【《有轨电车旅行速度提升的方法分析概述》8400字】

有轨电车旅行速度提升的方法分析概述目录TOC\o"1-3"\h\u26419有轨电车旅行速度提升的方法分析概述 135101.1车站合理布局 167911.1.1站点功能 1253311.1.2站台类型 1115881.1.3站台适用性分析 2212521.1.4站点布设原则 2177621.2行车间隔控制优化 3118691.2.1区间行车情况分类 3128881.2.2区间运行时间的上下限确定 4112791.3交叉口路口优先策略 498951.1.1交叉口交通管理现状及控制优化 4219131.1.2优先控制的方法 4109491.1.3平交路口信号灯控制方案 627281.4.1控制协调的方法 6318641.4.2信号控制技术分析 791061.4.3信号控制运用流程 71.1车站合理布局1.1.1站点功能有轨电车在线路上的关键节点是站台，它是旅客候车、乘降和集散的主要地点，其站点布置方式与地铁、高铁等大中容量的铁路运输方式有所不同，由于站点设置的比较多且较密集，车站只需要设置少量的座椅提供给乘客休等候。且有轨电车车站规模都较小，与公交车站类似，运营建设的成本相对较低。1.1.2站台类型有轨电车的站点的类型，主要依据的是车站的停靠形式和站点与轨道交通的联系来确定，具体如下表所示：表3-1站台类型及布置形式站台的分类标准站台类型站台布置形式与轨道线路的位置关系岛式站台侧式站台侧岛混合式站台分离岛式、分离侧式、加长岛式对称侧式、单侧式、标准岛式包含岛式和侧式两种站台形式车站停靠形式双侧停靠单侧停靠标准岛式分离岛式、加长岛式、对称侧式、错开侧式、单侧式（1）标准岛式车站：在两条线路之间设置站台，且有轨电车在站台的两侧停靠，由于站站的宽度较大，因此可以按照中央部分的构造柱设置导向、广告和座椅等软硬件设备。（2）加长岛式车站：两条线的站台沿垂直方向延伸，连接两个站台，既方便了旅客在月台上的步行，也适合未来的列车扩建和扩建。（3）对称侧式站台：两条线路平行铺设在公路上，在两条线路的外侧布置了两个站台。（4）分离侧式站台：通常设置在十字型路口和T字型路口的附近，两条线路的站台结合路口的实际交通情况，分别设置在路口的两侧。1.1.3站台适用性分析在站台与站台之间设置站台，具有站台空间大、站台空间宽阔、旅客中途换乘便利、车站集中管理等优点。这一类的站台通常是在大流量的站点中使用，在此类型的站点可以在两边进出。岛式站台又可以分为标准岛式站台和加长岛式站台。（1）标准岛式站台：适合于宽阔的道路绿地。在公路中间设有车站，有轨电车在行驶时不会受到其它交通工具的影响，在车站以外的地方可以栽种绿化，美化环境，同时也可以在月台的一端安装一个过街装置，既能平衡行人的进出和过街的活动。（2）加长岛式站台：这种站台形式应用在道路资源上具有一定的限制，因为这是一条相对狭窄的道路。这种形式的站台在纵向上要求相当长，所以相比于标准站台，站台的宽度可以缩短3米左右，从而大大减少了站台的空间。嘉兴市有轨电车一期项目，主要包括中山路，纺织路，由拳路，庆丰路，嘉兴一中，瓶山站，中央公园站，庆丰路站，南湖湖滨站，其这些站台形式均采用岛式站台。侧式站台指的是一条铁路线路旁的站台，也就是不用两条铁轨围绕，仅为一条铁路线提供列车的一条铁路线，其布置方式与嘉兴现有公共汽车的基本一致。侧向月台可分成两侧对称型月台和分隔型月台。（1）对称侧式站台：在道路资源不受限制、道路宽度足够的地区使用。采用这种车站形式，既要确保线路平直，又要方便地实行全封闭管理，又要在线路两边各设置站点，占用了大量的道路资源。如果设置较小的站点间距，则会使路面渠化发生很大的改变，进而影响到道路的平直。