轻型轨道优先交通信号控制系统.doc

《轻型轨道优先交通信号控制系统.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、轨道交通是城市公共交通的发展方向。轨道交通具有无污染、低噪音、低功耗、运营准时等优点，世界上很多大城市都把轨道交通建设放到公共交通建设的首要位置，并且取得了很多成功的经验。伦敦、巴黎、东京、莫斯科、香港等城市都拥有完善的轨道交通系统，担负着城市内部的40%以上的客运量。但是这些城市的轨道交通都是以地铁为主。地铁的建设周期长、耗资为主。地铁的建设周期长、耗资大、技术和管理要求高，这些特点决定了发展中国家的城市在地铁建设中面临种种困难，只有少数特大型中心城市才能负担地铁建设所需的财力资源和人力资源。　　进入九十年代，随着经济持续、快速发展，交通需求迅速增加，大连的城市交通问题日益突出

2、，困扰城市建设、制约经济发展。因此，优化城市交通结构，发展多层次、多方式的公共交通，特点是发展运量大、速度快的轨道交通系统，是解决城市交通诸多矛盾的一种战略选择。大连的轨道交通历史较长，有完善的网络系统和丰富的管理经验。但由于车辆陈旧、轨线老化，电车的运乖速度、运营状况、载客量都受到影响。为此，大连市决定将原有的202路电车作为试验线路进行改造，按照轻轨工程的标准铺设轨道和电缆，并投巨资研制新型的客运轻轨。试验线路由黑石礁到沙河口火车站路段，全长7.1km，共设13处由信号控制的平面交叉路口。其中解决广场以南5km，设8处平面交叉路口，并在这8处路口实施轻轨交通信号优先控制。信号

3、控制系统的目标是适当提高轻轨的运行速度和旅客舒适度，性病道路交通秩序。原202路有轨电车高峰小时运行速度为16-18km/h，通过信号控制和管理，使电车的运行速度提高到20-22km/h，减少区间停车次数，旅行舒适度相应提高，道路的交通秩序得到一定改善。　　国内外现状在西文发达国家的现代城市交通管理方面，已经就发展公共交通，限制私有车辆的无限制增加为主要手段达成了共识。平面交叉的轨道交通因其在环保方面的显著优势而倍受青睐，在加拿大的多伦多、英国的曼彻斯特、瑞士的日内瓦和苏黎士都有发达的平面交叉轨道交通系统。这些轨道交通系统主要集中在城市的中心区，负担较高的客运量，提供便捷的换乘服

4、务。　　国内的轨道交通主要以北京，上海、香港的地铁，上海、香港的电车为主，这两种轨道交通工程耗资大、技术要求高，中等以下规模的城市根本无力承受。大连是我国少数几个保留平面交叉轨道交通系统的城市之一，目前保留的三条线路可以分别扩展到大加市的东、西、北三个场面效地区。随着市中心人口向城郊的大量迁移，城郊到市中心的公共交通客流量会逐年上升，轨道交通因运营准确、载客量大的优势成为公交建设的首选。本项目涉及的轨道交通试验线路就是由大连市内通往西部郊区的。　　系统的硬件组成及功能　　系统的硬件主要采用的是西门子交通控制有限公司生产的ST800型交通控制信号机，并使用超声波车辆检测器检测轻轨车

5、辆。　　信号机　　ST800型信号机具有系统控制、无电缆协调控制、感应控制、优先控制、紧急情况控制、手动控制等工作方式。具有灯泡损坏监测、检测器错误监测、绿灯冲突监测等自检功能。通常情况下，它包含有一个电源单元，一块CPU板，若干块相位驱动板，主处理的功能框图见图1。　　主处理板是采用80188微处理器，它通过总线与输入输出扩展板、相位驱动板相连接。主处理板上含有实时时钟电路，可在主电源停电的情况下，由板上的电池给电睡供电，保持时间的准确。在主处理板上本身带有16位输入和4位输出，用来作为检测器等输入输出设备的界面，在输入输出位不够用的情况下，可增加输入输出扩展板对端口进行扩展，

6、最多可扩展到64路输入、20路输出。板上还有RS232用户手持机接口电路、看门狗电路、绿灯冲突检测电路等。主处理板可用来控制路面灯光的明暗度，交通信号驱动、四路常用的信号输出、控制面板的LED变化以及其他一些通过总线相连接的设备。同时它可以监测一些设备和函数的运行，确保设备安全可靠的运行。　　超声波车辆检测器　　要保证轻型轨道优先交通信号控制系统可靠的运行，就要求用来检测轻轨车辆的检测器有很高的准确性，既不能检测到除了轻轨以外的其他车辆，又不能漏检轻轨车两辆。因此我们经过多方面的考虑比较，最后采用的是超声波检测器。超声波车辆检测器是根据声波的传播和反射原理，通过对发射波和反射波的

7、时差测量实现位移测量的设备。声波在空气中的传播速度为340m/s，因此其反射相对速度为170m/s，由此可根据反射波和发射波的时差计算出反射特距探头的距离。本系统采用的超声波车辆检测器周期性发射53KHz的超声波，跨对反射波进行接收，额定的探测距离为1.5m-6.5m。我们使用此设备检测轻轨时探头安装高度为6.3m，设定检测范围为距探头2m-4m，即如果在11.7ms-23.5ms之间有反射波被接受，证明此空间内有车辆通过，输出信号有效，否则无效。此检测器具有安装方便、检测范围广