二郎山隧道信号控制分析

图1 隧道信号设置及分区情况

　　2. 信号设置
　　根据本隧道为双向运行并紧急情况下应以平行导洞作为疏散通道的要求，信号设置原则为两洞口及各车行通道口各设设置信号灯分别为图上XL1、XL2、XL3。XL9及XR1、XR2、XR3…XR9，将隧道分成9个区，分别为A1、A2、A3、…A9区，以满足指示车辆及时疏散。在人行通道附近设置非常出口指示灯，以指示人员疏散，但不分区控制（图中未画出）。分区情况详见图1。
　　3. 信号控制依据
　　隧道内发生灾情的性质按轻重来分可分为两种：一是发生火灾或较大交通事故而导致交通中断并急需疏散车辆，此时是最危险的情况，这时自动温度报警器应感知灾情的发生，此外发生火灾或大的交通事故时驾驶员应该会想到按动手动报警按钮，这两种灾情报警输入信号是应该自动反馈给控制中心，并经自动判断控制疏散信号变化的；第二种是一般性的事故，由报警电话、摄像机所摄取的信号等，虽然也报警，但因未中断正常交通，不致启动自动控制方案，可根据管理人员的判断确定控制策略。相比而言，第二种情况较简单，可通过人手动控制干预即可；第一种情况控制策略相对较复杂，也是我们关心的重点。
　　本隧道在隧道内每50M设置有手动报警按钮，隧道顶部设置有金属线式感温式报警器，每50米为一个报警区间，每个分区的信号控制将依据这些传感器的反馈信号而定。每个分区将至少有9个手动报警信号及9个自动报警信号输入。
　　4. 信号控制思路
　　4.1 正常情况下
　　在正常情况下隧道为双向运行，因此两侧洞口信号均显示绿灯，洞内信号均显示直行绿灯；在进行交通管制时，可选择定时一个方向通行，相应本方向显示绿灯，对应侧则显示红灯；在发生洞内检修或排除故障阶段两方向均不可通行，洞口两侧及洞内均显示红灯。
　　4.2 灾情发生情况下
　　即为上述的第一种情况，第一种情况又可分为小规模的灾情和大规模的灾情。定义小规模的灾情为在灾情发生的前10min，灾情仅局限在本一个区内；大规模的灾情为在灾情发生的前10min内，灾情已波及相邻两个区或以上的情况。现对上述两种情况下的灾情疏散措施一一描述。
　　4.2.1 仅有一个区报警情况下
　　以A3区为例，在发生灾情情况下，从防灾控制要求来考虑，两侧洞外车辆均不可入内，进入洞内车辆的按图2疏散路线疏散，其中已通过灾区的车辆直行由主洞出洞，向灾区方向行进的车辆由就近车行通道进入平行导洞由就近侧出平导，注意信号设置要求不可在隧道内掉头。

 

图2 仅一个区发生灾情况下的疏散路线

　
图3 相邻区发生灾情况下的疏散路线

　　仅一个区报警时的卡诺图 表1

　　由上表可得出如下信号显示方案：
　　XL1=0； XR1=0；
　　XL2=A1； XR2=A9；
　　XL3=A1+A2； XR3=A9+A8；
　　XL4=A1+A2+A3； XR4=A9+A8+A7；
　　… …
　　XL9=A1+A2+A3+A4+A5+A6+A7+A8 XR9=A9+A8+A7+A5+A4+A3+A2
　　2）相邻区同时报警情况下
　　根据以上控制思路可得出如表2卡诺图：

　　相邻区同时报警时的卡诺图 表2

图4 信号控制过程

图5 发生灾情时显示方案