Как замерят скорость автомобиля

Как измеряют скорость автомобилей?

В этой публикации ведущие производители комплексов для фотовидеофиксации нарушений ПДД расскажут, как работают приборы и чем один способ измерения скорости отличается от другого.

• 
• 
• 
• 
• 
• 

В прошлом номере «Доброй Дороги Детства» мы рассказали вам о том, как в России и других странах мира ведётся борьба с нарушителями скоростного режима. Но прежде чем наказывать нарушителя за превышение скорости, эту скорость необходимо измерить. Сделать это можно по-разному: с помощью радара или видеокамеры. А ещё можно рассчитать её, зная время, за которое автомобиль проедет
заранее известное расстояние.

В этой публикации ведущие производители комплексов для фотовидеофиксации нарушений ПДД расскажут, как работают приборы и чем один способ измерения скорости отличается от другого. Компания «Симикон» из Санкт-Петербурга объяснит принцип измерения скорости радаром, компания «Технологии Распознавания» из Москвы покажет, как можно измерить скорость при помощи видеокамеры, а компания «Автодория» из Казани расскажет, зачем нужно измерять среднюю скорость движения автомобиля на участке дороги.

Измерение скорости при помощи радара

Автомобили созданы для передвижения, причём желательно — на высокой скорости. Каждый из нас хочет добраться из точки А в точку В как можно скорее. Чем быстрее едет автомобиль, тем меньше времени нужно, чтобы добраться до цели.

Однако скорость движения на дорогах ограничена. Почему? Да потому, что на большой скорости больше риска. На большой скорости машиной труднее управлять и движение становится опасным. Кроме того, чем выше скорость, тем длиннее тормозной путь. Например, если увеличить скорость на 10 км/час, то тормозной путь увеличивается вдвое.

Выбор скорости зависит от особенностей дороги. Поэтому на дорогах устанавливают специальные знаки, ограничивающие скорость. А для нарушителей предусмотрены наказания в виде штрафов.

Но прежде чем наказывать, нужно точно измерить скорость автомобиля. Самый удобный и точный способ измерения — это измерение при помощи радара, который излучает электромагнитный сигнал в сторону автомобиля. Отразившись от движущегося автомобиля, сигнал приходит обратно на антенну радара, при этом частота отражённого сигнала зависит от скорости машины. Этот необычный эффект открыл австрийский физик Кристиан Доплер ещё в 1841 году. И с тех пор все радары, основанные на этом принципе, называются доплеровскими.

Современные доплеровские радары умеют не только измерять скорость, но и определять направление движения автомобиля, точно находить местоположение каждой машины на дороге. Если совместить такой радар с фотокамерой, то получится устройство, называемое фоторадар, который может автоматически фотографировать все проезжающие автомобили, одновременно измеряя их скорость. И если среди них окажется нарушитель, то радар автоматически его обнаружит, сфотографирует и отправит в центр обработки все данные для оформления штрафа. Важно, что при этом фоторадар может не только сфотографировать номер автомобиля, но и «прочитать» его, то есть распознать имеющиеся на нём символы (буквы и цифры) и перевести их в цифробуквенный код. Без этого было бы невозможно автоматически обрабатывать полученные данные: пришлось бы использовать труд операторов, которые должны были бы рассматривать все фотографии глазами. Представьте, сколько машин проходит каждый час по скоростной дороге? За день с каждого фоторадара могут быть получены десятки тысяч фотографий! А распознанный номер может быть обработан с помощью компьютера автоматически.

Все данные фоторадар отправляет в центр обработки. Там есть база данных — специальным образом организованная информационная система, в которой содержатся данные обо всех зарегистрированных в стране автомобилях, а также именах и адресах их владельцев. Если водитель нарушил правила и превысил скорость, то система оформит протокол, который будет отправлен хозяину автомобиля по почте. И тот должен будет заплатить штраф. Вся эта сложная система действует для того, чтобы все водители соблюдали Правила дорожного движения и мы могли безопасно пользоваться нашими дорогами.

Разумеется, современный фоторадар — это не просто сочетание камеры и радара. Для бесперебойной работы этого сложного прибора требуется целая система обеспечения жизнедеятельности, включающая защиту от изменений температуры, предотвращение запотевания стёкол, дистанционную диагностику и многое, много другое. Поэтому для разработки и производства этих приборов требуется сложное оборудование и специальные знания. Но зато выпускаемые в нашей стране фоторадары настолько надёжны, что, например, для обслуживания нескольких тысяч приборов, выпущенных компанией «Симикон» в Санкт-Петербурге и установленных по всей стране, требуется группа поддержки, состоящая всего из трёх человек.

