关于有轨电车信号控制技术的探索分析

李　云（苏交科集团股份有限公司,南京210000）

关于有轨电车信号控制技术的探索分析

李云
（苏交科集团股份有限公司,南京210000）

现代有轨电车的环保和高运量等优点使得其成为一种新的城市公共交通出行工具，科学技术的进步，也让有轨电车得到了大力发展。有轨电车的信号系统，既秉承传统信号系统的作用，也被赋予了特殊的运用需求和适用的技术条件。本文针对有轨电车信号系统的关键控制技术进行探索分析，旨在提高有轨电车的运输能力，实现迅速、及时、准确的行车调度指挥和运营管理现代化，提高运输效率及服务质量。

有轨电车；信号控制技术；探索

0　引言

高新技术的发展为有轨电车注入了新的活力，使得其在国际上得以复兴，现阶段我国对有轨电车给予了重新认识。有轨电车[1]是在我国城市道路的基础上发展而来的，在地面进行轨道的敷设，通过电力进行有轨电车的牵引，其输送功能在传统公车与轻轨两者之间，属于中等的公交运力。科学技术的进步，降低了有轨电车的噪音，提高了行车速度，使其更安全、环保、快捷、稳定，为乘客出行提供了便利。

1　有轨电车的特点

有轨电车具备灵活性好、造价低等特点，对车站无特殊要求，且站点可移动，能够满足城市道路布局的不同要求。

1.1经济性良好

有轨电车属于城市轨道中的一种中低运量的交通。单向高峰客运量是0.3—1.9万人次/h，介于公共汽车与地铁轻轨之间，在中等城市中利用，可形成骨干线路，而在大城市中却可用作辅助路线公交。有轨电车与轻轨、地铁的造价相比，资金成本投入较低具有较大的优势，多数城市均可承担，具有良好的经济性。

1.2技术先进

随着科学技术的不断发展，有轨电车技术也得到不断更新。不仅有轨电车的外部造型较为流畅与美观，而且在车辆内部各通信系统、乘客信息系统、空调系统等配套齐全[2]，供电技术也日趋先进成熟。

1.3与城市发展相协调

有轨电车属于公共交通的一种，除了重视车辆外形的美观度外，还需与城市景观相协调。对现有的轨道选型与接触网技术[3]进行改进，以促进有轨电车与城市发展相协调，最大限度的减少破坏城市景观。

1.4环境污染较小

我国的旧式有轨电车其噪音与震动都较大，且造成的环境污染较为严重。在有轨电车发展的过程中，逐渐通过电力进行牵引，避免汽车尾气造成的环境污染，车辆依靠径向转向架技术与弹性车轮技术，消减与吸收车辆的震动与冲击力。轨道通过无缝线路与弹性垫层相结合的形式，车辆噪音则是依靠围裙技术降低辐射，且在有需要的地段设置声屏障，以有效降低震动与噪音。

2　有轨电车信号控制的关键技术探析

2.1路口信号优先控制

有轨电车在地面路段行驶时与社会车辆共同行驶在道路上，与其它车道之间存在着平面交叉，道路交叉口信号优先实施的理念是在保证不对整个交叉口或干线车辆运行产生严重影响的前提下，对交叉路口交通信号控制策略的优化设计，对有轨电车车辆进行倾斜性的信号分配，提高车辆在交叉口的通行效率，确保车辆的优先通行权。

现阶段，我国有轨电车路口信号优先控制模式主要分为两种：集中控制与区域控制[4]。

（1）集中控制。有轨电车中普遍安装GPS/BD等装置，可利用GPS发送车辆运行信息至控制中心，在公共交通信号处理中遵循优先处理原则。而控制系统则利用光缆把智能交通信号控制机优先信号发送至交警控制中心，并通过智能交通信号系统接口控制干预系统，从而实现有轨电车优先通过的目的。公共交通信号优先不仅可通过内部比对时间，来确定最佳到站时间，而且能够确定有轨电车到站的时间，以对路口信号灯进行调整。

（2）区域控制。有轨电车利用卫星进行定位，调度中心对有轨电车定位的目的是对应急情况与全局运营进行指挥。电子地图中不会显示车载定位装置，主要是利用定位信息对有轨电车的进站时间进行计算。当车辆进入判定范围时，会根据车辆位置、交叉口位置、车速等信息进行计算，预计车辆到达的时间，并将间隔时间发送至路边设备，由路边设备以此为依据判断延长还是缩短信号灯时间。此时，路边设备和路口显示灯通过无线设备进行传输，从而保证路口机动车与有轨电车的完美配合，提高有轨电车正常运行的安全性。