（2）分离侧式车站：这种类型的站台类型主要用于交通要道和资源贫乏地区。这种隔离式的侧向布置可以将路口的信号系统结合起来，从而减少对其它交通工具的影响，以此来达到提高行车效率的目的。嘉兴有轨电车一期工程，计划在嘉兴站、双溪路站、商务大道站、中环南路站等16座车站采用侧式车站。1.1.4站点布设原则合理的站点布局，能够有效地改善轨道交通的运行效率和对乘客的吸引力。在规划布局时，既要兼顾城市的总体规划，又要兼顾与公交车、出租车、电单车等交通工具的衔接，又要兼顾城市轨道与城市道路、周边建筑的关系。轨道交通车站布局要坚持“以人为本”的思想，在技术可行性、经济合理性、城市发展可持续性、乘坐便利性等方面尽量满足。结合《有轨电车工程设计规范》和地铁站台布置的具体情况，提出了地铁车站布置的要求：（1）为了最大程度的满足旅客的需要，应该在人流密集的地方和交通枢纽，比如公交枢纽、火车站、长途客运站、商业文化中心、大型住宅区等地方设立有轨电车的站点，同时也要考虑到与其他公共交通工具接驳时的便利性。（2）节约建造成本，增加周边效益。应该尽量将平交路口、路段中的过街天桥、与地下通道等过街设施相结合，尽量充分利用现有的资源，避免增加过街设施的建设成本。此外，在老城区土地整治与新城用地开发等方面，也需要紧密配合，以促进沿线及周边地区的经济发展，促进城市的可持续发展。（3）车站均匀分布。在客流集中的车站，既要考虑到站间的合理间隔，又要考虑到站间的平均间隔，尽可能地使各站点的分布比较均衡。（4）考虑坡道问题。有轨电车线路通常沿城市主干路铺设，设置于道路交叉口处，地面车站应设置在低于10%的坡道处，困难路段的坡度应小于20%。1.1.5合理车站之间的间距取值有轨电车的旅行速度介于公交与常规公交之间，根据《城市公共交通站、场、厂设计规范》的有关要求，城市公共电力和汽车中间站之间的间隔比较短，一般都是在500-600米之间。对具有混合路权的有轨电车，其运行模式与普通公共汽车相似，可在普通公共汽车的规范上适当地提高500~700米，但如果是专用道路，则运行速度相对较快，应适当增减站点间隔，以700-1000米为宜。嘉兴市现有有轨电车线路，大部分车站间隔在500~900米。最大站台间距要按实际情况确定，最大站台间距要小于旅客的平均出行距离。根据有关设计规范和已建成线路站距的确定，在市区和人口稠密地区，应选择500~1000米；在城区周边地区，可以适当增大站台间隔，但要比旅客平均步行距离低。1.2行车间隔控制优化1.2.1区间行车情况分类列车运行时间是一项重要的服务指标，它直接关系到旅客对列车的服务品质。此外，有轨电车还会和其它公交系统进行换乘，从更高的时间点转到有轨电车，然后再转到其他的公交上，这种偏差就会更大。以相邻两个主要旅客站为区间控制点，在区间控制点间有多个区间，各区间的起点终点是一个车站或路口。列车的起始点和终点的组合，决定了列车在区间内的运行状况。常见的类型有四种：（1）各区段的起始和结束都是一个站点。如果起点和终点都是站点，则不会出现路口对列车的行驶造成的干扰。（2）各区间的起点和终点都是十字路口。在起始与结束均为十字形时，通过交通信号的十字形路口来决定起始与结束的车速，同时根据所在的区段的长短来决定其车速，因此有8种不同的排布方式。（3）区间起点为车站、终点为交叉口。在这种情况下，同时，也需要对间隔的长度进行讨论和分析。区间长度的划分依据有轨电车能否完全提速至路口的限速。当区间间距很小时，列车可在站点等候信号后，按交叉口限速行驶。在入口通道中通常设置间隔距离短的情形。当车站到路口的距离比较远时，由站点开始行驶到路口，然后根据路口的信号状况选择通行或者停车等候；在直通交叉口时，在区间内的有轨电车应按实际情况选择减速或匀速行驶；当需要停车等候时，列车先减速，直至停稳，然后等信号发起后才能再次起动。