現(xiàn)代有軌電車(chē)信號(hào)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及功能實(shí)現(xiàn)方式

嚴(yán)建鵬 梁 奕 徐宏偉 陸?hù)薹?/p>

(國(guó)電南瑞科技股份有限公司軌道交通技術(shù)分公司，210061，南京//第一作者，工程師)

有軌電車(chē)具有速度低、軌旁設(shè)備少、與道路車(chē)輛共用路權(quán)等運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)。為保障其安全、準(zhǔn)時(shí)、高效、可靠運(yùn)行，現(xiàn)代有軌電車(chē)以車(chē)輛段調(diào)度中心集中控制為核心，采用司機(jī)人工駕駛模式，在道路平交路口以?xún)?yōu)先通過(guò)權(quán)通行，集中控制道岔區(qū)域設(shè)備，并能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位列車(chē)位置，形成了獨(dú)特的信號(hào)控制體系[1-2]。本文從有軌電車(chē)信號(hào)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)角度，討論其總體結(jié)構(gòu)及功能實(shí)現(xiàn)方式。

1 有軌電車(chē)信號(hào)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

有軌電車(chē)信號(hào)系統(tǒng)主要由ATS(列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控子系統(tǒng))、SCS(正線(xiàn)道岔控制子系統(tǒng))、CCS(道口控制子系統(tǒng))、VCS(車(chē)載控制子系統(tǒng))及DSS(車(chē)輛段信號(hào)子系統(tǒng))等構(gòu)成。各子系統(tǒng)之間通過(guò)專(zhuān)用有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。有軌電車(chē)信號(hào)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)流如圖1所示。

2 ATS

2.1 ATS組成

與地鐵和輕軌信號(hào)系統(tǒng)相比，有軌電車(chē)ATS只在控制中心有設(shè)備，在車(chē)站沒(méi)有設(shè)備。所有列車(chē)的運(yùn)營(yíng)調(diào)度和指揮工作全部在控制中心調(diào)度工作站完成。ATS設(shè)備主要包括行車(chē)調(diào)度工作站、計(jì)劃調(diào)度工作站、視頻監(jiān)控工作站、維護(hù)工作站、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備及大屏幕顯示系統(tǒng)等。各ATS設(shè)備通過(guò)信號(hào)安全以太網(wǎng)互聯(lián)，如圖2所示。目前，蘇州高新區(qū)有軌電車(chē)2號(hào)線(xiàn)ATS與ISCS(綜合監(jiān)控系統(tǒng))已實(shí)現(xiàn)深度集成，采用“平臺(tái)+應(yīng)用”設(shè)計(jì)模式，將信號(hào)、通信、機(jī)電、供電及乘客信息等多個(gè)專(zhuān)業(yè)的設(shè)備集成在統(tǒng)一的TIDS(綜合自動(dòng)化平臺(tái))之上，融合形成了以行車(chē)調(diào)度指揮為核心，對(duì)車(chē)、機(jī)、電統(tǒng)一監(jiān)控和管理的更高級(jí)信息整合。

2.2 ATS的基本功能

(1) 行車(chē)信息顯示。ATS接收并處理SCS、CCS、VCS、DSS的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在行車(chē)調(diào)度工作站和大屏幕上顯示全線(xiàn)線(xiàn)路、列車(chē)、車(chē)站及軌旁設(shè)備，以及供電等設(shè)備的各種狀態(tài)信息，實(shí)時(shí)反映在線(xiàn)列車(chē)的運(yùn)行位置、運(yùn)營(yíng)狀況以及信號(hào)設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)。行車(chē)調(diào)度工作站還可查看各類(lèi)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)信息。其顯示內(nèi)容全面、直觀、簡(jiǎn)潔。

