陆怡然 李建全

（卡斯柯信号有限公司，上海 200071）

0 引言

随着城市建设规模的扩大和运营线路的增加，城市轨道交通在公共交通和城市发展中的作用日益重要，城市轨道交通出现了网络化协调发展的趋势。现代有轨电车因其具有造价低、建设周期短、节能环保等优势，近几年得到了快速发展。中运量的现代有轨电车具有同样的网络化发展趋势，当一个城市或一个区域的现代有轨电车线网达到一定规模，基本覆盖城市或局部覆盖城市的某一特定区域时，将进入网络化运营阶段，提升运营效率、实现资源共享，从而产生网络效应。当现代有轨电车线网达到一定规模后，网络化运营及互联互通等需求也将会越来越明显[1]。

1 网络化运营需求特点

1.1 随客流变化灵活调整线路

当有轨电车线路形成线网后，可通过对线路的调整，发挥线网运营的优势，迅速满足客流的非预期、突变式的变化。例如，在线路沿线的居民小区、公共设施随区域建设进程发生客流量、客流方向变化时，有轨电车的运营可以此为导向，有针对性地对线路增、减或对发车频率进行调整。以沈阳浑南为例，火车南站建成后，有轨电车运营公司立即根据客流需求的变化，调整新增了由火车南站发车的T4、T7线等。这种灵活的线路调整方式类似于公交运营的模式，能以非常小的代价满足城市发展过程中不断变化的公共交通出行需求。

1.2 灵活调度到站与停站时间

当多条线路的列车在共线段交汇运营时，由于前后车的早晚点关系是系统无法预知的，因此，当某线路运营中出现晚点时，调度需要根据早、晚点的程度进行适当的调整。例如，在线路交汇处的站台进行扣车等方式，让晚点严重、优先级更高的列车先行通过。不同列车在交汇处相遇时，相对优先级关系不仅取决于早晚点的程度，也与平交路口的实时相位状态相关。优先级的高低，需要结合调度的需求，针对早晚点程度和平交路口实时相位之间的相对关系，进行综合评定，以决定列车的先后次序。

1.3 灵活的路口优先通过功能

线网运营过程中，不同线路的交汇处往往位于交通相位复杂、交通流量相对较大的平交路口。这些平交路口往往是区域交通的咽喉，呈现出3个特征。1）高峰、平峰交通流量落差大。2）相位、相序比较特殊。3）对周边区域的交通影响较大。其多样性和重要性决定了，为提高平交路口的整体通行效率，这些平交路口需要在不同的运营环境下使用不同的适应性优先策略。在早、晚车辆段出车和入库时，为保证有轨电车的顺利投入运营，通常需要将路口的优先方式调整为绝对优先，而在其他时段，为兼顾社会交通的通行，则可将优先方式改为相对优先。

1.4 根据区域（调度区段）划分调度员的管理权限

线网化运营因其线路多，区域覆盖范围大，一个行调无法同时兼顾所有线路的调度工作。因此，在调度大厅，需要综合多项行调对线网中的各条线路进行调度、管理。行调权责的划分原则通常分为按线路划分或按区域划分，按线路划分的情况适用于线路间相对独立、相关性不大的线网，而按区域划分则较适用于沈阳浑南有轨电车这样线路间相关度较大的线网[2]。

在沈阳浑南，为了明确各行调的管理职责，在运营中更高效地发挥各岗位人员地效能，同时又能保证运营管理地准确性，行调时，通常按其所负责的区域被划分为若干岗位，每个行调岗位需要负责其所管理区域（即调度区段）的行车组织、列车准点运行。例如，沈阳浑南的调度中心有3个行调岗位。如图1所示，分别负责①、②、③调度区段，每个行调并不会通过区分线路进行管理，当出现需要干预的事件时，例如晚点、手排进路时，行调即根据事件所发生的区域进行干预或操作。

