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摘要：以现代有轨电车信号与行车管理技术为主题，针对系统技术特点、与地铁信号及行车管理技术的区别、典型系统技术方案、目前现状及发展设想等进行阐述，并提出相关技术的5点具体建议。
关键词：有轨电车、信号、行车管理
中图分类号：U482文献标识码： A
一、前言
在我国经济持续发展及城镇化进程中，城市轨道交通行业得到了空前发展，近期国家规划了2000km以上城市轨道交通新建线路，国内各大城市普遍在快速发展建设轨道交通。特别是近几年，不具有专用路权的现代有轨电车由于投资少见效快，受到各地政府的高度关注，陆续有多个城市启动了大规模的有轨电车建设程序。由于有轨电车的信号与行车管理技术暂无国家或行业标准，导致工程设计无标准可循，业内一般参照具有专用路权的城市地下轨道交通或轻轨的相关标准，实践中出现明显的不适用等问题。
二、现代有轨电车概述
20世纪70年代以来，欧洲发达国家重新将大容量的轨道交通作为发展城市公共交通的重点。在欧洲、澳洲和美洲，有轨电车在不同规模的城市运用非常广泛，现代有轨电车已成为中小城市和大城市郊区公共交通的新兴骨干模式。在我国特大城市的周边地区和中小城市，现代有轨电车以其便捷性、舒适性及美观性受到市民和政府的肯定。我国发展现代有轨电车虽然起步较晚，但发展势头很猛。上海、天津、大连等数个城市已运用多年，沈阳、苏州、广州等城市在大力建设或启动有轨电车项目。国务院常务会议于2012年10月10日专题研究城市优先发展公共交通问题，提出并确定了“以公共交通为主，由轨道交通网、公交车辆和有轨电车等组成的城市机动化出行系统”为发展方向。
三、国内有轨电车信号系统运营保障现状
我国现代有轨电车运行控制技术主要是基于成熟通信技术和通信产品集成并进行适应性应用开发。
（1）有轨电车车载设备通过GPS信号、电子标签、速度等信息进行定位；
（2）通过车载定位设备、控制中心设备及车载智能终端实现现代有轨电车调度管理。调度管理的主要作用是编制/管理行车/配车计划，实现对全线有轨电车的自动监控；
（3）司机可利用车载设备对正线道岔进行遥控，实现道岔区段内的道岔、进路的联锁；
（4）车载设备可向司机提供有轨电车接近平交道口、接近道岔区段、进入限速区段等相应告警提示。即典型的现代有轨电车信号系统是一个功能定位于正线道岔控制和列车调度的简易信号系统，由正线信号系统和车辆基地信号系统构成。其正线信号系统可由运营调度、正线道岔控制、平交道口信号控制、车载4个子系统构成。
1、正线道岔控制
正线道岔控制包括集中控制和司机遥控两种控制方式。
（1）集中控制：有轨电车接近道岔区域时，轨道占用检测设备检测出有轨电车位置，并通过車地双向通信设备获得有轨电车运行信息，发送至控制中心，控制中心根据有轨电车信息远程控制转辙机自动办理相应进路；
（2）司机遥控：司机驾驶有轨电车进入道岔控制区域后自动取得控制权，通过操作车载设备遥控道岔转动至需要的位置，道岔自动锁闭、信号开放，车辆驶出道岔控制区域后自动失去控制权。
2、平交道口信号控制
（1）主干路与主干路平交道口，即城市道路的交通流量与现代有轨电车正线的交通流量相当的平交道口。该类型平交道口控制设备的设置原则应在确定有轨电车按规定速度通过平交道口的最少绿灯时间的前提下，采用常规信号控制并保证有轨电车在平交道口顺利通过，简称最少绿灯原则；
（2）主干路与次干路平交道口，即城市道路的交通流量小于现代有轨电车正线交通流量但相差不大的平交道口。该类型平交道口控制设备需协调主干路与次干路的地面交通关系，允许有轨电车相对优先通行。即与有轨电车行车方向相应的城市道路交通信号已亮红灯或黄灯时，保持原有城市道路信号控制方式不变。若有轨电车到达平交道口时相应的城市道路信号已为绿灯，则延长绿灯时间，直到有轨电车通过道口，实现有轨电车相对优先通行的同时尽量减少对次干路交通的影响，简称相对优先通行原则；
