城市有轨电车信号控制子系统

正线信号控制子系统主要是针对正线道岔区域设计的道岔控制系统设备以及在部分交叉路口设置的交叉路口信号控制系统（该系统需要与当地交通管理部门协商后确定）。有轨电车正线信号控制设备主要安装在有轨电车正线中间折返处与尽头折返处（设置道岔的区域）；在行车组织方案以及与当地交通管理部门协商确定后，可以选择在部分主次相交路口与主支相交路口设置交叉路口信号控制系统，实现与市政道路信号之间的联锁。

1.道岔控制子系统

道岔控制系统满足对道岔进行控制的功能，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 驾驶员驾驶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造成道岔再次转动。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列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 电车接近道岔区域时，轨道占用检测设备检测出车辆位置，并获得电车信息发送至控制中心，控制中心根据电车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，计算机联锁系统对道岔进行控制。在有道岔区域设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的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。

2.交叉路口信号控制子系统

（1）通行优先权 路口信号控制子系统主要用于实现有轨电车线路与市政交通道路在同一平面交叉时有轨电车优先权的控制。有轨电车通行优先权通常有两个方案。

1）不设置交叉路口信号控制子系统。有轨电车在路口完全按照公路交通信号灯的指示行驶，不设置通行优先权。初期建设时预留出交叉路口信号控制子系统的电缆敷设条件，待近、远期客流量提高、行车密度加大时再设置该子系统。

2）设置交叉路口信号控制子系统。以相交道路等级为依据，对每个不同的交叉路口采用相应的控制方案，使得路口信号控制系统不仅保证有轨电车通过路口的优先需求，还要保证路口其他交通的正常秩序，因此在兼顾以上两种因素的基础上，需对不同的路口确定采用以下三种信号控制方式之一。

①优先方式。在主次相交路口，相交道路等级均较高，且车流量均较高，需着力突出现代有轨电车容易与地面交通亲近的特征，为充分发挥现代有轨电车的特性，采用常规信号控制手段，重点满足有轨电车和各个方向道路车辆的行驶需求，有轨电车在路口完全按照市政交通信号灯的指示行驶，无特殊的优先权。

②相对优先方式。主次相交路口的道路等级不同，优先保证有轨电车的快速通行，同时应协调主路有轨电车和次干道地面交通的关系，在保证主干道有轨电车顺畅通行的同时，尽量减少次干道的交通延误，因此针对有轨电车采取一定的信号相对优先控制方案。这种方式为有轨电车接近路口时，通过“路口信号控制子系统”发送命令给交通信号控制设备，若迎面的交通信号灯为绿色，则适当延长绿灯时间；若迎面的交通信号灯为红色或黄色，则保持红色或黄色不变，“路口信号控制子系统”不干预交通信号灯的显示状态。

③绝对优先方式。针对主次相交路口，相交支小路道路等级低，车流量较小，且流量波动性较大，针对主支相交路口可采用有轨电车信号绝对优先方式。这种方式为有轨电车接近路口时，通过“路口信号控制子系统”控制该路口的交通信号灯，使有轨电车迎面道路信号一直为绿灯，有轨电车通过路口之后，再通过“路口信号控制子系统”控制交通信号灯转换至相应灯位，之后以城市交通信号控制系统预先制定的显示规则显示相应的信号机灯位。

绝对优先和相对优先控制方式都要与交通信号机进行信息交换并联控，需要与城市交管部门进行协调以便确定能否接入城市交通信号控制系统。

三种系统优先方式比较见表4-1。(www.xing528.com)

表4-1 有轨电车交叉路口控制模式表

（2）电车优先检测设备选择 有轨电车交叉路口信号控制系统主要包括电车优先检测设备和与市政道路交通信号接口控制设备组成。目前电车优先检测设备通常用两种方式：红外方式以及无线方式。

1）红外方式。工作原理：同一方向交叉路口两侧分别设置两个轨旁设备，车载设备发送电车接近信息至轨旁设备1接收后，轨旁设备1翻译成请求信号并输出到交通信号控制设备并由交通信号控制设备控制路口交通信号使其一直为绿灯，同时使得另一交叉路口交通信号一直为红灯；电车通过路口后，车载设备发送信息给轨旁设备2，轨旁设备2将该信息输出给交通信号控制设备并由交通信号控制设备控制路口交通信号使其按照既定规则变化。系统构成框图示意如图4-10所示。

图4-10 红外方式电车优先检测设备原理图

2）无线方式。工作原理：车载无线发送器安装在电车前方下部支架上，一直发射一定频率载频信号至预先埋设在电车所经路面下的接收线圈，地面接收线圈接收车载发送器发送的信号并转发给轨旁发送器，轨旁发送器如检测到线圈发送的信号，则将该信号转发给距路口较近的无线接收器（该信号含路口编号和方向信息），无线接收器与电车接收器模块（SRM）相连，SRM接收到优先请求后，通知交通信号控制机控制信号变化；SRM对应每个优先请求有两个离去线圈，如离去线圈收到车载信号，表示优先解除，则优先解除信号经SRM接收后与交通信号控制机接口进而控制信号变化（如请求时间超时，也会引起信号变化）。

通过无线方式组建电车优先检测系统构成框图如图4-11所示。

图4-11 无线方式电车优先检测设备原理图

红外方式与无线方式成本相近，均可实现电车优先检测，具体对比见表4-2。

表4-2 红外方式与无线方式优缺点对比