现代有轨电车的运营控制系统_唐贾言

４．１ 车载智能终端系统
车载智能终端系统能准确确定车辆位置，从而实 现对车辆的实时位置监控，为运营调度和应急处理（抢 修和应急指挥调度）提供协助服务。同时通过对有轨电 车行车间隔的控制，更好地保证有轨电车遵守行车计 划，并向在车站候车的乘客提供实时的车辆时刻表信 息等。
车载智能终端包括车载主机、人机界面、配套线 缆等。车载智能终端功能：
５ 站台乘客信息服务系统
站台系统包括通信设备、乘客信息服务设备（电 子站牌）、视频监控设备、发车屏及司乘人员考勤系统 等。车站采用联合接地系统，接地电阻不大于１ Ω。
５．１ 功能需求
（１ ）为在站台上候车的乘客提供上、下行的候车服 务，包括静态的有轨电车线路信息、动态的车辆信息、 其他一些标志标识信息和换乘信息等。发布的信息包 括运营信息、公共信息、公益信息等。运营信息包括首 末班车时间、下次到站时间、预测最近到达车辆距离站 数、道路阻塞等异常信息、电车停车信息、交通换乘信 息、到达车辆牌号信息等；公共信息包括日期与时间、 票价、气象预报、文字新闻等。
Operation Control System of Modern Railroad Car
ＴＡＮＧ Ｊｉａ－ｙａｎ （Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｕｒｂａｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ ＆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｅ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２１５， Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｏｆ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｐｕｄｏｎｇ Ｚｈａｎｇｊｉａｎｇ ｍｏｄｅｒｎ ｒａｉｌｒｏａｄ ｃａｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｃｌｕｄｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ， ｖｉｄｅｏ ｍｏｎｉｔｏｒ， ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ， ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ， ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｅｒｖｉｃｅｓ， ｔｕｒｎｏｕｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ， ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｅｎｔｅｒ ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｓｙｓｔｅｍ．
３ 无线数字通信子系统
有轨电车项目采用Ｔ Ｅ Ｔ Ｒ Ａ 数字集群技术为其专用 无线调度系统平台服务，使用８ ０ ０ 兆数字集群政务共网 的ＴＥＴＲＡ数字集群网络（摩托罗拉Ｄｉｍｅｔｒａ 系统）服务， Ｔ Ｅ Ｔ Ｒ Ａ 数字集群终端设备为电车调度和相关业务提供 无线通信或数据传输等服务。
系统由数字集群Ｔ Ｅ Ｔ Ｒ Ａ 网、控制中心无线调度台 （含通话录音设备）、车载台和手持台组成，具有调度呼 叫、数据业务等功能。
整个光纤通信网络采用１ ０ ０ ０ Ｍ ｂ ｐ ｓ 工业以太网交 换机构成可管可控的支持视频业务、运营业务的安全 可靠的光纤环网。在调度控制中心配置千兆核心交换 机，核心交换机采用模块化、可网管、带三层路由专业 版的工业核心骨干网交换机。在车站站台或变电所配 置千兆现场交换机，采用具有２ 层交换能力的可网管工 业卡轨式交换机。
道岔控制系统分为正线和车辆段２ 大部分。
６．１ 正线道岔控制
正线有３ 组道岔，共５ 付，分别在起点站折返渡线、 终点站折返渡线和进出车辆段的岔线上。正线道岔控 制可以分为地面手动控制、地面电动控制、车载无线控 制３ 种，以车载无线控制为主要控制方式。