（3）主干路与支小路的平交道口，即城市支小路的交通流量明显低于现代有轨电车正线的交通流量。对主干路采用绝对信号优先的控制方式，即道口控制设备持续对主干路的有轨电车保持通行，支小路保持禁止通行。当支小路检测设备检测到一定范围内的机动车到达时，道口控制设备才允许支小路显示允许通行的绿灯信号，简称绝对信号优先原则。
3、车载设备
车载设备主要由车地双向无线通信设备、车载天线、主机、GPS终端、显示单元等构成。车载设备通过GPS、列车位置检测设备、传感器等实现有轨电车的组合定位，并以无线通信方式实时将定位信息发送至控制中心。车载设备实时接收控制中心的运行间隔计划，并实时显示当前电车位置、前后车车距和车速、进路表示器和道岔定反位状态等信息，当前后车距和车速不满足设定的行车安全要求时进行报警提示。
四、现代有轨电车运行控制系统特征
1、车、车辆行驶路权为例，地铁列车具有“独享”的专用路权，而现代有轨电车则主要是“非专用路权”或“混合路权”。因此，不能直接采用与地铁相同的信号方式及系统，不能照搬地铁的ATO、ATP运行模式。国外普遍采用类似于地铁的“无ATP的人工驾驶模式”（对地铁属于非常规模式），如西门子公司的“警告状态下行驶的信号技术系统”，甚至不需要专门的信号及控制系统（如传统电车）。
2、世界上多数国家普遍将有轨电车包含在道路机动车范围内，适用于国家的道路交通法。例如，英国国家铁路标准（由国家铁路监督管理办公室（ORR）发布）定义了有轨电车的3种线路形式：开放、半隔离、封闭（包括悬浮、高架），并规定在前两种线路形式情况下采用目视驾驶，后者采用目视与信号结合的驾驶方式。该规范体现出的核心要旨，同时也是有轨电车与地铁信号系统的关键差别：保证安全的手段主要是靠驾驶者（人工方式），而不是主要依赖于信号设备系统。
3、ORR规范了目视驾驶的含义是：有轨电车车辆可以通过驾驶者人工制动刹车，在前方障碍前以预期速度停车，而不需要或不强制要求自动停车系统。控制有轨电车运行的主要目标是：防止碰撞、防止在临界点或道岔上的脱轨（当目视驾驶时，其前进信号与道路交通信号相似）。
4、受路权及运用环境的限制，有轨电车行驶过程中的道岔控制和信号表示可分布式就地控制，特别是可通过运行车辆（驾驶者）自主发送进路控制指令或控制道岔动作，并且通常是常态或标准作业方式。而这种方式对地铁信号在一般情况下是绝对禁止的。
5、有轨电车信号系统要考虑与交警部门管理的道路交通信号相结合，必须遵循道路交通信号行车（也可采用有轨电车优先处理方式），而地铁信号系统是不存在类似问题的。
6、受路权及运用环境的限制，有轨电车轨旁信号设备的安装与地铁有较大区别。如转辙机设备等必须安装在道路平面以下；而地铁普遍采用的轨道电路方式，在现代有轨电车领域也受到了极大的限制。
7、在工程造价方面（单位经济技术指标），现代有轨电车信号系统明显低于地铁信号系统（大约为三分之一以下）。
五、结语
随着城市化进程的加快，城市交通拥堵问题日渐凸显，地铁、轻轨虽然能缓解城市交通压力，但是建造成本高昂。新型有轨电车凭借其造价低、换乘方便等优势再次成为了轨道交通领域关注的热点。信号系统是轨道交通的重要组成部分，鉴于新型有轨电车具平均站间距小、发车密度大，但工程投资较少等特点，从投资的性价比方面考虑，站间闭塞行车控制方案是最为合理的。通过文中计算分析可知，信号系统采用站间闭塞方式即可满足正常高峰时期的运营需求。
参考文献：
[1] 唐淼 马韵：《现代有轨电车在城市区域内的适应性》，《上海交通大学学报》，2012年07期
[2] 唐贾言：《现代有轨电车的运营控制系统》，《自动化应用》，2010年06期
