现代有轨电车信号优先控制策略研究

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　　摘 要：现代有轨电车是公共交通中非常重要的一个代表，具有很多优势，包括投资少、建设快和乘坐舒适等，目前也作为主要的交通形式，为人们的安全出行提供了很大的方便，也成為了可持续发展建设的现代化立体交通主要组成部分。实行有轨电车交叉口优先通行策略具有非常重要的意义，不仅能够进一步控制有轨电车交叉口的延误状态，而且能够更好的保证整体的通行效果，确保电车的准时性。因此，需要进一步加强研究。
　　关键词：现代有轨电车;信号;控制策略
　　Abstract：Modern tram is a very important representative in public transport， has many advantages， such as less investment， fast construction and comfort， is also as the main form of transportation， travel provides great convenience for people's safety， has become the sustainable development of the construction of the modern three-dimensional traffic main component. It is of great significance to implement the preferential traffic strategy at tram intersections， which can not only further control the delay state of tram intersections， but also better guarantee the overall traffic effect， ensure the tram's punctuality， and ensure the overall service effect. Therefore， further research is needed.
　　Key words：modern tram;Signal;The control strategy
　　0 引 言
　　随着社会经济的发展与居民生活水平的急速提升，工业化与机动化进程加速，汽车数量急速增加，使得交通、环境与能源问题日益严重。为减轻大中小城市交通拥堵、减少环境污染、节省社会资源、规划节约型社会，必须大力发展城市公共交通。以大容量公共交通为基础的交通发展模式在各国获得了成功。现代的有轨电车比铁路与轻轨投资少，建设时间短，且运行能力高于一般公交车运行能力。所以，很多城市均选取有轨电车来减轻交通压力。
　　一、现代有轨电车信号优先系统概述
　　（一）现代有轨电车概述
　　目前，现代有轨电车和传统的有轨电车相比，具有外貌更美观、车身轻以及速度快等优点，且每节车厢内都有安装空调系统。现在的有轨电车系统主要包含的有普通电车、铰接电车、双铰接电车。这些电车的的宽度都能够在城市中可限制的路宽中行驶。
　　（二）信号优先系统概述
　　信号优先概念最早是来自于公共交通车辆优先通行技术，能够更好地实现公共交通车辆在空间以及实践方面上的优先。对于空间上的优先主要是通过设置相应的专用通道进行整个过程的实现。时间上的优先主要是信号优先，通过先进的通信信息技术以及相关控制技术，有效地进行智能信号的优化控制，更好的保证公共交通车辆的优先运行，从而更好地确保智能控制处理的效果[1]。
　　二、现代有轨电车信号优先控制原则
　　信号系统是确保交通安全，提升交通效率的关键系统。此外，其技术水平也是轨道交通近代化的关键标志。这个系统的优劣直接影响着现代有轨电车系统的安全性与实用性。
　　（一）严格遵循故障安全原则，在系统运用之中使用安全可靠的控制方式。假如系统爆发故障，必需立即改进，以保证系统整体的服务能力。
　　（二）保证有轨电车在平交道口中的通信能力，系统在应用的过程中，必须要根据电车的到达信息以及相关信号控制进行优先判断，从而保证整体功能，并且根据相关要求进行有效执行。
　　（三）终端显示以及控制界面必须要保证整体的简洁以及明确度，同时方便进行整个过程的操作，从而更好地确保整体的效果。
　　（四）根据目前有轨电车系统的相关特征，在满足工人的要求下进行系统及设备的有效优化，并且符合标准化发展需求，方便进行整体的更换以维修控制。
　　三、现代有轨电车信号系统需求
　　（一）正线道岔控制
　　有轨电车和普通轻轨最大的区别在于，其没有安全间隔控制与无超速防护的需求，在相关的岔路口或者路线转换的地方设置有道岔，等到有轨电车要接近道岔时，要严格的控制好道岔的可靠性，并在此时给出相关的信号提醒，使得有轨电车能够十分安全的行驶过岔道。
　　（二）路口优先制
　　由于路面的交通状况随时随地都在发生变换，而有轨电车的信号并不是完全封闭，同时没有闭塞区间的控制，在具体的行驶过程中，列车会受到道路中人员以及车辆的影响，这个问题在有轨电车具体运行过程中是必须要解决好的问题。
