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            有軌電車信號優先系統
            規格型號:
            價格:
            所屬類別:車輛防碰撞系統
            點擊數:2178
            錄入時間:2019/4/9
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            有軌電車信號優先系統:

                  有軌電車沒有專用路權,與社會車輛存在交叉路口,故信號優先與運營駕駛安全是有軌電車面臨的兩大難題。

                  只有采用信號優先措施,才能發揮有軌電車中等運量和效能的優勢,但同時又不能限制交叉道社會車輛的正常通行。根據不同交叉路口的性質及區域特點,合理采取絕對優先、相對優先、綠燈延長、縮短紅燈等措施滿足電車優先通行的方法。不管采取什么措施,首先要能檢測到電車何時到達路口,才能觸發信號優先的程序。南京目前路口沒有安裝路口電車到達和離去的觸發信號,而是信號系統把電車GPS定位信息,通過3G公網以太網發送到公交信號燈管理系統,公交信號燈系統再根據電車的位置來改變路口的信號相序,讓有軌電車通行。

                  列車到達與離去信號要通過信號---3G公網----公交信號管理系統---公交信號燈路口控制器,這個鏈路中存在很多環節,有些地方GPS信號差,導致車輛定位有大的誤差、車載設備故障發不出GPS位置信息、3G公網延遲或中斷、交警信號燈處理系統不實時處理,這些因數都導致路口電車到達或離去觸發是個“軟肋”,實時性差可靠性差,可能車到了觸發信號還沒有到達作用。

                  有軌電車靠人工駕駛,其行駛安全由司機來保證。在與社會車輛混運交叉路口線路上,在可視距離很短的大霧、雪或暴雨天氣里,如何保證電車與社會車輛及行人的行駛安全,提升路口電車安全、高效通行,路口優先觸發設備是要加裝的。加裝的理由是每個路口實時觸發,根據當前路口的實際狀態,包括社會車輛經過路口有沒有障礙物遺漏在軌道上(包括社會車輛在軌道上拋錨),補盲司機在可視距離沒有注意到的危險情況,一句話就是通行能力提升和安全通行雙重加強。

            信號優先系統方案對比:

                   有軌電車路口優先觸發的方法有好多種:磁環、信標、WiFi、環線以及雷達

                   1.磁環一般安裝在公路的路面,根據交警的描述,磁環效果不是太好,如果裝在鋼軌下面,更不可行(先不談軌道部允許改動的話),故磁環難實施;

                   2.信標必須車上與地面配合,況且車上要裝信標天線更不可能,成本也高;

                   3.WiFi像小區汽車管理一樣,一方面他要布置在不同的路口的不同地方才能探測到,故公路動土、軌道動土,施工難度較小,較經濟,牽扯的單位較少,可行性較強;

                   4.環線既可以下命令也可以為接近觸發,目前要在軌道下大動鋪設環線并且車載也要改,可能性非常;

                   5.雷達方法,大鐵上目前在大量使用,成本較低,可靠,不需要做地面控制柜;


                 有軌電車已經運行,要實現路口優先提升電車的運能和安全,就必須加裝設備,加裝要考慮到實施的可行性,即要滿足“三不動”原則,一是路口馬路地面不能破土動工、車載設備不能改動、軌道設備及鋪軌的地面不能動土。故從各個方案選項中,雷達方案的優勢是不言而喻的。

                  雷達方案的效果示例如下圖。

            信號優先雷達方案的優點:

                  有軌電車信號優先一般是信號系統在建設項目時做好了,放在信號系統中。路口優先國內一般做法是采用環線(雙向)、或無線通訊(車載到地面點對點)加信標,當電車運行到環線上,車地環線進行通訊,環線地面接收器就知道是哪輛電車接近路口,該信息被路口控制器采集;如果是信標加無線,電車到達信標上方時,車載就知道電車到了路口觸發區,車載實時把電車接近信號發到地面路口控制器(信號廠家的,不是交警信號機控制器),信號路口控制器再把觸發信號發給交警信號燈控制器從而觸發。

                  為什么都采用路口控制器來管理列車的接近觸發和離去,主要是要進行實時觸發。但這樣的系統也有遺憾的地方是,有軌電車軌面情況包括交叉路口堵車等情況,信號是無法知道的,有可能會造成和社會車輛撞車。為什么要加裝信號優先,因為建設時期沒有把路口優先硬件觸發系統設計進去,沒有路口控制器,故需要進行路口優先信號加裝。

                  為什么采用雷達方案,主要是這種方案滿足了三方面的要求:

                  1.能實現信號優先的功能,不需要設置地面路口控制器,成本低。

                  2.能滿足三“不動”原則,施工、維護、結構簡潔,可靠性高。

                  3.能實現其他路口優先設備無法達到的“安全”功能,能探測路口軌道面的障礙物情況,包括闖紅燈的車、行人及障礙物。

            信號優先設備組成:

                  每個路口加裝LD200探測雷達構成電車觸發系統,設備組成有:

                  1.安裝在信號等桿上的兩個雷達探測頭;

                  2.安裝在路口交通信號等機柜中的一個雷達處理器;

                  3.安裝在雷達處理器中的信號處理軟件;

                  4.連接電纜。

            下圖為雷達傳感頭和處理器的外形圖。

            一列電車頭尾駕駛室各裝一套雷達產品型號LD200,配置如下

                  LD200可以精確探測角度近80度、量程200米區域內的所有靜止和運動物體,并能識別物體的大致屬性(電車、社會車輛、行人、障礙物),能識別哪個軌道上有接近列車或離去列車,路口什么地方有行人、社會車輛或障礙物,以及還能夠探測這些多目標的動態性,比如是靜止物體還是動態物體,是遠離路口還是向路口沖過來,新一代雷達的這種特性,保證了多物體的識別、位置和移動探測,根據軌道線路確認該線路上有無障礙物(比如社會車輛拋撒的物體),實時計算電車通過路口每時每刻的位置,包括接近或離去觸發位置。輸出觸發信號給交警信號路口控制器從而實現信號優先觸發。

                  特別強調的是,這種觸發有安全性,當軌面有障礙物、路口社會車輛擁堵時,信號觸發要兼顧到路口的實際場景,這樣使得通行效力和安全雙重提升。


            探測系統的性能指標:

            障礙物探測原理:

                  原理框圖

                  雷達頻綜產生三角調頻連續波,通過放大電路、收發環形器,饋入微帶天線,車前目標反射后的回波通過同步16付天線,經環形器、低噪放、混頻器、ADC、DSP,產生輸出被測目標的距離、速度和報警信息?驁D如下圖所示。

                  測距原理

                  測速原理

            信號優先系統的安裝:

                由于有軌電車已經開通運行,要盡量避免土建工作量,加裝方便,雷達方案就是施工量省、造價優、施工時間短、可行性好、整個加裝只與交警信號燈有接口。


            電氣接口

            雷達有兩個接口,即電源和數據通訊接口。

            電源、信號插頭座電氣定義見下表:

            電源插頭XC3P

             

            信號插頭座DB15

             

            機械安裝

            雷達機械圖見圖:

            雷達傳感頭

            雷達處理器

            安裝環境:

                  1.雷達對過路行人沒有輻射影響,對其他設備沒有電磁干擾,如同交警測速雷達一樣(本雷達可以作為多道車輛測速雷達使用)。

                  2.信號處理器再交通信號=燈路口控制器中,對信號燈控制器沒有影響。

                  3.與信號燈控制器的接口可以是TTL電平,也可以是232485)口。

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