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现代有轨电车正线轨旁信号控制单元的研究与设计
| 论文题名： | 现代有轨电车正线轨旁信号控制单元的研究与设计 |
| 关键词： | 有轨电车;平交路口;优先控制;信号控制 |
| 摘要： | 随着我国城镇化进程的加快和汽车交通工具的越发普遍，带来了交通拥堵、环境污染、资源短缺等诸多问题。有轨电车作为融合轨道交通和公路交通两种特点的运输工具，以其经济环保、运量适中和乘坐舒适的新面貌积极运用在城市交通领域，成为解决环境、交通及城市问题的有效途径。现代有轨电车信号控制单元在整个有轨电车安全运行中起到核心作用，而平交路口作为城市交通中有轨电车与市政交通交汇的一个重要节点，对这一区域进行安全、可靠、高效的运行控制尤为关键。因此结合有轨电车运营特点和平交路口处的特殊需求，研究设计路口优先信号控制单元是急需探讨的问题。 路口控制单元以有轨电车运行线路中平交路口信号控制为研究对象，对有轨电车分配以优先通行权利，来保证列车安全高效的优先通过路口区域。本文综合路口区段各种现实条件特点和影响因素，基于SAW RFID(声表面波射频识别)技术的检测模块采集车辆位置信息，以动态实时优先为控制策略，依靠逻辑控制器执行相应功能程序做出处理和判断，并输出优先配时指令，通过控制驱动电路使信号灯正常显示。 在研究过程中，对平交路口处有轨电车实时检测，提出动态实时优先控制策略，设计了功能模块，进一步达到有轨电车安全优先通过的可靠控制。控制单元研究设计有以下几方面：(1)车辆信息检测模块；(2)平交路口的优先控制策略和具体配时方案；(3)点灯电路检测模块；(4) CAN总线通信模块；(5)相应各功能软件。 车辆信息检测模块是基于SAW RFID技术设计的，充分利用该技术的优点，重点设计读写器的硬件，将模块布置在路口的接近和离去通知点，实现车辆接近和离去的通知及运行方向判定；文中以动态优先为控制逻辑思想，兼顾有轨电车特性和路口的功能需求，设计了接近通知点和防护灯位置，对不同当前路口情形采取插入相位、绿灯提前、红灯缩短等具体配时方法；信号灯状态检测主要通过对点灯电路电流、固态继电器和安全继电器的检测来实现；通信模块重点设计了硬件基础电路、通信协议及软件。 基于本文的研究，将控制单元布置在路口的轨旁，节约了成本，提高了控制信息的实时性；信号灯状态检测电路充分利用信号灯本身的控制电路,使得检测组成简单、可靠；将SAW RFID技术应用在车辆检测中，在周期控制的基础上应用动态优先控制策略；这些为平交路口控制提供了一定理论和技术支持，为完善和改进当前路口控制单元存在的缺陷具有一定参考价值。 |
| 作者： | 王兵 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 魏宗寿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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