有軌電車信號系統(tǒng)軌旁控制器信號燈控制模塊的研究.pdf

1、隨著城市化進程的加快和城市規(guī)模的擴大，城市公共交通需求持續(xù)增長，城市公共交通事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展備受人們關注。現代有軌電車作為一種節(jié)能環(huán)保、運行舒適、設計新穎、方便快捷的獨立交通工具，正逐步成為世界各國介于一般公交系統(tǒng)與地鐵系統(tǒng)的主流選擇，與其他交通方式共同構建城市綜合交通體系。如何保證現代有軌電車在安全可靠運營的前提下提高輸送效率是一個關鍵的技術問題，現代有軌電車信號系統(tǒng)也隨之產生并快速發(fā)展起來。
　　現代有軌電車信號系統(tǒng)是集行車指

2、揮和列車運行控制為一體的重要機電系統(tǒng)，其設計性能直接關系到有軌電車的運營安全、運營效率及服務質量。其中，正線岔區(qū)運行控制系統(tǒng)是現代有軌電車信號系統(tǒng)必需的核心控制系統(tǒng)，涉及行車安全，實現列車高密度、快速、有序運行，由軌旁控制器和軌旁基礎設備兩部分構成。軌旁控制器是正線岔區(qū)運行控制系統(tǒng)的安全控制核心，集聯鎖控制主機及各種執(zhí)行單元模塊（包括信號燈控制模塊、轉轍機控制模塊及開關量驅采模塊等）于軌旁控制機柜內，其系統(tǒng)模塊化及網絡智能化的性能設計，

3、有效實現了有軌電車正線岔區(qū)內道岔、信號燈、軌道區(qū)段之間的正確聯鎖關系和進路安全控制。
　　本文以有軌電車信號系統(tǒng)中的正線岔區(qū)運行控制系統(tǒng)為背景，結合正線岔區(qū)運行控制系統(tǒng)的組織架構及有軌電車正線運行時信號燈滿足的聯鎖控制條件，以有軌電車軌旁信號燈為研究對象，運用現場總線控制技術、新型電子開關器件、閉環(huán)控制技術開發(fā)設計了二取二安全體系結構的有軌電車全電子信號燈控制模塊。模塊軌旁智能化及控制監(jiān)測一體化的設計需求可實現現場免維修，方便管理

4、維護，系統(tǒng)更新及擴展，滿足有軌電車正線岔區(qū)運行控制系統(tǒng)的各項運營條件，能夠安全可靠地實現有軌電車軌旁信號燈的開放和關閉。
　　論文依據信號燈控制模塊的總體設計方案和其技術性能，進行了細致的硬件設計和軟件設計，并針對模塊采用的安全性和可靠性設計技術進行分析。信號燈控制模塊與聯鎖控制主機之間采用雙路冗余的CAN(Controller Area Net，控制器局域網絡)總線通信方式實現聯鎖控燈命令、點燈狀態(tài)及模塊自身故障信息的雙向交互。

5、模塊通過單路CAN通道給維修監(jiān)測機上傳監(jiān)測信息。模塊內部微處理器之間采用點對點異步雙工串口通信方式傳遞同步及監(jiān)測信息。模塊控制回路的去線和回線中接入了相同的控制條件來實現點燈電源的雙極控制和所點燈位的可靠切換，接入相同的電流檢測電路進行點燈回路電流信息的采集，以確定回路點燈亮滅狀態(tài)。模塊獨立電源電路的設計實現了線路板上分布式電源系統(tǒng)輸入與輸出隔離，保證了各單元電路的可靠運作。此外，模塊本身具備故障自診斷功能，符合信號基礎設備的故障安全原