(2) 列車(chē)運(yùn)行監(jiān)視的追蹤。ATS根據(jù)SCS、VCS及DSS發(fā)來(lái)的列車(chē)標(biāo)志、列車(chē)位置和線(xiàn)路占用信息，監(jiān)視每輛在線(xiàn)列車(chē)的運(yùn)行過(guò)程，并向每輛列車(chē)實(shí)時(shí)傳送其前后列車(chē)位置和速度信息，控制在線(xiàn)列車(chē)追蹤間隔，保證運(yùn)營(yíng)安全暢通。這是ATS系統(tǒng)最重要的功能。

圖1 現(xiàn)代有軌電車(chē)信號(hào)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)流示意圖

圖2 現(xiàn)代有軌電車(chē)ATS基本組成圖

(3) 列車(chē)進(jìn)路控制。行車(chē)調(diào)度員通過(guò)行車(chē)調(diào)度工作站下發(fā)進(jìn)路控制或信號(hào)設(shè)備控制命令，開(kāi)放信號(hào)，復(fù)位設(shè)備。進(jìn)路控制可自動(dòng)觸發(fā)，也可人工辦理，并采用交路表和進(jìn)路表的方式，高效管理每條進(jìn)路和每列列車(chē)的運(yùn)行軌跡。

(4) 列車(chē)運(yùn)行計(jì)劃編制和查詢(xún)。將列車(chē)運(yùn)行計(jì)劃以時(shí)刻表的方式進(jìn)行編輯、存儲(chǔ)、查詢(xún)及修改；將列車(chē)實(shí)際到發(fā)時(shí)刻與計(jì)劃時(shí)刻表對(duì)比，統(tǒng)計(jì)早晚點(diǎn)情況，并實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化；在早晚高峰和節(jié)假日采用特定時(shí)刻表，以提高運(yùn)輸效率。

(5) 車(chē)輛運(yùn)用計(jì)劃和車(chē)輛管理。ATS根據(jù)當(dāng)日計(jì)劃時(shí)刻表、車(chē)輛檢修計(jì)劃及司機(jī)派班計(jì)劃等信息，編制當(dāng)日車(chē)輛運(yùn)用計(jì)劃和配車(chē)計(jì)劃，并發(fā)送給DSS，由DSS辦理車(chē)輛出入段進(jìn)路和調(diào)車(chē)進(jìn)路，統(tǒng)一管理全線(xiàn)列車(chē)的上線(xiàn)和入庫(kù)。

(6) 列車(chē)運(yùn)行信息記錄和查詢(xún)。ATS將全線(xiàn)列車(chē)運(yùn)行信息、操作情況、設(shè)備狀態(tài)、報(bào)警信息實(shí)時(shí)分類(lèi)存儲(chǔ)，并形成各類(lèi)統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。運(yùn)營(yíng)工作人員的可隨時(shí)查詢(xún)各類(lèi)信息，便于清楚地掌握運(yùn)營(yíng)實(shí)際狀況。

(7) 人員培訓(xùn)和系統(tǒng)維護(hù)。通過(guò)培訓(xùn)工作站，可對(duì)新上崗人員獨(dú)立進(jìn)行各類(lèi)培訓(xùn)和教學(xué)。在視頻和維護(hù)工作站，設(shè)備維護(hù)人員可方便實(shí)時(shí)查看系統(tǒng)運(yùn)行狀況與報(bào)警信息，實(shí)時(shí)了解設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和修復(fù)情況。

此外，為保證ATS系統(tǒng)控制命令的安全下發(fā)，對(duì)道岔復(fù)位、軌道區(qū)段復(fù)位、區(qū)域限速取消等涉及安全的關(guān)鍵操作，規(guī)定采用安全命令，且安全完整性等級(jí)(SIL)要求達(dá)到SIL2級(jí)。

3 SCS

3.1 SCS的組成

有軌電車(chē)信號(hào)系統(tǒng)沒(méi)有車(chē)站設(shè)備。道岔區(qū)域設(shè)備由SCS集中控制。SCS主要設(shè)備安裝在軌旁道岔控制箱里，具備耐高溫極寒、安全可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單且成本低等技術(shù)要求，是有軌電車(chē)電車(chē)信號(hào)系統(tǒng)中最關(guān)鍵的子系統(tǒng)，其功能SIL最低需要達(dá)到SIL3級(jí)。

