Résumé

De 2019 à 2022, le ministère des Transports de l'Ontario a prévu des projets de construction et d'amélioration de routes sur le chemin Queen Elizabeth entre les échangeurs du chemin Thorold Stone et du chemin McLeod.
Ce tronçon de l'autoroute QEW relie le trafic du reste de l'Ontario au célèbre passage frontalier des chutes du Niagara et des États-Unis. Comme ce projet se situe dans une zone critique et vulnérable aux files d'attente importantes, il était important de mettre en place un système d'avertissement de file d'attente temporaire pendant la construction pour détecter les véhicules lents ou arrêtés et alerter les conducteurs et les agents de la circulation des retards sur l'autoroute. Dans ce projet, le MTO a laissé la conception de ce système d'avertissement de file d'attente au constructeur, Rankin Construction.

En raison de la longue durée de ce projet, Stinson ITS a proposé la conception et le déploiement d'un système d'avertissement de file d'attente à énergie solaire nécessitant peu d'entretien. Ce système fournirait à Rankin une solution robuste et fiable qui ne tombe jamais en panne et qui est très facile à surveiller à distance. Rankin Construction a accepté notre proposition et, en collaboration avec eux et Weinman Electric, le système a été déployé fin 2019. Le résultat a été un système entièrement hors réseau et non intrusif basé sur le capteur Houston Radar Speedlane Pro et géré par Ver-Mac. logiciel de zone de travail intelligent de pointe JamLogic.

Le système a considérablement amélioré la sécurité des travailleurs de la construction et du public. En fait, il a été prouvé que des systèmes similaires d'avertissement de file d'attente réduisent les collisions jusqu'à 45 % dans les zones de travail. Nous sommes fiers de fournir une solution qui peut potentiellement sauver des vies sur ce projet critique.

Défis et solutions

Les systèmes automatisés d'avertissement de file d'attente sont traditionnellement utilisés pour les zones de travaux routiers. Ces systèmes fonctionnent en surveillant la vitesse des véhicules le long d'un tronçon de route, puis en avertissant les automobilistes qui s'approchent lorsqu'un ralentissement est détecté. Les conducteurs peuvent anticiper une situation imminente de freinage et de ralentissement d'urgence, éviter les comportements erratiques et réduire les collisions liées aux files d'attente.

Défis de conception Solutions technologiques
Les défis liés à la conception d'un système d'avertissement de file d'attente parfaitement adapté à une utilisation temporaire dans les zones de travail sont nombreux. Pour concevoir le système d'avertissement de file d'attente automatisé, portatif et économique, Stinson ITS réunit plusieurs technologies.
• Non intrusif
Il ne devrait pas être nécessaire d'installer des capteurs en utilisant la construction sur la route, ce qui entraînerait une obstruction de la circulation et une chaussée de mauvaise qualité
• Capteurs non intrusifs
Il ne devrait pas être nécessaire d'installer des capteurs en utilisant la construction sur la route, ce qui entraînerait une obstruction de la circulation et une chaussée de mauvaise qualité
• Portable

Les panneaux de messagerie modifiables doivent être portables pour garantir que les travailleurs de la construction peuvent déplacer le panneau de manière appropriée en cas de besoin

• Monté sur remorque

Les panneaux de messagerie modifiables doivent être portables pour garantir que les travailleurs de la construction peuvent déplacer le panneau de manière appropriée en cas de besoin

• Pas de courant alternatif
En raison du besoin temporaire ou semi-permanent d'un système d'avertissement de file d'attente autour des zones de travail, il n'est pas toujours possible de fournir une source d'alimentation en courant alternatif
• Énergie solaire
Capteur à énergie solaire et tableaux de messages soutenus par des piles pour fournir une source d'alimentation fiable. Systèmes antivol de batterie
• Fiable

Le système doit être entièrement automatisé et fiable, éliminant les possibilités d'erreur humaine

• Logiciel entièrement automatisé

Logiciel cloud basé sur AWS entièrement automatisé et disponible à 99,9 % pour détecter le trafic et afficher les messages

Présentation de la conception

Plusieurs facteurs clés ont été déterminés avant la conception du système d'avertissement de file d'attente pour QEW Niagara. Ces facteurs comprenaient la longueur estimée de la file d'attente, le verbiage souhaité des messages, les obstacles d'approche uniques, la taille des épaules et la présence de barrières.

