有轨电车信号优先策略

本节分析了不同位置有轨电车线路布置方案的优劣势，给出了一种路中布置有轨电车的相对优先通过平交路口的策略。该策略从我国现有公路交通的通行方式出发，综合考虑了现代有轨电车、汽车、行人等多种交通因素，给出了一种科学的通行相序，对有轨电车路中布置的新建或既有线路的交通组织都有借鉴意义。

1.有轨电车的布设和通行方式

线路可以布设于路中、路两侧或路同侧。各种布设方式如图4-3所示。

图4-3 有轨电车线路的布设方式

路中布设时，远期道路扩展条件比较充足，对汽车和行人影响较小；但在路口对交通影响大，乘客上下车需要横穿马路。

路两侧布置方便对道路规划设计，节省空间，方便乘客上下车，可以与路灯和电线杆共用支架，美观且造价低；但对双侧道路分割影响大，远期道路拓展受影响较大，由于双向无法共用站台，所以施工工程量大，建造成本高。

路同侧布置的主要优势是乘客上下车不需要穿越道路，安全性高，两线距离近，折返距离近，速度快；同样存在远期道路拓展受影响的缺点，且路侧管线较多，施工及远期管线扩容影响大。

在新建道路上铺设有轨电车时，由于路中布置只有横过马路的行人对有轨电车存在干扰，一般可以通过路口信号灯控制加以解决，所以路中布置成为主要形式。改造既有线路建设有轨电车时，布置形式的选定要更多的依据具体道路状况，但如无特殊条件特别适合采用路同侧布置（如河边、湖边）或路两侧布置（如路中有不可穿越物等）时，路中布置也是比较便于实施的形式。

通行方式一般包含同等条件下于路口处的通行准许和顺序。通行顺序目前在国内一般不优先，就是有轨电车不设置专用信号灯或依赖于路口公路信号灯，在通行顺序上电车与道路汽车无异。另一种是有轨电车优先。欧洲学者考虑到有轨电车作为大容量的公共交通设施，一定程度上提高有轨电车的运行效率，可以带动交通系统整体效率的提升，因而在欧洲一些线路运行中渗透了有轨电车优先的思想，但具体的实现方式各异，效果也不尽相同。

2.优先策略的实现

这里给出了路中布设线路的一种优先通行策略及其技术基础。

模型城市为东西布局，有轨电车沿着东西方向铺设于道路中间，该地区公路交通为右侧通行规则，且道路方向统一为正方向。根据道路交叉口的乘客密集程度，可以有以下四种分配情况：

1）在非乘客密集区的道路交叉口，可以允许南北方向机动车线路、东西方向机动车左转线路以及行人过街的斑马线与电车所行驶的线路交叉，如图4-4所示。

2）在乘客密集区或容易产生高峰人群的道路交叉口，只允许南北方向机动车线路以及东西方向机动车左转线路与电车所行驶线路的交叉如图4-5所示，行人不得使用南北向路面，可采用过街天桥或者过街地下通道的方式。

3）在单车道，步行街等场地非常狭小的道路交叉口，且开发了多条有轨电车线路的城市，在有不同线路的有轨电车在路口交叉时，只允许有行人过街斑马线，不允许机动车通过该路口。

图4-4 非乘客密集区交叉口路权

图4-5 乘客密集区交叉口路权

4）当道路交叉口附近存在有轨电车的停车站点时，如图4-6所示，应在站台设置防护栏杆，诱导行人从电车后方通行，禁止从电车前方绕行，以免发生意外。

结合路口的路权分配，电车所通过的道路交叉口信号灯控制的流程如图4-7所示。在前述路权分配的基础上，对有轨电车到达交通路口后信号灯的相位顺序提出以下的方案：

1）有轨电车接近后，尽快停止引起冲突的南北方向的车辆以及东西方向左转车辆，将通行权交给有轨电车和东西向直行或右转的机动车辆以及东西向的行人。

2）确认有轨电车通过后，其通行权迅速关闭（但应保证东西向直行和右转机动车辆的最小绿灯时间）。将通行权交给南北向的直行和右转车辆以及南北向的行人。

3）将通行权交给南北方向的左转车辆以及南北向的行人（对于南北向流量较小的道路，可与第二步合并）。

4）将通行权交给东西向的左转车辆。(www.xing528.com)

5）最后，通行权交给东西向直行或右转的机动车辆以及东西向的行人，完成后继续正常机动车辆的信号循环。

图4-6 有轨电车站点乘客疏散方向

图4-7 有轨电车通过的道路交叉口信号灯控制流程

机动车辆信号灯恢复后的第一个相位是南北方向，这样可以保证在有轨电车通过交通路口后下车的乘客能及时地疏散到道路两边，不至于使站台发生拥堵。南北向等待的车辆也能提前疏散，避免对其他交通路口产生车流压力。

有几点设置需要注意：

首先，当有轨电车的站点停车位置距离下游的道路交叉口很近时，应注意防止对下游路口有轨电车通行权的提前触发（此时可将触发距离缩短），以避免在有轨电车上下客时，下游路口其他机动车辆浪费等待时间。其次，当有轨电车通过时，东西向直行和右转车辆也拥有通行权。此通行权应考虑最短绿灯时间，最短绿灯时间后才可将路口通用权交给南北方向。

其次，对于大型路口或者火车站、体育场等行人高峰容易出现的地区，应安排其他立体行人过街设施，避免行人的突发性拥堵对局部交通造成影响。

最后，应考虑应急预案，如在有轨电车靠近路口时，在路口通行权触发条件下遇到其他车辆发生交通事故，有轨电车轨道被车辆或者其他因素阻挡或者破坏，必须可以手动调节路口进入机动车辆正常的信号模式。待事故处理后，再对有轨电车开放通行权，避免路口机动车辆不能通行。

3.系统架构模型

以下是一种具有代表性的有轨电车路口定位方案。

道口优先权系统包括的设备有：轨旁的道口优先权单元、信标（或环线）、车载的MMI、车载主机、信标（或环线）读取单元和信标天线。

道口优先权单元采用基于PPC8360板的控制器，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，如图4-8所示。

图4-8 道口优先权单元的集成

4.实现流程和方式

1）对于每个道口，均有4个位置检测信标：预告、到达、进口、出口。如果道口相互靠近，则出口检测信标（第一个道口）可以用作预告检测信标（第二个道口）。

2）车载信标读取单元读取信标并将相应的接近、到达、进口、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路口优先控制。

3）交通灯控制器将道口的状态报告返回至道口优先权单元。如果道路交通信号灯为红色，道口优先权单元则将显示有轨电车信号机开放，允许有轨电车前进。当有轨电车进入道口时，道口优先权单元则将信号机返回红色。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。

5）在靠近道口的站台，由于列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小，则不需要到达信标。

7）道口优先权单元与控制中心接口，通过通信网络发送设备状态和报警。