道岔控制設(shè)備一般沿線(xiàn)分散設(shè)置。1套SCS設(shè)備控制1個(gè)道岔區(qū)域，并將道岔、信號(hào)機(jī)、軌道電路、現(xiàn)地控制盒及感應(yīng)環(huán)線(xiàn)等信息集中處理和控制。但對(duì)于較短的有軌電車(chē)線(xiàn)路，也可多個(gè)道岔區(qū)域共用1套SCS設(shè)備，或全線(xiàn)只在控制中心集設(shè)置1套SCS設(shè)備。這樣可減少設(shè)備，方便設(shè)備的集中監(jiān)測(cè)。SCS基本結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 道岔控制子系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)示意圖

3.2 各組成部分的功能

道岔控制主機(jī)是道岔控制子系統(tǒng)的核心部分，一般采用符合“故障-安全”原則的二乘二取二或三取二安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)來(lái)搭載聯(lián)鎖業(yè)務(wù)，進(jìn)行邏輯運(yùn)算、安全采集與驅(qū)動(dòng)。道岔控制主機(jī)根據(jù)ATS指令，結(jié)合相鄰道岔控制主機(jī)數(shù)據(jù)，選排和鎖閉進(jìn)路，集中控制道岔轉(zhuǎn)動(dòng)方向和信號(hào)機(jī)顯示燈光，是信號(hào)系統(tǒng)最關(guān)鍵的控制設(shè)備。

軌道電路控制器負(fù)責(zé)對(duì)軌道電路檢測(cè)信息的處理，并將區(qū)段占用/空閑狀態(tài)發(fā)送給道岔控制主機(jī)。感應(yīng)環(huán)線(xiàn)收發(fā)器負(fù)責(zé)將環(huán)線(xiàn)檢測(cè)信息和車(chē)載VCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)送給道岔控制主機(jī)，同時(shí)將道岔控制主機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)送給經(jīng)過(guò)環(huán)線(xiàn)的列車(chē)，是車(chē)-地通信的重要通道。為保證道岔控制主機(jī)的外部安全，采用了安全型繼電器和防雷模塊組成的接口電路，將轉(zhuǎn)轍機(jī)及信號(hào)機(jī)同道岔控制主機(jī)進(jìn)行電氣隔離。

道岔控制功能主要包括進(jìn)路排列、進(jìn)路解鎖以及單獨(dú)操控等。道岔控制方式有中心ATS自動(dòng)控制、本地道岔控制子系統(tǒng)自動(dòng)控制、車(chē)載人工遙控及司機(jī)通過(guò)現(xiàn)地控制盒人工控制4種[3-4]。相鄰道岔控制子系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)專(zhuān)用以太網(wǎng)核心交換機(jī)互聯(lián)在一起，相互通信、相互照查。

3.3 控制方式

在目前國(guó)內(nèi)已開(kāi)通的線(xiàn)路中，有軌電車(chē)岔區(qū)軌道占用檢測(cè)和車(chē)地通信基本都采用軌道電路和信標(biāo)配合的方式完成。“計(jì)軸+感應(yīng)環(huán)線(xiàn)”方式簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，維護(hù)量小。但因有軌電車(chē)采用U型槽軌，計(jì)軸磁頭安裝點(diǎn)需要切軌?！敖涣鬈壍离娐?感應(yīng)環(huán)線(xiàn)”方式成本低、易于維護(hù)，不用切軌。

道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備一般選擇采用地埋式轉(zhuǎn)轍機(jī)，道岔防護(hù)信號(hào)機(jī)一般采用矩形框形狀顯示的LED(發(fā)光二極管)三色進(jìn)路表示器。

