介绍有轨电车交叉路口控制器与智能交通的接口形式，然后分析有轨电车通过交叉路口各系统信息交互流程，最后探讨有轨电车交叉路口优先控制方式及其具体应用。
关键词：有轨电车;交叉路口;优先控制策略
中图分类号：U491.232文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）25-0130-02
1 有轨电车发展历程及特点
1881年，德国人冯·西门子在柏林铺设了第一条电车轨道，采用电能牵引，出现传统定义的有轨电车。1890年至1920年，有軌电车在全球发展广泛。但在20世纪50年代，由于机动性差、噪声污染等原因，有轨电车线路被陆续拆除。20世纪70年代末，有轨电车凭借其新技术带来的噪音低、振动小、节省能源、与城市景观协调的优势重新回到人们的视线[1]。
现代有轨电车运量适中，速度适中，同时具有较高的舒适性和耐用，而且相对地铁来说投资低。近年来，我国城市化进程逐渐加快，城市人口大幅增长对城市客运产生了巨大压力。而我国城市环境污染、交通拥堵问题也十分严峻，发展公交运输受到抑制，因此，最近几年国内很多城市开始规划建设现代有轨电车系统。目前，国内开通现代有轨电车系统的城市有南京、广州、苏州、沈阳及淮安等，正在规划中的城市有30多个。
2 有轨电车交叉路口控制器与智能交通的接口形式
有轨电车交叉路口控制器与智能交通的接口形式主要有干接点、串口通信及网口通信三种方式，主要采取干接点和网口方式。
采用干接点方式时，双方通过继电器进行电器隔离，交通信号控制器通过采集继电器干接点状态获取相关信息，判断交叉路口是否发送了请求或者列车的离去信息，交叉路口控制器工作状态吸起表示交叉路口控制器工作正常，落下表示交叉路口控制器故障。信号优先请求节点吸起表示交叉路口控制器发出了信号优先请求，落下表示交叉路口控制器没有发出信号优先请求。电车离去吸起节点表示交叉路口控制器发出了电车离去信号，落下表示交叉路口控制器没有发出电车离去信号。
采用网口方式时，双方通过报文进行交互，交叉路口控制器向交通信号控制器请求信息：优先请求，电车离开路口;交通信号控制器向交叉路口控制器返回信息：路口红灯剩余时间、路口绿灯剩余时间、路口绿灯延时时间、路口红灯提前时间。
3 有轨电车通过交叉路口各系统信息交互流程
第一步：有轨电车车载子系统读取到路口接近信标，判断电车即将通过路口;第二步：有轨电车车载子系统向交叉路口控制器发送电车接近信息;第三步：交叉路口子系统收到接近信息后向交通信号控制器发送优先请求;第四步：交通信号控制器给出优先的信息反馈;第五步：交叉路口根据反馈信息决定是否向车载发送列车允许通过信息;第六步：车载驶离路口读取离去信息，判断电车离开路口;第七步：交叉路口获取电车离开路口信息，将信息发送给交通信号控制器;第八步：交通信号控制器确认交叉路口发送的离去信息，电车离开路口。
4 有轨电车交叉路口控制方式
有轨电车通过路口的方式分为正常情况下的控制方式和故障状态下的控制方式两种。
4.1 正常情况下的路口控制方式
4.1.1 绿灯延长通过路口。当检测到的电车是在绿灯末期到达，且正常信号下无法通过交叉路口时，延长本方向绿灯信号（但不能超过最大绿灯时间），使电车顺利通过交叉路口。“绿灯延长”策略能减少本相位的公交车辆的延误，但是会加大其他相位的拥堵程度和加重后继交叉路口的负担，在交叉路口车流量较多时，会加大交叉路口的拥堵程度。例如，在上下班高峰期，“绿灯延长”策略会使某些相位的车辆排队过长，造成路面拥堵，反而加大交叉路口的人均延误。“绿灯延长”策略适用于相位优先请求相对集中的交叉路口。
4.1.2 绿灯提前通过路口。当检测到的电车是在红灯相位到达时，提前结束冲突方向的绿灯信号。电车到达交叉口，但所需相位是当前绿灯相位的下一个相位，如果绿灯运行时间没有超过最小绿灯时间，则将绿灯剩余时间修改成最小绿灯时间和当前已运行时间的差;如果绿灯运行时间已经超过最小绿灯时间，则将绿灯的剩余时间修改为m（m是车辆通过交叉路口的平均时间），若绿灯剩余时间小于将要修改的时间则不做修改。此策略使电车能提前通过交叉路口，称之为“绿灯提前”。“绿灯提前”策略能让每个相位的电车较快地通过交叉路口，对每一个相位的优先相对平均，但会减少每个信号周期的通行车辆数，因此在车流量较多时，如上下班时，这种策略会使交叉路口的通行能力急剧下降。
4.1.3 电车离去路口。当电车通过GPS/BD获取位置离开路口时，电车通知调度管理系统，再由调度管理系统通知道口信号系统，将电车离去信息通知公交信号控制器。公交信号控制器收到电车离去信息，即可结束优先信号，恢复道口正常信号秩序。在绝对路权模式下，公交信号控制器收到列车离去信息，才会恢复交通信号系统信号灯至正常状态。
4.2 故障下有轨电车路口控制方式
当有轨电车在运行过程中出现了检测设备或者控制系统故障时，可以采取两种方式进行处理。
第一种：司机人工处理。在接近路口区域设置人工按钮，当电车即将到达接近区域时，司机下车手动触发按钮，然后依据红绿灯信息驶离路口，手动按钮触发时智能交通信号将依据默认值自动关闭优先信号，从而保障路口正常秩序。
第二种：在有轨电车接近检测设备或控制系统出现故障时，也可采用每隔数个正常相位循环后，插入一个有轨电车专用相位，以便电车能通过路口。这种设置适合于路口有站台的情况，电车可在站台等待，这种情况下交叉路口不需要做任何接口工作。前后车通过路口时，若出现前车哑车后车正常的情况，可根据后车接近时间，由交叉路口控制器发送接近信息给交通信号控制器，然后司机按照信号灯行驶。
5 路口优先控制策略在麒麟有轨电车上的应用
南京麒麟科技创新园现代有轨电车一号线工程起点位于马群综合客运枢纽，线路沿马群南路、芝嘉东路和沧麒东路敷设，沿线跨越绕城高速公路、宁芜铁路和仙西联络线，途径百水芊城社区、南湾营、麒麟商务区、中央公园以及王五庄等区域，全线12个交叉路口，两处人行过轨。考虑到麒麟有轨电车的周边均为成熟的小区，人口众多，因此设计为相对路权，所以在两处人行过轨区域设置绝对路权，通过无线感应方式进行列车路口区域的识别，然后通过干接点方式和网络两种方式将优先信号发送给智能交通控制系统，由智能交通系统依据道路情况给予有轨电车优先通过，有轨电车依据智能交通反馈的信息通过路口。其中运粮河东路-光华路路口相位设计如图1所示。
6 结语
有轨电车路口控制方式决定了有轨电车的运行效率与安全，也是现代有轨电车的生命力所在。从既有的几条国内有轨电车线路可以看出，凡是交叉路口控制方式解决得当的城市，有轨电车运行效率都比较高。因此，交叉路口控制策略是有轨电车研究的重中之重。
参考文献：
[1]孙吉良.现代有轨电车信号系统及技术关键的研究[J].铁路通信信号工程技术，2013（4）：55-59.