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      有轨电车信号优先系统
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      所属类别:车辆防碰撞系统
      点击数:1733
      录入时间:2019/4/9
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      有轨电车信号优先系统:

            有轨电车没有专用路权,与社会车辆存在交叉路口,故信号优先与运营驾驶安全是有轨电车面临的两大难题。

            只有采用信号优先措施,才能发挥有轨电车中等运量和效能的优势,但同时又不能限制交叉道社会车辆的正常通行。根据不同交叉路口的性质及区域特点,合理采取绝对优先、相对优先、绿灯延长、缩短红灯等措施满足电车优先通行的方法。不管采取什么措施,首先要能检测到电车何时到达路口,才能触发信号优先的程序。南京目前路口没有安装路口电车到达和离去的触发信号,而是信号系统把电车GPS定位信息,通过3G公网以太网发送到公交信号灯管理系统,公交信号灯系统再根据电车的位置来改变路口的信号相序,让有轨电车通行。

            列车到达与离去信号要通过信号---3G公网----公交信号管理系统---公交信号灯路口控制器,这个链路中存在很多环节,有些地方GPS信号差,导致车辆定位有大的误差、车载设备故障发不出GPS位置信息、3G公网延迟或中断、交警信号灯处理系统不实时处理,这些因数都导致路口电车到达或离去触发是个“软肋”,实时性差可靠性差,可能车到了触发信号还没有到达作用。

            有轨电车靠人工驾驶,其行驶安全由司机来保证。在与社会车辆混运交叉路口线路上,在可视距离很短的大雾、雪或暴雨天气里,如何保证电车与社会车辆及行人的行驶安全,提升路口电车安全、高效通行,路口优先触发设备是要加装的。加装的理由是每个路口实时触发,根据当前路口的实际状态,包括社会车辆经过路口有没有障碍物遗漏在轨道上(包括社会车辆在轨道上抛锚),补盲司机在可视距离没有注意到的危险情况,一句话就是通行能力提升和安全通行双重加强。

      信号优先系统方案对比:

             有轨电车路口优先触发的方法有好多种:磁环、信标、WiFi、环线以及雷达

             1.磁环一般安装在公路的路面,根据交警的描述,磁环效果不是太好,如果装在钢轨下面,更不可行(先不谈轨道部允许改动的话),故磁环难实施;

             2.信标必须车上与地面配合,况且车上要装信标天线更不可能,成本也高;

             3.WiFi像小区汽车管理一样,一方面他要布置在不同的路口的不同地方才能探测到,故公路动土、轨道动土,施工难度较小,较经济,牵扯的单位较少,可行性较强;

             4.环线既可以下命令也可以为接近触发,目前要在轨道下大动铺设环线并且车载也要改,可能性非常小;

             5.雷达方法,大铁上目前在大量使用,成本较低,可靠,不需要做地面控制柜;


           有轨电车已经运行,要实现路口优先提升电车的运能和安全,就必须加装设备,加装要考虑到实施的可行性,即要满足“三不动”原则,一是路口马路地面不能破土动工、车载设备不能改动、轨道设备及铺轨的地面不能动土。故从各个方案选项中,雷达方案的优势是不言而喻的。

            雷达方案的效果示例如下图。

      信号优先雷达方案的优点:

            有轨电车信号优先一般是信号系统在建设项目时做好了,放在信号系统中。路口优先国内一般做法是采用环线(双向)、或无线通讯(车载到地面点对点)加信标,当电车运行到环线上,车地环线进行通讯,环线地面接收器就知道是哪辆电车接近路口,该信息被路口控制器采集;如果是信标加无线,电车到达信标上方时,车载就知道电车到了路口触发区,车载实时把电车接近信号发到地面路口控制器(信号厂家的,不是交警信号机控制器),信号路口控制器再把触发信号发给交警信号灯控制器从而触发。

            为什么都采用路口控制器来管理列车的接近触发和离去,主要是要进行实时触发。但这样的系统也有遗憾的地方是,有轨电车轨面情况包括交叉路口堵车等情况,信号是无法知道的,有可能会造成和社会车辆撞车。为什么要加装信号优先,因为建设时期没有把路口优先硬件触发系统设计进去,没有路口控制器,故需要进行路口优先信号加装。

            为什么采用雷达方案,主要是这种方案满足了三方面的要求:

            1.能实现信号优先的功能,不需要设置地面路口控制器,成本低。

            2.能满足三“不动”原则,施工、维护、结构简洁,可靠性高。

            3.能实现其他路口优先设备无法达到的“安全”功能,能探测路口轨道面的障碍物情况,包括闯红灯的车、行人及障碍物。

      信号优先设备组成:

            每个路口加装LD200探测雷达构成电车触发系统,设备组成有:

            1.安装在信号等杆上的两个雷达探测头;

            2.安装在路口交通信号等机柜中的一个雷达处理器;

            3.安装在雷达处理器中的信号处理软件;

            4.连接电缆。

      下图为雷达传感头和处理器的外形图。

      一列电车头尾驾驶室各装一套雷达产品型号LD200,配置如下

            LD200可以精确探测角度近80度、量程200米区域内的所有静止和运动物体,并能识别物体的大致属性(电车、社会车辆、行人、障碍物),能识别哪个轨道上有接近列车或离去列车,路口什么地方有行人、社会车辆或障碍物,以及还能够探测这些多目标的动态性,比如是静止物体还是动态物体,是远离路口还是向路口冲过来,新一代雷达的这种特性,保证了多物体的识别、位置和移动探测,根据轨道线路确认该线路上有无障碍物(比如社会车辆抛撒的物体),实时计算电车通过路口每时每刻的位置,包括接近或离去触发位置。输出触发信号给交警信号路口控制器从而实现信号优先触发。

            特别强调的是,这种触发有安全性,当轨面有障碍物、路口社会车辆拥堵时,信号触发要兼顾到路口的实际场景,这样使得通行效力和安全双重提升。


      探测系统的性能指标:

      障碍物探测原理:

            原理框图

            雷达频综产生三角调频连续波,通过放大电路、收发环形器,馈入微带天线,车前目标反射后的回波通过同步16付天线,经环形器、低噪放、混频器、ADCDSP,产生输出被测目标的距离、速度和报警信息。框图如下图所示。

            测距原理

            测速原理

      信号优先系统的安装:

          由于有轨电车已经开通运行,要尽量避免土建工作量,加装方便,雷达方案就是施工量省、造价优、施工时间短、可行性好、整个加装只与交警信号灯有接口。


      电气接口

      雷达有两个接口,即电源和数据通讯接口。

      电源、信号插头座电气定义见下表:

      电源插头XC3P

       

      信号插头座DB15

       

      机械安装

      雷达机械图见图:

      雷达传感头

      雷达处理器

      安装环境:

            1.雷达对过路行人没有辐射影响,对其他设备没有电磁干扰,如同交警测速雷达一样(本雷达可以作为多道车辆测速雷达使用)。

            2.信号处理器再交通信号=灯路口控制器中,对信号灯控制器没有影响。

            3.与信号灯控制器的接口可以是TTL电平,也可以是232485)口。

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