3.4 路權(quán)等級(jí)不同的影響

根據(jù)運(yùn)營(yíng)需求和線(xiàn)路采用的路權(quán)等級(jí)，可確定是否選用應(yīng)答器作為絕對(duì)坐標(biāo)來(lái)校正列車(chē)定位誤差，以及是否選用ATP設(shè)備來(lái)保證有軌電車(chē)安全間隔。有軌電車(chē)線(xiàn)路路權(quán)有A級(jí)、B級(jí)及C級(jí)。

A級(jí)路權(quán)為獨(dú)立路權(quán)。采用A級(jí)路權(quán)的有軌電車(chē)線(xiàn)路大多全線(xiàn)封閉，可配置ATP(列車(chē)自動(dòng)防護(hù))和ATO(列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行)，甚至可達(dá)到無(wú)人駕駛。A級(jí)路權(quán)適合繁忙路段，或高標(biāo)準(zhǔn)投資且具備同地鐵或輕軌線(xiàn)路對(duì)接條件的線(xiàn)路。

B級(jí)路權(quán)為部分獨(dú)立路權(quán)，又稱(chēng)混合路權(quán)。有軌電車(chē)在區(qū)間享有獨(dú)立路權(quán)，在道路平交道口與其他交通方式混行。B級(jí)路權(quán)的有軌電車(chē)可參照點(diǎn)式ATP標(biāo)準(zhǔn)，采用連續(xù)式速度控制模式。列車(chē)追蹤間隔可縮小至2～3 min。電車(chē)優(yōu)先通過(guò)道路平交道口。行車(chē)安全由司機(jī)和車(chē)載ATP來(lái)保證。雖然投資成本和維護(hù)成本較低，但對(duì)車(chē)載設(shè)備和軌道電路的要求較高，對(duì)公共車(chē)輛通行影響也較大，適合較繁忙路段，或站間距較大、平交道口較少、列車(chē)通行條件較好的線(xiàn)路。

C級(jí)路權(quán)為開(kāi)放式路權(quán)，即有軌電車(chē)與其他道路交通混合行駛。C級(jí)路權(quán)的有軌電車(chē)信號(hào)系統(tǒng)由道岔控制器、軌道電路、感應(yīng)環(huán)線(xiàn)及車(chē)載輔助駕駛設(shè)備組成。列車(chē)間隔為3～5 min。有軌電車(chē)在平交道口遵守公共交通信號(hào)，其行車(chē)安全由司機(jī)保證，對(duì)公共車(chē)輛通行影響很小，但運(yùn)能和收益都優(yōu)于BRT(快速公交系統(tǒng))，適合大部分線(xiàn)路或作為B級(jí)路權(quán)信號(hào)系統(tǒng)的后備模式[5]。

在已開(kāi)通線(xiàn)路中，佛山南海線(xiàn)、上海松江線(xiàn)采用A級(jí)路權(quán)，長(zhǎng)春凈月線(xiàn)采用B級(jí)路權(quán)，蘇州高新區(qū)1號(hào)線(xiàn)、南京河西線(xiàn)、沈陽(yáng)渾南線(xiàn)、廣州海珠線(xiàn)等線(xiàn)路采用C級(jí)路權(quán)。C路級(jí)權(quán)線(xiàn)路在設(shè)計(jì)時(shí)都考慮或預(yù)留了升級(jí)擴(kuò)容能力，以適應(yīng)未來(lái)客流的增長(zhǎng)。

4 CCS

CCS是保證有軌電車(chē)與道路交通車(chē)輛安全通行的重要設(shè)備，其核心功能是檢測(cè)道口區(qū)域列車(chē)的接近、占用和離去，并根據(jù)優(yōu)先通行模式和道路交通信號(hào)燈來(lái)控制道口通行邏輯、控制道口信號(hào)燈的顯示燈光。CCS基本結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 CCS基本結(jié)構(gòu)示意圖