La taille du système est fortement influencée par la longueur estimée de la file d'attente et l'objectif du système d'avertissement de file d'attente. Il existe diverses configurations de base utilisées dans l'industrie, la configuration 4+1 illustrée ci-dessous est souvent appelée système d'avertissement de file d'attente temporaire de « niveau 1 » ; cependant, le système est très personnalisable où des PVMS et des capteurs supplémentaires peuvent être ajoutés pour s'adapter aux conditions du projet.

Configuration du capteur et du VMS

Pour QEW Niagara, nous avons utilisé un système d'avertissement de file d'attente de niveau 1 modifié. Deux systèmes sont déployés sur le projet, un pour chaque sens de déplacement. L'un des systèmes utilise un cinquième capteur, tandis qu'un autre dispose d'un PVMS supplémentaire pour fournir un avertissement supplémentaire aux autres véhicules en approche.

La disposition conceptuelle des capteurs et du VMS pour ce projet est illustrée dans le diagramme ci-dessous.

Comme vous pouvez le voir sur la disposition de conception, le PVMS est toujours à au moins 1 km en amont de la zone de détection de file d'attente. Cela permet aux conducteurs de se préparer à ralentir ou à s'arrêter. Sur la base d'une évaluation de l'emplacement et d'une mesure de 3,5 km à partir du début de la fermeture de la voie, le premier PVMS a été placé. Le placement des capteurs peut parfois être difficile et un grand soin a été apporté au choix des emplacements appropriés.

The following guidelines were followed for placing the sensors:
  • Placez des capteurs là où le flux de trafic est généralement uniforme sur toutes les voies
  • Ne placez pas immédiatement avant ou après les échangeurs car les ralentissements momentanés dus à la fusion ou à la sortie du trafic peuvent déclencher un faux message d'avertissement de file d'attente
  • Pour des raisons de sécurité, si possible, choisissez des emplacements où le capteur peut être placé derrière un garde-corps ou une barrière accessible par un véhicule

Avantages

Les conducteurs peuvent anticiper une situation imminente de freinage et de ralentissement d'urgence, éviter les comportements erratiques et réduire les collisions liées aux files d'attente.

Le système offre les fonctionnalités et avantages suivants :

  • Réduire les accidents jusqu'à 45 %
  • Retarder le début de la congestion, améliorer la fluidité et l'efficacité du trafic et la fiabilité des trajets
  • Sécurité accrue pour les travailleurs de la construction
  • Surveillance en temps réel de la vitesse des véhicules sur des tronçons de chaussée
  • Intégration transparente des capteurs et des panneaux de message portables modifiables
  • Des données fiables et précises
  • Panneaux de messages automatisés
  • Système sans entretien
  • Accès facile au cloud de données
  • Installation facile & mise en service
“Nous sommes fiers de participer à la conception et au déploiement du système d'avertissement de file d'attente semi-permanent à QEW Niagara. Le système contribue à rendre notre zone de construction plus sécuritaire en avertissant les usagers de la route par des messages sur les panneaux PVMS. Le système est sans entretien et très rentable car il est alimenté à 100% par l'énergie solaire. Nous sommes ravis de la fiabilité et de la précision du système.”
- Chef de projet Rankin Construction Inc.

Conclusion

"Selon une étude de 2015 de la Federal Highway Association, les systèmes d'avertissement de file d'attente peuvent réduire les collisions arrière et autres accidents graves jusqu'à 45 %"

Conçu sur mesure

Le système a été conçu sur mesure selon les besoins de ce projet MTO

  • VMS supplémentaire installé pour une meilleure sensibilisation du conducteur
  •  Détection non intrusive
  • Énergie solaire
  • 4G LTE pour la connectivité
  • Économique grâce à un fonctionnement sans entretien

Sûr, fiable

Installé et mis en service conformément aux exigences du MTO, le système d'avertissement de file d'attente automatisé est sécuritaire pour les conducteurs, les travailleurs de la zone de construction et le personnel d'entretien. Avec une disponibilité du système de 99,9 %, le système est fiable pour des opérations 24 x 7 x 365.

Composants du système

L'avertissement de file d'attente automatisé est un système de sécurité axé sur la zone de travail qui détecte la circulation lente et arrêtée et avertit les conducteurs avant qu'ils ne les rencontrent. Le système est composé d'un ensemble de capteurs de vitesse en bordure de route ainsi que de panneaux à messages variables portables (PCMS). Ces appareils sont transformés en un système automatisé à l'aide du logiciel JamLogic Smart Work Zone de Ver-Mac. Le logiciel lit les capteurs de vitesse et affiche des messages sur le PCMS lorsqu'un trafic lent ou arrêté est détecté.

