應用于現代有軌電車的司機手動排路方案研究

詹 奇，王釧文，虞乾儷，孫從衛，李 安

(通號萬全信號設備有限公司，杭州 310000)

1 概述

現代有軌電車因其造價低、施工時間短等優勢，受到國內城市的青睞。不少城市都規劃了由多條現代有軌電車線路組成的交通網絡。在多條有軌電車線路組網運營過程中，很容易出現岔區和路口重合的路段。在這樣的路段中，司機需觀望路口情況，并根據路口信號燈的狀態，適時地辦理前方進路，快速通過路口。

如圖1 所示，該岔區是有軌電車1 號線和2 號線的交匯點，同時也是1 號線所在的道路A 和2 號線所在的道路B 的交叉點。為保證行車安全，當一條線上的車輛辦理進路后，另一條線的車輛將無法通行。有軌電車行駛到該路段，并在路口前的站臺停穩之后，司機需觀察道路A 或道路B 的社會交通信號燈，若社會信號燈的開放時間允許車輛通過，則進行手動排路，待岔區信號機開放后，通過路口。若社會信號燈開放時間內車輛無法通過路口，則司機不進行排路，以避免妨礙另一條線路上車輛的正常通行。

圖1 兩條有軌電車線路在十字路口門交匯的示意圖Fig.1 Schematic diagram of the intersection of two tram lines at an intersection

2 方案分析

針對概述中所描述的運營場景，本文將介紹3種排路方案并比較各個方案的優缺點。

2.1 站場圖排路方案

該方案中，司機使用與控制中心的調度人員相同的方式辦理手動進路。當車輛接近岔區時，車載TOD 上顯示前方站場的站場圖，顯示示例如圖2 所示。司機通過選擇車載TOD 上的始端信號機S1 與終端信號機X2，選取“S1 →X2”進路后，按下確定完成進路命令下發。

圖2 站場圖排路方案—車載TOD站場圖顯示示例圖Fig.2 Routing scheme of station and yard layout - diagram of onboard TOD station and yard layout display

該方案統一了控制中心和車輛司機辦理進路的方式。但該方式對于司機來說并不友好。首先，控制中心的站場圖視角與司機現場的視角并不一致，司機不容易將實際視野中需要辦理的進路與站場圖中的進路關聯起來，這延長了司機培訓和適應的時間。其次，由于司機與控制中心人員采用相同的控制方式，司機對于站場的控制權限也與控制中心的調度人員相同。當司機錯誤地辦理進路之后，對運營的影響較大。

2.2 左中右排路方案

該方案在國外已運營的有軌電車系統普遍使用。國外有軌電車普遍采用公交化的運營模式，不設控制中心，也不建LTE 無線通信網絡，岔區的進路均通過司機手動辦理。車輛接近岔區時，司機需將車輛停在實現車地通信的地面設備上方，并通過車載控制臺上的“左中右”3 個按鍵選擇進路。道岔控制設備根據地面接收器的位置確定始端信號機，再結合接收到的“左中右”方向信息，即可辦理相應的進路。如圖3 所示，若道岔控制設備收到來自通信設備A發來直向排路命令，則辦理“S1 →X2”進路。

圖3 左中右排路方案—設備布局示例圖Fig.3 Routing scheme of left middle right - diagram of equipment layout

將此方案套用到國內的有軌電車系統，借助車輛定位和LTE 無線通信，在岔區信號機接近范圍內的任意位置，司機都可以手動辦理進路。當車輛在岔區某一信號機接近范圍內時，即將該信號視為進路的始端信號機。由于國內現代有軌電車道岔控制系統普遍為SIL3、SIL4 級的設備，為減小道岔控制系統的復雜度，車載系統還需根據“始端信號機+進路方向→終端信號機”這一映射關系獲取司機所選進路方向的終端信號機，最后與控制中心一樣將始終端信號機組成的排路命令發送至道岔控制系統。

該方案與站場圖方案相比，操作直觀，司機學習適應時間短。司機只能辦理以車輛前方信號機為始端信號機的進路，一定程度上起到防護作用。但方案對于司機錯誤選擇方向仍無能為力，也無法應對類似梳型道岔等復雜的岔區。

2.3 目的地排路方案

該方案中，車輛在行車之前需向控制中心申請行車目的地或由司機手動設置目的地。當車輛接近岔區時，司機只需按下“排路”按鈕，以觸發車載設備進行手動排路。車載設備需根據車輛定位和行車方向選取始端信號機，并以目的地作為篩選條件選取合適的進路。如圖4 所示，車輛位置位于信號機S1 的接近范圍內，車輛行車方向向右，車輛目的地為A。根據車輛位置和行車方向，可認為S1 為前方信號機。查找以S1 為始端信號機的進路，進路1 和進路2 均符合。由于進路2 的目的地列表中包含了當前車輛的行車目的地A，所以系統選取進路2 為目標進路，并將由S1、X2 組成的排路命令發送至道岔控制系統。

圖4 目的地排路方案—目的地列表示例圖Fig.4 Routing scheme of destination - diagram of destination list

該方案中，司機的操作比左中右排路方案更為簡單。控制中心正常下發行車目的地的情況下，司機手動排路只需按下“排路”按鈕。由于司機無需選擇方向，所以在行車前確認目的地正確的前提下，司機手動排路的正確性是可以得到保證的。控制中心無法正常下發行車目的地時，司機需要通過車載TOD 手動選擇行車目的地。此時，需要司機對于線路中所有的行車目的地有所了解。

3 總結

針對有軌電車司機手動排路的場景，本文提供3種手動排路的方案。站場圖排路方案套用了控制中心的人機界面，但這種方法并不適用于司機手動排路。左中右排路方案適用于沒有控制中心，不編制行車計劃，線路簡單的有軌電車運營場景。有行車計劃的情況下，目的地排路方案可以進一步提高司機手動排路的效率和安全性。