（4）该路段起点为交叉口，终点为车站。此情形与上文所描述的情形相似，又可划分成区间距离较长和区间距离较近。1.2.2区间运行时间的上下限确定针对以上的四种不同的情况，可以按照以下的方式来决定间隔时间的上限和上限：（1）由于列车必须在站台停靠，因此从站至终点的列车车速都是0。（2）在有轨电车驶入十字路口时，存在需要等待或不需要等待信号灯这两种情况。当在十字路口处需要等候信号灯时，列车的车速为0；若在十字路口不需等候信号灯，按该路口限速行驶，但必须以低于十字路口限速行驶。（3）在区间内行车时，当区间间距很小时，列车可以根据路口的速度限制为最大速度；如间隔距离较远，列车通常会根据列车的最高速度限制。按照上述规律，最小行车时间可由上述车速合并后采用最大拖速计算法求出相应的行车时间；根据区间较短、较长的区间，最长的行车时间可以设置为v1和v2，并根据最小的平均车速来确定相应的行车时间。1.3交叉口路口优先策略1.1.1交叉口交通管理现状及控制优化在交通管理中，交通管理的核心是交通组织管理，即通过交通设计、交通规划、行政管理等方法来疏导和指挥交通。针对与轨道交通相关的交叉口，其主要内容包括：周期时长、相位划分、相位顺序等。在遇到路段数目不多时，可以设置为绝对优先权，以确保快速通过，一旦出现大量的车辆，可以设置优先权，以确保车辆的优先权。当社会交通流量较多，而与之相应的冲突车道上已挤满了社会车辆时，应设置伴相位，以减少其对社会车辆的冲击。基于轨道交通的速度、到达路口的距离和交通信号的调节能力，设计了一种基于交通信号的预测、接近、进入和离开等接口的信息。对轨道交通站点进行合理的优化配置，可以有效地增加交叉口非停车的通过率，并能使交通资源尽快得到有效利用。1.1.2优先控制的方法根据现代有轨电车的不同系统组成及使用模式，可以将其控制策略分成空间优先与时间优先两大类。空间优先原则是在交叉口入口道处改变现代有轨电车的几何形状，以防止与其它社会车辆的交通权利冲突，实现交通优先。在空间上的优先性，包括道路的选择、道路的选择、路口的管理等；而“时间优先”则是通过对列车的优先信号进行控制，以确保列车的高效运转。时间优先原则包括主动、被动、即时三个方面。A空间优先有轨电车的线路结构主要包括了线路的路权形式、道路交叉口的联系以及敷设方式，由于其敷设方式和路权形式的不同，会对道路的流量和行人造成一定的影响，从而影响到列车的开行方案、停站方案和运行方式，从而在规划施工期间对其进行线路特性的分析。根据轨道交通与其他交通方式的交叉，可以分为完全独立的、半独立的、混合的、按不同的道路性质以及不同的轨道交通的优先级。各种道路权利形式的特征如下：完全独立路权：有轨电车是全封闭的，在它所经过的路段中，不会受到任何交通方式的影响，一般采用高架、地下或者全封闭的地下通道，而且在十字路口必须采用立体交叉。。半独立路权：有轨电车在公路上运用有关的隔离设备，并拥有自主行驶的权利；在路口按交通标志的指引下，与机动车和行人混行。混行路权：在有轨电车运行时与其他交通方式混合行驶，这种路权形式在国外比较常见，出于对道路交通安全的考虑，在我国很少使用。表3-2有轨电车的路权形式路权形式优点缺点适用条件适用范围完全独立路权安全性能高、运行速度快、服务质量好占用地面资源与道路立体交叉、改造既有铁路市郊线路、城市快速路半独立路权占用地面资源少、保障列车的旅行速度采取相应的信号优先策略交叉口实施信号优先措施；在路段上完全隔离，具有独立路权城市大多道路混行路权需共用车道当与常规公交混行时，对道路资源以及车站设施的利用率较高；与机动车混行时可作为初期条件，为远期改造预留条件安全性能差、运行速度慢沿线其他交通方式交通流小；沿线有常规公交，且运能充足城市次干路、支路；B时间优先现代有轨电车线路一般采用半独立的、隔离的、共用的交通方式，所以对现代有轨电车交叉口的信号优先控制进行研究是十分必要的。