1.5 线网的整体计划运行图显示、编辑

计划运行图是调度系统进行行车组织、运营调整的主要依据，类似于国铁的编图模式，对整个线网的运行图进行统一编制，确保所有车站，特别是共线段车站的接发车时间协调合理。总图区分工作日、节假日、特殊日等不同的基本计划，基本计划编辑完成后存入数据库，系统每天早上自动按照周计划创建当天计划，每个调度区段的行调可选择显示其所负责区域的计划运行图（各区域的显示范围可以通过数据配置设定，既要保证足够的显示范围，又要保证显示比例最大化，过滤该区域无关的干扰因素），并以此为依据进行调度管理。也可以查看全线网的运行图总图，了解全线网的计划情况。

2 信号系统特点研究

有轨电车信号控制系统可根据以上特定需求开发符合网络化运营特点的功能、接口。

2.1 调度管理子系统

2.1.1 分布式架构调整

FEP作为DMS核心逻辑处理模块，在复杂线网的应用场景下，需改为分布式的布置方式，CBI和OLC按照就近原则连接相应的FEP，所有ELS可以连接一套FEP，也可以按照列车所在位置就近连接FEP，不同FEP之间相互同步信息。

2.1.2 软件容量/性能

重点提升CATS、Gateway、GPC、OTM、GIS等在线软件的处理效率，利用分线程、分CPU的方式充分使用硬件资源，满足复杂线网的容量及性能要求。

2.1.3 多视图灵活配置

为适应复杂线网下分区域的管理模式，GPC、OTM、GIS应支持灵活的视图配置方式，可以支持数据灵活配置全景图、细景图、区段图等多种视图，以此满足用户的不同需求。区段图中的显示范围可以通过数据配置设定，既要保证足够的显示范围，又要保证显示比例最大化，过滤该区域无关的干扰因素。

2.1.4 G I S地图功能

复杂线网的大屏显示以GIS地图为主，增加OLC路口信号机、道路交通信号机的状态、社会交通实时信息显示等，增加与中心级交控中心的接口功能，支持多层次的显示需求。

2.1.5 主备中心功能

增加主备中心功能，当主用中心故障时，备用中心可以接管控制权，完成主用中心的所有功能，增强系统可用性。

图1 调度区段示意图

2.2 路口优先子系统

为实现线路交汇处的早、晚点/优先级管理，系统应具备自动根据列车早、晚点程度（可配置）及列车位置，对线路交汇处进路排列的先后次序进行管理。通过控制进路的先后次序，完成列车先后次序的调整。

2.3 车载子系统

2.3.1 支持全线网的线路数据地图

在有轨电车线网中，需要随客流变化灵活调整线路，每列车每日的运行区域都有可能不同，应保持车载线路地图的高度灵活性。保存全线网的车载线路地图，以便在有临时调度需求时，快速满足列车更换运行区域的需求，直接在新的线路运行区域内定位。

2.3.2 支持全线网运行的路径信息

支持全线的路径信息，保障车载能够灵活切换当日的运营计划。线路临时产生调整且中心更新计划后，车载能够从全线网的路径中识别出新的运行路径，及时应用新的运行计划行车。

2.4 综合通信

由于在规划和建设线网运营线路时，通常采取分阶段实施的方式，部分区域可先行建设。因此，考虑到这种分阶段实施的线网线路特点，在设计骨干网架构时，可按分区域接入的方式进行设计，各区域分别独立成环，在物理上使用单独的光缆接入中心的核心三层交换机，中心的核心三层交换机在建设初期，就要考虑并预留足够的接入条件，在IP设计地址规划时也应充分考虑不同区域、子系统间的网段隔离和路由便利性。另外，为了节省光缆成本，后建区域的光缆路径，如果无法直接连接到中心，可根据建设情况，由已建成的区域延伸到后建区域。

3 结语

网络化运营的行车组织更灵活，能为乘客提供更便捷的出行服务，将吸引更多的乘客。网络化运营能实现各线路的车辆、场段、控制中心、培训设施以及运维人员等资源共享，优化运维成本。因此，无论是乘客方还是运营方，都期待建成有轨电车线网。在该背景下，有轨电车信号控制系统应当满足网络化运营需求。结合有轨电车线网的特色需求，将网络化运营的新需求分配到信号控制系统，全面满足网络化运营需求，进一步提升系统的综合性能，将为有轨电车信号系统的发展指明方向。