[3] 王力：《新型有轨电车的信号系统》，《铁道通信信号》，2009年05期
[4] 刘新平：《新型有轨电车信号系统方案研究》，《城市轨道交通网》，2012年05期
关键词：有轨电车、信号、行车管理
中图分类号：U482文献标识码： A
一、前言
在我国经济持续发展及城镇化进程中，城市轨道交通行业得到了空前发展，近期国家规划了2000km以上城市轨道交通新建线路，国内各大城市普遍在快速发展建设轨道交通。特别是近几年，不具有专用路权的现代有轨电车由于投资少见效快，受到各地政府的高度关注，陆续有多个城市启动了大规模的有轨电车建设程序。由于有轨电车的信号与行车管理技术暂无国家或行业标准，导致工程设计无标准可循，业内一般参照具有专用路权的城市地下轨道交通或轻轨的相关标准，实践中出现明显的不适用等问题。
二、现代有轨电车概述
20世纪70年代以来，欧洲发达国家重新将大容量的轨道交通作为发展城市公共交通的重点。在欧洲、澳洲和美洲，有轨电车在不同规模的城市运用非常广泛，现代有轨电车已成为中小城市和大城市郊区公共交通的新兴骨干模式。在我国特大城市的周边地区和中小城市，现代有轨电车以其便捷性、舒适性及美观性受到市民和政府的肯定。我国发展现代有轨电车虽然起步较晚，但发展势头很猛。上海、天津、大连等数个城市已运用多年，沈阳、苏州、广州等城市在大力建设或启动有轨电车项目。国务院常务会议于2012年10月10日专题研究城市优先发展公共交通问题，提出并确定了“以公共交通为主，由轨道交通网、公交车辆和有轨电车等组成的城市机动化出行系统”为发展方向。
三、国内有轨电车信号系统运营保障现状
我国现代有轨电车运行控制技术主要是基于成熟通信技术和通信产品集成并进行适应性应用开发。
（1）有轨电车车载设备通过GPS信号、电子标签、速度等信息进行定位；
（2）通过车载定位设备、控制中心设备及车载智能终端实现现代有轨电车调度管理。调度管理的主要作用是编制/管理行车/配车计划，实现对全线有轨电车的自动监控；
（3）司机可利用车载设备对正线道岔进行遥控，实现道岔区段内的道岔、进路的联锁；
（4）车载设备可向司机提供有轨电车接近平交道口、接近道岔区段、进入限速区段等相应告警提示。即典型的现代有轨电车信号系统是一个功能定位于正线道岔控制和列车调度的简易信号系统，由正线信号系统和车辆基地信号系统构成。其正线信号系统可由运营调度、正线道岔控制、平交道口信号控制、车载4个子系统构成。
1、正线道岔控制
正线道岔控制包括集中控制和司机遥控两种控制方式。
（1）集中控制：有轨电车接近道岔区域时，轨道占用检测设备检测出有轨电车位置，并通过車地双向通信设备获得有轨电车运行信息，发送至控制中心，控制中心根据有轨电车信息远程控制转辙机自动办理相应进路；
（2）司机遥控：司机驾驶有轨电车进入道岔控制区域后自动取得控制权，通过操作车载设备遥控道岔转动至需要的位置，道岔自动锁闭、信号开放，车辆驶出道岔控制区域后自动失去控制权。
2、平交道口信号控制
（1）主干路与主干路平交道口，即城市道路的交通流量与现代有轨电车正线的交通流量相当的平交道口。该类型平交道口控制设备的设置原则应在确定有轨电车按规定速度通过平交道口的最少绿灯时间的前提下，采用常规信号控制并保证有轨电车在平交道口顺利通过，简称最少绿灯原则；
（2）主干路与次干路平交道口，即城市道路的交通流量小于现代有轨电车正线交通流量但相差不大的平交道口。该类型平交道口控制设备需协调主干路与次干路的地面交通关系，允许有轨电车相对优先通行。即与有轨电车行车方向相应的城市道路交通信号已亮红灯或黄灯时，保持原有城市道路信号控制方式不变。若有轨电车到达平交道口时相应的城市道路信号已为绿灯，则延长绿灯时间，直到有轨电车通过道口，实现有轨电车相对优先通行的同时尽量减少对次干路交通的影响，简称相对优先通行原则；
