusa. Tais fatores externos podem incluir mau tempo, um acidente em um cruzamento próximo ou padrões de tráfego de eventos especiais (ou seja, eventos esportivos, concertos, etc.). Para cada um desses fatores externos ou combinação de fatores externos, podem existir outros conjuntos únicos de regras de decisão de lógica difusa do tipo ilustrado na FIG. 9. Por exemplo, se as ruas estiverem geladas, pode não ser desejável encurtar o tempo do sinal verde em qualquer direção abaixo de um valor predeterminado, independentemente das condições de tráfego. Se o tempo do sinal verde for muito curto, a frequência de acidentes pode realmente aumentar quando os motoristas tentam "ultrapassar o sinal" em estradas geladas.

Por exemplo, se o fluxo de tráfego na direção leste for baixo e o fluxo de tráfego na direção oeste for alto, então a tabela apropriada para determinar a divisão Norte-Sul é a tabela destacada no canto superior direito da FIG. 9. Suponha que o fluxo de tráfego nas direções norte e sul também seja alto. Então, como indicado na tabela destacada da FIG. 9, o tempo dividido da fase Norte-Sul é favorecido conforme indicado pelo valor Long (L) na tabela. Entenda que qualquer uma dessas variáveis ​​pode estar em regiões sobrepostas, fazendo com que várias regras sejam disparadas. As regras de inferência de lógica fuzzy adequadas serão acionadas, determinando em cada caso a divisão de fases apropriada, dependendo do grau de pertinência para cada uma das respectivas funções de pertinência. Os valores nítidos para as relações específicas serão determinados pelo algoritmo de lógica difusa. O valor para o tempo semáforo Leste-Oeste é simplesmente o complemento do valor Norte-Sul (ou seja, Tempo Leste-Oeste = Tempo total do ciclo do semáforo menos o Tempo Norte-Sul)

Mais particularmente, as funções de associação ao fluxo de tráfego da FIG. 8A ilustram três classificações de membros possíveis: baixo, médio e alto. Estas respectivas associações se sobrepõem conforme indicado nas FIGS. 8A e 8B de acordo com os princípios da lógica difusa. Em outras palavras, um determinado nível de fluxo de tráfego pode não ser considerado apenas baixo ou apenas médio, mas, em vez disso, pode se sobrepor ao grau variável indicado de associação nas associações baixa e média. Neste caso, mais de uma regra de lógica difusa das tabelas apropriadas da FIG. 9 será executado ou disparado. De fato, com quatro variáveis ​​difusas para o tráfego leste, oeste, norte e sul e com cada variável tendo associação em duas regiões sobrepostas, como mostrado na FIG. 9, um total de dezesseis (16 = 2 4) regras separadas da FIG. 9 pode ser executado ou disparado para um único conjunto de medições de tráfego. Usando os graus de associação em cada uma das respectivas categorias para cada uma das variáveis, a divisão de fase real para os semáforos pode ser determinada usando regras de defuzzificação apropriadas bem conhecidas, como o método do centróide. O resultado será uma especificação de divisão de fase específica, definindo os tempos relativos para as luzes vermelha e verde dentro de um determinado período de ciclo de luz.

Os resultados dos cálculos de lógica difusa são usados ​​pelo controlador central 10 para controlar a região em torno de uma determinada interseção. As divisões de fase que são anormais indicam um problema em uma interseção particular e o problema pode então ser comunicado aos vários sinais de alerta de tráfego, tais como os sinais de alerta 6 (FIG. 1) e 20 (FIG. 3). Além disso, os sinais de aviso para as unidades de aviso de tráfego de veículos 50 em vários veículos podem ser transmitidos juntamente com as coordenadas GPS da interseção que experimenta tráfego incomum. Unidades de aviso de tráfego de veículos individuais 50, tais como aquelas mostradas na FIG. 6 pode então comparar a localização do veículo e os parâmetros de movimento com as coordenadas recebidas da interseção de tráfego, gerando o aviso de divisão de fase de lógica difusa. Se um veículo individual estiver nas proximidades da interseção, indo em direção à interseção, ou de outra forma envolvido em contribuir para um maior congestionamento na interseção, sinais ou mensagens de alerta apropriados podem ser gerados para o motorista através da unidade de alerta de tráfego de veículos 50.