　　（三）车辆接近检测
　　做好有轨电车的检测工作是十分重要的，对其安全性有着很大的影响。由于受到相关车辆、行人以及城市建筑物的干扰，在有轨电车行驶的过程中使用好检测技术是非常重要的。
　　四、现代有轨电车信号优先控制策略
　　（一）信号优先系统
　　在具体使用过程中，有轨电车信号优先控制系统主要可以分为两组，即区域控制和集中控制。在区域控制模块中，主要是需要在路口安装相关的车辆检测设备，当设备检测到相关的车辆信息之后，把接收到的信息发送到控制器中。然后再由信息控制器进行整个过程的信号判断[2]。 　　（二）相位控制策略
　　对于相位控制策略主要包括如下两个方面。第一，传统定时策略。在传统定时控制策略下，如果是现代有軌电车在轨道方向绿灯以及将结束时接近路口，通过系统能够定时的进行相位切换，从而使得电车被阻，不会进入到这个路口。或者是采用相会切换的方式，刚好通过该路口时电车也会被阻止，电车停止，等到信号变为绿灯时才进行同行，从而确保通信安全。第二。提前换相策略。从相关系统检测中可以知道，现代有轨电车在轨道方向红灯快要到达时，如果系统能够检测到通行车辆的概率小，为了能够更好的合理掌控绿灯开放时间，可以提前结束。在目前有轨电车中所使用的绿灯换相的控制方式能够使得电车在行驶过程中更加的顺利，从而大大的提高了人们出行的安全性。。
　　（三）优先通行模式
　　1、人工请求优先
　　当车站的乘客上下车之后，手动发出信号要求，并透过信号控制器首先发出优先级请求。在有轨电车抵达停车线时，为保证有轨电车的安全通过，应准确响应道路交通信号。
　　2、随动优先
　　上游路口在进入检测点的过程中，如果检测到有轨电车能需要同行，需要有效地控制上演下游路口的交通信号，而对于信号控制器需要首先发出优先请求，然后在下一个路口的道路交通信号通过绿灯，锁定以及时间缩短的形式进行整体的调整，从而能够更好地确保有轨电车的相应需求。
　　3、行人过街路段
　　在行人过街路口设定相应的信号控制非常重要，而对于电车信号优先是主要的形式。有轨电车在接近检测点的过程中，如果检测到有轨电车或者是有轨电车人工出发请求后，通过有轨电车的信号控制器进行相应的请求，相应的控制器会停止响应，然后锁定相应的方向，缩短整个过程，从而更好地确保有轨电车能够正常通行。
　　五、现代有轨电车信号优先控制方案设计
　　信号优先系统初步确定采用主动优先策略中相对优先的控制策略。虽然实时优先策略更加先进，但其需与区域交通网络联系起来，系统较为复杂，暂时不予考虑。系统功能的构建包含四个延迟模块、抵达模块、选择模块与执行模块[3]。
　　（一）延迟模块
　　有轨电车的准确状态是决定是否优先采用有轨电车的基准。所谓规定时间，是指电车行驶的具体时间与在容许范围之内逗留的时间。将预测到的实际到达时间车站和时刻表所需时间展开比较，可得知轨道电车的延迟或是推迟长度，并有权利选取模块并且决定采用哪个策略优先行驶。
　　（二）抵达模块
　　有轨电车在快要抵达路口的时候，能够对电车抵达路口的时间或者是是否会出现晚点的状况进行提前的预测，并传输给相关的模块，使得系统可以有针对性的做出相应的调整，使得电车可以顺利的通过路口。其中，为了能够更好执行先行控制的方案，抵达模块通过路口检测环线提供的信息来预测行驶至路口停止线的时间，并发送给选择模块。
　　（三）选择模块
　　在通过信号优先的十字路口以前，系统会依据有轨电车的到达时间选取不同的控制方案。如果延误的有轨电车到达路口的时候是绿灯相位，则就可以不对信号进行改变，直接通过改路口，而如果是红灯相位时，就需要根据以下几点进行有效的判断：第一是：当检测到有轨电车到达的时处于绿灯相位末期，且信号灯表示正常的状况下没有办法通过交叉的路口，在此时需要对该方向的绿灯信号进行延长，通常为十秒;第二是，当检测到有轨电车到达的时处于红灯相位，然后在十秒时候绿灯相位将亮起的时候，可以提前对绿灯相位进行开放;第三是，如果有检测到有轨电车晚点超过三分钟，且到达的时候是红灯相位，则绿灯相位可以在此前进行插入;第四是，如果有检测到有轨电车到达的时候是红灯相位，而在后边的相位中不是绿灯，则依次跳过后续不满足最小车流量的其他方向绿灯相位。
　　（四）执行模块
　　在车辆准时或是提早的情况之下，不需模块干扰。车辆延迟的情况之下，执行模块需往十字路口信号传送优先信号，并且显示相应的信号。
　　总而言之，为了能够使得人们在出行的过程中安全更加的有保障，就需要加强交通运行上的安全。所以做好有轨电车信号优先控制是非常重要的，他能够更好的提高有轨电车高速运行过程中的安全性，确保交通组织有序的安全运行，从而推动我国交通事业更好的发展。
　　参考文献：
　　[1]唐 艳.现代有轨电车路口优先控制的设计与实现[D].西南交通大学，
　　[2]杨海霞.现代有轨电车信号优先协调控制实践[J].地下工程与隧道，
　　[3]杨泽皓.有轨电车信号优先系统的研究[J].科技创业月刊
　　作者简介：
　　杨光（1975-），男，河北保定人，本科，工程师，主要研究方向为城市交通。
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