Dans cette section, nous discuterons des 3 composants importants utilisés dans le système d'avertissement de file d'attente automatisé de Niagara :

  • Capteur
  • Panneaux portatifs à messages variables (PVMS)
  • Logiciel d'automatisation

Capteur - Houston Radar SpeedLane Pro®

Le Houston Radar SpeedlaneProTM® est le radar de mesure du trafic multi-voies hautement intégré à faible consommation d'énergie au monde. La véritable technologie de capteur de vitesse à double faisceau fournit des mesures précises sans nécessiter d'étalonnage in situ. Cet appareil se monte sur le bord de la route pour une collecte de données de trafic non intrusive et fonctionne dans toutes les conditions météorologiques et d'éclairage.

Ce radar de mesure du trafic à ondes continues et à modulation de fréquence (FMCW) à double faisceau latéral est conçu pour identifier la voie, la vitesse, la classe de véhicules et calculer le volume par voie, la vitesse moyenne, l'occupation, l'écart, le 85e centile et les facteurs d'espacement.

Caractéristiques

Taper Véritable radar de mesure du trafic FMCW à double faisceau latéral
Portée de détection Portée de détection de 255 pieds (78 m)
Consommation d'énergie 0,85 Watts (10 fois moins de puissance que les produits concurrents)
La fréquence Approuvé FCC et CE pour un fonctionnement complet à 250 MHz (bande de 24,020 GHz à 24,230 GHz)
puissance radio 5mW maximum each radar
Angle de faisceau 7⁰ X 74⁰
Précision de la vitesse Moyenne par voie +/- 1 %, Moyenne par direction +/- 1 %, Par véhicule +/- 6 %
Précision du volume Par voie typique : 98 à 99 %, Par direction typique : 98 à 99 %
Taux d'échantillonnage 500 Hz X 2 Radars
Certificats FCC, CE, IC

PVMS – Ver-MAC PCMS-1210 Pro

La série PCMS-1210 Pro de Ver-Mac est un panneau de message portable modifiable à 3 lignes et 8 caractères (18 po) par ligne monté sur remorque. Il est doté de la technologie Stealth, d'un contrôleur V-Touch compatible NTCIP, de la communication WiFi V-Sync et du logiciel de gestion de flotte JamLogic®.

Cette unité combine une technologie de pointe, une conception économe en énergie et une construction de haute qualité pour fournir le panneau de message le plus fiable, le plus rentable et le plus sûr à utiliser sur le marché. Le PCMS-1210 est le modèle 3 lignes parfait pour les projets de construction d'autoroutes.

Caractéristiques

Caractéristiques 75 X 132 pouces (1917 X 3343 mm), 4 LED par pixel, 3 lignes de 8 caractères
Poids 790 kg (1740 lb) environ.
Options d'alimentation Panneau solaire, chargeur de batterie et batterie ou alimentation secteur
Communication Conforme NTCIP, Modem 4G LTE entièrement intégré
Technologie furtive Batteries sans entretien, compartiment de batterie caché antivol
Wi-Fi V-Sync Modifier les messages via Wi-Fi à l'aide d'un smartphone

Logiciel Cloud JAMLOGIC Ver-Mac

Le logiciel JamLogic fournit un accès client-serveur transparent à tous les appareils et données. Le logiciel analyse les données de trafic et fournit des informations en temps réel au public automobile, aux chefs de projet, aux agences, aux centres de gestion du trafic (TMC) et aux sites Web publics.

Options de données d'entrée Caméras, capteurs de vitesse (Doppler), stations météo, capteurs micro-ondes, Bluetooth, données tierces
Options de sortie d'informations DMS, PCMS, VSL, Infos voyages sur le Web, Alertes par e-mail et SMS

Fonctionnalités JAMLOGIC

  • Accélérer les données provenant de plusieurs sources
  • Cartographie et listes interactives des appareils GPS
  • Données de journalisation et d'historique transparentes
  • Streaming vidéo avec contrôle PTZ
  • Utilisateurs illimités / différents niveaux d'accès
  • Alertes automatisées par e-mail ou SMS en option

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