通过车载无线道岔控制系统，司机可以在司机室 通过车载按钮实现对当前具有控制权的道岔进行操 作，使道岔位置满足行车需求。系统在对道岔控制时通 过微波识别获取道岔控制权，确保只有唯一机车能够 控制当前道岔，从而提高了行车安全。
在正常情况下，道岔应随进路的排列自动选动。 为错开启动电流峰值，道岔采用顺序启动方式。道岔的 单独操纵优先于进路自动选动。
在车辆段的控制中心设置控制台和彩色屏幕显 示器，对计算机集中联锁系统进行控制和表示。彩色屏 幕显示器显示内容为：信号设备布置及站场模拟表示； 主要操作表示；进车辆段、进库信号机的关闭状态以及
上海浦东张江有轨电车项目采用的是基于劳尔 Ｔｒａｎｓｌｏｈｒ技术的胶轮＋导轨的现代有轨电车，采用架空接 触网授电、导向轮回流的供电模式。由于分散供电以及 在车上售票，车站的规模较小，站型简单，其运营模式和 控制系统与轨道交通及传统的公交均有较大的差异。
现代有轨电车的运营控制系统基于系统工程理 论，将信息、通信、控制、卫星定位、计算机网络等技术 科学集成，应用于整个有轨电车交通的控制管理系统。 图１ 为运营管理系统结构图。
车辆段控制中心与各车站站台、牵降变电所之间 需要进行传输内容的信息主要包括以下几方面：
（１ ）视频信息：在各车站站台、牵降变电所采集视 频信号经视频编码器数字化后进行传输。编码器采用 组播方式进行数据传输，单路图像码率２ Ｍ 。
（２ ）配置存储设备对全部监控图像进行录制。要求 存储设备具有大容量、高可靠性的特点。存储时间不小 于１５天。
（３ ）乘客服务信息：由后台服务系统控制各车站站 台电子站牌主机实现。主要是控制中心向各车站站台 发布的信息，包括车辆到站／离站、车辆方向、车辆位 置、到站时间等服务信息。
（４ ）营运调度信息：车辆段的调度信息，包括调度
பைடு நூலகம்
自动化应用 ２０１０ １２期 ６ １
传感检测及物联网系统
指令、司机发车指示、车辆定位信息、车辆状态信息等。 （５ ）电力监控信息：控制中心对牵降变电所的遥
图 １ 运营管理系统结构图 作者简介：唐贾言（１９５７－），工程硕士，高级工程师。 收稿日期：２０１０－０８－３０
１ 光纤通信网络子系统
通过在车站站台、车辆段、变电所、调度控制中心 之间敷设的１ 根３ ２ 芯光缆，构建工业级的环形光纤通信 网络，用于传输的实时监控图像数据、运营调度数据、 乘客服务信息数据、安全防范数据及围绕本系统需要 的其他数据。
４．２ 车载多媒体终端
车载多媒体终端在车内实现视频信息的发布：在 每辆车上安装移动数字机顶盒，实现基于移动数字信 号的接收和播放；实现移动数字机顶盒和媒体播放器 之间的协调控制，即当切换到移动数字电视进行节目 播放时，关闭媒体播放器播放，当切换到播放媒体播放 器播放内容时，关闭移动数字电视节目的播放；移动数 字电视的播放控制由Ｇ Ｐ Ｓ 车载终端进行控制，在每辆 车上安装３ 块１ ７ 寸的液晶屏，实现同步视频信息的播 放。
车载无线道岔控制系统原理见图３ 。
下行线
Ｔ
Ｔ
ＳＷ Ｔ
Ｐ
Ｃ Ｒ
Ｋ
Ｐ
上行线
图例：
Ｔ
Ｔ 无源电子标签
Ｓ Ｗ 道岔转辙机
Ｒ 电子标签读出设备
Ｐ 车载操作盘
Ｃ 车载通信单元
Ｋ 车载控制单元
ＳＷ
蓝色Ｌ Ｅ Ｄ信号灯 白色Ｌ Ｅ Ｄ信号灯
Ｔ
无线通信 控制电源
电源
２２０Ｖ ２２０Ｖ
图 ３ 无线道岔控制系统原理图
信、遥测、遥调、遥控信息等。
２ 视频监控子系统
现代有轨电车工程的视频监控系统（Ｃ Ｃ Ｔ Ｖ 系统） 包括车站视频监控、牵降变电所视频监控、车辆段道岔 视频监控、车辆段安防监控、列车内部视频监控等。除 列车内部的视频监控由列车供应商负责外，其余均由 本控制系统负责。视频监控系统图如图２ 所示。
图 ２ 视频监控系统图 本系统采用Ｉ Ｐ 智能监控，采用视频监控４ 大组件 （编解码器、管理平台、存储、网络）一体化解决方案。 运营管理人员可通过视频管理服务器控制各个 外场摄像机，在调度中心操作台主监视器上监视站台、 变电所、车辆段等场所的情况。
读到某个道岔的接近区段标签时，车载控制设备马上 向地面控制设备发出道岔控制请求，如果请求成功表 示该机车能够对标签所对应的道岔进行操作，否则不 能进行操作。机车一旦申请到控制权后，道岔即被该机 车控制，其他机车或地面装置将不能操作该道岔。当机 车运行直道岔区段标签时，机车读出道岔区段标签，系 统锁闭道岔，此时道岔不能被任何机车操作。当机车再 次读到道岔区段标签时道岔解锁，可以被具有控制权 的机车操作。机车再次读到接近区段标签时释放控制 权后其他机车便可以申请该道岔的控制权。
