[分享] 號誌升級伏筆？解析臺鐵行控4.0計畫

零. 臺鐵行控4.0懶人包 簡報資料：https://www.rd.ntust.edu.tw/var/file/45/1045/img/296996097.pdf 1. 緣起：6432普悠瑪事故 2. 主要目標：防止列車超速、冒進號誌、進路錯誤、衝撞、工安事故 3. 遠期目標：應用於提速後的東部快鐵系統 3. 內容：以「多元通訊」為架構的「主動列車控制設備」 4. 特色：車載號誌、即時雙向通訊、精確定位、後台設定臨時速限......等 5. 作為：先進行支線測試，成功並取得第三方認證後再轉至挑選的東幹線示範段測試 ，依據測試成果及最終系統架構，訂定規章制度、SOP，最終希望應用於東 部快鐵(納入綜合規劃報告中)。 6. 進度：初步建置於內灣/六家線上，路線長約11km，包含新竹、北新竹、千甲、新 莊、竹中、六家等6座車站(含新貨)及實車ED824、ED812，去年6~8月有進行 過夜間密集測試，但不曉得何時有辦法取得認證。 若有誤再麻煩指正 相關影片可搜尋馮輝昇副局長臉書之公開貼文，FB關鍵字：行控4.0，該影片為「非公 開」性質，為求慎重不方便貼連結。可看0:56(列控平台)、1:21~1:57(實車測試)。 一. 四大特色： https://i.imgur.com/sIxWEpZ.png 1. 即時通訊： 臺鐵現行半間歇式ATP(間歇接收資料、連續監控車速)的架構下，列車只能藉由離 散的感應子單向讀取移動授權及路線資料，其餘操控指令來自目視道旁號誌，或 車站運轉員、調度員行調電話口頭指示。 新系統利用無線通訊方式，讓列車能不間斷地雙向與號誌、行控系統溝通，可打 破感應子的限制、視力的限制，也可減少透過人為語音傳達臨時通知。 本特點可看作是升級成CBTC系統的指標，也是升級成ETCS Level 2的要項(ERTMS轄 下有明確定義的GSM-R頻域，但我國尚無明確規範，目前是向NCC申請，可採4G、鐵 路專網或5G等多重通訊方式，傾向納入5G)。 2. 連續監控： 列控平台經道旁光纖、基地台天線連續傳送即時及前方的速度碼、號誌條件給車輛 ，再藉MMI顯示給司機，並利用定位系統、速度偵測器、地上感應子交互檢查列車 位置、車速，以確保超速、冒進等違章行為不會發生。 降級模式一：斷訊0.9s，限速60kph。 降級模式二：關閉系統，限速25kph。 通訊網路與號誌連鎖介接，類似歐規Radio Block Center的定義。連續主動介入列 車狀態監控及給予移動授權，則為美規Positive Train Control(PTC)的定義。 註1&2 3. 精準定位： 裝置車載GPS，將列車座標上傳至列控平台，與資料庫內的平縱面線形(速限)、股 道配置(道岔、進路)、號誌設備(中途閉塞、進出站燈號)座標資料比對，以便實現 連續而非間歇離散的監控、指令。 收訊不佳的地下、隧道段，則以姿態偵測器(陀螺儀)與速度偵測器與地上感應子交 互檢核，取代GPS。 既有計軸器、軌道電路於新系統上線後，當作備援，不會拆收。此策略符合ETCS定 義，ETCS Level 2車輛仍能夠在Level 1環境下運轉的條件，但實際上應該是怕麻 煩、怕新系統故障？ 4. 車載號誌： 新加裝人機介面(MMI，類似平板電腦)於駕駛臺，可顯示當下與前方的速限及號誌 條件、即時列車位置、列車前後軌道線形與配置、臨時注意事項通知等。 車載號誌除了是提速至160kph必需的配套外，也是ETCS Level 2的要項， 二. 行控4.0要素 1. 列控平台： 裝設於各車站(不限於有辦行車業務)，上與綜合調度所(未來為第三代行控中心) CTC介接，可得知調度指令，不一定需語音通話；旁與軌道、號誌資料庫相連；下 由道旁設備與路線上各列車保持聯繫，甚至可直接調閱每班車即時的行車紀錄器 影像(車前展望)及月台監視畫面。 2. 車載平台： 裝設於列車上，由MMI與司機員溝通，並與列車動力、軔機系統介接，必要時直接 介入列車控制，切斷動力、啟動電/氣軔，與現車載ATP雷同，速限以內不會主動 干涉司機員的加、減、定速，故仍屬GoA1等級，非自動駕駛。 3. 道旁設備： 各站列控平台、號誌連鎖設備以光纖電纜相連，利用基地台天線收發無線電波訊 號與列車保持雙向即時通訊。 三. 定義檢核 1. ETCS Level 2 (1) 閉塞虛擬化 ：有 (2) 不仰賴軌道電路 ：有 (3) Radio Block Center：有 (4) GSM-R通訊傳輸 ：規範不同，但功能相近 (5) 車載號誌 ：有 (6) 地上感應子輔助 ：有 (7) LEU可移除註3 ：可 2. CBTC(IEEE 1474.1) (1) 連續監控不仰賴軌道電路：有 (2) 高解析位置偵測誤差<10m：有，<3m (3) 車載、道旁傳輸行控資訊：有 (4) 嵌入ATP功能 ：有 (5) 選擇性包含ATO、ATS功能：無ATO、有ATS(非必要) 四. 個人想法 1. 行控4.0有助於將臺鐵現行號誌架構藉PTC的模式提升為ETCS Level 2，若沒有人為 因素再去動手干擾，理論上可更維護行車安全。 2. CBTC、連續監控有望提升行車效率，出站比較不會再被ATP壓速度，也預留未來更 遠期改善(調整或縮短)閉塞，甚至引入虛擬移動閉塞的先決條件。 3. 一句話結論，行控4.0的構想就是藉CBTC達到美規PTC的控制模式主動監控列車運轉 ，並順帶提升至ETCS Level 2的環境。 五. 備註 1. Positive Train Control: 列車接收到移動授權才允許移動，且應依據速令運轉，若速度碼消失或無效，則列 車應該保持靜止狀態或煞停，因此PTC也隱含「連續」的概念。 2. Negative Train Control: 列車接收到「停」的指令才需停下，正常狀態下沒有Stop命令，不一定要停，可停 、可動。 3. LEU為道旁電子控制單元，連結地上感應子與號誌連鎖系統，代表地上感應子有傳 送移動授權給列車的作用。此功能在ETCS Level 2中由RBC與GSM-R取代。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.137.81.210 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Railway/M.1674824537.A.B06.html