除了在使用完全独立路权的情况下，有轨电车线路与城市道路的平面交叉是不存在的，而交叉口的交通信号控制方式与轨道交通的服务水平有着直接关系。在少数情况下，由于轨道交通不能与公共道路上的交通信号进行同步，且不具备优先权，因此在其它条件下，都采取了信号优先的控制策略。有轨电车的信号控制分为主动、被动、实时三种，其实现方法和适用范围如下：表3-3信号优先控制方法信号优先控制策略实施方式功能描述适用情况主动优先红灯早断绿灯延长插入相位压缩相位提前结束当前相位的红灯延长当前相位的绿灯时间插入公交车专用相位跳过非优先相位应用于主动优先信号控制交叉口适用于交叉口交通组织较简单的情况被动优先拆分相位优化绿信比缩短信号周期采用多相位；保证原信号周期长度确保非优先相位机动车通行能力影响最小缩短单个交叉口信号周期非优先相位机动车流量延误较小的交叉口各个相位的交通流量有较大差异的路口交叉口的交通流量饱和度较低实时优先基于优化基于规则基于整体路网系统最优信号配时基于全体车辆延误时间最少信号配时适用于具有车辆自动监测系统的智能控制交叉口1.1.3平交路口信号灯控制方案在确保不停运行的前提下，改善有轨运行效率对其它道路的影响较大，平交路口往往以绝对优先、相对优先和普通的交通信号为主。也就是说，根据交叉路口的级别，对所有的交叉口进行了分类并采用不同的信号控制方式。（1）与主干道相交的道路。在有轨电车和主要道路交叉的地方，由于道路等级高，车辆流量大，为了避开对平交道口的交通影响，所以通常采用普通的信号控制。有轨电车的正向相位匹配要求通过需要，也就是计算出在十字路口的等候时间。确保有轨电车的尾部经过十字路口所需要的时间且单相绿灯的持续时间不少于所计算出的时间。（2）与次干道相交的道路。在轨道交通和次干线交叉的地方，要确保交通干线的安全。在保证有轨电车畅通的前提下，尽可能地降低次干道的交通延迟，通常使用相对优先控制。若发现该列车到达的时刻正好是绿色信号灯，则该车辆在到达终点站后，将延后的绿色通道以保证有有轨电车可以通过，但最大延迟不超过1.5次的绿灯。若持续过久，则会将相位转变为副主路，甚至侦测到列车到达。此时，次要道路的绿灯是最短的交通灯。最小的绿时段根取决于道路上的车辆情况；若侦测到正面红绿灯，则侦测其余绿灯。在副主干道上，当最短的绿色交通流到达第二条主干道的最短绿色时段，当到达第二条主干道的最短绿色时段时，应确保在读秒期间内继续进行。（3）与岔道和道路相交的十字架。在道路交叉支路、道路上的道路级别不高、车流不稳定时，通常采用“绝对优先”的办法。在支路或小路相交的轨道交通路口，应当按照交通标志的指示，支路和小路上的红绿灯应当保持主干道的优先权。找出一条岔道，一条小路在有公交线路时，要先查看是否有有轨电车。在没有轨道交通的情况下，则支路和小路为绿色；主干道设置有轨电车，检查支路、小路，如有车辆则支路，小路为绿线；在没有其他交通工具的情况下，在主路上维持绿灯，在有轨列车通过后，将支路和小路转换为绿色信号灯。（4）控制行人的红绿灯。因为人行横线是最小的，而且在人流中起伏很大，因此要注意斑马线。在人行横线和电车交叉处，要坚持使用绿色的交通信号。在人行横线处设立一个人通行按键，在行人经过交叉路口时，会自动按下该按键。信号会立刻检测列车到达，如果没有，就会显示绿色，让行人通过；如果有，在火车驶过时，将会亮起绿色的信号灯。1.4信号控制协调1.4.1控制协调的方法轨道交通智能控制系统的调度中心负责对整个线路运行的列车时刻表进行管理，并能及时调整列车运行时间。