Vejdirektoratet Broafdelingen Incident Detection System, Limfjordstunnelen Teknisk Beskrivelse Viking Rev 0, 26.02.2000 HANSEN & HENNEBERG Rådgivende Ingeniører, F.R.I.
Vejdirektoratet Broafdelingen Incident Detection System, Limfjordstunnelen Teknisk Beskrivelse Viking Rev 0, 8.03.2000 HANSEN & HENNEBERG Vibevej 20 Tel 45 38 16 50 00 AS registreringsnummer 184 202 København AS DK 2400 København NV Fax 45 38 16 50 50 E-mail: mail@hansen-henneberg.dk
Side 1 Indholdsfortegnelse 1. Orientering... 2 2. Fysiske forhold i tunnel og på ramper... 3 2.1 ITV-anlæg... 3 2.2 Trafikreguleringsanlæg... 4 2.3 SRO-anlæg... 5 3. Formål... 6 4. Funktion... 6 5. Arbejdets omfang... 7 5.1 Detekteringskrav... 7 5.2 Konfigurering og datalogning... 9
Side 2 1. Orientering Der er i perioden 1997 til 1999 etableret et videobaseret incident detection system (IDS) i Limfjordstunnelen til registrering af langsomtkørende og standsede køretøjer. Etableringen omfattede levering, installation samt idriftsættelse af trafikanalyseudstyr til detektering af langsomtkørende og holdende køretøjer i Limfjordstunnelen. Bygherre er: Vejdirektoratet Broafdelingen Niels Juels Gade 13 1020 København K Tlf. 33 93 33 38 Projektet er udarbejdet af: Hansen & Henneberg, København AS Vibevej 20 2400 København NV Tlf. 38 16 50 00 Fax. 38 16 50 50 Anlægget er leveret af Siemens: Siemens A/S Ellehammersvej 16 7100 Vejle
Side 3 2. Fysiske forhold i tunnel og på ramper Limfjordstunnelen består af to tunnelrør - østrøret og vestrøret - der hver indeholder 3 vognbaner. Ved hver tunnelende er der etableret overledningssteder, hvorfra man kan overlede/tilbagelede trafikken fra et tunnelrør til det andet. Motorvejens nødspor ophører ved overledningsstederne, således der igennem tunnelen er ca. 1000 meter 3-sporet motorvej uden nødspor eller andre vigepladser. Frihøjden gennem hele tunnelen er 4,50 meter. Afstanden mellem vognbane og tunnelloft varierer igennem tunnelen. I tunnelen er der installeret Ventilatorer under tunnelloftet over kørebanen Vognbanesignaler under tunnelloftet over vognbanerne Videokameraer under tunnelloftet centreret over vognbanerne. Alarmskabe i hver tunnelrørs yder- og midtervægge Over hver tunnelende ligger henholdsvis Ndr. og Sdr. portalbygning, hvori centralt forsynings-, SRO-, ITV- o.lign. udstyr er placeret. Den primære bygning er Sdr. portalbygning hvori der også er indrettet kontrolrum. 2.1 ITV-anlæg Generelt I ITV-anlægget, i Limfjordstunnelen, indgår der 2 monitorerings/betjeningssteder samt 38 kameraer hvoraf 28 kameraer er monteret i selve tunnelen. Formål ITV-anlægget er etableret med det formål at fjernovervåge den ubemandede tunnel, især ved åbning af alarmskabe, nøddøre o.lign. Betjening Der er etableret overvågningsmonitorer hos Aalborg politi og i kontrolrummet i Sdr. portalbygning der dog normalt er ubemandet. De enkelte kameraer kan indkobles manuelt via et betjeningspanel samt automatisk via tunnelens SRO-anlæg, således at når der fx åbnes et
Side 4 alarmskab indkobles automatisk det kamera der på forhånd er defineret til at overvåge pågældende skab. Kameraer Alle kameraer i tunnelen er fast monterede, uden mulighed for panorering, tilt og zoom, midt over vejbanerne. Endvidere er alle kameraer forsynet med viske/vaske enhed, der kan aktiveres manuelt via betjeningspanelerne samt automatisk via styresystemet. Viske/vaske funktionen er udformet således, at den aktiveres på alle kameraer i tunnelen på én gang. Centraludstyr Alle videosignaler er samlet i sdr. portalbygning hvor den centrale videomatrix er placeret. Videokabler fra kameraer i den sydlige ende af tunnelen er forbundet direkte til matrixen mens kabler til kameraer i den nordlige ende er tilsluttet i den ndr. portalbygning. Her blev der i forbindelse med etableringen af IDS blev der opsat multiplexer udstyr i Ndr. portalbygning med lyslederforbindelse til demultiplexer udstyr i Sdr. portalbygning. Dette for af afkorte kabellængderne ud til de enkelte kameraer og dermed få en bedre billedkvalitet. 2.2 Trafikreguleringsanlæg Der er en permanent hastighedsbegrænsning gennem tunnelen på 90 km/t. Derudover kan man via et automatisk/fjernbetjent trafikreguleringsanlæg individuelt for hvert tunnelrør etablere hastighedsbegrænsning (70 el. 50 km/t) spærring af enkelte vognbaner i et tunnelrør (højre, højre+midterste, midterste+venstre, venstre) fuld stop Endvidere kan der etableres overledninger, således at al trafik afvikles gennem det ene tunnelrør mens det andet er afspærret. Der kan etableres 3 typer af overledninger: 1 bane hver vej (midterste bane lukket) 2 nordgående baner