FIGO. 10 é um fluxograma lógico exemplar 101 para a operação do controlador de interseção 5 (FIG. 5) em cooperação com o controlador central 10 (FIG. 7). O fluxograma 101 começa no bloco inicial 100. O controlador de interseção 5 atualiza os dados dos sensores de tráfego 2 no bloco 102. O controlador 5 atualiza quaisquer entradas auxiliares (ou seja, informações meteorológicas, monitor de interseção, etc.) no bloco 104. Depois de atualizar todos informações, o centro de controle 10 seleciona um conjunto de regras de lógica difusa no bloco 106. Com base no conjunto de regras selecionado no bloco 106, o centro de controle 10 deriva a divisão de fase do semáforo correta no bloco 108 e quaisquer mensagens de aviso que devem ser postadas no a interseção no bloco 112. O centro de controle 10 então implementa as divisões de fase do semáforo e publica as mensagens de aviso no bloco 110. Depois de implementar as novas divisões de fase e postar quaisquer mensagens de aviso, o controlador de interseção 5 transmite o controle de semáforo e informação de aviso para o centro de controle 10 no bloco 114. O centro de controle 10 então atualiza seu banco de dados no bloco 116. Depois que todas as transmissões e radiodifusão foram concluídas, é det eliminado no bloco 117 se as operações do controlador inteligente 5 devem continuar. Se for para continuar, então o controlador 5 entra em um retardo de tempo 118 por um período de tempo T antes de retornar o controle para atualizar os dados do sensor de tráfego 2. Se não for para continuar, a operação do controlador inteligente 5 termina no bloco 119 A capacidade de encerrar a operação do controlador automático permite que o operador cancele, altere os parâmetros do sistema ou outros ajustes que possam ser necessários de tempos em tempos. Outra distribuição das operações de controle e cálculo descritas na FIG. 10 são possíveis. Por exemplo, cálculos de lógica difusa podem ser feitos nos controladores de semáforo 5 e os resultados, então, transmitidos para o controlador central 10.

FIGO. 11 é um diagrama que ilustra possíveis exemplos de vários avisos que um centro de controle 10 poderia transmitir ou transmitir a qualquer momento para os sinais de alerta do lado da estrada. Os sinais de alerta de trânsito podem estar em locais fixos e permanentes ou os sinais individuais podem ser portáteis. Para sinais de alerta de tráfego de localização fixa, as coordenadas GPS do sinal são conhecidas. Os cálculos de distância e lógica difusa são feitos no centro de controle 10 ou no controlador de semáforo relacionado 5 ou outro sinal de beira de estrada com base nessas localizações conhecidas. Para sinais de alerta de tráfego móveis, um receptor GPS no sinal determina a localização do sinal de alerta. Sinais de alerta móveis com atualização em tempo real de locais usando GPS fornecem flexibilidade máxima para o pessoal de controle de tráfego. Os sinais podem ser colocados onde necessário. As mensagens podem ser transmitidas para sinais individuais com base na localização do sinal relatado. Obviamente, as coordenadas GPS podem ser transmitidas pelo pessoal que coloca os sinais, em vez de por um receptor GPS incorporado no próprio sinal. No entanto, a incorporação real do receptor GPS e do transmissor de localização no sinal portátil minimiza as possibilidades de erros causados ​​por informações de localização incorretas nos controladores centrais 10. Essas informações seriam incorretas, por exemplo, se um sinal fosse movido e o pessoal de controle de tráfego não conseguisse transmitir ou transmitir informações de localização atualizadas. Em outra modalidade, as mensagens de aviso são transmitidas a partir do controle central 10 com as coordenadas GPS de uma ou mais situações problemáticas particulares. Os sinais de beira de estrada individuais podem então decidir de forma autônoma quais mensagens exibir, dependendo da localização do sinal e das coordenadas da situação do problema.

