浅议现代有轨电车信号系统方案与关键技术研究

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1、浅议现代有轨电车信号系统方案与关键技术研究近年来，随着我国城市化进程的加快和家用汽车的普及，交通拥堵和环境污染加重等问题越来越突出，因而大力发展城市轨道交通已成为国内很多城市的选择。城市轨道交通按运能范围、车辆类型及主要技术特征，可分为有轨电车、地下铁道、轻轨道交通、市郊铁路、单轨道交通、新交通系统和磁悬浮交通7类。　　有轨电车是指采用电力驱动，并在轨道上行驶的运量介于公交和地铁之间的公共交通工具。因其具有运行可靠、舒适、节能、环保等特点，可作为中小城市公交体系的骨干、大中城市轨道交通X的补充，尤其适合中心老城区与外围新城的交通连接。　

2、　伴随沈阳浑南新区一期工程、南京河西有轨电车，以及苏州有轨1号线等线路的陆续开通，我国已有多条现代有轨电车线路;另外，包括北京、广东、山东、安徽等众多省市也已经规划了现代有轨电车线路。据不完全统计，至2020年，全国的现代有轨电车规划线路将超过2500km，已开始进入快速发展阶段。　　现代有轨电车的信号系统作为保证行车安全、提高运行效率的重要系统，与地铁、轻轨等其他信号系统相比，有其鲜明的特点。同时，由于我国现代有轨电车的起步相对较晚，因而探索适合我国有轨电车信号系统的解决方案成为亟待解决的问题。　　1信号系统主要特点　　有轨电车具有多

3、种路权形式，一般分为：专有路权、混合路权和共享路权。专有路权和共享路权形式应用较少，一般选择混合路权方式。在混合路权形式下，有轨电车信号系统的主要特点：①道岔一般采用集中或分散自动控制，并具有车载远程遥控和道旁控制功能;②具有路口优先权控制功能;③无自动驾驶功能，一般采用车载监督下的人工驾驶;④具有运营调度管理功能，但相对简单;⑤正线多采用埋入式转辙机，环境防护等级要求高。　　2信号系统道岔控制方式　　有轨电车的道岔控制方式主要有：自动进路控制、车载手动控制、道旁控制和手操道岔，其中自动进路控制又可以分为集中和分散控制方式2种。车载手动

4、控制模式作为自动进路控制模式失效时的备用模式;道旁控制作为车载设备故障的备用手段;手操道岔则作为道岔控制设备故障的应急方式。　　分散自动控制方式与集中自动控制方式相比，虽然自动化程度略低，但降低了系统对控制中心和无线通信X络的依赖，减少了建设成本，同时能够满足运营的基本要求。本文道岔控制方式选择分散自动控制方式。　　3信号系统结构与功能　　3.1系统结构　　有轨电车的正线信号系统主要由运营调度指挥子系统、道岔控制子系统、路口优先控制子系统和智能车载控制子系统4部分组成。　　3.2系统功能　　1.运营调度指挥子系统，是保证有轨电车运行畅通

5、的关键系统，其主要功能：线路信息的状态显示;列车运行状态监视;时刻表的编制与管理;预计到站与早晚点计算;操作、报警等信息的显示与记录;与外系统接口;系统时钟功能等。　　2.道岔控制子系统，是保证有轨电车运行安全和效率的核心系统，其主要功能有：检测列车的接近，并为接近列车自动办理进路;接收列车的人工遥控命令，并办理进路;具有道旁控制道岔功能;负责道岔防护，进路办理与解锁;向列车发送进路的状态信息;向运营调度指挥子系统发送道岔、信号机、轨道区段及进路的状态信息;向运营调度指挥子系统发送自身系统状态和报警信息。　　3.路口优先控制子系统，是保

6、证有轨电车运行效率和准点率的重要系统，其主要功能有：检测列车的接近，向公路信号灯控制系统发送优先通过请求;检测路口占用，向公路信号灯控制系统发送禁止通行命令;控制信号机的显示，并向列车发送信号机状态。　　4.智能车载控制子系统。主要功能有：列车的定位和测速，并通过GPRS发送给运营调度指挥子系统;接收中心发送和司机输入的命令信息，并在通过环线区域时，发送给道岔控制子系统和路口优先控制子系统，完成进路办理和路口的优先通过;具有人工遥控道岔功能;在道岔接近区域，将道岔区段的状态显示在车载人机界面上;显示列车的速度、限速、预计到站等信息。　　

7、4信号系统关键技术探讨　　1.道岔区域控制技术。采用基于环线和计轴的道岔控制方案，但该方案中由于无法保证整个接近道岔区段无线覆盖，所以需增加本地通信单元(简称LCU单元)，实现整个接近区段无线覆盖。这样既保证了列车在接近环线区段通信正常，而且在申请道岔控制权失败的情况下，依然能通过LCU单元继续保持与道岔控制子系统的无线通信，并完成道岔的自动或遥控控制;同时还能够将整个道岔区段的进路和信号机状态，实时复示在列车车载显示终端上，保证了在恶劣天气情况下，司机也可以通过车载显示终端了解前方的信号机和进路情况。　　2.路口优先控制技术。由于有轨

8、电车和公共交通不可避免的存在很多交叉口，所以如何保证有轨电车和社会车辆能够快速、均衡的运行，是路口优先控制技术需要解决的问题。由于整个有轨电车线路的路口情况复杂，各有不同，就要求有轨电车的路口优先控制子系统