应用于现代有轨电车的司机手动排路方案研究

詹 奇，王钏文，虞乾俪，孙从卫，李 安

(通号万全信号设备有限公司，杭州 310000)

1 概述

现代有轨电车因其造价低、施工时间短等优势，受到国内城市的青睐。不少城市都规划了由多条现代有轨电车线路组成的交通网络。在多条有轨电车线路组网运营过程中，很容易出现岔区和路口重合的路段。在这样的路段中，司机需观望路口情况，并根据路口信号灯的状态，适时地办理前方进路，快速通过路口。

如图1 所示，该岔区是有轨电车1 号线和2 号线的交汇点，同时也是1 号线所在的道路A 和2 号线所在的道路B 的交叉点。为保证行车安全，当一条线上的车辆办理进路后，另一条线的车辆将无法通行。有轨电车行驶到该路段，并在路口前的站台停稳之后，司机需观察道路A 或道路B 的社会交通信号灯，若社会信号灯的开放时间允许车辆通过，则进行手动排路，待岔区信号机开放后，通过路口。若社会信号灯开放时间内车辆无法通过路口，则司机不进行排路，以避免妨碍另一条线路上车辆的正常通行。

图1 两条有轨电车线路在十字路口门交汇的示意图Fig.1 Schematic diagram of the intersection of two tram lines at an intersection

2 方案分析

针对概述中所描述的运营场景，本文将介绍3种排路方案并比较各个方案的优缺点。

2.1 站场图排路方案

该方案中，司机使用与控制中心的调度人员相同的方式办理手动进路。当车辆接近岔区时，车载TOD 上显示前方站场的站场图，显示示例如图2 所示。司机通过选择车载TOD 上的始端信号机S1 与终端信号机X2，选取“S1 →X2”进路后，按下确定完成进路命令下发。

图2 站场图排路方案—车载TOD站场图显示示例图Fig.2 Routing scheme of station and yard layout - diagram of onboard TOD station and yard layout display

该方案统一了控制中心和车辆司机办理进路的方式。但该方式对于司机来说并不友好。首先，控制中心的站场图视角与司机现场的视角并不一致，司机不容易将实际视野中需要办理的进路与站场图中的进路关联起来，这延长了司机培训和适应的时间。其次，由于司机与控制中心人员采用相同的控制方式，司机对于站场的控制权限也与控制中心的调度人员相同。当司机错误地办理进路之后，对运营的影响较大。

2.2 左中右排路方案

该方案在国外已运营的有轨电车系统普遍使用。国外有轨电车普遍采用公交化的运营模式，不设控制中心，也不建LTE 无线通信网络，岔区的进路均通过司机手动办理。车辆接近岔区时，司机需将车辆停在实现车地通信的地面设备上方，并通过车载控制台上的“左中右”3 个按键选择进路。道岔控制设备根据地面接收器的位置确定始端信号机，再结合接收到的“左中右”方向信息，即可办理相应的进路。如图3 所示，若道岔控制设备收到来自通信设备A发来直向排路命令，则办理“S1 →X2”进路。

图3 左中右排路方案—设备布局示例图Fig.3 Routing scheme of left middle right - diagram of equipment layout

将此方案套用到国内的有轨电车系统，借助车辆定位和LTE 无线通信，在岔区信号机接近范围内的任意位置，司机都可以手动办理进路。当车辆在岔区某一信号机接近范围内时，即将该信号视为进路的始端信号机。由于国内现代有轨电车道岔控制系统普遍为SIL3、SIL4 级的设备，为减小道岔控制系统的复杂度，车载系统还需根据“始端信号机+进路方向→终端信号机”这一映射关系获取司机所选进路方向的终端信号机，最后与控制中心一样将始终端信号机组成的排路命令发送至道岔控制系统。

该方案与站场图方案相比，操作直观，司机学习适应时间短。司机只能办理以车辆前方信号机为始端信号机的进路，一定程度上起到防护作用。但方案对于司机错误选择方向仍无能为力，也无法应对类似梳型道岔等复杂的岔区。

2.3 目的地排路方案

该方案中，车辆在行车之前需向控制中心申请行车目的地或由司机手动设置目的地。当车辆接近岔区时，司机只需按下“排路”按钮，以触发车载设备进行手动排路。车载设备需根据车辆定位和行车方向选取始端信号机，并以目的地作为筛选条件选取合适的进路。如图4 所示，车辆位置位于信号机S1 的接近范围内，车辆行车方向向右，车辆目的地为A。根据车辆位置和行车方向，可认为S1 为前方信号机。查找以S1 为始端信号机的进路，进路1 和进路2 均符合。由于进路2 的目的地列表中包含了当前车辆的行车目的地A，所以系统选取进路2 为目标进路，并将由S1、X2 组成的排路命令发送至道岔控制系统。

图4 目的地排路方案—目的地列表示例图Fig.4 Routing scheme of destination - diagram of destination list

该方案中，司机的操作比左中右排路方案更为简单。控制中心正常下发行车目的地的情况下，司机手动排路只需按下“排路”按钮。由于司机无需选择方向，所以在行车前确认目的地正确的前提下，司机手动排路的正确性是可以得到保证的。控制中心无法正常下发行车目的地时，司机需要通过车载TOD 手动选择行车目的地。此时，需要司机对于线路中所有的行车目的地有所了解。

3 总结

针对有轨电车司机手动排路的场景，本文提供3种手动排路的方案。站场图排路方案套用了控制中心的人机界面，但这种方法并不适用于司机手动排路。左中右排路方案适用于没有控制中心，不编制行车计划，线路简单的有轨电车运营场景。有行车计划的情况下，目的地排路方案可以进一步提高司机手动排路的效率和安全性。