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| 平面交叉口轻轨优先信号控制策略研究 | |
| 闫小勇 张天伟 | |
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摘要：本文介绍了地面轻轨系统的特点，对平面交叉口几种典型的轻轨优先信号控制策略进行了分析和比较，并对轻轨优先信号策略实施过程中的相关问题进行了探讨。
关键词：轻轨；交叉口；信号优先
1前言
城市轨道交通系统以其大运量、高速度、无污染等特点，已成为各大城市改善城市交通状况的重要选择方式之一。按照技术标准和线路敷设方式的不同，常见的城市轨道交通系统可以分为地铁、高架轻轨与地面轻轨（新型有轨电车）等几种形式。与地铁和高架轻轨相比，地面轻轨系统具有以下特点：
（1）建设成本低。每公里造价在1-1.5亿元，约为高架轻轨的1/2，地铁的1/6，同时建设周期也短；
（2）布置方式灵活。根据具体条件，线路可布置在城市道路中间带、道路一侧或两侧，也可以利用旧式有轨电车线路进行改造，或与市区铁路共轨运行；
（3）方便乘客。乘客可以在地面车站直接上下车，而不用先换至地下或高架车站，新型低地板轻轨车辆的应用更是方便了老年人、残疾人等特殊乘客乘车。此外，一旦线路区间或车站内发生事故，乘客的疏散也更容易。
由于地面轻轨具有的上述特点，使之在世界范围内得到了广泛的应用。在欧洲和北美的许多城市，地面轻轨系统在整个城市公共交通体系中发挥着重要的作用。
随着经济的发展和城市化进程的加快，我国的城市交通问题日趋严重，各大城市都认识到轨道交通系统是解决城市交通问题的重要手段之一。目前我国已有十几个城市建成或正在建设轨道交通系统。其中这绝大部分是地铁和高架轻轨，仅有香港、大连等少数城市拥有地面轻轨。地面轻轨在我国较少被采用，主要原因在于大多数人认为地面轻轨在交叉口处与其它车辆混行，运行效率和安全性较差。如果处理好地面轻轨在交叉口的优先通行问题，那么其效率和安全是有保障的，并能收到良好的运营效果。
2交叉口轻轨优先信号控制策略
2.1被动优先策略
被动优先信号控制策略是在交叉口信号固定配时的基础上，在每个信号周期内增加专用的轻轨信号相位，在该相位阶段只允许轻轨车辆通行，从而达到优先控制的目的。具体的信号周期长度和轻轨专用相位出现的时间，是根据轻轨的平均行驶速度、发车频率、站点位置等因素来确定。为达到更好的控制效果，往往还需要对交叉口进行必要的渠化和管制，以减少轻轨与其他机动车流的潜在冲突，如设置中间岛、禁止机动车左转等。
由于不用设置轻轨车辆检测器等附加设备，实现该控制策略所需的成本较低。但当不是每个信号周期都有轻轨车辆通过交叉口时，其有关的信号时间就会被浪费掉，同时造成交叉口整体延误时间的增加。因此，虽然被动优先控制策略在一定程度上可以提高轻轨的运营效率，但在一般情况下并不推荐采用。
2.2绝对优先策略
绝对优先的轻轨信号控制类似于铁路列车通过交叉口时的独占式信号控制模式。在此种模式下，当安装在交叉口上游的入口检测器检测到有轻轨车辆到达时，交通信号控制器就会中断当前的信号相位，直接给予轻轨车辆通过信号；当交叉口下游的出口检测器检测到轻轨车辆已通过交叉口后，再恢复原来的信号相位。这样当轻轨列车到达交叉口时就可以不减速地直接通过，实现轻轨运行时的“一路绿灯”。
在绝对优先信号控制策略的实施中，轻轨车辆的检测是一个重要的因素。为保证控制系统的可靠运行，要求轻轨车辆检测器必须具有较高的准确性、灵敏性，不能误检和漏检轻轨车辆。目前国外轻轨优先控制系统常采用的车辆检测方式主要有以下几种：
（1）利用路旁架设的雷达或超声波检测器检测轻轨车辆位置；
（2）利用轨道内设置的磁感应或光学装置检测轻轨车辆位置；
（3）利用车载无线电发射器和地面接受器检测轻轨车辆位置。
轻轨车辆检测器的具体安装位置可根据轻轨平均行驶速度、交叉口清理时间及安全制动距离等因素综合确定，如附图所示。 （图片） （图片） | |
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