通过对交叉口的控制中心的管理，可以对交叉口的信号进行实时的管理，从而达到单点的自适应和局部的自适应。通过与道路交通信号控制中心的连接，可以实现轨道和道路的协调，从而实现轨道与道路的协调，使轨道交通与城市道路的交通联系在一起，以此来减少对道路上的车辆的影响。在两个控制中心的联合控制下，由交警对有轨电车进行实时监测，并通过调度中心对城市轨道交通状况和交通阻塞程度进行实时监测，由有轨电车智能控制系统自动地将列车运行时间与信号灯的运行时间进行匹配，从而降低需要的信号频率，提高列车运行的效率。通过智能控制系统，可以将列车抵达的时间提前传输给各个路口的控制装置，以便给交叉口的控制提供一定的调整时间，保证有轨电车可以在最短的时间内通过。1.4.2信号控制技术分析针对现代有轨列车信号控制系统的需要，信号系统包括：正线道岔控制、运营调度、信号优先控制、车段联锁、数据传输、无线信息系统、电话交换系统等七大系统。（1）通过对道岔的远程控制，可以实现对道岔的远程控制，从而达到对道岔运行的要求。该系统采用了互锁技术，完成了远距离开关切换的功能，它包括了地面设备和车辆设备。普通的正线道岔控制采用了一种联锁方式。（2）列车运行调度是铁路运输的重要环节，它的构成和作用取决于列车的运行特性和运行的维护和管理。本系统可实现列车调度、调整、数据分析、车辆运行监测、系统状态监测及预警等功能。系统的主要装置有：系统应用服务器，驾驶显示装置，调度维护终端，网络装置，打印机等.其他装置由显示终端组成，显示终端位于车辆零件的调度室内，以及装在火车上的车辆无线电调度终端。（3）在此基础上，给出了一种交叉口的交通流优先的方法。当列车通过交叉口时，应当按照信号灯的指引进行行车，通常采取绝对优先控制、相对优先控制等措施。在具体的方案中，要充分利用地铁线路的线路情况及路口的特性。（4）车辆段的联锁子系统能够集中地控制车场的调车工作，同时，为了保证车场的调车和车场的安全，实现了道岔、信号设备与铁路部分连接。车用联动装置是一种包括了室内动力装置、门禁装置、户外信号灯、电力列车等的车辆联动装置。（5）数据传送系统。数据传送系统是轨道交通信息系统和控制系统的基础，它提供了可靠的、灵活的、冗余的信息通道。（6）无线信息系统。无线通讯系统为列车实时定位提供了一种途径，完成中心的线路定位和监控。与此同时，为有轨电车固定用户（总运营调度中心，车辆调度中心）与移动通信使用者（列车驾驶员、防灾、维修等）间的语言提供了可靠的交流方式和资料的交流。（7）电话交换系统。有轨电车的电话交换系统可分为两大类：专用电话和公用电话。专用电话是为调度员、车辆段、运营管理灯塔等单位员工提供保障行车、运营、维护、管理、保障行车安全而设立的。公共电话系统是一种与现代电车工作人员以及外部世界连接的子系统。1.4.3信号控制运用流程A路口信号优先控制系统的信号采集在经过平行线之前，有轨电车要经过信号处理系统来获取线路的位置。采集方法有四种，分别是：探测器（环形线圈）、定位、频射信号、GPS/BD（GPS/BD）以及短距离通讯。(1)探测器（环状线圈）的收集。这是交通信号采集中最常用的一种方法。由于轨道交通的高速运行，为保证信号的高效收集，需要确定探测器的安装地点与交叉口相隔一定的距离，而这种检测方式与交叉口之间的线路长度、投资和工作量都比较大。(2)频率发射信号的获取。这个办法要求在火车上装有一个无线电频率信号发射机和一个接收装置。列车行驶至80至100米的交叉交叉口时，驾驶员会按下无线电频率信号发送装置，将交通工具的位置信号发送到信号机，并要求信号机优先通行。(3)GPS/BD定位与获取系统；该系统可以对列车的行驶轨迹、位置进行实时监测，实时掌握列车运行状况，并计算出每一辆列车的抵达和抵达十字路口的时间。本系统所收集到的数据通常都集中于指挥中心，但