道口控制主機(jī)接收ATS信息，在設(shè)定的道口優(yōu)先級(jí)模式下，根據(jù)列車(chē)時(shí)刻表、列車(chē)接近和離去信息，向道路交通控制機(jī)實(shí)時(shí)發(fā)送信號(hào)請(qǐng)求，并根據(jù)道路交通控制機(jī)信息，適時(shí)開(kāi)放綠燈，同時(shí)將道口設(shè)備狀態(tài)和道路交通控制機(jī)邏輯數(shù)據(jù)發(fā)送給ATS。CCS在每個(gè)道口設(shè)置3組感應(yīng)環(huán)線(xiàn)，分別用于列車(chē)接近、占用和離去檢測(cè)，檢測(cè)信息由道口控制主機(jī)統(tǒng)一處理。距離道岔區(qū)域較近的平交道口，道口控制主機(jī)還可與道岔控制相互通信，甚至可共用1個(gè)設(shè)備箱。

有軌電車(chē)線(xiàn)路和城市道路有多個(gè)平交道口，多條有軌電車(chē)線(xiàn)路之間也存在互相交叉的道口；因此，有軌電車(chē)的運(yùn)行也必須遵循一定的交通規(guī)則。B級(jí)或C級(jí)路權(quán)時(shí)，通常采用有軌電車(chē)信號(hào)絕對(duì)優(yōu)先、相對(duì)優(yōu)先、常規(guī)信號(hào)行駛3種通行規(guī)則[6]，有軌電車(chē)信號(hào)系統(tǒng)與道路交通信號(hào)系統(tǒng)相互制約，合理控制各自信號(hào)燈的開(kāi)放時(shí)機(jī)[7]。A級(jí)路權(quán)時(shí)，有軌電車(chē)信號(hào)系統(tǒng)與道路交通信號(hào)系統(tǒng)相互獨(dú)立，對(duì)道路交通基本沒(méi)有影響，但需要道路交通信號(hào)系統(tǒng)為有軌電車(chē)專(zhuān)設(shè)右轉(zhuǎn)信號(hào)燈[8]。例如沈陽(yáng)渾南線(xiàn)有軌電車(chē)道口信號(hào)機(jī)僅指示進(jìn)路開(kāi)放狀態(tài)，不指示平交道口通行權(quán)，故有軌電車(chē)需遵守道路交通信號(hào)指示。通常大部分平交道口都采用有軌電車(chē)信號(hào)優(yōu)先控制模式，道口控制主機(jī)將列車(chē)接近、占用、離去等信息發(fā)送給道路交通控制系統(tǒng)，由道路交通控制系統(tǒng)根據(jù)通行策略，控制各個(gè)方向交通信號(hào)燈顯示和等候時(shí)間，從而降低有軌電車(chē)行程時(shí)間和等候綠燈時(shí)間，提高準(zhǔn)點(diǎn)率和服務(wù)水平。

道口通行方式需要根據(jù)線(xiàn)路具體特點(diǎn)來(lái)綜合考慮。有軌電車(chē)線(xiàn)路上每個(gè)道口采用何種通行策略，需要根據(jù)道口具體特點(diǎn)來(lái)綜合考慮，不一定全都采用同一種方式。目前，淮安有軌電車(chē)等線(xiàn)路為提高有軌電車(chē)道口通行能力，已成功應(yīng)用了“綠波帶”技術(shù)分段設(shè)計(jì)信號(hào)優(yōu)先策略，并取得了良好的效果。

5 VCS

VCS是輔助司機(jī)駕駛列車(chē)的重要設(shè)備，主要由車(chē)載控制主機(jī)、車(chē)地雙向無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備、GPS接收天線(xiàn)、感應(yīng)環(huán)線(xiàn)設(shè)備、測(cè)速設(shè)備以及司機(jī)顯示屏等部分構(gòu)成，并與駕駛臺(tái)司機(jī)按鈕盤(pán)、列車(chē)牽引制動(dòng)系統(tǒng)、列車(chē)電源屏等設(shè)備相連。VCS的核心功能是實(shí)時(shí)檢測(cè)列車(chē)運(yùn)行速度、向ATS提供列車(chē)位置信息，以及與ATS進(jìn)行雙向通信。對(duì)于列車(chē)運(yùn)行速度較高、間隔時(shí)間較短、行車(chē)密度較大的線(xiàn)路，應(yīng)考慮在VCS中增加超速防護(hù)功能。VCS基本結(jié)構(gòu)如圖5所示。