И ещё хочется отметить одну очень важную вещь. Каждый водитель, садясь за руль своего автомобиля, должен понимать, что соблюдать ПДД нужно не из страха перед штрафами, а ради безопасности всех участников дорожного движения.

Измерение скорости по видеоизображению

В некоторых комплексах фотовидео­-фиксации для измерения скорости используют видеосъёмку. Так, например, измеряет скорость автоматический комплекс фотовидеофиксации «АвтоУраган», разработанный компа­нией «Технологии Распознавания».

«АвтоУраган» работает так. Видео­камера комплекса направлена на определённый участок дороги, длина которого известна заранее. Эта дистанция называется «зона контроля», её длина составляет около 6 метров (рис. 1). Когда машина въезжает в зону контроля, камера фиксирует это и распознаёт закреплённый на автомобиле автомобильный номерной знак. Именно номер является опорной точкой для дальнейшего вычисления скорости (рис. 2). Далее весь путь автомобиля через зону контроля фиксируется видеокамерой. Камера «АвтоУрагана» формирует кадры через каждые 40 миллисекунд и фиксирует время каждого видеокадра (рис. 3). Поскольку время, когда сделаны первый и последний видеокадры, известно, можно вычислить время, за которое автомобиль проехал зону контроля. А зная время и длину зоны контроля, можно рассчитать скорость автомобиля (рис. 4).

Кстати, чем медленнее движется автомобиль, тем больше кад­ров будет сделано за время проезда зоны контроля. Например, двигаясь со скоростью 80 км/час, автомобиль проедет дистанцию зоны контроля (6 метров) за 270 миллисекунд. Соответственно, этот автомобиль в зоне контроля будет зафиксирован шесть раз (270 разделить на 40).

Зачем нужно измерять среднюю скорость автомобиля?

Представьте, что вы участвуете в соревнованиях по бегу. Одновременно с командой «Старт» судья нажимает на кнопку секундомера, чтобы начать отсчёт времени, за которое вы преодолеете дистанцию. Когда вы пересекаете черту финиша, судья снова нажимает на кнопку секундомера — отсчёт времени окончен. Теперь известно, за какое время вы смогли пробежать марафон. А поскольку изначально известна дистанция, которую необходимо пробежать, то можно вычислить среднюю скорость, с которой вы двигались на этом участке, по формуле

V (скорость) = S (путь) / t (время)

Например, если вы преодолели 500 метров за 1 минуту 40 секунд, то ваша средняя скорость составила 5 м/с или 18 км/час.

В спортивных соревнованиях не бывает требований, с какой максимальной скоростью надо бежать. Здесь каждый соревнуется в своём мастерстве. На дорогах, по которым ездят автомобили, другие правила. На каждой дороге обязательно установлено ограничение скорости и специальный знак, информирующий об этом водителей. Это необходимо для обеспечения безопасности дорожного движения, потому что чем выше скорость автомобиля, тем сложнее им управлять и тем больше тормозной путь. Однако не все водители соглашаются выполнять правила. В этом случае на помощь государству приходят современные информационные технологии. Чтобы контролировать скорость водителей на аварийно-опасных участках, государство часто использует системы автоматической фиксации средней скорости. В России впервые эту технологию разработала компания «Автодория», которая специализируется на создании интеллектуальных транспортных систем.

Принцип работы системы контроля средней скорости такой же, как и в примере с соревнованиями по бегу. Только вместо обычного секундомера выступает специальный прибор, похожий на скворечник, внутри которого спрятан особенный секундомер, который соединён со спутником, камера и микропроцесссор. Вместо бегуна — автомобиль, на котором установлен уникальный госномер. Этот госномер присвоен только одному автомобилю, второго такого номера нет.

