[发明专利]一种有轨电车在平面交叉口控制系统

权利要求书

1.一种有轨电车在平面交叉口控制系统，包括交叉口路面设施、交叉口控制系统和列车车载系统；

交叉口路面设施布置于轨道上的每个交叉路口，每个交叉路口处的路面设施包括有轨电车传感定位系统、交通信号控制机、清空区及冲突检测设备、可控隔离设备、警示系统、视频监控系统；

所述有轨电车传感定位系统包括5个间隔的检测器，布设在在轨道上，位于交叉口处，向有轨电车提供其在轨道上的位置；在交叉口，五个列车定位检测器的位置如下：

第一定位检测器，位于信号优先申请检测点A，其至交叉口停车线的距离d_A应满足：其中v_全为列车全速行驶速度，∑t_mf为非有轨电车相位最小绿灯时间之和；

第二定位检测器，位于警示检测点B，其至交叉口停车线的距离d_B应满足：d_B＝v_全(t_倒+t_隔)+d_制，其中v_全为列车全速行驶速度，t_倒为预设隔离倒计时时间，t_隔设备完成隔离操作所需时间，d_制为列车紧急制动距离；第三定位检测器，位于限速检测点C，其至交叉口停车线的距离d_C应满足：d_C＝d_降+d_视，其中d_降为列车采取一般制动从最高限速降低到交叉口限速以下所需距离，d_视为有轨电车在交叉口限速条件下通过时的交叉口安全视距；第四定位检测器，位于紧急制动检测点D，其至交叉口停车线距离d_D应满足:d_D＝d_制,其中d_制为列车紧急制动距离；第五定位检测器，位于列车离开检测点E，其至列车交叉口最近冲突点距离d_E应满足：d_E≥L_车,其中L_车为列车长度；

所述交通信号控制机，受控制柜指令改变道路交通信号顺序、调节配时，配合列车车载系统的控制算法来控制道路交通信号灯运行，以实现有轨电车信号优先通行的效果；

所述清空区及冲突检测设备，清空区为保证有轨电车能无阻碍通过交叉口划定的区域，为有轨电车车辆通行轨迹与交叉口范围相交所得平面区间，清空区应施划黄色网格禁停标线；清空区冲突检测模块，用于检测预划定的清空区是否存在行人、车辆或其他阻碍物，并将检测结果经由该交叉口的控制柜反馈给列车车载控制系统；

所述可控隔离设备，在该交叉口通过实体路障划定隔离区域，通过实体路障运行实现隔离和撤销隔离操作；根据列车车载控制系统控制算法发出的控制指令，可控隔离设备在规定时间完成该交叉口的隔离和撤销隔离操作，并经由本交叉口的控制柜向列车车载控制系统发送操作执行成功或失败指令；

所述警示系统，经由本交叉口的控制柜响应列车车载控制系统控制算法发出的控制指令，向本交叉口车辆和行人提供列车即将通过的声光预警和隔离操作执行倒计时；

所述交叉口控制系统为各个交叉口的控制柜，作为上位机对交叉口路面设施进行管理，配合和支持列车车载系统；

所述列车车载系统，包括列车车载控制设备和控制算法模块：列车车载控制设备包括通信模块、电源模块、存储模块、数据处理器、语音提示模块、视频显示模块，其中，通信模块用于与外部的每个交叉口控制柜保持通信，电源模块供能于列车车载系统，存储模块保存运行数据以及对重要视频进行必要的保存，数据处理器用于运行控制算法模块，语音提示模块用于根据控制算法模块运行结果对列车驾驶员进行车内提醒，视频显示模块用于在线实时获得交叉路口路况现实情况；控制算法模块依据外部交叉口路面设施的信息，进行分析计算和控制，对列车进行减速或紧急刹车操作，或将控制指令告知驾驶员，由驾驶员进行人工操作；

设置从A-E共计5个车辆定位检测器，使列车在到达相应位置时，按预设逻辑向交叉口布设的设备发出控制信号，并根据返回的信息执行相应控制策略；通过对车辆定位检测器位置及控制策略执行的时间进行测算，在保证安全的前提下，最小化隔离封闭的时间和次数，减少列车路口封闭通行对其他交通流通行时间的占用，提高交叉口整体运行效率，减少不必要的拥堵；

所述控制算法模块用于逻辑执行有轨电车路口封闭路权自动控制，具体为:

S1列车以全速运行，由远及近靠近交叉口，到达信号优先申请检测点A，向交通信号机发送信号优先申请并等待回复；

S2列车继续全速运行，达到警示检测点B，向警示系统发送警示要求，启动隔离倒计时，同时视频系统将路口实时监控画面反映到列车驾驶室；

S3列车继续全速行驶，达到限速控制点C，此时如果未收到信号优先许可信息或该信息为否，或检测到系统关键模块发生故障，进入S4，否则进入S5；

S4列车启动一般制动，将车速降低到交叉口限速以下，同时取消隔离倒计时和后续隔离操作，由驾驶员根据路口实际情况人工驾驶列车通过交叉口；

S5列车继续全速前进，并在隔离倒计时结束时启动隔离操作，如隔离操作执行成功，对清空区进行冲突检测并向列车发送检测结果； 当列车达到紧急制动检测点D时，如果隔离操作执行失败，或清空区检测存在冲突，或检测到系统关键模块发生故障，进入S6，否则进入S7；

S6列车启动紧急制动，在进入交叉口清空区前停下，撤销隔离，由驾驶员根据路口实际情况人工驾驶列车通过交叉口；

S7列车全速通过交叉口，达到列车离开检测点E，撤销隔离，列车顺利离开交叉口。