Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 93 Страница 2

В теории всё просто. А как обстоит дело на практике?

Москва

Первая «зелёная волна» появилась в столице в 1955 году на Садовом кольце. Сейчас система нового поколения работает в районе Волоколамского шоссе — там функционирует участок для формирования оптимального по скоростному режиму транспортного потока. Вдоль дороги установлены датчики, получающие информацию о скорости потока и передающие её в центр управления системой. Электронный мозг на основании этих данных выдает параметры управляющего воздействия на поток — «говорит», с какой скоростью следует двигаться автомобилям и с какой частотой переключаться светофорам. Кроме реализации описанного участка, существуют планы по созданию аналогичных интеллектуальных промежутков трасс на Ленинградском, Щёлковском шоссе и на МКАД.

Санкт-Петербург

В северной столице работают несколько систем управления дорожным движением, но все они успели застать конец советского периода. Самые современные теоретически могут обеспечить функционирование до двух десятков режимов работы светофоров, но на практике «обучены» лишь трём-четырём программам.

Калининград

Комплекс АСУ дорожного движения был внедрён в самом западном городе России в 2007 году. В его создании участвовали белорусские специалисты, до этого реализовавшие аналогичную систему в Минске. Внедрение «зелёной волны» позволило увеличить среднюю скорость на некоторых городских улицах с 10 до 20 км/ч в час пик, что на деле эквивалентно строительству ещё одной дорожной полосы.

Челябинск

АСУ дорожного движения обслуживает в этом суровом городе более 200 светофоров. Правда, в качестве основы была выбрана не отечественная система, а программный комплекс, заказанный в Сингапуре. По расчётам специалистов, увеличение пропускной способности перекрёстков в рамках внедрения АСУ может увеличиться на 15%.

Гомель

Пару месяцев назад в Гомеле был запущен комплекс автоматизированной системы управления дорожным движением. Там уже заявлена средняя скорость передвижения по городским улицам в 50 км/ч. Эксплуатирующаяся система также из той же серии, что работает в столице Белоруссии.

Современные АСУ дорожного движения (АСУ ДД) нельзя назвать только «программным» средством регулирования. Помимо наличия «софтверной» составляющей необходимо, чтобы оконечные устройства — светофоры — «понимали» язык, на котором с ними общается АСУ ДД, и знали, как необходимо работать в случае потери связи с ней. Архитектуру разрабатываемых сейчас систем можно уверенно охарактеризовать как модульную. Управление движением осуществляется с единого пульта, к которому по разнообразным каналам, от выделенных линий до Ethernet и беспроводной связи, подключаются светофоры, каждый из которых оборудован отдельными входами для включения «зелёной волны».

Подключаемые «на местах» аппаратные контроллеры могут управлять как отдельным светофором, так и набором перекрёстков. Системы интегрируются с камерами наблюдения на перекрёстках, оператор может задавать на различных светофорах разные режимы функционирования, группировать их для оптимизации скорости транспортного потока в автоматическом и ручном режиме. Помимо управления, ПО включает в себя модули расчёта наилучших параметров движения в зависимости от дорожной ситуации, аналитику загруженности улиц.

Не забыты и технологии резервирования — в случае потери связи с управляющим сервером на светофорах может быть включена резервная программа работы.

Несмотря на то что в последнее время часто раздаются разговоры о развале российской науки и техники, реально действующие и неплохо зарекомендовавшие себя АСУ ДД проектируются и создаются не только на Западе, но и в России. Компании, занимающиеся разработкой ПО для оптимизации дорожного движения, работают в Москве (АСУ ДД разработки ГК «Спецтехника» и АСУ ДД «Город»), Санкт-Петербурге (АСУ ДД «Спектр 2.0»), Пензе (АСУ ДД «Автоматика»), а оборудование для них выпускается практически в любом крупном промышленном городе.

