现代有轨电车正线地面信号子系统方案

1.正线的道岔控制

道岔控制系统应满足对道岔进行控制的需求，实现道岔的转动、锁闭和解锁功能，如果需要可将道岔锁闭信息传输至联锁或行车指挥子系统。正线道岔控制方式可采用驾驶员遥控控制和联锁集中控制两种方案。

（1）驾驶员遥控控制 驾驶员遥控控制，即驾驶员驾驶有轨电车进入道岔控制区域后自动取得控制权，通过操作车载设备遥控道岔转动至需要的位置，道岔自动锁闭；车辆驶出道岔控制区域后，自动失去控制权，以保证不会因驾驶员误操作而造成道岔再次转动。在车辆取得控制权至车辆完全离开道岔区段期间，系统不授予其他车辆对道岔的控制权，并保证道岔锁闭，以保证运行安全。系统通过在地面安装电子标签的方式或其他有轨电车位置检测设备，划分道岔区轨道区段和道岔控制区域，以无线的方式实现车载和地面控制设备之间的信息交换。

（2）联锁集中控制 联锁集中控制，即当有轨电车接近道岔区域时，轨道占用检测设备检测出车辆位置，并将获得的有轨电车的信息发送至控制中心，控制中心根据有轨电车的信息自动办理相应进路（或人工办理进路），并将进路办理信息提供给相关设备集中站的联锁系统，由计算机联锁系统对道岔进行控制。在有道岔区域设置道岔控制箱或在相应车站设置应急控制盘，当控制中心设备或通道故障时转为现地控制。联锁集中控制方案需要正线增设联锁设备，相对增加了有轨电车系统的复杂度；同时，增设联锁设备后，相应地需要增加设备用房以及相关的环控、消防等配套设施，投资较高。

1）集中控制。当有轨电车接近道岔区域时，轨道占用检测设备检测出有轨电车位置，通过车-地双向通信设备获得有轨电车的运行信息，并发送至控制中心，控制中心根据有轨电车的信息，远程控制转撤机自动办理进路。

2）车载无线控制。驾驶员驾驶有轨电车进入道岔控制区域后，自动取得控制权，通过操作车载设备遥控道岔转动至需要的位置，道岔自动锁闭、信号开放；车辆驶出道岔控制区域后，自动失去控制权。

通过车载无线道岔控制系统，驾驶员可以在驾驶室通过车载按钮实现对当前具有控制权的道岔进行操作，使道岔位置满足行车需求。系统在对道岔控制时，通过微波识别获取道岔控制权，确保只有唯一车辆能够控制当前道岔，从而提高了行车安全。车载无线道岔控制系统采用了无线扩频通信、微波识别、嵌入式、计算机和软件控制等技术。系统在地面的岔前、岔后直股及岔后侧股旁安装有无源电子标签，将区段分为接近区段和道岔区段。地面控制设备不断向空中发出控制单元控制范围内的道岔信息。当有轨电车收到某一道岔控制单元发出的信号时，表示该有轨电车已经进入到该道岔的控制范围内，此时有轨电车打开车上的电子标签读取设备，进行标签读取。当读到某个道岔的接近区段标签时，车载控制设备马上向地面控制设备发出道岔控制请求，如果请求成功，表示该有轨电车能够对标签所对应的道岔进行操作，否则不能进行操作。有轨电车一旦申请到控制权后，道岔即被该有轨电车控制，其他有轨电车或地面装置将不能操作该道岔。当有轨电车运行至道岔区段标签时，有轨电车读出道岔区段标签，系统锁闭道岔，此时道岔不能被任何有轨电车操作。当有轨电车再次读到道岔区段标签时，道岔解锁，可以被具有控制权的有轨电车操作。有轨电车释放控制权后，其他车辆便可以申请该道岔的控制权。

