Kiemelt bejegyzés

Többé nem frissülő blog

Ez a blog többé nem frissül. Az új cikkek új helyen, a molnarcsaba.wordpress.com címen érhetők el.

2015. július 4.

Lesben állók

Egy évvel előrehozta a Belügyminisztérium az ötszáz újonnan vásárolt, modern traffipaxkészülék csatasorba állítását. E sebességmérők már nemcsak a sebességet mérik, de kamerák is egyben. Így szinte bármilyen látható szabálysértésről bizonyító erejű felvételt készítenek jövő tavasztól. Bár működésük eredménye sokak számára okoz majd kellemetlen tapasztalatokat, kevesen értik, hogyan is működnek valójában.



Leonard Baldy chicagói rendőrtiszt szerette a nyilvánosságot. Ő volt az első rendőr Amerikában, aki helikopterrel körözött naphosszat a város fölött, és a rádiókat tudósította a közlekedési dugókról. Ez is lett a veszte: 1960-ban a vasúti sínekre zuhant helikopterével, és szörnyethalt. Baldy rádiós ismertségét arra használta föl, hogy a biztonságos közlekedésre tanítsa az embereket: előadásokat tartott iskolákban, klubdélutánokon. Népszerű ember volt, bár akadtak, akik vélhetően nem kedvelték annyira.
Baldy ugyanis néhány évvel korábban, 1954-ben már történelmet írt azzal, hogy közlekedési rendőrként a világon elsőként tesztelte, majd élesben is alkalmazta a radaros sebességmérő berendezést, „népszerű” nevén a traffipaxot. A szerencsés áldozat valószínűleg nem érezte át az esemény történelmi jelentőségét, amikor Baldy átnyújtotta neki a világ első radaros bemérés után kiállított gyorshajtási büntetőcéduláját.