传感检测及物联网系统
现代有轨电车的运营控制系统
唐贾言 （上海市城市建设设计研究院，上海２００１２５）
摘 要：介绍上海浦东张江现代有轨电车项目运营控制系统的组成：光纤通信网络、视频监控、无线数字通信、车载终 端、站台乘客信息服务、道岔控制等子系统以及控制中心设备和软件系统。
关键词： 现代有轨电车；运营控制系统；工业以太网
站 牌 整 体 采 用 防 水 处 理 ，内 部 配 有 排 风 换 气 设 备。
６ 道岔控制系统
与地铁、轻轨等传统的轨道交通不同，张江有轨 电车工程采用橡胶轮胎、导向轨结构，车辆行进时主要 依据地面交通信号（红绿灯），车辆运行速度由司机自 主掌控。道岔信号主要用于控制导向轨道岔，引导车辆 前进方向。
６．２ 车辆段道岔控制及信号
本工程设一座车辆段，承担列车的运行管理、车 辆停放、日常维修和洗车工作。车辆段内有联锁道岔１ ６ 组。
车辆段道岔控制及信号显示采用计算机集中联 锁系统。系统具有下列功能：满足车辆段停车、调车、试 车、洗车等各种运输作业需要；具有对室内、外联锁设 备规定的监测功能和自我诊断能力；可与其它信息系 统交换数据；在采取安全技术措施的基础上可储存进 路；有安全可靠的冗余措施；硬件、软件的设计负荷标 准化、模块化、定型化要求。
车载无线道岔控制系统采用了无线扩频通信、微 波识别、嵌入式、计算机和软件控制等技术。
系统在地面的岔前、岔后直股、岔后侧股旁安装２ 组无源电子标签，将区段分为接近区段和道岔区段。地 面控制设备不断向空中广播控制单元控制范围内的 道岔信息。当机车收到某一道岔控制单元发出的信号 时，表示该机车已经进入到该道岔的控制范围内，此时 机车打开车上的电子标签读出设备进行标签读取。当
本工程共配置安装在有轨电车车辆上的车载台９ 套、放在调度控制中心的基地台和语音录音器各１ 套、 供工作人员使用的手持台１ ５ 套。
４ 车载终端子系统
车载终端设备包括车载无线数字通信设备、车载 智能终端、车载多媒体终端以及信号优先系统在车上 的终端设备，还包括用于收费的公共交通卡Ｐ Ｏ Ｓ 机和
投币箱。
６ ２ ｗｗｗ．ａｕｔｏ－ａｐｐｌｙ．ｃｏｍ 自动化应用
传感检测及物联网系统
（２ ）站台还需要安装车辆到离站检测设备，通过短 程通信技术，识别车辆的Ｉ Ｄ ，识别车辆的进出站状态。
（３ ）通过设置在站台上的考勤系统对驾乘人员进 行考勤管理，管理人员可在后台得到相应的实时数据。
（４ ）实现视频监控，监控范围包括有轨电车行车道 和候车亭，监控设备安装要与站亭相配合。
以Ｇ Ｐ Ｓ 为主要定位方式，在进入盲区时，能自动切 换辅助定位模块；以Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ 为通信平台，将实时采集到 的数据（车辆定位、车辆营运、车辆违规、安全等）传送 到控制中心服务器，同时接收控制中心服务器传送过 来各种消息和指令，实现双向通信功能；支持语音和文 字（Ｌ Ｅ Ｄ 或Ｌ Ｃ Ｄ ）方式智能报站，兼备服务用语、违规提 示、语音提示、电子站牌等功能；接收和显示来自系统 平台的单项调度和集群调度指令信息；如出现超速、滞 站、非正常开关门、异常情况、路堵、事故、故障、纠纷等 实现信息即时报警。
Keywords: ｍｏｄｅｒｎ ｒａｉｌｒｏａｄ ｃａｒ； ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ； ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ
０ 概述
上海浦东张江有轨电车项目是上海第一条现代 有轨电车，线路从张江高科站（地铁２ 号线）→金秋路。 一期工程主线长约９．２ ｋｍ，出入段线长约０．７ ｋｍ，设有车 站１ ５ 座、变电所５座、车辆段１座。
５．２ 电子站牌
电子站牌采用３０ 英寸液晶屏或４×８个汉字的双基 色ＬＥＤ电子屏（单灯直径３ｍｍ，每个汉字１６×１６点阵；４行， 每行８ 个汉字；控制软件）。
站 点 名 称 用 中 、英 文 双 语 标 识 ，向 乘 客 提 示 本 站 点的站点名称。
静 态 路 网 图 、静 态 站 台 换 乘 图 采 用 高 清 喷 绘 方 式，展示主要内容包括：本站换乘信息、附近的主要道 路、公交线路、景点、主要单位、医院等静态地理信息， 同时标清当前站点所处的地理位置。