总497期
2019年第11期（4月中）
收稿日期：2018-12-12
基金项目：上海市青年科技启明星计划（16QB1403000）基于信号优先的现代有轨电车网络化
吕圣华
（上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司，上海200125）
摘要：总结了国内外有轨电车的发展概况，分析了主动式和被动式有轨电车信号优先的常用方法，并在单条线路长度、通
道客运能力、节点互通控制等约束条件的基础上，对公交网络化运营组织规划流程进行改进，得出了有轨电车网络化运营组织规划设计方法。
关键词：信号优先；有轨电车；线网；网络化运营中图分类号：U482.1文献标识码：A
0引言
有轨电车也称路面电车，依靠司机瞭望驾驶，车辆采用电力牵引，沿主要铺设在地面道路上的轨道行驶，是一种按城市公共汽电车模式组织运营的中低运量的公共交通系统。与传统有轨电车相比，现代有轨电车具有运能大、运营安全可靠、舒适快捷、节能环保、形象美观等特点。
1有轨电车建设运营线路规模
1.1国外有轨电车线路发展规模
据不完全统计，目前世界上已有60多个国家、近500个城市运营着有轨电车，有轨电车运营线路长度超过16000km [1]。
1.2国内有轨电车线路发展规模
截至2017年12月，我国有大连、沈阳、天津、上海、长春、苏州、广州、南京、淮安、青岛、深圳、珠海、武汉、北京等14座城市开通运营了19条有轨电车线路，运营里程达224.28km ，车站334座。其中，2017年新增开通试运营线路4条，运营里程49.76km ，增速达到28%[2]。
根据统计数据，每个城市的平均建设里程达到27.7km ，30km 以上的城市有7座，表明我国有轨电车
正逐步从示范线建设转为网络化建设。一些城市开始以网络化运营为规划设计目标，重视有轨电车的网络化建设。网络化运营是有轨电车适应地面公交需求的重要特征，对提高有轨电车的运营效益和服务水平有十分重要的作用。
2网络化运营规划
2.1网络化运营模式特点分析
网络运营是在相互衔接的两条或多条现代有轨电车线路上，一条线路上的电车驶入另一条线路，共用驶入线路
部分区段的方式，即与该线路上的原有交路共用某一区段的运营组织方法。
在网络运营模式下，来自不同线路的电车按一定的组合形式和发车间隔在线路上共同运行。网络化运营的优点有：
（1）能够降低换乘站的换乘客流量和换乘压力，缩减换乘设施规模；
（2）能够使乘客在不同线路之间的出行如同在一条线路上的出行，从而“消除”了这部分的换乘客流，为两线换乘乘客提供更为便捷的直达条件；
（3）充分使用区间线路通过能力；（4）能够较快适应客流的变化。
网络化运营能够充分发挥现代有轨电车运营组织灵活的特点，线路间的列车能够互相调剂补充，既能满足客流量的需求和服务水平，又能提高各线车辆满载率、节省运用车数，实现网络化运营下资源共享，达到运营效益最大化的目的。
2.2网络化运营组织约束条件
（1）单条运营线路长度
线路长度应适中，过长会导致线路客流分布不均匀，影响运输效率和运营准点率；线路过短则对居民出行需求的适应性差，会降低有轨电车线路的吸引力。
（2）通道的客运能力
从通道的通过能力来看，有轨电车共线段的线路数、各条线路的通过车辆数应小于共线段的通过能力。
（3）节点的互通控制
有轨电车节点的互通方案和通行能力是影响通道通行能力和线网通行能力的关键因素，一般情况下，互通节点主要布设在交叉口。
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2.3网络化运营组织规划方法
本文对东南大学王炜教授提出的“逐条布设、优化成网”的常规公交线网布局规划方法[3]进行改进，提出有轨电车网络化运营组织规划设计的简化流程，见图1。
3信号优先
在网络化运营组织的约束条件中，交叉口节点的通过能力成为制约网络输送能力的关键因素，为保障有轨电车网络化运营高效率的实现，有轨电车交叉口信号控制和优先是非常重要的设计内容。3.1主动式信号优先