2.2正线道岔控制

正线道岔控制主要是联锁控制正线道岔，正确处理轨道区段、信号机以及道岔区段内道岔等之间的关系，从而确保控制的安全性。

（1）有轨电车在正常运行过程中，人工办理或是中心自动办理进路，在通道故障、中心设备与运行过程中，转换成人工操作车站道岔；

（2）正线道岔能够对列车进路进行多种操作，例如：取消、解锁以及锁闭等，对有轨电车轨道道岔区段的信号机进行多种操作，例如：关闭、锁闭、故障恢复以及道岔单操等；

（3）根据列车位置与联锁关系自动进行排列进路[5]。

道岔控制包括两种模式：车载遥控控制与联锁集中控制。

（1）联锁集中控制。在联锁集中控制模式下，车载系统能够及时获知有轨电车所处的位置，并利用DCS将数据信息传递至控制中心，与此同时，控制中心通过有线通信网络获取信号灯情况、道岔状态等，并在调度员界面中有所显示。有轨电车在进入道岔时，会对入口位置的信息进行读取，并与调度中心的呼叫相呼应，从而制定、发送相应的控制信息，自动排列进路。

（2）车载遥控控制。在车载遥控模式下，有轨电车在进入道岔控制区域后，司机会自动获得控制权，并利用车载控制系统或人工控制道岔转动至需要的位置，道岔自动锁闭、信号开放。在有轨电车驶出该区域后，自动失去控制权以保证不会因司机误操作造成道岔再次转动。车辆取得控制权至车辆完全离开道岔区段期间，系统不授予其他车辆控制权，以保证运行安全。

2.3车载设备

有轨电车的车载设备主要是指车载天线、显示单元、车地双向无线通信设备[6]、GPS终端以及主机等。车载设备利用列车位置检测设备、GPS、传感器等准确定位有轨电车，并通过无线通信系统把定位信息实时发送至控制中心，以调整有轨电车运行的计划。同时可依据有轨电车的位置、车速、道岔定反位状态、前后车距、进路表示器等信息，在某一项超出设定行车安全范围时，就会发出报警，以提示驾驶人员注意。

2.4运营调度

运营调度是指运营管理、监督、行车指挥、报警管理以及运营统计的统称。

（1）运营管理：是指控制中心以运营要求为基础制定运营计划与时刻表，车辆基地依据时刻表有计划、有组织的运营有轨电车；

（2）监督与报警管理：有轨电车中的设备具备自诊断功能，当发现设备故障时，会反映至控制中心的调度员终端，并报警；

（3）行车指挥：系统利用有轨电车中的定位系统获取有轨电车的位置信息，将实时状态反映至调度员终端，指挥有轨电车的运营；

（4）运营统计：依据获取的有轨电车位置、车次号以及时间等信息制作报表，并对有轨电车的返程与管理进行统计。

3　结语

综上所述，有轨电车信号控制技术是对通信、信号等进行综合利用，并在超大带宽的基础上发展而来，构建城市轨道专用的无线通信网络，实现有轨电车的双向通信，促使我国有轨电车信号控制技术的一体化、信息化、网络化、智能化发展。有轨电车信号控制技术与城市道路交通的交通效率与统一规划等密切相关，需遵循相对优先通行、最少绿灯以及绝对信号优先等原则，避免有轨电车影响城市道路交通。

[1]刘海军.现代有轨电车信号系统设计分析[J].都市快轨交通,2013(06):156-159.

[2]公吉鹏.新型有轨电车道岔控制方案分析[J].城市轨道交通研究,2014(07):119-121.

[3]高玉,王洪波.现代有轨电车道口信号控制技术研究[J].现代城市轨道交通,2014(04):1-4.

[4]徐波,王波,周侃.面向协同控制的城市有轨电车交通组织技术探讨[J].城市道桥与防洪,2014(09):16-21；57；13.

[5]刘立龙,李建成.基于VISSIM的现代有轨电车交叉口信号优先控制策略研究[J].公路与汽运,2014(06):56-58.

[6]刘新平.新型有轨电车信号系统方案研究[J].城市轨道交通研究,2012(05):50-52；60.

李云（1987—），女，江苏南京人，研究方向：铁路/轨道交通信号工程。