摘要：通过分析现代有轨电车技术和运行特征，得出现代有轨电车信号控制可采用基于离线被动绿波协调控制的有条件主动优先控制策略。结合具体实例，运用CROSSIG信号控制系统仿真软件，研究基于离线被动绿波协调控制的有条件主动优先控制设计方案及评价，并给出有条件主动优先控制策略的应用条件。研究结果表明，基于离线被动绿波协调控制的有条件主动优先控制方案，能够保证有轨电车的快速准点，并且不影响其他交通的运行效率。
关键词：优先控制；绿波协调控制；信号机；区域协调；快速准点
1 有轨电车信号优先控制系统
1.1信号控制系统设计原则
现代有轨电车系统是轨道设置在城市道路路面上、依靠司机瞭望运营的公共交通系统，各系统设计应遵守“安全第一”的设计首要原则。
（1）遵循公交优先的原则，采用“有轨电车优先”的交通组织模式敷设线路，辅以信号优先策略提高运营速度，提高有轨电车竞争力。
（2）遵循协调运行原则，有轨电车的引入要尽可能地减少对沿线道路交通的影响，与道路交通协调运行，保证原道路系统内的交通元素畅通有序运行。
（3）根据网络客流量和线路特征，制定合理的运营方案，提高服务水平，降低运营成本，提高运营效益。有轨电车的运营组织应根据客流灵活多样，组织环线、主支线、分段、高峰平峰双向不均衡运行等多种方式。
（4）系统输送能力应满足初、近、远期高峰小时最大断面客流量的需要，并留有一定的余量。
（5）系统设计为双线线路，采用右侧行车制。
（6）在沿线适当位置应设置故障车停车线和渡线，以满足不同情况下的运营需要。
（7）工程设计应初、近、远期结合，统一规划，分期实施。车辆的配备按设计初期的运输需要购置，以后根据运营的需要逐步配置。
1.2 信号控制系统分类
交叉口信号优先控制分为被动信号优先控制和主动信号优先控制。
被动信号优先控制即采用离线协调方式制定有轨电车在路口的信号优先规则；纵向被动优先主要基于有轨电车运行特征的绿波策略，通过有轨电车的运行速度、站间距和停站时间等结合背景交通绿波控制，制定定时信号控制，减少有轨电车在交叉口的等待时间，尽可能不停车通过交叉口。考虑绿波配置的复杂性，将有轨电车沿线道路根据主要车站分为几个子区间，分别对子区间进行绿波设置，尽量保证子区间的绿波通行。
由于调度计划变更、停站时间变化、途中遇其他阻滞等原因导致有轨电车偏离原运营调度计划，子区间原有离线协调信号控制失效，使有轨电车可能多次在路口遇红灯停车等。主动信号优先控制通过有轨电车在交叉口实时发出优先请求，交通信号控制系统根据实时情况调整交叉口信号控制方案，使得各子区间恢复到原有的离线协调信号控制，给予有轨电车在交叉口尽可能的优先通行信号。主动信号优先分为有条件信号优先和绝对信号优先。有条件信号优先需考虑交叉口相交道路交通状况，判断是否给予信号优先；绝对信号优先不考虑交叉口道路交通状况直接给予信号优先。
1.3 信号控制策略
技术思路为：通过分析现状交通特征及有轨电车实施后道路交通状况，结合有轨电车运营组织方案，制定本工程信号控制策略；在策略的技术上，分析相对应的信号控制目标。以控制策略和控制目标为基础，研究信号控制总体方案。通过方案评价分析方案是否合理及符合制定的控制目标，经过层层优化，得出最终的实施方案。
以淮安现代有轨电车为例，淮安有轨电车一期工程的交通信号控制为单点控制。根据现状评价，部分路口服务水平低，实施有轨电车后，将不能满足有轨电车快速、准时的建设目标。因此，需改造现有交通信号控制系统，升级为带有两级控制的交通信号控制系统，即路口控制和区域协调控制。
淮安现代有轨电车沿线路段现状主要交叉口评价
路口控制是实现区域协调控制的基础；区域协调控制可以解决相邻道路交叉口的信号协调问题，提高道路交通的安全有序和有轨电车的运行效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除了对沿线交叉口的信号控制系统进行改造外，需要同步考虑相邻交叉口的信号控制系统改造。