車(chē)載無(wú)線(xiàn)電臺(tái)負(fù)責(zé)利用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接收ATS系統(tǒng)實(shí)時(shí)報(bào)文信息，并送給車(chē)載控制主機(jī)進(jìn)行解析和處理。GPS/BD(北斗定位系統(tǒng))天線(xiàn)負(fù)責(zé)接收GSP或北斗導(dǎo)航衛(wèi)星定位信號(hào)，并通過(guò)車(chē)載主機(jī)送給ATS系統(tǒng)按照站場(chǎng)圖進(jìn)行擬合，轉(zhuǎn)化為信號(hào)系統(tǒng)定義的精確坐標(biāo)，以此來(lái)控制列車(chē)間隔，實(shí)現(xiàn)多車(chē)追蹤運(yùn)行。測(cè)速單元負(fù)責(zé)將雷達(dá)信號(hào)和其他速度傳感器信號(hào)進(jìn)行濾波和融合，將速度數(shù)據(jù)送給車(chē)載主機(jī)。感應(yīng)環(huán)線(xiàn)處理單元及環(huán)線(xiàn)接收天線(xiàn)負(fù)責(zé)從地面環(huán)線(xiàn)接收SCS進(jìn)路信息，并將列車(chē)接近信息和司機(jī)進(jìn)路遙控指令發(fā)給SCS，實(shí)現(xiàn)車(chē)載設(shè)備與道岔控制設(shè)備之間的雙向通信。

圖5 車(chē)載控制子系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)示意圖

車(chē)載控制主機(jī)負(fù)責(zé)處理ATS信息、SCS信息、導(dǎo)航定位信息、測(cè)速信息以及司機(jī)按鈕盤(pán)信號(hào)，同時(shí)將列車(chē)實(shí)時(shí)速度、目的地距離、前后列車(chē)位置與速度、前方道岔區(qū)域進(jìn)路狀態(tài)等信息分類(lèi)顯示在司機(jī)界面上。為保證電車(chē)安全追蹤間隔，車(chē)載控制主機(jī)還應(yīng)能實(shí)時(shí)計(jì)算超速防護(hù)曲線(xiàn)，并仍由司機(jī)參照該“速度-距離”曲線(xiàn)來(lái)駕駛列車(chē)。這樣既實(shí)用，又便于車(chē)載設(shè)備功能升級(jí)。

車(chē)-地?zé)o線(xiàn)通信是有軌電車(chē)車(chē)載設(shè)備與控制中心ATS實(shí)現(xiàn)雙向、實(shí)時(shí)、大容量交換信息的重要途徑。國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)車(chē)-地通信性能指標(biāo)有嚴(yán)格的規(guī)定[9]。目前在軌道交通信號(hào)領(lǐng)域，廣泛采用基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的WLAN(無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng))技術(shù)，其可靠性、安全性和可用性都能滿(mǎn)足要求，但存在同頻干擾問(wèn)題，且設(shè)備成本高、維護(hù)工作量大。隨著列車(chē)控制信息、PIS(乘客信息系統(tǒng))信息及視頻信息量的不斷增加，抗干擾性能強(qiáng)、覆蓋范圍廣、移動(dòng)性和服務(wù)質(zhì)量更好的TD-LTE(時(shí)分長(zhǎng)期演進(jìn))技術(shù)成了新的研究熱點(diǎn)[9-10]。目前，廣州海珠線(xiàn)和寧波鄞州線(xiàn)等有軌電車(chē)信號(hào)系統(tǒng)正在嘗試采用紅藍(lán)雙網(wǎng)冗余配置的TD-LTE技術(shù)。未來(lái)有軌電車(chē)通信和信號(hào)系統(tǒng)將共用更多設(shè)備，逐步融為一體。