В качестве резюме хочется привести немного видоизмененную фразу из одного анекдота: движение есть и прогресс есть. Благодаря автоматизации машины на улицах наших городов начинают двигаться быстрее. Необходимость создания программной и аппаратной базы для реализации насущных задач стимулирует разработку в области IT, а значит и высокотехнологичную промышленность. Видимо, не обязательно углубляться в нанотехнологии с их наномасштабами и проблемами. Ведь для того, чтобы утихомирить броуновское движение на реальных улицах и дать стимул для развития макросистем и процессов на примере дорожно-транспортных сетей и отечественной разработки ПО, нужно всего лишь оторваться от микроскопа и выглянуть в окно.

Удачи вам на дорогах!

К оглавлению

Delay Line Memory: ртутная память UNIVAC I

Евгений Лебеденко, Mobi.ru

Опубликовано 02 ноября 2011 года

Устройство, о котором рассказывается ниже, тоже появилось благодаря радарной установке. И так же, как в случае с магнетроном, его идея возникла благодаря любознательности изобретателя и его желанию превратить идею в реальность.

Речь идёт об удивительной разновидности оперативной памяти компьютеров, в основе которой лежит эффект, к компьютерной области никакого отношения не имеющий. Эта разновидность «оперативки» имела недолгий век, однако успела «засветиться» в таких раритетах, как первый коммерчески успешный компьютер UNIVAC I и один из первых электронных программируемых калькуляторов компании Monroe.

Официально этот вид ОЗУ именуют «памятью на линиях задержки» (delay line memory), но благодаря применяемому в ней рабочему веществу её чаще всего называют mercury memory — ртутной памятью.

1942 год. Разгар Второй мировой войны. Военная авиация противоборствующих сторон, нанося сокрушительные бомбовые удары и дерзкие налёты истребителей, успешно доказывает, что именно она является царицей войны.

Чтобы успешно бороться с налётами, учёные всех участвующих в войне стран упорно трудятся над совершенствованием «воздушного эхолота» — радара. Его простой, но чрезвычайно эффективный принцип работы, основанный на измерении времени задержки радиоимпульса, отражаемого объектами, на которые он был направлен, имеет один существенный недостаток. В том случае, когда объект движется, время задержки отражённого от него импульса в каждый момент времени будет разным, и на экране радара визуально видно направление его перемещения. Но на своем пути радарный радиоимпульс отражается от массы неподвижных объектов — крон деревьев, заводских труб, радиомачт. Время задержки радиоимпульса от неподвижного предмета всякий раз одинаково. А это означает, что предмет на экране радара становится «бельмом на глазу» — его постоянное присутствие мешает разглядеть перемещение движущихся объектов. Особенно плохо дело обстоит, если радар сканирует пространство, наполненное неподвижными вещами. Их светящиеся фантомы заполоняют экран и делают поиск целей бессмысленным занятием.

Оригинальное решение этой проблемы было найдено довольно быстро. Отражённый радиоимпульс разделялся на два сигнала, один из которых попадал на экран, а другой в так называемую линию задержки (delay line) — устройство, замедляющее его распространение на время очередного цикла сканирования. На выходе линии задержки сигнал инвертируется и подается на экран вместе с сигналом нового цикла. Поскольку время задержки отражённого от неподвижного объекта сигнала совпадает со временем сигнала, побывавшего в линии задержки, то два эти противоположных по фазе импульса взаимно гасят друг друга. Неподвижный объект исчезает с экрана.

Элегантно? Конечно. Но одно дело придумать идею, а другое — воплотить её в реальном устройстве. Инженеры всего мира бились над поиском материалов и способов реализации delay line. Принципиальное решение было найдено быстро: преобразовать электрический импульс в акустическую волну. Скорость распространения звука значительно ниже скорости потока электронов, а значит, правильно настроенная акустическая волна задержит радарный импульс на требуемое время. На выходе линии задержки звук вновь преобразовывают в электрический сигнал, который и подают на инвертор. И если со способом всё было понятно, то с материалами для его реализации возникли трудности. Чего только не перепробовали инженеры. В ход шли пьезокристаллы, стекло с металлизированным напылением, хитро переплетённые стальные сердечники и сплавы различных металлов.