[分享] 號誌升級伏筆？解析臺鐵行控4.0計畫

看板 Railway

作者 ELYC1x

時間 2023/01/27 21:02:15

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推噓 27 ( 29推 2噓 74→ )

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 ※ 編輯: ELYC1x (114.137.81.210 臺灣), 01/27/2023 21:14:43

1^F→ jk189: 這個計畫拖了這麼久才要開始測試，合鐵辦事效率有夠爛01/27 21:15

※ 編輯: ELYC1x (114.137.81.210 臺灣), 01/27/2023 21:18:02

2^F噓 a5mg4n: 斷0.9就變60的話，還不如不裝了？01/27 21:29

去臺北車站樓上講啊，噓我幹嘛？規範開這樣一定有背後的理由，用PTC的概念，失去通訊控制還能讓你繼續跑60kph已經算是把既有道旁號誌當成退路，很顧及效率了，如果這案子有要順便移除道旁，就是25kph甚至立即停車。 ※ 編輯: ELYC1x (114.137.81.210 臺灣), 01/27/2023 21:32:42

3^F→ garyihu: 列車的即時控制與溝通在ETCS Lv.2下很重要 01/27 21:55

4^F→ garyihu: 160kph下走0.9s大約是40公尺，已經有明顯差距01/27 21:55

5^F→ garyihu: （假設有160kph營運的路段）01/27 21:57

定位誤差只允許3m(取略小於軌道中心距4m的值)、資料傳輸延遲最多100ms，再考慮移動授權界線前至少10m煞停的限制，給900ms的餘裕已經算是很寬鬆了，講難聽一點，若將來拔掉道旁號誌，失去通訊等同於列車處於半失控狀態，有人敢搭？

6^F→ jk189: GSM-R用5G....，現階段5G的低穿透力等於是要增加基地台數01/27 21:59

7^F→ jk189: 量成本，用4G還比較穩定，等後續低穿透力的科技問題解決之01/27 21:59

8^F→ jk189: 後再來升級也比較好，直接5G讓通訊這塊問題會不少 01/27 21:59

修正了一下內文，沒有限只能5G ※ 編輯: ELYC1x (114.137.81.210 臺灣), 01/27/2023 22:09:36 ※ 編輯: ELYC1x (114.137.81.210 臺灣), 01/27/2023 22:18:15

9^F推 Stan6003: 舉手/ 01/27 22:13

10^F→ Stan6003: 既然路線是用六家內灣線為什麼車上測試是用800 01/27 22:13

11^F→ Stan6003: 鐵路應該可以用溢波電纜解決訊號問題吧 01/27 22:14

12^F→ Stan6003: 像DB直接軌道中間拉一條 01/27 22:14