有轨电车主动式信号优先的常用方法是基于绿灯延长、红灯缩短、插入相位三种方法[4]衍生出来的，根据有轨电车实时到达时刻与当前信号控制所处的阶段具体定制，而且应在保证相交道路相位的最小绿灯时长、保证相位间的安全绿灯间隔的前提下实现。
soc
绿灯延长：当有轨电车在路口通行相位（绿灯）末尾到达时，系统延长该通行相位长度，让有轨电车顺利通过交叉口。
红灯缩短：当有轨电车在非通行相位到达时，系统提前开启通行相位（绿灯提前亮），让有轨电车优先通过。
插入相位：当检测到有轨电车在某非通过相位到达时，在当前相位结束后插入一个专供有轨电车通行的特殊相位，其时长按仅供有轨电车全车通过计算。当插入相位结束后，继续执行被插入相位打断的后继相位，按照原有相位顺序运行。3.2被动式信号优先
被动式信号优先常用方法有缩短信号周期长度、重复
绿灯信号、延长绿灯时间、专用相位、协调绿波五种。被动式信号优先虽然通过上述方法可以减少有轨电车的信号控制延误，但交通情况千变万化，其很难适应实时交通需求的变化，因此在实际应用中无法充分发挥出应有的交通效益。
4台州市现代有轨电车案例分析
4.1网络化运营组织方案ix35论坛
基于客流预测成果、线网大区OD 分析、断面客流、牵引计算等综合分析，远期（2039年）共设置9条运营线路。网络区间断面最大通行对数为24对/高峰小时，采用短编组和短编组连挂混跑的车辆编组形式。4.2关键节点分析
根据远期网络运营方案，网络关键节点——金三角节
点（云西路—解放南路交叉口）最大通行需求为36对/高峰小时。其中，南进口道涉及3条交路，有24辆左转和12辆直行，即3辆/5min ，左转和直行比例为2∶1。
该交叉口实行“一灯多车通行策略”，即在有轨电车相位允许的最大通行时间内，允许同一交路多辆或不同交路且可在同一相位内通行的多辆有轨电车通过。基于2039年预测道路背景交通流量，针对该交叉口的信号相位设计如图2所示。
四川汽车北进口直行车辆可随相位A 同步放行，单车最大延误时间为80s ；西进口均为右转车辆，可随相位B 同步放行，单车最大延误时间为83s ；南进口为左转和直行，不能在同一相位内放行，单车最大延误时间＜125s 。该方案要求“有轨电车等间隔到达”，需制定和信号配时方案相拟合的等间隔到达的运营时刻表，保证车辆运行准点率。
5结语
本文分析得出了初步的基于信号优先的网络化运营组织规划设计方法，但是目前国内对于有轨电车网络区间断面通行能力尚未达成共识，建议下一步对该问题进行详细的实验和论证，为规划和设计提供依据。
参考文献：
[1]谭复兴.世界有轨电车集锦[M].上海：上海工程技术
大学出版社，2015.
（下转第49页）
图1
有轨电车网络化运营组织规划设计流程图
公交客流OD 分布
有轨电车网络通道
线路依据OD 布设线路客流初步预测
通道能力控制互通节点控制
初步确定运营方案
满足约束条件
运营组织备选方案
整体满足要求
网上车管所违章查询运营组织最终方案提出节点控制要求
方案
比选
检验布设
基础否
否
是
是
（a ）45s （b ）42s
（c ）38s
图2
云西路—解放南路交叉口信号控制方案示意图
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3结语
针对高速公路绿通道查验过程繁琐、查验员工作效率低下、查验数据不准确、后期无法及时核查、
无法形成有效的稽查证据链等问题，本文提出了多视角便携绿通检测系统。通过本系统的研究和实施，可以全面提升绿通车道查验水平，增强综合管理能力，提高运营管理效率，实现堵漏增收，切实提高服务水平，全面保障安全便捷出行。
参考文献：
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（编辑：唐勍勍）
图4
监控中心软件界面
（上接第41页）[2]中国城市轨道交通协会工程建设专业委员会.中国城
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（编辑：唐勍勍）