A haladó járművek sebességének meghatározása sokkal összetettebb feladat, mint gondolnánk. Iskolai tanulmányainkból emlékezhetünk, hogy a sebességet a megtett út és az ehhez szükséges idő hányadosaként lehet kiszámolni (képlettel: v=s/t). Ha tehát megmérjük az indulásunk és a megérkezésünk között eltelt időt, illetve a megtett utat, kiszámíthatjuk az átlagsebességünket. Egyértelmű, hogy ez a módszer haszontalan az autó pillanatnyi sebességének meghatározására a sofőr és a szolgálatot teljesítő rendőr számára egyaránt.
Mielőtt rátérnénk a távolból is működő „radarpisztolyok” működési elvére, vizsgáljuk meg, hogy hogyan működik egy még ismerősebbnek tetsző, de valójában ugyanolyan rejtélyes készülék, a műszerfalba szerelt kilométeróra!
A XIX. és a XX. század fordulóján az autók terjedésével egyre nagyobb gondot okozott a gyorshajtás. Bár akkoriban talán óránkénti ötven kilométer volt a gépkocsik végsebessége, de ez a korábbi lovas kocsik zötykölődéséhez képest akkor szélvészgyorsnak hatott. Egyre szaporodtak a közlekedési balesetek, és már akkor felismerték, hogy ezek fő oka a gyorshajtás. A városok egymás után vezettek be sebességkorlátozásokat területükön, de a sofőrök kezdetben csak tippelhettek, hogy milyen gyorsan is haladnak valójában. Kezdetben ugyanis a sebességmérő csak drága extra felszerelésnek számított az autókban. A múlt század második évtizedében változott meg mindez, amikor Otto Schultze strasbourgi feltaláló szabadalmaztatta az olcsó mechanikus sebességmérőt. Ez aztán szinte változatlan formában egyeduralkodó maradt a következő hatvan évben, és még ma is rendkívül elterjedtnek számít. Az első teljesen elektronikus sebességmérő csak 1993-ban jelent meg.
A Schultze-féle sebességmérő működése az elektromágnesesség elvén alapszik. Eszerint ha mágnest mozgatunk egy tekercsben, abban áram jön létre. Az áramerősség arányos lesz a mágnes sebességével. Ha a mágnest összekötjük az autó valamely forgó alkatrészével (általában a váltóval, esetleg a tengellyel), akkor a mágnes sebessége a kerekek forgásával és így az autó haladási sebességével lesz arányos. Némi kalibrálás után a létrejövő áramot a kilométerórába vezetve a mutató a sebesség függvényében fog elmozdulni a skálán.
Mindez arra jó, hogy a szabályokat tisztelő sofőrök tudatában lehessenek járművük tényleges sebességének, és lassíthassanak, ha túl gyorsan mennek. A gyorshajtók kiszűrésére és bizonyítékokkal alátámasztott megbüntetésére azonban nem alkalmas. Szükség volt hát egy módszerre, amellyel kívülről is meghatározható az autó sebessége, méghozzá pillanatok alatt. Az ehhez szükséges technológiát a második világháborúnak köszönhetjük. Az Angliát és az Egyesült Államok csendes-óceáni támaszpontjait fenyegető légitámadások miatt ugyanis elemi szükség volt egy műszerre, amely a távolból is képes érzékelni a gyorsan mozgó és viszonylag kicsi tárgyakat. Megszületett hát a radar, majd annak a mikrohullámú frekvenciatartományban üzemelő változata.
Hogy a radaros sebességmérés alapjaival megismerkedhessünk, újabb kitérőt kell tennünk, pontosabban egy évszázadot vissza kell ugranunk az időben. A XIX. század közepe a természettudományok művelői számára a boldog békeidőknek hat, akkoriban a fizikai kísérleteket is stílusosan tervezték és mutatták be. 1845-ben az osztrák Christian Andreas Doppler zenészeket ültetett vonatra, más (abszolút hallással megáldott) zenészeket pedig a sínek mellé állított. A vonaton ülő muzsikusoktól azt kérte, hogy folyamatosan azonos hangot játsszanak hangszerükön, miközben a vágányok mellett álldogálóktól azt, hogy szabályos időközönként jegyezzék föl, hogy milyen hangot hallanak. A kísérlet Doppler megdicsőülésével zárult, hiszen a jegyzetelő zenészek a valójában játszott hangnál kicsit magasabbat hallottak, amikor közeledett feléjük a vonat, pontosan ismerték föl a hangmagasságot, amikor pont mellettük volt, és lassan mélyülni hallották, amikor távolodott a szerelvény.
Ez a Doppler-effektus vagy Doppler-eltolódás: a tárgyak által kibocsátott vagy róluk visszaverődő hullámok (legyenek azok hanghullámok vagy elektromágnesesség) frekvenciája módosul, ha a tárgy mozog. Ha közeledik felénk, a frekvencia nő (ezáltal a hullámhossz rövidül), ha távolodik, a frekvencia csökken. Nap mint nap tapasztalhatjuk a jelenséget, amikor elhúz mellettünk egy (szinte biztosan gyorshajtó) motoros. A távolban még mélynek tetszik a motorzaja, de ahogy közel ér, magasabb lesz. Ennek oka könnyen megérthető, ha elképzelünk valakit, aki szabályos időközönként, mondjuk egy másodpercenként dob nekünk egy labdát. Ha mindketten állunk, az ő és a mi szempontunkból is egy másodpercenkét repülnek a labdák. Ha viszont haladunk egymás felé, akkor a kettőnk által érzékelt gyakoriság eltér egymástól. Hiába dobja ő továbbra is ugyanolyan gyakorisággal (mondhatnánk: frekvenciával) a labdákat, mi mindig elébe megyünk a következő labdának, így az hamarabb ér hozzánk, mint egy másodperc. A frekvencia tehát nő.