有軌電車(chē)通常采用人工目視駕駛模式，由司機(jī)來(lái)保證行車(chē)安全。為增強(qiáng)暴雨和霧雪天氣下的行車(chē)安全，VCS可采用雷達(dá)探測(cè)、紅外探測(cè)及視頻檢測(cè)等技術(shù)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)線(xiàn)路附近的社會(huì)車(chē)輛和行人等危險(xiǎn)點(diǎn)，并通過(guò)告警輔來(lái)助司機(jī)提高反映能力。

6 DSS

相比于地鐵車(chē)輛段，有軌電車(chē)車(chē)輛段規(guī)模雖小，但信息化、集成化程度卻完全相同，且具備地鐵車(chē)輛段全部功能。為降低成本，兼顧運(yùn)營(yíng)方便，通常1條有軌電車(chē)線(xiàn)路僅在中間位置設(shè)置1個(gè)車(chē)輛段，并從車(chē)輛段向兩側(cè)線(xiàn)路同時(shí)發(fā)車(chē)。列車(chē)運(yùn)行至終點(diǎn)車(chē)站后折返換端，以保證前線(xiàn)列車(chē)有序運(yùn)行。以車(chē)輛段計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)為核心的DSS，通過(guò)信號(hào)安全以太網(wǎng)與控制中心ATS相連，接收ATS指令和信息。車(chē)輛段值班人員通過(guò)值班員工作站或應(yīng)急控制臺(tái)，進(jìn)行接發(fā)列車(chē)和調(diào)車(chē)作業(yè)。維護(hù)管理工作站和微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于安排檢修任務(wù)、維護(hù)信號(hào)設(shè)備、實(shí)時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀況。通過(guò)試車(chē)線(xiàn)工作站，可試驗(yàn)車(chē)載設(shè)備性能，培養(yǎng)駕駛?cè)藛T。同時(shí)，車(chē)輛段計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)安全以太網(wǎng)，還可與正線(xiàn)道岔控制器進(jìn)行通信，獲取正線(xiàn)進(jìn)路和設(shè)備狀態(tài)，開(kāi)放或關(guān)閉出入段信號(hào)機(jī)，向正線(xiàn)發(fā)車(chē)。正線(xiàn)SCS則通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取車(chē)輛段聯(lián)鎖條件，排列列車(chē)返回車(chē)輛段的進(jìn)路。DSS基本組成如圖6所示。

圖6 DSS基本組成示意圖

由于有軌電車(chē)信號(hào)設(shè)備較少且功能較為簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，車(chē)輛段聯(lián)鎖和道岔控制系統(tǒng)更適合采用同1套安全計(jì)算機(jī)平臺(tái)，使備品備件可以通用，以節(jié)省維護(hù)和人力成本。

7 結(jié)語(yǔ)

本文研究了現(xiàn)代有軌電車(chē)信號(hào)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、工作原理及數(shù)據(jù)交換過(guò)程，闡述了各子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成和主要功能，并總結(jié)了有軌電車(chē)信號(hào)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和功能實(shí)現(xiàn)方式。

現(xiàn)代有軌電車(chē)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)已成為及各個(gè)專(zhuān)業(yè)為一體的信息化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)。隨著應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的不斷累積，未來(lái)有軌電車(chē)信號(hào)系統(tǒng)將會(huì)采用更多新技術(shù)、新設(shè)備，進(jìn)一步提供系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。此外，受限于道路交通通行規(guī)則的約束，有軌電車(chē)運(yùn)行速度仍相對(duì)較低，如何在保證安全的前提下，實(shí)現(xiàn)有軌電車(chē)的快速起停和高效運(yùn)行，以及有軌電車(chē)在交叉路口安全高效通行，最大限度的發(fā)揮運(yùn)能，仍是有軌電車(chē)信號(hào)產(chǎn)品研發(fā)和工程設(shè)計(jì)追求的目標(biāo)。