根据国内外各大城市交通信号控制系统的建设发展，交通信号控制系统升级成为区域协调信号控制系统是必然的趋势。因此，建议以有轨电车一期工程建设为契机，对沿线交叉口及其相邻路口的信号控制系统进行改造。
由于道路中各交叉口间距、背景交通量的不同，社会车辆或有轨电车协调控制有各自的适应性。因此，根据交叉口间距、背景交通需求等因素将有轨电车线路全程的协调控制分为三段，分别为交通路~和平路、翔宇大道、楚州大道，通过交叉口间距、背景交通量分析确定各分段如何选择合理的信号控制方式。
1.4有轨电车车站与检测器关系
根据有轨电车车站位置，分为有轨电车车站设置在交叉口进口处和非进口处2种情况。有轨电车车站设置在交叉口进口处时，P1请求检测器设置在车站的位置，有轨电车进入车站，马上发出优先通行请求；P2确认检测器不是由设置在路中的检测器完成，而是由有轨电车司机操作面板上的准备启动按钮完成，司机在按下请求按钮后，信号机应给予是否能优先通行的回复；P3、P4检测器设置位置与系统布置图一致。
1.5信号相位方案设置原则
有轨电车沿线交叉口的相位方案应根据交叉口的敷设形式设置。相位方案设置的一般原则为：
1）交叉口相位方案尽量与现状（普通）交叉口相位方案一致。
2）为充分利用交叉口通行相位，有轨电车通行相位尽量与社会交通共用。
3）交叉口相位不宜过多。
2 实例
2.1路段行驶车速
路段行驶车速受到道路平面线形、纵断面、列车惰性等因素的影响。通过列车牵引计算与模拟软件，输入纵断面、平曲线、车辆参数、工程限速等可以获得不同距离路段行驶车速。
2.2停站时间
有轨电车停站时分是指列车到达车站后至从车站出发的所有作业时间总和，包括列车到达的延迟开门时间、乘客上下车时间、列车启动及列车关门时间，和高峰小时车站上下人数、列车开行对数、车站售检票及车票制式有关，停站时间的长短直接影响到列车的全程运行时间，从而影响列车的旅行速度。
2.3系统周期、交叉口渠化和配时的确定发车频率是公交运营调度的关键参数之一，如果不受外界干扰，公交在路段上的车头时距应与发车频率相等。根据相关研究表明，当发车频率为信号周期的整数倍或信号周期一半的整数倍时，较易在对社会车辆影响较小的情况下实现公交信号优先。
因此，为实现有轨电车协调绿波控制，系统周期应为有轨电车发车频率的整数倍或发车频率一半的整数倍，可较好实现有轨电车信号优先。
考虑到有轨电车发车频率与信号周期的协调，根据各交叉口交通流向、流量预测确定交叉口的车道功能划分及配时方案，并得到协调绿波控制系统周期取130s。对有些交通量较小的交叉口，实际需要的周期时长接近于系统周期时长的一半，可把这些交叉口的信号周期时长定为系统周期时长的半数，即是双周期交叉口。
3 结语
将有轨电车沿线分为几个子区间，对各子区间采用被动和主动信号优先组合方式，实施有轨电车在交叉口信号优先控制，根据有轨电车到达交叉口情况、区域交通状况及交叉口形式选择相应的信号控制策略。应用交叉口实施有轨电车信号优先策略，不仅能保证有轨电车在平面交叉口的优先通行，同时对周边道路交通影响较小，可提高公共交通舒适性及吸引率，促进了公共交通在城市交通中出行，缓解城市交通拥堵。
参考文献
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[2]马作泽.现代有轨电车信号系统研究[J].铁道通信信号,2014,02:15-17.
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[4]王舒祺.现代有轨电车交叉路口优先控制管理方法研究综述[J].城市轨道交通研究,2014,06:17-22.
论文作者:章俊俊
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/28
标签：信号论文; 交叉口论文; 有轨电车论文; 控制系统论文; 相位论文; 交通论文; 离线论文; 《基层建设》2017年第14期论文;