A Doppler-radar ezt az elvet használja, amikor távoli tárgyak (akár fényévekre lévő csillagok, akár egy száz méterről közelítő Ferrari) sebességét határozza meg. Ismert frekvenciájú mikrohullámú sugarakat bocsát ki, amelyek a fémtárgyakról (így az autókról) igen jól verődnek vissza. A visszaverődéskor az autó haladási sebességének megfelelő mértékben megváltozik a sugárzás frekvenciája. A radar érzékeli a visszavert sugárzást, és annak frekvenciájából kiszámítja a haladási sebességét. Ez a legegyszerűbb módszer, de megvannak a maga korlátai. A mért sebesség ilyenkor ugyanis nem feltétlenül a célba vett autó tényleges sebessége, hanem a mérő és a mért objektum egymáshoz viszonyított sebessége. Ha tehát a traffipax maga is mozog, a mérés pontatlan lesz. Emiatt ezt csak az egy helyben álló sebességmérőkben alkalmazzák.
A mozgó autókban használt sebességmérők nem a kibocsátott és a visszavert sugárzás frekvenciakülönbségéből számítják ki az autó sebességét, hanem az autó által és a környezetében lévő álló tereptárgyakról viszszavert sugárzás frekvenciáját hasonlítják össze. Így érdektelenné válik a traffipaxot működtető autó haladási sebessége. Ennek ellenére számos körülmény zavarhatja a traffipax pontos működését. Ha sok autó halad az úton, könnyen előfordulhat, hogy a készülék valójában nem is a megcélzott autót, hanem egy másikat mér be. Minthogy a traffipax gyakorlatilag rádió adó-vevőként funkcionál, elvileg zavarhatják a működését a hasonló frekvenciatartományban sugárzó elektronikus készülékek. Ezek egy része véletlenül okoz interferenciát (például a garázsajtónyitó távirányítók), míg másik részüket szándékosan és ezért illegálisan a sebességmérők működésének ellehetetlenítése céljából használják.
Fontos megjegyezni, hogy szinte sohasem fordul elő, hogy a stabil traffipaxok az autók tényleges sebességét mérik, hiszen vagy az út szélén, vagy több méterrel felettük állnak. Amikor az autó nem tökéletesen a sebességmérő irányába vagy az ellenkező irányba halad, akkor a műszer csak a mozgás felé eső komponensét méri. Minél nagyobb szöget zár be a mozgás iránya és a radar által kibocsátott sugár vonala, annál kisebb lesz a mért sebesség. Mindez a zavaró hatás egy kis trigonometriai számítással kiküszöbölhető. Egyébként sem érdemes ezzel a pontatlansággal érvelni a bíróságon, mert a hiba miatt a tényleges sebesség a mértnél kizárólag nagyobb lehet.


A mikrohullámú radaros sebességmérőket az utóbbi években kezdték leváltani az úgynevezett Lidar rendszerű traffipaxok, melyek teljesen más elvek szerint működnek. Ezek még jobban hasonlítanak a pisztolyokhoz, mint radaros társaik. A kezelő rendőr a műszerbe szerelt távcső célkeresztjével célozza be a kérdéses autót, így sűrű forgalomban is biztosan be tud mérni egy konkrét gépkocsit. A ravaszt meghúzva infravörös lézersugarak százait lövi a másodperc törtrésze alatt a célpont valamely jól visszaverő alkatrészére, tipikusan a rendszámtáblára. A visszatükrözött lézersugarakat érzékeli a készülék, és nanoszekundumos (a másodperc milliárdomod része) pontossággal meghatározza, hogy mennyi idő telt el kibocsátásuk óta. Minthogy a lézersugár fénysebességgel halad, kiszámítható az autó távolsága minden egyes pillanatban. Ezután már nincs más feladat, mint az egymás után meghatározott távolságokból és az impulzusok közötti szünetek hosszából kiszámítani az autó sebességét.
A Lidar traffipaxok akár másfél kilométeres távolságból is bemérhetik a gyorshajtó autókat. Ennek azonban ára van: ellenzőik szerint károsak az autósok egészségére. E készülékek ugyanis igen nagy teljesítményű, tipikusan ötvenwattos lézerrel dolgoznak annak érdekében, hogy a messziről visszatükrözött sugarak is elég erősek legyenek a pontos méréshez. Noha az infravörös hullámtartományban működnek, így a lézersugaruk az emberi szem számára láthatatlan, ez nem jelenti azt, hogy jót is tenne a szemünknek, ha eltalálnak minket vele. A szem számára biztosan ártalmatlan lézerek teljesítményét általában tíz milliwattban maximálják, amelyhez képest az ötven watt ötezerszer nagyobb.




2013. augusztus 3.