3）弹簧控制。系统不对道岔进行控制，对于线路条件简单的现代有轨电车交通，由于道岔搬动次数较少，允许采用可挤的弹簧道岔。

借鉴于现有的现代有轨电车正线道岔控制模式，可以采用集中控制为主，驾驶员遥控为辅的道岔控制模式。即在正常情况下，道岔控制接受控制中心的监控，道岔区段的进路依据时刻表自动排列；当控制权限被下发到本地或特殊情况时，授权驾驶员可在有轨电车上遥控前方要通过的道岔。对于车辆段和停车场道岔的控制，可根据车辆段的规模和有轨电车出入基地的频度，确定车辆段和停车场道岔采用计算机连锁控制、驾驶人遥控、弹簧道岔等不同的控制方式，但一般车辆基地规模比较大，宜采用计算计联锁控制方式。

车辆段承担有轨电车的运行管理、车辆停放、日常维修和洗车工作。车辆段道岔控制及信号显示通常采用计算机联锁控制系统。该系统具有如下功能：满足车辆段停车、调车、试车或洗车等各种运输作业需要；具有对室内、室外联锁设备规定的监测功能和自我诊断能力；可与其他信息系统交换数据；在采取安全技术措施的基础上可储存进路；有安全可靠的冗余措施；硬件、软件的设计符合标准化、模块化和定型化要求。在正常情况下，道岔应随进路的排列自动选动。为错开启动电流峰值，道岔采用顺序启动方式。道岔的单独操纵优先于进路自动选动。在车辆段的控制中心设置控制台和彩色显示器，对计算机集中联锁系统进行控制和显示。显示器显示内容为：信号设备布置及站场模拟显示；主要操作显示；进车辆段、进库信号机的关闭状态以及列车和调车信号机的开放显示；道岔位置显示；有轨电车和调车进路的闭锁状态显示；试车线占用显示；其他必要的显示和报警。

由于有轨电车在车辆段/停车场的运行速度一般低于20km/h，且多属于空车行驶，需认真研究其连锁设备功能、安全等级以及设备的冗余度。但是，安全准则，包括正线涉及行车的设备安全完整性等级，均不得无端降低。一般都采用计算机联锁。

2.平交道口信号控制(www.xing528.com)

本文介绍一种具有代表性的、简单的有轨电车道口检测方案。道口优先权系统包括的设备主要有：轨旁的道口优先权单元、信标（或环线），车载的MMI、主机、信标（或环线）读取单元和信标天线，如图4-11所示。信标读取单元和天线采用符合标准的设备，设备均应达到一定的安全集成度水平。

1）每个道口均有4个位置检测信标：预告、到达、进口和出口。如果道口相互靠近，则出口检测信标（运行方向上的前一个道口）可以用作预告检测信标（运行方向上的后一个道口）。

2）车载信标读取单元读取信标，并将相应的接近、到达、进口和出口信息通过无线通信发送到道口优先权单元，道口优先权单元把此信息发送给交通灯控制器（由其他供应商提供）。交通灯控制器根据此信息将道路交通信号灯设置为红色。交通灯控制器负责执行交叉口优先控制。

3）交通灯控制器将道口的状态信息返回至道口优先权单元。如果平交的公路交通信号灯为红色，则道口优先权单元显示有轨电车信号机开放，允许有轨电车通行。当有轨电车进入道口时，道口优先权单元则令信号机显示红色，暂时不允许别的有轨电车进入道口。当道口优先权单元检测到有轨电车已经驶出道口时，则向交通灯控制器发送确认信息。

4）道口优先权单元还与控制中心接口，通过通信网络发送信号机状态、优先权状态和报警信息。

5）在靠近道口的站台，由于有轨电车需要首先停站，所以不需要预告信标以免过早呼叫道口。停站完成后，驾驶员通过车载MMI上的按钮，请求道口优先权。

6）按钮信息将会通过无线通信发送到道口优先权单元。如果从站台到道口的距离短，则不需要到达信标。

优先通行的内容是有轨电车面临的重大问题，后续章节会重点介绍。

图4-11 有轨电车道口优先权系统