有軌電車信號系統(tǒng)軌旁控制器單相交流轉(zhuǎn)轍機控制模塊的研究.pdf

1、有軌電車是城市現(xiàn)代化背景下的新型可持續(xù)發(fā)展綠色交通工具，相關(guān)項目的建設(shè)和運營對改善城市交通結(jié)構(gòu)、緩解城市交通擁擠及促進城際間互通互聯(lián)將產(chǎn)生顯著的作用，帶來明顯的社會經(jīng)濟效益。隨著國內(nèi)外有軌電車的快速發(fā)展，對有軌電車信號系統(tǒng)的需求量越來越大。有軌電車信號系統(tǒng)在整個有軌電車安全運營中起核心作用，其主要技術(shù)目標是保證有軌電車安全高效運行，實現(xiàn)對有軌電車的運行控制與安全防護。
　　道岔控制系統(tǒng)作為有軌電車信號系統(tǒng)軌旁的一個重要執(zhí)行系統(tǒng)，在

2、行車安全及運行效率方面至關(guān)重要，能夠提高有軌電車運營的自動化控制。目前，國內(nèi)針對道岔控制系統(tǒng)的研究主要集中在三相交流轉(zhuǎn)轍機、直流四/六線制轉(zhuǎn)轍機控制系統(tǒng)上，而關(guān)于單相交流轉(zhuǎn)轍機控制模塊的研究還比較少。在有軌電車道岔控制子系統(tǒng)中選擇使用單相交流轉(zhuǎn)轍機作為動力，電機發(fā)生故障的幾率較低，從而維修工作量小，動作道岔轉(zhuǎn)換更可靠，更符合實際應(yīng)用的需求。因此，提出對有軌電車信號系統(tǒng)單相交流轉(zhuǎn)轍機控制模塊進行研究設(shè)計可以補充現(xiàn)場實際應(yīng)用的各種需求，使其

3、實現(xiàn)國產(chǎn)化。所以，研究與設(shè)計有軌電車單相交流道岔控制模塊有著重要意義。
　　本文正是基于這種背景研究了國內(nèi)外有軌電車信號系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，分析了有軌電車的運營特點，并借鑒鐵路運輸和信號系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，以四線制單相交流轉(zhuǎn)轍機為研究對象，設(shè)計開發(fā)了一套適合我國城市軌道交通發(fā)展的有軌電車道岔控制模塊。
　　首先，介紹了本次設(shè)計所涉及的有軌電車信號系統(tǒng)整體框架、軌旁控制器的結(jié)構(gòu)及功能；詳細介紹了四線制道岔控制電路工作原理，為后續(xù)設(shè)計做

4、好理論鋪墊；接下來在充分分析模塊功能、性能和接口三方面需求的基礎(chǔ)上，對模塊做了總體方案設(shè)計。
　　其次，設(shè)計了模塊硬件電路及接口，并分別對轉(zhuǎn)轍機驅(qū)動表示電路、微控制器電路、電流反饋檢測電路以及CAN通信電路等進行了設(shè)計描述；之后通過分析模塊軟件需求，設(shè)計了模塊通信協(xié)議及其軟件流程。
　　最后，計算分析了元器件基礎(chǔ)失效率，通過馬爾可夫可靠模型和故障樹分析法對控制模塊的可靠性和安全性進行詳細分析及驗證，分析數(shù)據(jù)表明控制模塊符合有