Semelhante ao controle de semáforos e sinais de alerta, os fatores envolvidos no cálculo da distribuição de mensagens de alerta de trânsito para veículos e geração de mensagens de aviso adequadas aos motoristas são complexos e também exigem uma abordagem estruturada e lógica na organização de grandes quantidades de dados e informações . Pelas mesmas razões discutidas acima, problemas desse tipo geralmente se beneficiam do uso de tecnologia de sistema especialista com regras de decisão pré-programadas com base na experiência de especialista refletindo a resposta adequada a várias situações. Várias abordagens de sistema especialista são possíveis e podem ser usadas para determinar e distribuir mensagens de aviso e informações em sistemas e métodos divulgados neste documento. Na verdade, assim como no caso das operações do controlador de divisão de fase de semáforo descritas acima, é a intenção que a invenção aqui descrita não seja limitada a qualquer análise de dados e métodos organizacionais particulares. Assim como no caso do controlador de divisão de fase do semáforo, um método particularmente atraente para distribuir informações de advertência e gerar mensagens de advertência ao motorista é a lógica difusa. Como o controlador de divisão de fase, as complexidades e a gama de opções no sistema de aviso de tráfego de veículos aqui descrito torna a lógica difusa uma metodologia ideal para otimizar o processo de aviso, monitorando e analisando as várias saídas do sensor de acordo com parâmetros devidamente ponderados.

FIGS. 12A, 12B e 12C são diagramas de três gráficos que ilustram as associações de lógica difusa usadas pela presente invenção para a distribuição de tráfego de veículos / mensagens de aviso de perigo. FIGO. 12A representa as associações difusas para o nível de evitação (AL) associado a certas situações de tráfego / perigo. O nível de prevenção é uma medida do nível de perigo associado a uma situação de tráfego particular (ou seja, como um derramamento de produto químico extremamente perigoso) ou o nível de congestionamento de tráfego associado à situação de tráfego particular (ou seja, um empilhamento de vários carros tem um alto nível de evitação). FIGO. 12B representa as associações difusas para a distância de um determinado veículo à situação de tráfego / perigo de preocupação. FIGO. 12C descreve as associações difusas para o Índice de Aviso de Perigo.

Uma modalidade preferida do controlador de lógica difusa divulgado neste documento é baseado em um sistema de raciocínio difuso usando variáveis ​​de entrada correspondentes a pelo menos Nível de Evitação, Comprimento do Raio de Alerta e Distância até a Situação Perigosa. O sistema de inferência de lógica fuzzy gera sinais de saída que indicam índices de perigo para os vários veículos nas proximidades da situação perigosa. Os veículos recebem sinais de alerta transmitidos do controlador central definindo o nível de evitação e as coordenadas GPS da situação perigosa. As unidades de controle de aviso de tráfego de veículos 50 nos veículos usam lógica difusa para calcular o índice de aviso de perigo para cada veículo.

A forma de realização preferida do controlador de lógica difusa é implementada usando funções de pertinência difusa triangulares como mostrado nas FIGS. 12A a 12C. Outras funções de pertinência (MFs) são possíveis, incluindo: (1) MFs trapezoidais, (2) MFs gaussianos, (3) MFs Bell generalizados e (4) MFs sigmoidais, e podem ser facilmente substituídos pelas funções de associação difusa trapezoidais.

A base de regra para o sistema de alerta de tráfego e método divulgado neste documento é formulada com "IF ... THEN..." estruturas que representam a expressão linguística dos elementos lógicos envolvidos na base de regras da lógica difusa. Como mostrado nas FIGS. 12A, 12B e 12C, as funções de associação triangular incluem intervalos de associação sobrepostos para os seguintes intervalos de variáveis:

NÍVEL DE EVITAÇÃO: BAIXO, MÉDIO, ALTO

DISTÂNCIA PARA SITUAÇÃO PERIGOSA: PRÓXIMO, MÉDIO, DISTANTE

ÍNDICE DE AVISO DE PERIGO: BAIXO, MÉDIO, ALTO

Para entender melhor as regras de composição de lógica difusa aplicadas ao sistema e método de distribuição de aviso de tráfego e emergência divulgados neste documento, a variável de Nível de Evitação mostrada na FIG. 12A é considerado. O conjunto fuzzy correspondente ao "Nível de baixa evitação" (LAL) é o conjunto de todas as distâncias D entre o nível de evitação zero (LAL0) e o nível de evitação superior (LALvocê) Da mesma forma, o conjunto fuzzy correspondente ao Nível de Evitação Médio (MAL) é o conjunto de todas as distâncias entre o Nível de Evitação Médio definido mais baixo (MAL0) e o nível de evitação superior (MALvocê) Por causa das definições "difusas" de "Baixo" e "Médio", será verdade que MAL0 as distâncias serão menores do que as distâncias LALu (MAL0 & ltLALu), e os conjuntos difusos se sobreporão. Da mesma forma, a sobreposição ocorre entre as outras faixas de distância definidas.

A natureza das funções de adesão sobrepostas para várias das variáveis ​​envolvidas no sistema e método de aviso de tráfego divulgado é ilustrada nas FIGS. 12A, 12B e 12C. Relacionamentos semelhantes podem existir para outras variáveis ​​não mostradas. Na implementação da lógica difusa, as duas variáveis ​​de entrada (Nível de Evitação e Distância até Situação Perigosa) são usadas para calcular o índice de Aviso de Perigo com as funções de pertinência correspondentes indicadas nas FIGS. 12A e 12B. Regras de inferência de lógica difusa de exemplo são mostradas na FIG. 13. No conjunto de regras de exemplo mostrado na FIG. 13, nove regras de inferência de lógica difusa são indicadas. Para cada um dos valores do Índice de Aviso de Perigo, várias combinações de Nível de Evitação e Distância são indicadas. Na matriz da FIG. 13, as variáveis ​​do Nível de Evitação são indicadas nas colunas enquanto as variáveis ​​da Distância até a Situação Perigosa são indicadas nas linhas da matriz. Por exemplo, a FIG. 13 mostra o seguinte:

IF Nível de Evitação = Baixo e Distância até a Situação Perigosa = Baixo, ENTÃO Índice de Perigo = Médio.

IF Nível de Evitação = Alto e Distância até a Situação Perigosa = Médio, ENTÃO Índice de Perigo = Alto.

IF Nível de Evitação = Médio e Distância até a Situação Perigosa = Alto, ENTÃO Índice de Perigo = Baixo.

Deve ser entendido que regras diferentes existiriam se parâmetros e dados diferentes fossem considerados. Os exemplos dados aqui pretendem apenas ilustrar a possibilidade de organizar a informação necessária para gerar o índice de perigo e despachar mensagens de controle usando princípios de lógica fuzzy. Devido à natureza de sobreposição das variáveis ​​de entrada, conforme indicado nas funções de associação das FIGS. 12A, 12B e 12C, múltiplos das regras de inferência de lógica difusa da FIG. 13 pode ser "disparado" para determinados valores discretos das variáveis ​​de entrada. As regras de inferência de lógica difusa da FIG. 13 são estruturados usando o valor de entrada para cada uma das variáveis ​​de entrada combinadas com operadores lógicos "AND". Métodos de lógica difusa padrão são usados ​​para derivar o valor correto do índice de perigo de saída.

Algumas situações perigosas podem exigir um raio de preocupação maior do que outras. Por exemplo, vapores tóxicos podem se espalhar por uma área maior, estendendo a região além de outros tipos de situações perigosas.A presente invenção acomoda tais raios variáveis, transmitindo um parâmetro de "raio de preocupação" com a mensagem de aviso de perigo. Este parâmetro permite que o controlador de aviso de veículo individual 50 (FIG. 6) e o controlador de sinal 5 (FIG. 5) escalem o perigo real correspondente à variável de distância no cálculo de lógica difusa.