На дороге устанавливается два прибора — на старте и финише участка, где необходим контроль скорости. Приборы устанавливают на расстоянии друг от друга 0,2–10 км. Это расстояние строго определено и неизменно на каждом конкретном участке. Когда автомобиль проезжает мимо первого прибора, камера фотографирует его и передаёт в специальное подразделение Госавтоинспекции, которое называется Центром фотовидеофиксации, эту фотографию вместе с информацией о времени проезда мимо камеры. Помните про секундомер, соединённый со спутником? Это он помогает засечь время проезда мимо камеры. Затем автомобиль проезжает мимо второго «скворечника». Камера, установленная в этом месте, тоже фотографирует автомобиль, а секундомер определяет, в какое время был совершён второй проезд. Эти фотографии и данные о времени проезда между двумя камерами передаются в ГИБДД, а с помощью специальной программы происходит распознавание госномера автомобиля и вычисление времени, за которое он преодолел дистанцию.

Например, автомобиль проехал мимо первой камеры в 12 часов 34 минуты 12 секунд, а мимо второй — в 12 часов 35 минут 02 секунды. Расстояние между двумя приборами составляет 1000 метров. Получается, что автомобиль про­ехал этот участок за 50 секунд. Значит, его средняя скорость на участке составила

V=S/t=1000 метров / 50 сек = 20 м/с или 72 км/час.

Если на участке стоит ограничение скорости 50 км/час, значит, автомобиль двигался быстрее установленной скорости. За несоблюдение правила водителю будет выписан штраф за превышение установленной скорости на 22 км/час. Если на участке дороги стоит ограничение скорости 90 км/час (например, на загородной трассе), то никакого нарушения не было, а значит, в Госавтоинспекции не выставят штраф водителю.

С помощью такого метода контроля средней скорости удаётся в два раза снизить число ДТП на тех участках, где установлены приборы. Такой способ обеспечения безопасности побуждает водителей соблюдать скорость на всём пути их движения, нарушителей скорости в потоке становится меньше, а водителей, соблюдающих правила скоростного режима, — больше. Так «Автодория» помогает сделать дорожное движение безопаснее.

Источник статьи: http://www.dddgazeta.ru/archive/2017_06/30946/

Лучшие GPS — спидометры для Андроид, особенности и функции

Gps-спидометр – это удобная программа, преимущественно для Андроид и iOS, которая позволяет фиксировать скорость движения при ходьбе, беге, езде на автомобиле, велосипеде, лодке и т.п. Для того, чтобы начать пользоваться программой, необходимо установить ее на смартфон, запустить и установить GPS-подключение со спутником.

Gps-спидометры выполняют следующие функции:

1. Информируют водителя о параметрах движения: скорости, перепадах высоты и пр.
2. С помощью счетчика фиксируют пробег.
3. Дают возможность контролировать время, пройденный путь, среднюю и максимальную скорость, расход топлива.
4. Отслеживают местоположение.
5. Оповещают о превышении скорости при помощи светового или звукового сигнала.

В обзоре мы собрали популярные приложения-спидометры, выделив их основные функции:

DigiHUD Speedometer

DigiHUD Speedometer фиксирует и отображает на экране смартфона следующие данные:

• текущая, средняя и максимальная скорость;
• пройденное расстояние;
• местоположение по компасу;
• текущее время;
• уровень заряда аккумулятора.

Когда скорость превышается, цифры на дисплее меняют цвет. Данная функция будет полезна для автомобилистов.

В программе доступны такие настройки, как:

• обычный и фоновый режим работы;
• нормальное и зеркальное отображение элементов на экране;
• изменение единиц скорости (км/ч, мили/час, узлы);
• включение звукового сигнала о превышении скорости;
• настройка яркости;
• блокировка поворота экрана;
• изменение параметров дисплея;
• отображение одометра.

В Pro версии спидометра ($ 1.31) доступны дополнительные функции:

• создание профилей для разных видов транспорта;
• установка отметок на карте;
• запись и экспорт маршрутов;
• включение дневного и ночного режима;
• запуск/выход при подключении/отключении зарядного устройства.

Реклама в приложении DigiHUD Speedometer отсутствует.

GPS Speedometer

Возможности приложения GPS Speedometer:

1. Фиксирует пробег, текущую, среднюю и максимальную скорость.
2. Сохраняет историю данных.
3. Показывает местоположение на карте.
4. Оповещает о погодных условиях в регионе нахождения.

Также gps-спидометр позволяет использовать следующие настройки:

• переключать режимы измерения скорости;
• включать аналоговый либо цифровой спидометр;
• устанавливать ландшафтный режим экрана;
• отключать отслеживание передвижения;
• сбрасывать историю данных;
• слушать музыку в фоновом режиме.

