零. 台铁行控4.0懒人包
简报资料:https://www.rd.ntust.edu.tw/var/file/45/1045/img/296996097.pdf
1. 缘起:6432普悠玛事故
2. 主要目标:防止列车超速、冒进号志、进路错误、冲撞、工安事故
3. 远期目标:应用于提速后的东部快铁系统
3. 内容:以“多元通讯”为架构的“主动列车控制设备”
4. 特色:车载号志、即时双向通讯、精确定位、后台设定临时速限......等
5. 作为:先进行支线测试,成功并取得第三方认证后再转至挑选的东干线示范段测试
,依据测试成果及最终系统架构,订定规章制度、SOP,最终希望应用于东
部快铁(纳入综合规划报告中)。
6. 进度:初步建置于内湾/六家线上,路线长约11km,包含新竹、北新竹、千甲、新
庄、竹中、六家等6座车站(含新货)及实车ED824、ED812,去年6~8月有进行
过夜间密集测试,但不晓得何时有办法取得认证。
若有误再麻烦指正
相关影片可搜寻冯辉升副局长脸书之公开贴文,FB关键字:行控4.0,该影片为“非公
开”性质,为求慎重不方便贴连结。可看0:56(列控平台)、1:21~1:57(实车测试)。
一. 四大特色:
https://i.imgur.com/sIxWEpZ.png
1. 即时通讯:
台铁现行半间歇式ATP(间歇接收资料、连续监控车速)的架构下,列车只能借由离
散的感应子单向读取移动授权及路线资料,其余操控指令来自目视道旁号志,或
车站运转员、调度员行调电话口头指示。
新系统利用无线通讯方式,让列车能不间断地双向与号志、行控系统沟通,可打
破感应子的限制、视力的限制,也可减少透过人为语音传达临时通知。
本特点可看作是升级成CBTC系统的指标,也是升级成ETCS Level 2的要项(ERTMS辖
下有明确定义的GSM-R频域,但我国尚无明确规范,目前是向NCC申请,可采4G、铁
路专网或5G等多重通讯方式,倾向纳入5G)。
2. 连续监控:
列控平台经道旁光纤、基地台天线连续传送即时及前方的速度码、号志条件给车辆
,再藉MMI显示给司机,并利用定位系统、速度侦测器、地上感应子交互检查列车
位置、车速,以确保超速、冒进等违章行为不会发生。
降级模式一:断讯0.9s,限速60kph。
降级模式二:关闭系统,限速25kph。
通讯网络与号志连锁介接,类似欧规Radio Block Center的定义。连续主动介入列
车状态监控及给予移动授权,则为美规Positive Train Control(PTC)的定义。
注1&2
3. 精准定位:
装置车载GPS,将列车座标上传至列控平台,与数据库内的平纵面线形(速限)、股
道配置(道岔、进路)、号志设备(中途闭塞、进出站灯号)座标资料比对,以便实现
连续而非间歇离散的监控、指令。
收讯不佳的地下、隧道段,则以姿态侦测器(陀螺仪)与速度侦测器与地上感应子交
互检核,取代GPS。
既有计轴器、轨道电路于新系统上线后,当作备援,不会拆收。此策略符合ETCS定
义,ETCS Level 2车辆仍能够在Level 1环境下运转的条件,但实际上应该是怕麻
烦、怕新系统故障?
4. 车载号志:
新加装人机接口(MMI,类似平板电脑)于驾驶台,可显示当下与前方的速限及号志
条件、即时列车位置、列车前后轨道线形与配置、临时注意事项通知等。
车载号志除了是提速至160kph必需的配套外,也是ETCS Level 2的要项,
二. 行控4.0要素
1. 列控平台:
装设于各车站(不限于有办行车业务),上与综合调度所(未来为第三代行控中心)
CTC介接,可得知调度指令,不一定需语音通话;旁与轨道、号志数据库相连;下
由道旁设备与路线上各列车保持联系,甚至可直接调阅每班车即时的行车纪录器
影像(车前展望)及月台监视画面。
2. 车载平台:
装设于列车上,由MMI与司机员沟通,并与列车动力、轫机系统介接,必要时直接
介入列车控制,切断动力、启动电/气轫,与现车载ATP雷同,速限以内不会主动
干涉司机员的加、减、定速,故仍属GoA1等级,非自动驾驶。
3. 道旁设备:
各站列控平台、号志连锁设备以光纤电缆相连,利用基地台天线收发无线电波讯
号与列车保持双向即时通讯。
三. 定义检核
1. ETCS Level 2
(1) 闭塞虚拟化 :有
(2) 不仰赖轨道电路 :有
(3) Radio Block Center:有
(4) GSM-R通讯传输 :规范不同,但功能相近
(5) 车载号志 :有
(6) 地上感应子辅助 :有
(7) LEU可移除注3 :可
2. CBTC(IEEE 1474.1)
(1) 连续监控不仰赖轨道电路:有
(2) 高解析位置侦测误差<10m:有,<3m
(3) 车载、道旁传输行控资讯:有
(4) 嵌入ATP功能 :有
(5) 选择性包含ATO、ATS功能:无ATO、有ATS(非必要)
四. 个人想法
1. 行控4.0有助于将台铁现行号志架构藉PTC的模式提升为ETCS Level 2,若没有人为
因素再去动手干扰,理论上可更维护行车安全。
2. CBTC、连续监控有望提升行车效率,出站比较不会再被ATP压速度,也预留未来更
远期改善(调整或缩短)闭塞,甚至引入虚拟移动闭塞的先决条件。
3. 一句话结论,行控4.0的构想就是藉CBTC达到美规PTC的控制模式主动监控列车运转
,并顺带提升至ETCS Level 2的环境。
五. 备注
1. Positive Train Control:
列车接收到移动授权才允许移动,且应依据速令运转,若速度码消失或无效,则列
车应该保持静止状态或煞停,因此PTC也隐含“连续”的概念。
2. Negative Train Control:
列车接收到“停”的指令才需停下,正常状态下没有Stop命令,不一定要停,可停
、可动。
3. LEU为道旁电子控制单元,连结地上感应子与号志连锁系统,代表地上感应子有传
送移动授权给列车的作用。此功能在ETCS Level 2中由RBC与GSM-R取代。