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原文传递有轨电车信号系统轨旁控制器信号灯控制模块的研究

论文题名：	有轨电车信号系统轨旁控制器信号灯控制模块的研究
关键词：	现代有轨电车;信号系统;轨旁控制器;信号灯控制模块;软硬件设计;现场总线
摘要：	随着城市化进程的加快和城市规模的扩大，城市公共交通需求持续增长，城市公共交通事业的可持续发展备受人们关注。现代有轨电车作为一种节能环保、运行舒适、设计新颖、方便快捷的独立交通工具，正逐步成为世界各国介于一般公交系统与地铁系统的主流选择，与其他交通方式共同构建城市综合交通体系。如何保证现代有轨电车在安全可靠运营的前提下提高输送效率是一个关键的技术问题，现代有轨电车信号系统也随之产生并快速发展起来。　　现代有轨电车信号系统是集行车指挥和列车运行控制为一体的重要机电系统，其设计性能直接关系到有轨电车的运营安全、运营效率及服务质量。其中，正线岔区运行控制系统是现代有轨电车信号系统必需的核心控制系统，涉及行车安全，实现列车高密度、快速、有序运行，由轨旁控制器和轨旁基础设备两部分构成。轨旁控制器是正线岔区运行控制系统的安全控制核心，集联锁控制主机及各种执行单元模块（包括信号灯控制模块、转辙机控制模块及开关量驱采模块等）于轨旁控制机柜内，其系统模块化及网络智能化的性能设计，有效实现了有轨电车正线岔区内道岔、信号灯、轨道区段之间的正确联锁关系和进路安全控制。　　本文以有轨电车信号系统中的正线岔区运行控制系统为背景，结合正线岔区运行控制系统的组织架构及有轨电车正线运行时信号灯满足的联锁控制条件，以有轨电车轨旁信号灯为研究对象，运用现场总线控制技术、新型电子开关器件、闭环控制技术开发设计了二取二安全体系结构的有轨电车全电子信号灯控制模块。模块轨旁智能化及控制监测一体化的设计需求可实现现场免维修，方便管理维护，系统更新及扩展，满足有轨电车正线岔区运行控制系统的各项运营条件，能够安全可靠地实现有轨电车轨旁信号灯的开放和关闭。　　论文依据信号灯控制模块的总体设计方案和其技术性能，进行了细致的硬件设计和软件设计，并针对模块采用的安全性和可靠性设计技术进行分析。信号灯控制模块与联锁控制主机之间采用双路冗余的CAN(Controller Area Net，控制器局域网络)总线通信方式实现联锁控灯命令、点灯状态及模块自身故障信息的双向交互。模块通过单路CAN通道给维修监测机上传监测信息。模块内部微处理器之间采用点对点异步双工串口通信方式传递同步及监测信息。模块控制回路的去线和回线中接入了相同的控制条件来实现点灯电源的双极控制和所点灯位的可靠切换，接入相同的电流检测电路进行点灯回路电流信息的采集，以确定回路点灯亮灭状态。模块独立电源电路的设计实现了线路板上分布式电源系统输入与输出隔离，保证了各单元电路的可靠运作。此外，模块本身具备故障自诊断功能，符合信号基础设备的故障安全原则。模块经软硬件调试的实践，结果表明其功能完备、运行性能稳定，具有较强的工程实用价值，适合推广。
作者：	李建成
专业：	交通信息工程及控制
导师：	旷文珍
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文