（3）主干路与支小路的平交道口，即城市支小路的交通流量明显低于现代有轨电车正线的交通流量。对主干路采用绝对信号优先的控制方式，即道口控制设备持续对主干路的有轨电车保持通行，支小路保持禁止通行。当支小路检测设备检测到一定范围内的机动车到达时，道口控制设备才允许支小路显示允许通行的绿灯信号，简称绝对信号优先原则。
3、车载设备
车载设备主要由车地双向无线通信设备、车载天线、主机、GPS终端、显示单元等构成。车载设备通过GPS、列车位置检测设备、传感器等实现有轨电车的组合定位，并以无线通信方式实时将定位信息发送至控制中心。车载设备实时接收控制中心的运行间隔计划，并实时显示当前电车位置、前后车车距和车速、进路表示器和道岔定反位状态等信息，当前后车距和车速不满足设定的行车安全要求时进行报警提示。
四、现代有轨电车运行控制系统特征
1、车、车辆行驶路权为例，地铁列车具有“独享”的专用路权，而现代有轨电车则主要是“非专用路权”或“混合路权”。因此，不能直接采用与地铁相同的信号方式及系统，不能照搬地铁的ATO、ATP运行模式。国外普遍采用类似于地铁的“无ATP的人工驾驶模式”（对地铁属于非常规模式），如西门子公司的“警告状态下行驶的信号技术系统”，甚至不需要专门的信号及控制系统（如传统电车）。
2、世界上多数国家普遍将有轨电车包含在道路机动车范围内，适用于国家的道路交通法。例如，英国国家铁路标准（由国家铁路监督管理办公室（ORR）发布）定义了有轨电车的3种线路形式：开放、半隔离、封闭（包括悬浮、高架），并规定在前两种线路形式情况下采用目视驾驶，后者采用目视与信号结合的驾驶方式。该规范体现出的核心要旨，同时也是有轨电车与地铁信号系统的关键差别：保证安全的手段主要是靠驾驶者（人工方式），而不是主要依赖于信号设备系统。
3、ORR规范了目视驾驶的含义是：有轨电车车辆可以通过驾驶者人工制动刹车，在前方障碍前以预期速度停车，而不需要或不强制要求自动停车系统。控制有轨电车运行的主要目标是：防止碰撞、防止在临界点或道岔上的脱轨（当目视驾驶时，其前进信号与道路交通信号相似）。
4、受路权及运用环境的限制，有轨电车行驶过程中的道岔控制和信号表示可分布式就地控制，特别是可通过运行车辆（驾驶者）自主发送进路控制指令或控制道岔动作，并且通常是常态或标准作业方式。而这种方式对地铁信号在一般情况下是绝对禁止的。
5、有轨电车信号系统要考虑与交警部门管理的道路交通信号相结合，必须遵循道路交通信号行车（也可采用有轨电车优先处理方式），而地铁信号系统是不存在类似问题的。
6、受路权及运用环境的限制，有轨电车轨旁信号设备的安装与地铁有较大区别。如转辙机设备等必须安装在道路平面以下；而地铁普遍采用的轨道电路方式，在现代有轨电车领域也受到了极大的限制。
7、在工程造价方面（单位经济技术指标），现代有轨电车信号系统明显低于地铁信号系统（大约为三分之一以下）。
五、结语
随着城市化进程的加快，城市交通拥堵问题日渐凸显，地铁、轻轨虽然能缓解城市交通压力，但是建造成本高昂。新型有轨电车凭借其造价低、换乘方便等优势再次成为了轨道交通领域关注的热点。信号系统是轨道交通的重要组成部分，鉴于新型有轨电车具平均站间距小、发车密度大，但工程投资较少等特点，从投资的性价比方面考虑，站间闭塞行车控制方案是最为合理的。通过文中计算分析可知，信号系统采用站间闭塞方式即可满足正常高峰时期的运营需求。
参考文献：
[1] 唐淼 马韵：《现代有轨电车在城市区域内的适应性》，《上海交通大学学报》，2012年07期
[2] 唐贾言：《现代有轨电车的运营控制系统》，《自动化应用》，2010年06期
[3] 王力：《新型有轨电车的信号系统》，《铁道通信信号》，2009年05期
[4] 刘新平：《新型有轨电车信号系统方案研究》，《城市轨道交通网》，2012年05期