Side 5 2 sydgående baner Ved overledning er der altid hastighedsbegrænsning på 50 km/t. Ved spærring af enkelte vognbaner er der enten hastighedsbegrænsning på 50 km/t eller 70 km/t. 2.3 SRO-anlæg Via SRO-anlægget (Styring, Regulering og Overvågning) overføres alarmer fra tunnelens installationer til betjeningsterminaler i kontrolrummet og hos Aalborg politi. Fra disse terminaler kan man betjene tunnelens installationer. Trafikrestriktioner etableres enten manuelt fra en betjeningsterminal eller automatisk ved åbning af alarmskab, aktivering af brandtryk o.lign. SRO-anlægget kan således via potentialfrie digitale indgange overføre alarmer fra installationer i tunnelen til den vagthavende hos Aalborg politi, samt via potentialfrie digitale udgangssignaler styre tunnelens installationer. Der anvendes 110 VAC styrespænding i SRO-anlægget i forbindelse med digitale ind- og udgangssignaler.
Side 6 3. Formål Formålet med installering af et incident detection system i Limfjordstunnelen var straks at kunne alarmere i tilfælde af langsomtkørende eller standsede køretøjer på ramperne eller i selve tunnelen. Disse situationer er særdeles risikofyldte, idet der her ikke er nødspor. Alarmeringen anvendes til at etablere de nødvendige trafikrestriktioner og advarsler i tunnelen, enten manuelt via den vagthavende hos Aalborg politi, eller automatisk via SRO-anlægget. 4. Funktion De overordnede funktionskrav til systemet var følgende: detektering baseret på videosignaler der detekteres standset køretøj overalt i det definerede dækningsområde der detekteres langsomtkørende køretøj overalt i det definerede dækningsområde, hvor et langsomtkørende køretøj er et køretøj med en hastighed under en angivet grænse der afgives individuelle alarmer for standsede og langsomtkørende køretøjer der afgives individuelle alarmer for hvert kamera der afgives individuelle alamrer for hver vognbane alarmer afgives som potentialfrie kontaktsignaler systemet overholder en række tekniske specifikationer i forbindelse med responstid, max. antal fejlalarmer, max. antal oversete køretøjer o.lign. systemet fungerer under de trafikale forhold der er givet, herunder dobbeltrettet trafik i ét tunnelrør o.lign. systemet fungere under de sigtbarhedsforhold der er givet, herunder nat/dag, modlys, våde vejbaner, automatisk kameravask o.lign. systemet konfigureres fra centralt hold systemet dataopsamle alarmer og fejl over længere perioder samt kunne eksportere disse til andet PC-miljø. der opereres med flere grænser for langsomtkørende køretøj, der hver især videresendes til SRO via et potentialfrit kontaktsignal der opereres med blokering af alarmer ved en kombinationer af belægningsgrad (trafikmængde) og hastighed for langsomtkørende køretøj
Side 7 5. Arbejdets omfang I entreprisen til udvikling og installation af et detekteringsanlæg var indeholdt bl.a.: Levering af alle komponenter der er nødvendige for at etablere et incident detection system der opfylder de her beskrevne krav. Herunder hører bla. levering af al analyseudstyr, alle komponenter i forbindelse med udvidelse af eksisterende ITV-anlæg samt forsynings-, styre- og videokabler til nye og/eller flyttede kameraer. Installation og tilslutning af centraludstyr til incident detection i Sdr. portalbygning herunder idriftsættelse og dokumentation. Levering og installation af alle relevante videreudviklinger og opgraderinger af systemsoftware/firmware o.lign. i analyseudstyr over en to årig periode. Dette gælder også selv om det kræve isættes af ROM er eller andre chip s. Levering og installation af nødvendig hard- og software til databehandling og konfigurering af analyse udstyr, herunder evt. PC. Afprøvning Dokumentation Instruktion af betjeningspersonale 5.1 Detekteringskrav Udstyret skal for hvert kamera og for hver vognbane skulle kunne detektere langsomtkørende og standsede køretøjer. Ved langsomtkørende forstås køretøjer der kører langsommere end en given hastighed. Denne grænsehastighed skal være konfigurerbar i et givent området. Det skal sikres, at alarmer for standsede køretøjer forbliver stående indtil køretøjet igen er forsvundet, således at alarmernes ON/OFF tider reelt afspejler det tidsrum hvor der holdt et køretøj. Dette gælder også selv om det standsede køretøj skjules af forbipasserende køretøjer. F.eks. kan lastbiler kortvarigt dække hele billedfladen. Udstyret skal kunne detektere tabte genstande. Tilbudsgiveren skal ved afgivelse af tilbud oplyse hvilke typer/størrelser af genstande udstyret kan detektere. Der ønskes ikke detekteret genstande under ½ meter, som f.eks. aviser o.lign. Man må forvente to typer af fejldetekteringer i systemet: fejlalarmering manglende alarmering.
