CBTC 和 ETCS ~ 下

https://yuuji.wordpress.com/2009/09/18/etcs/

好,在解答了網友查詢說甚麼是CBTC之後,就到他第二個問題 – 甚麼是ETCS/ERTMS?

歐洲是全世界第一個有鐵路的地方,而歐洲都是一個大陸上面有住最多國家的地方,雖然他們說住的語言不離開幾個主流,可是文化卻有很大的差異。因為歐洲在歷史上不同國家的交流都非常頻繁,時至今天,高速鐵路網和貨物列車仍然在歐洲不同的國家之間運行,所以自歐共體成立到有今天的歐盟,歐洲國家一直在打破大家之間的疆界,同時又訂立不同的標準,適用於全歐洲。

ERTMS – European Railway Traffic Management System,是一個用於全歐洲的鐵路運行管理系統,除了有一般運行管理系統可以自動選擇列車進路、調動轉徹器、提供旅客案內之外,還有兩個基本組成元件:ETCS + GSM-R。

ETCS是一個用作取代現行歐洲各國各地各種信號的信號系統,當中包括了車上子、車載電腦和地上子的標準。而ETCS分為3個級別。而GSM-R就是專門給鐵路用的GSM通訊頻頻和技術標準,當中876 MHz – 880 MHz用作資料上傳,而921 MHz – 925 MHz就用作資料下傳。同時,GSM-R還將歐洲各地的列車(通話)無線統一。當列車的設備符合了ERTMS/ETCS標準時,就可以好像歐盟神根公約國的國民一樣可以在歐洲暢通無阻的運行,所以都稱為Euroradio。不過,只有ETCS lvl.2/3才會用到GSM-R作通信用。

ETCS lvl.0 – 就是指裝設了ETCS車上設備在不設ETCS信號系統的路線上運行,由於線路沒有ETCS信號系統,列車只可以用當地的信號。而ETCS車載電腦只會確保駕駛員不可以駕駛列車超出設計最高速度。同時因為為安全起見,建議只可以由當地熟識該路線的駕駛員駕駛列車。

ETCS lvl.1 – 傳統點制御信號系統,架駛員須按照信號燈的指示駕駛。信號系統會和歐洲現行大部分信號系統(例如:RS4 Codoci / ATB / AWS)一樣透過地上子/ 信標(Balise/Beacon)來感應列車位置。不過ETCS lvl.1 的車載電腦會自己生成剎車曲線,確保列車不會超級阻險信號和超速而發生意外,運作原理接近法國/比利時的TBL或者是日本的ATS-P系統。不過地上子就會統一成為Eurobalise,讓ETCS車載設備和地上設備可以用統一制式溝通。

而ETCS lvl.1還可以因應需要在繁忙的路段加入標準的訊號信號迴路(稱為Euroloop),比如說前方信號經已轉為綠燈時,車載電腦可以即時接收到信號並更新行進權和剎車曲線,讓列車不需要保持上一個信號容許的最高速度(例如黃燈是45 km/h),直至經過Eurobalise為止。

ETCS lvl. 2就不需要信號燈的顯示,完成依靠車內信號運作。因為ETCS lvl.2 本身是一套CBTC信號系統 ,自然需要上下傳訊息來運作。一向CBTC號誌都需要使用的迴路來作為上下傳訊息的媒介,ETCS lvl.2就改了用GSM-R規格的無線電來不時上載自車位置和下載前車佔用閉塞區間的情況,完全廢止了軌道電路外的號誌迴路。同時車載電腦就會因為前面路段閉塞佔用的情況和前車位置計算出容許的行車速度(Target Speed)及剎車曲線。列車可以通過Eurobalise或者是計算和無線電發射點的距離來得知道自車位置。當然,ETCS lvl.2本身都是CBTC號誌,一樣有不能定位(delocalization)的狀況),所以鐵路業者可以設置Eurobalise來讓列車重新定位(re-localize),或者是作傳送特別信息,例如是提示駕駛員要關掉信號系統,又或者是啟動自動廣播等。台北捷運木柵內湖線採用的加拿大龐巴迪的Cityflo 650信號系統就是屬於ETCS lvl.2級別了。

ETCS lvl.3 是ETCS lvl.2的進階版本,和 lvl.2 一樣都是由無線電上下載自車位置和前車位置及閉塞佔用情況。不過ETCS lvl.3 加的車載電腦兩端車載電腦相連的迴路還會一併檢查列車是否完整。例如一列標準英國EuroStar的列車,應該包括頭尾兩個機車和中間十八個客車的,車載電腦記錄了列車是以這個形式為編組。如果行車途中因為迴路故障,信號不連通過其中一兩節客車的話,車載電腦就會即時啟動緊急剎車,提防列車在可能發生脫卡之後繼續行走發生意外。因此,ETCS lvl.3不需要有軌道電路和計軸器來確保列車是否完整。同時,ETCS lvl.3將會取消所有固定閉塞,而改用移動閉塞。同樣地前車位置都是經過GSM-R下載後,車載電腦就會計算出容許速度(Target Speed)和剎車曲線。現時歐洲並沒有一套ETCS lvl.3信號系統作正式使用,只有日本的ATACS 能達到ETCS lvl.3標準。

基本上ETCS lvl. 2/3 因為都是一套CBTC的信號系統,而且可以即時更新前車位置,也不需要沿線設置號誌迴路,適合高鐵以至是地下鐵等的鐵路線使用。

4 thoughts on “CBTC 和 ETCS ~ 下

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s