Uma característica importante da presente invenção é a integração da operação de controle do semáforo com a operação do sinal de advertência e da mensagem de advertência do veículo. Tanto o controle de divisão de fase do semáforo quanto a geração de mensagens de advertência para os sinais e veículos fazem uso comum das informações dos sensores de trânsito e meteorológicas. Ambos usam recursos de transceptor de rádio comuns, recursos de localização GPS comuns, recursos de computação de aviso distribuído comum, recursos de controle central comuns e informações de banco de dados comuns. Além disso, as saídas dos cálculos de divisão de fase de lógica difusa de semáforo servem como entradas para os cálculos de lógica difusa de mensagem de aviso. Por exemplo, uma situação de congestionamento indicando uma divisão de fase incomum em uma determinada interseção é um fator na variável "nível de evitação" no cálculo da mensagem de aviso. Desta forma, as saídas do primeiro cálculo de lógica difusa determinando as divisões de fase do semáforo tornam-se entradas para a segunda lógica difusa em relação às mensagens de aviso.

FIGO. 14 é um diagrama que ilustra os raios de preocupação em torno de duas situações de tráfego que ocorrem simultaneamente dentro do sistema de grade de ruas de uma cidade. FIGO. 14 mostra que o raio associado à situação de trânsito / emergência na Rua P e Rua 17 é menor do que o raio associado à situação de trânsito / emergência na Rua K e Rua 11. Na verdade, existe uma área dentro da cidade que está dentro de ambas as áreas definidas pelas diferentes situações de tráfego. Os sinais de aviso ajudarão a aliviar a situação de trânsito / emergência e ajudar os motoristas a evitar um engarrafamento ou situação perigosa.

Em situações onde o controle de tráfego é desejado para toda uma via, em interseções subsequentes e sequenciais por exemplo, o sistema aqui apresentado pode ser utilizado. Ou seja, o controlador ou controladores centrais serão usados ​​para enviar sinais a vários controladores de semáforos para programar o fluxo de tráfego em uma rua ou em uma grade de ruas. Ele pode usar uma média dos dados coletados em ruas sucessivas e ruas que se cruzam. As saídas de lógica difusa podem se tornar entradas para um novo cálculo ou ser usadas diretamente. Pode ser usado para o controle de múltiplos semáforos, sinais de alerta e outras ferramentas de controle de tráfego, por exemplo, dispositivos de controle de faixa, ou como uma média de fluxo ou técnica de buffer para gerenciar o fluxo de tráfego. Tal técnica pode resultar na mudança dos padrões de tráfego, a fim de evitar a sobrecarga de uma determinada interseção ou seção de interseções consecutivas ou próximas.

Em resumo, uma modalidade da invenção é um método de usar pelo menos um controlador central que se comunicará com pelo menos um controlador de semáforo inteligente e pelo menos um outro controlador inteligente para controlar o tráfego ou semáforos e distribuir seletivamente mensagens de aviso aos motoristas. O objetivo é obter informações de tráfego de várias unidades de informações de tráfego e, em seguida, transmitir as informações de tráfego ao controlador central. O controlador central é usado para determinar os parâmetros de congestionamento de tráfego e determinar as informações de aviso. O congestionamento derivado e as informações de aviso são variáveis ​​de entrada para um ou mais controladores de lógica difusa que derivam sinais de controle de divisão de fase de semáforo. O controlador central transmite informações de controle de divisão de fase de semáforo para um ou mais controladores de semáforo inteligentes que definem as divisões de fase de semáforo para pelo menos um semáforo. O controlador de semáforo inteligente pode transmitir uma mensagem de confirmação de volta ao controlador central. Outra função do controlador central é a transmissão de sinais de informação de aviso de trânsito. Estes sinais de informação de alerta de tráfego definem a natureza de pelo menos uma situação de tráfego a ser evitada, as coordenadas geográficas dessa situação de tráfego e um nível de indicação de evitação para tais situações identificadas. Os sinais de informação de aviso de transmissão podem ser enviados e recebidos por pelo menos um outro controlador de tráfego inteligente. O controlador receptor também pode comparar as coordenadas deste controlador com as coordenadas da situação a ser evitada e calcular a distância entre aquele controlador inteligente e a situação. O sistema usará o nível recebido de indicação de evitação e a distância derivada como entradas de variáveis ​​difusas para um segundo controlador de lógica difusa localizado no controlador inteligente receptor. Este controlador inteligente receptor pode então derivar uma mensagem de aviso de perigo para a situação particular a ser evitada em relação à localização do controlador inteligente receptor. Finalmente, o sistema, em pelo menos uma modalidade, indicará de forma inteligível a mensagem de advertência de perigo aos motoristas.

