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(jìn)程的加快和城市規(guī)模的擴(kuò)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(guān)注?，F(xiàn)代有軌電車作為一種節(jié)能環(huán)保、運(yùn)行舒適、設(shè)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(gòu)建城市綜合交通體系。如何保證現(xiàn)代有軌電車在安全可靠運(yùn)營的前提下提高輸送效率是一個關(guān)鍵的技術(shù)問題，現(xiàn)代有軌電車信號系統(tǒng)也隨之產(chǎn)生并快速發(fā)展起來。
　　現(xiàn)代有軌電車信號系統(tǒng)是集行車指

2、揮和列車運(yùn)行控制為一體的重要機(jī)電系統(tǒng)，其設(shè)計性能直接關(guān)系到有軌電車的運(yùn)營安全、運(yùn)營效率及服務(wù)質(zhì)量。其中，正線岔區(qū)運(yùn)行控制系統(tǒng)是現(xiàn)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(xiàn)列車高密度、快速、有序運(yùn)行，由軌旁控制器和軌旁基礎(chǔ)設(shè)備兩部分構(gòu)成。軌旁控制器是正線岔區(qū)運(yùn)行控制系統(tǒng)的安全控制核心，集聯(lián)鎖控制主機(jī)及各種執(zhí)行單元模塊（包括信號燈控制模塊、轉(zhuǎn)轍機(jī)控制模塊及開關(guān)量驅(qū)采模塊等）于軌旁控制機(jī)柜內(nèi)，其系統(tǒng)模塊化及網(wǎng)絡(luò)智能化的性能設(shè)計，

3、有效實現(xiàn)了有軌電車正線岔區(qū)內(nèi)道岔、信號燈、軌道區(qū)段之間的正確聯(lián)鎖關(guān)系和進(jìn)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(yùn)行控制系統(tǒng)為背景，結(jié)合正線岔區(qū)運(yùn)行控制系統(tǒng)的組織架構(gòu)及有軌電車正線運(yùn)行時信號燈滿足的聯(lián)鎖控制條件，以有軌電車軌旁信號燈為研究對象，運(yùn)用現(xiàn)場總線控制技術(shù)、新型電子開關(guān)器件、閉環(huán)控制技術(shù)開發(fā)設(shè)計了二取二安全體系結(jié)構(gòu)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(shè)計需求可實現(xiàn)現(xiàn)場免維修，方便管理

4、維護(hù)，系統(tǒng)更新及擴(kuò)展，滿足有軌電車正線岔區(qū)運(yùn)行控制系統(tǒng)的各項運(yùn)營條件，能夠安全可靠地實現(xiàn)有軌電車軌旁信號燈的開放和關(guān)閉。
　　論文依據(jù)信號燈控制模塊的總體設(shè)計方案和其技術(shù)性能，進(jìn)行了細(xì)致的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，并針對模塊采用的安全性和可靠性設(shè)計技術(shù)進(jìn)行分析。信號燈控制模塊與聯(lián)鎖控制主機(jī)之間采用雙路冗余的CAN(Controller Area Net，控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線通信方式實現(xiàn)聯(lián)鎖控?zé)裘?、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(jī)上傳監(jiān)測信息。模塊內(nèi)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(xiàn)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(jìn)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(shè)計實現(xiàn)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(yùn)作。此外，模塊本身具備故障自診斷功能，符合信號基礎(chǔ)設(shè)備的故障安全原