Side 8 Ved fejlalarmering forstås, at systemet afgiver alarm for en situation der ikke fysisk er tilstede, f.eks. alarm for standset køretøj selv om der ikke holder et standset køretøj i tunnelen. Ved manglende alarmering forstås, at systemet ikke afgiver alarm selv om betingelsen for dette fysisk er tilstede. Systemet skal overholde følgende kriterier: Emne Kriterie Responstid for detektering af < 10 sek. langsomtkørende køretøj Responstid for detektering af < 10 sek. standset køretøj Nøjagtighed for registrering af køretøjets hastighed +/- 20% langsomtkørende køretøje Antal fejlalarmer på < 0,025 alarmer pr. dag langsomtkørende køretøjer (note 1) Antal fejlalarmer på standsede køretøjer < 0,025 alarmer pr. dag (note 1) Antal manglende alarmer på < 1 pr. 5 millioner passerende langsomtkørende køretøjer køretøjer (note 1) Antal manglende alarmer på < 1 pr. 5 millioner passerende standsede køretøjer køretøjer (note 1) Note 1: Regnes individuelt for hvert kamera. Anlægget må ikke være følsomt overfor: zebraeffekt fra belysningsanlægget i tunnelen. papir, hø/halmtotter mv. vand på kørebanen. de på kameraanlægget installerede visker/vaskere. Der ønskes ikke alarmering for køretøjer der kører imod normal kørselsretning, men systemet skal kunne fungere i overledningssituationer, hvor der er dobbeltrettet trafik i samme tunnelrør. Der er signaler til rådighed i SRO-anlægget, der informerer om den aktuelle restriktionsstatus i hvert af de to tunnelrør. Der skal kunne vælges mellem 3 niveauer hvoraf niveau 1 skal kunne konfigureres i området 0-40 km/t, niveau 2 i området 40-60 km/t og niveau 3 i området 60-80 km/t.
Side 9 Alarmen for langsomtkørende køretøj baseres både på køretøjets hastighed og trafikkens belægningsgrad for det pågældende kameras detekteringsområde. Dette således at man kan frasortere alarmer for langsomtkørende køretøj i situationer hvor belægningsgraden er høj, eksempelvis ved kø-kørsel. 5.2 Konfigurering og datalogning Konfigurering Det skal være muligt fra centralt hold for samtlige kameraer at indstille de parametre, der indgår i udstyrets funktioner, deriblandt alarmgrænser og identifikationsnumre eller -navne. Det skal endvidere være muligt at gemme og hente konfigurationer på harddisk således man til enhver tid kan genskabe konfigurationen på hvert enkelt kamera ud fra en backup. Datalogning Der skal være indbygget eller tilsluttet en datalogger-funktion i analyseudstyret, som registrerer og gemmer alle alarmer. Det skal være muligt at overføre datalogningerne til behandling på PC via et udbredt format, f.eks. kommasepareret ASCII-tekst på diskette eller bånd. Loggen skal for hver alarm indeholde tidspunkt for alarmens opståen alarmtypen (langsomtkørende køretøj, standset køretøj, anden fejl...) lokalitet angivet ved kameranummer og vognbane tidspunkt for alarmens forsvinden Dataloggeren skal være udstyret med cyklisk lager (FIFO) og have en kapacitet, der svarer til mindst 1000 alarmer.