現(xiàn)代有軌電車信號(hào)系統(tǒng)的探討

摘要：如今，有軌電車逐漸應(yīng)用于城市交通，電車信號(hào)系統(tǒng)有其自身的特點(diǎn)。本文重點(diǎn)研究了有軌電車的信號(hào)系統(tǒng)，現(xiàn)代有軌電車運(yùn)行控制系統(tǒng)不同于地鐵控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和現(xiàn)代有軌電車信號(hào)系統(tǒng)的工作原理。對(duì)于現(xiàn)代有軌電車的發(fā)展和有軌電車在應(yīng)用中遇到的問(wèn)題，它為現(xiàn)代有軌電車的應(yīng)用提供了一些技術(shù)支持和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代有軌電車；信號(hào)系統(tǒng)；探討

一、現(xiàn)代有軌電車的信號(hào)系統(tǒng)

現(xiàn)代有軌電車的安全運(yùn)行需要具備適應(yīng)特殊混合道路權(quán)利的應(yīng)用環(huán)境，同時(shí)使用計(jì)算機(jī)，通信，自動(dòng)控制，互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段，電車運(yùn)行期間進(jìn)行控制。通常，現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)包括以下系統(tǒng)：車輛控制系統(tǒng)，運(yùn)行調(diào)度指揮系統(tǒng)，交叉口優(yōu)先系統(tǒng)，車站控制系統(tǒng)，跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)，軌旁控制系統(tǒng)等。城市電車的基本組成部分通常包括壓載驅(qū)動(dòng)設(shè)備，車輛控制設(shè)備，車對(duì)地通信設(shè)備，信號(hào)顯示設(shè)備，各種傳感器組件，顯示和操作終端，綜合監(jiān)控和測(cè)試設(shè)備，車輛調(diào)度和跟蹤設(shè)備等。電車的行駛權(quán)直接影響電車的安全運(yùn)行和運(yùn)行效率，同時(shí)影響電車對(duì)應(yīng)的信號(hào)控制方式和交通管理方式。

二、現(xiàn)代有軌電車運(yùn)行控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

在許多設(shè)計(jì)單元的視圖中，地鐵信號(hào)系統(tǒng)類似于有軌電車運(yùn)行所需的控制系統(tǒng)。甚至地鐵信號(hào)的設(shè)計(jì)和安全標(biāo)準(zhǔn)也直接應(yīng)用于有軌電車的運(yùn)行控制系統(tǒng)。這些行為的背后就會(huì)產(chǎn)生提高有軌電車的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，在很大程度上增加了有軌電車的運(yùn)營(yíng)成本和建設(shè)投資。但是也有專家認(rèn)為不同意這種觀點(diǎn)，比如：提高有軌電車的標(biāo)準(zhǔn)可以提高有軌電車的安全性，而無(wú)需信號(hào)系統(tǒng)。要認(rèn)真分析有軌電車運(yùn)行所需要的控制系統(tǒng)與地鐵運(yùn)行所需要的信號(hào)系統(tǒng)之間的差別，實(shí)質(zhì)上，它實(shí)際上是對(duì)專用道路權(quán)利和非專用道路權(quán)利的現(xiàn)代有軌電車運(yùn)行所需的控制系統(tǒng)的區(qū)分。輕軌和地鐵的重要基礎(chǔ)裝備包含專用路權(quán)的輕軌信號(hào)和地鐵系統(tǒng)，這些基礎(chǔ)裝備關(guān)系到地鐵和輕軌的運(yùn)營(yíng)的安全以及效率。城市地鐵信號(hào)系統(tǒng)通常配備移動(dòng)遮擋自動(dòng)列車控制系統(tǒng)（ATC），主要由四個(gè)系統(tǒng)組成：計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)（SICAS），列車自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)（ATP），列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)（ATO），列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）[2]。地鐵信號(hào)控制系統(tǒng)與有軌電車信號(hào)控制系統(tǒng)的區(qū)別如下：（1）管理和控制對(duì)象的執(zhí)行模式存在顯著差異。以下是行駛右側(cè)車輛和地鐵列車的示例。現(xiàn)代有軌電車通常是“混合道路權(quán)利”或“非專用道路權(quán)利”。因此，不可能直接使用類似于地鐵的信號(hào)模式和信號(hào)系統(tǒng)，并且不可能復(fù)制地鐵的ATP和ATO操作管理模式。國(guó)外通常采用類似地鐵的“無(wú)ATP手動(dòng)駕駛模式”，如西門子開(kāi)發(fā)的?！熬鏍顟B(tài)下行駛的信號(hào)技術(shù)系統(tǒng)”無(wú)需特殊信號(hào)和控制系統(tǒng)即可。（2）世界上大多數(shù)國(guó)家通常都包括公路車輛范圍內(nèi)的有軌電車，并適用于國(guó)家道路交通法。例如，英國(guó)國(guó)家鐵路標(biāo)準(zhǔn)（ORR）定義了三種類型的電車：開(kāi)放，半隔離，封閉（包括懸掛，升高）。并規(guī)定在前兩種線的情況下使用視覺(jué)驅(qū)動(dòng)；第三種道路形狀使用視覺(jué)和信號(hào)驅(qū)動(dòng)的組合。這種規(guī)格的核心是與地鐵信號(hào)系統(tǒng)的關(guān)鍵區(qū)別：確保安全的手段主要由駕駛員（手動(dòng)裝置）驅(qū)動(dòng)，而不是依靠信號(hào)設(shè)備系統(tǒng)。（3）ORR規(guī)范了目視駕駛的含義：電車可以由駕駛員手動(dòng)制動(dòng)，在前方障礙物的情況下以預(yù)期速度停止，而不需要或不需要自動(dòng)停車。控制有軌電車運(yùn)行的主要目的是：防止碰撞并防止在關(guān)鍵點(diǎn)或轉(zhuǎn)彎處脫軌（在視覺(jué)上駕駛時(shí)，其前向信號(hào)類似于道路交通信號(hào)）。（4）電車受使用環(huán)境和控制權(quán)限制。更重要的是，駕駛員可以獨(dú)立發(fā)送方式并控制開(kāi)關(guān)的動(dòng)作。并應(yīng)用到標(biāo)準(zhǔn)和常態(tài)的作業(yè)方式。這種方法在地鐵信號(hào)中是完全禁止的。此外，安裝在有軌電車軌道附近的信號(hào)設(shè)備也不同于地鐵。例如，開(kāi)關(guān)設(shè)備必須安裝在路面下方。（5）有軌電車信號(hào)系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合交警部門管理的道路交通信號(hào)，并且必須遵循道路交通信號(hào)（或者可以先使用有軌電車）。而地鐵信號(hào)系統(tǒng)則不存在類似問(wèn)題。（6）考慮到建設(shè)成本，現(xiàn)代有軌電車信號(hào)系統(tǒng)不到地鐵信號(hào)系統(tǒng)成本的三分之一。根據(jù)上述差異和特點(diǎn)，現(xiàn)代有軌電車信號(hào)和交通管理系統(tǒng)不能直接遵循地鐵和一般軌道交通信號(hào)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，不可能直接應(yīng)用地鐵信號(hào)系統(tǒng)的安全認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。必須盡早研究和使用電車的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

