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现代有轨电车控制系统的研究
摘要:我国越来越多的城市开始建设现代有轨电车系统,传统的轨道交通信号控制系统大多造价过高且不适用于有轨电车系统。本文针对现代有轨电车系统的特点提出了一种全新的有轨电车控制系统方案,该方案可解决部分现代有轨电车存在的问题以提高系统的运营效率及电车的运行安全。
中图分类号:电车文献标识码: A
背景
随着我的不断提高,城市交通面临的压力越来越大,轨道交通在城市交通体系中扮演着越来越重要的角色。但是轻轨地铁的巨额造价和漫长的建设周期,限制了其在中小城市的发展。面对目前迫切的交通需求,造价低、建设周期短的现代有轨电车作为一种单位能耗少、无污染、运输能力大的交通方式受到了城市的认可。现代有轨电车在欧洲的复兴也应正了有轨电车在缓解城市交通压力方面的卓越能力。现代有轨电车在我国也呈现出了整体发展的趋势。很多城市已经开通了有轨电车线路,也有很多城市将现代有轨电车积极纳入城市综合交通规划当中。
现代有轨电车运行环境灵活,可在混合路权或者独立路权环境下运行。当在混合路权环境下运行时,可将其视为基于轨道的城市公交,列车完全由司机驾驶;当在独立路权环境下运行时,可以按照混合路权的公交模式运行,也可以按照轻轨概念,实现自动控制。无论运行在何种模式下,安全高效的运营是对现代有轨电车系统的基本要求。
目前国内现代有轨电车的控制系统的研究还处于起步阶段,其系统功能还较为简单,大多仅提供了道岔控制的功能,在提高运营效率、保障电车运行安全等方面的功能较弱甚至没有。
有轨电车控制系统解决方案设计
面对有轨电车的发展趋势和灵活的运营模式,为了适应不同用户的要求,这里提出了一个现代有轨电车控制系统的解决方案,本系统方案主要由五个子系统组成:
运营调度指挥系统
正线车站信号控制系统(故障-安全)
综合车载信息系统
交叉口优先控制系统
车辆段计算机联锁系统(故障-安全)
本系统方案基于列车自身的定位,在模拟触发区段由列车排列进路,位于列车运行前方的车站和交叉口可以提前获得列车接近的通知,或者探测到列车接近后自动排列进路、发出交叉口优先通过信号、更新旅客向导信息。即使控制中心完全瘫痪,也能够通过有效地车地通信和完备的后备操作模式,保证列车继续运行。
本解决方案的全部五大子系统划分到了四个层级:
中央控制层:运营调度指挥系统位于控制中心,实现集中的运行控制、运营监督和维护培训。
轨旁控制层:正线信号控制系统、交叉口优先控制系统、车辆段计算机联锁系统沿线路分布,实现正线道岔控制、交叉口优先级控制和车辆段内信号控制。
通信层:该层为调度中心和轨旁设备、车载设备之间提供连续式通信。
车载层:该层包括请求进路排列、列车定位等功能。

图1系统功能分布图
系统组成
本有轨电车正线信号系统方案共包括:运营调度指挥系统、正线车站信号控制系统、综合车载信息系统、交叉口优先控制系统等四个子系统。为了保证系统连续可靠的运行,计算机联锁系统、调度中心系统、无线通信系统、机车定位系统等都需要采用冗余配置。
运营调度指挥系统
所有线路的运营控制由位于调度中心的运营调度指挥系统来执行。该子系统配置非常灵活,由可变数量的标准计算机设备构成,该组成可以按照项目对要求进行配置。为了保持