Em uma modalidade onde existem sinais de alerta que são colocados permanentemente ou são sinais móveis, um controlador de tráfego inteligente pode atuar como um controlador para o sinal. Na situação em que o sinal é um sinal móvel, as coordenadas geográficas desse sinal serão transmitidas ao controlador central e / ou controlador do semáforo para que a localização do sinal seja conhecida. Se o sinal for estacionário, a localização será conhecida e pode ser inserida no banco de dados para acesso pelo controlador de semáforo inteligente ou controlador central.

As invenções estabelecidas acima estão sujeitas a muitas modificações e mudanças sem se desviar do espírito, escopo ou características essenciais das mesmas. Assim, as modalidades explicadas acima devem ser consideradas em todos os aspectos como sendo ilustrativas em vez de restritivas do escopo das invenções conforme definido nas reivindicações anexas. Por exemplo, a presente invenção não está limitada às modalidades, aparelhos ou métodos específicos divulgados para obter informações de tráfego de várias unidades de informações de tráfego, para transmitir informações de tráfego, para determinar parâmetros de congestionamento e informações de aviso, para transmitir os parâmetros de congestionamento e as informações de aviso , ou para determinar a ação apropriada com base nos parâmetros de congestionamento e nas informações de aviso. A presente invenção também não está limitada ao uso de lógica difusa, sistemas especialistas, sistemas inteligentes e as modalidades, aparelhos e métodos correspondentes divulgados neste documento. A presente invenção também não está limitada ao uso de satélites de comunicação GPS e receptores GPS para determinar a localização de veículos, sinais e outras unidades em todo o sistema. A presente invenção também não está limitada a qualquer forma particular de computador ou algoritmo de computador. Além disso, a presente invenção não está limitada aos controladores, processadores, sensores, sinais, transmissores / receptores, antenas, microfone, alto-falante, câmera, visor, dispositivos de interface, dispositivos de áudio / fala e outros dispositivos e componentes divulgados nesta especificação .


Sismologia e Geodésia Baseada no Espaço

Este capítulo analisa as relações fundamentais entre uma fonte sísmica e a deformação de superfície resultante e métodos para inverter dados geodésicos e sísmicos simultaneamente por meio da caracterização de deslocamentos estáticos e cinemáticos, respectivamente. As distribuições espaciais e temporais de acumulação e liberação de tensões envolvidas em vários processos tectônicos e terremotos podem ser inferidas a partir de medições geodésicas de alta precisão da deformação crustal correspondente na superfície da Terra & # x27s. Também foram discutidas as diferenças entre as estimativas de deslizamento sísmico e as estimativas geodésicas de deslizamento tectônico. Medições geodésicas realizadas em todas as fases de um ciclo sísmico podem ser incorporadas em parametrizações de fontes sísmicas, modelos geométricos de falha e modelos reológicos de comportamento da zona de falha consistentes com estudos de laboratório de amostras de rocha, a fim de caracterizar o processo de acumulação e liberação de tensão na sísmica região de origem. A sismologia e a geodésia baseada no espaço podem se beneficiar mutuamente, reconhecendo as limitações de medição e os requisitos impostos uns pelos outros para tratar de problemas geofísicos. Assim, resultados científicos que exploram a resposta de medição mais ampla serão possíveis, gerando melhores restrições, menores incertezas e modelos aprimorados.