三、現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)工作

（一）正線岔區(qū)控制

地面控制設(shè)備實(shí)時(shí)傳輸控制范圍內(nèi)的信息。確認(rèn)信息被發(fā)送到地面控制裝置，并且在地面控制裝置接收到機(jī)車確認(rèn)信息之后，有機(jī)車輛的標(biāo)識(shí)已進(jìn)入控制范圍。此時(shí)，地面控制裝置接通電子標(biāo)簽微波讀取裝置以執(zhí)行標(biāo)簽讀取。道岔常態(tài)處于鎖閉狀態(tài)。當(dāng)讀取安裝在汽車前部的標(biāo)簽時(shí)，如果開(kāi)關(guān)處于空閑狀態(tài)，地面控制裝置會(huì)自動(dòng)將開(kāi)關(guān)推遲到汽車，并且冰解鎖開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)可以在解鎖后操作。

（二）路口信號(hào)控制

當(dāng)有軌電車經(jīng)過(guò)十字路口時(shí)，有三種方法可以控制信號(hào)。絕對(duì)優(yōu)先權(quán)和相對(duì)優(yōu)先權(quán)受到現(xiàn)有市政交通燈控制系統(tǒng)的限制，并影響現(xiàn)有的市政交通燈控制系統(tǒng)。在具體實(shí)現(xiàn)中，需要根據(jù)道路繁忙度水平合理選擇交叉口優(yōu)先級(jí)方法。例如，車輛發(fā)射器安裝在車輛前部的下支架上以實(shí)時(shí)傳輸高頻信號(hào)，并且線圈埋在線路下方。接收由車載設(shè)備發(fā)送并將其轉(zhuǎn)發(fā)到軌旁發(fā)射器的信號(hào)作為天線，并且軌旁發(fā)射器檢測(cè)由線圈發(fā)送的信號(hào)，將信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到更靠近交叉路口的無(wú)線接收器。該信號(hào)包括交叉點(diǎn)號(hào)和方向信息，并且無(wú)線接收器電車接收器模塊被連接，并且在接收到優(yōu)先級(jí)請(qǐng)求之后，電車接收器接收優(yōu)先級(jí)請(qǐng)求。通知交通信號(hào)控制器控制信號(hào)變化，有軌電車接收器為每個(gè)優(yōu)先通過(guò)請(qǐng)求具有2個(gè)離開(kāi)線圈。如果離開(kāi)線圈接收到車輛信號(hào)，則意味著優(yōu)先權(quán)被釋放。

四、結(jié)論

現(xiàn)代有軌電車的發(fā)展增加了城市交通的多樣性。本文討論了現(xiàn)代有軌電車信號(hào)和駕駛管理技術(shù)，并詳細(xì)闡述了該系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)。地鐵信號(hào)系統(tǒng)的不同、對(duì)現(xiàn)在有軌電車目前遇到的瓶頸性問(wèn)題和未來(lái)的發(fā)展方向進(jìn)行了闡述。未來(lái)希望有軌電車的專家和學(xué)者及早研究和使用適用于有軌電車的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)現(xiàn)代有軌電車快速健康的發(fā)展。（作者單位：深圳市現(xiàn)代有軌電車有限公司）

參考文獻(xiàn)

[1]景順利，王恒.有軌電車信號(hào)系統(tǒng)中的交通信號(hào)控制及顯示系統(tǒng)研究[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2018（07）：1-4.

[2]薛偉.現(xiàn)代有軌電車平交路口優(yōu)先協(xié)調(diào)控制研究[J].鐵路通信信號(hào)工程技術(shù)，2018，15（06）：52-56.