Версия Pro расширяет диапазон функций GPS Speedometer. В ней имеются:

• весы;
• коррекция скорости;
• 5 тем оформления;
• 2 стиля спидометра;
• отображение адреса;
• звуковая сигнализация;
• ограничитель скорости.

Pro-версия позволяет пользоваться приложением без рекламных объявлений.

GPS Speedometer — Trip Meter — Odometer

Приложение с высокой точностью измеряет все ключевые показатели движения:

• текущую, среднюю и максимальную скорость;
• время в пути и пробег;
• количество оборотов колеса (одометр).

В бесплатной версии GPS Speedometer есть реклама.

Предоставляет также следующие возможности:

• запись данных в память устройства;
• установление ограничений скорости (при превышении программа подает сигнал);
• приостановка и возобновление gps-отслеживания.

Pro-версия программы позволяет:

• пользоваться приложением без рекламы;
• включать альтиметр и метр высоты.

GPS Speedometer and Odometer (Unreleased)

• получать данные о текущей, средней и максимальной скорости движения;
• отслеживать местоположение на карте;
• использовать его для велосипедов, легковых и грузовых машин;
• работать с одометром;
• получать уведомление о превышении скорости.

Благодаря настройкам можно:

• переключать цифровой и аналоговый режимы;
• использовать несколько профилей для различного транспорта;
• изменять единицы скорости и масштаб в любое время пути.

В бесплатной версии GPS Speedometer имеется реклама.

Использование версии Pro делает доступным:

• отключение рекламы;
• получение высокой точности данных;
• использование высотометра;
• работу в приложении в режиме оффлайн;
• возможность записи поездки;
• отключение и включение отслеживания в режиме gps.

GPS Speedometer, Distance Meter (измеритель расстояния)

Приложение позволяет измерять скорость движения при ходьбе, беге или езде на велосипеде, автомобиле, а также пройденное расстояние. Если скорость выше предельно допустимой, GPS Speedometer подает вибрационный или звуковой сигнал.

При помощи настроек можно:

• изменить единицы расстояния или скорости – мили или км;
• настроить значение допустимой скорости для уведомления;
• включить или отключить вибрацию и/или звонок;
• поменять мелодию и громкость оповещения;
• включить режим День / Ночь;
• работать с программой в фоновом режиме;
• изменить язык интерфейса.

В приложении имеется реклама.

Pro-версия приложения отсутствует.

Speedometer GPS

Помогает отслеживать скорость движения, высоту над уровнем моря (альтитуду), пройденное расстояние, фиксировать местоположение, получать данные о начале и времени пути, средней скорости.

Настройки программы включают:

• переключение между спидометром и одометром;
• изменение единиц скорости/расстояния;
• отображение спутников;
• сохранение данных;
• использование графиков и диаграмм.

Версия Pro данного приложения позволяет работать без рекламы и offline.

SpeedView: GPS Speedometer

Приложение для измерения скорости с большой точностью. Его можно использовать при беге, пешей прогулке, езде на велосипеде и автомобиле.

• скорость и направление движения;
• график скорости за последнее время;
• ограничение скорости в зависимости от типа дороги.

Функционал приложения включает в себя следующие возможности:

• HUD-режим;
• изменение единиц скорости и расстояния;
• сохранение трека движения в памяти телефона;
• работа в фоновом режиме;
• использование гироскопов, акселерометров и др. датчиков.

Приложение поддерживает рекламу. Доступна версия Pro ($ 1.41) без рекламы и с дополнительным функционалом:

• отображение спутников;
• диаграмма скорости;
• получение данных о местоположении и отображение координат на карте.

Ulysse Speedometer

Данное приложение позволяет:

• измерять скорость в широком диапазоне;
• отображать одновременно компас и среднюю скорость движения;
• получать информацию о направлении движения;
• фиксировать высоту и пройденное расстояние.

При помощи настроек вы можете:

• сохранять данные скорости;
• изменять профили;
• переключать единицы скорости;
• задавать скоростные коридоры;
• получать зеркальное отображение скорости при установке на лобовое стекло;
• вести журнал путешествий;
• включать и выключать фоновый режим.

Платная версия Ulysse Speedometer позволяет отключить рекламу, а также звонить во время работы приложения.

Источник статьи: http://softdroid.net/gps-spidometry-android-osobennosti-i-funkcii