捷運自動化系統

作者:Lillian   |   2014 / 10 / 31

文章來源:股感知識庫   |   圖片來源:股感知識庫


台灣的運輸系統中,台北捷運文湖線的無人駕駛列車就是自動化管理的代表,潔淨的列車車廂中隱藏了鮮為人知的工業電腦設備,它不停接收、計算各項行車數據,協助列車完成運輸任務,形成我們所看到的捷運系統。現代化捷運系統與傳統運輸系統最大的不同是加入了自動化管理科技,它將傳統號誌管理結合通訊與資訊科技後,演化出現代化捷運的核心系統,除了提供穩定良好的運輸品質外,也提升了行車安全性與精準性。

現代化捷運系統的正式名稱應為列車速度自動控制系統(Automatic Train Control,ATC),是以列車自動保護系統(Automatic Train Protection,ATP)、列車自動駕駛系統(Automatic Train Operation,ATO)及列車自動監視系統(Automatic Train Supervision,ATS)等三個子系統,建構鐵路控制、監督與管理的網絡。

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圖:三個自動化子系統就這樣互相連結運作,形成我們日常所看到的現代化捷運系統。

首先,列車自動保護系統(ATP)確保列車間的安全間距並控管速度,以避免列車發生追撞。ATP使用了閉塞區間的概念,它將軌道畫分為不同區間,單一區間內只允許一列車進入,系統藉由軌道電路偵測列車位置,當軌道被列車佔據時將發出訊號拒絕其他列車進入,以達到防止列車追撞的目的。近年隨著無線通訊的快速發展,ATP也出現新的技術,過去以軌道區間畫分的固定式閉塞區間已逐漸演化為移動式閉塞區間,後車的行車權限隨著前車的移動而有所調整,不必等到前車完全駛出區間後才能進入,對於班次間距及行車速度的穩定度提升有所助益。

接著,列車自動駕駛系統(ATO)的目的在於提升運輸的穩定度,系統將所傳回的列車資訊計算出包括運行速度、加減速度、減速靠站時機等參數,降低人為操作的誤差,增加運輸穩定度,而全自動的操作系統更可以達到降低人力成本與縮小班距的優點。為了提高ATO的精準度,通常會在軌道旁設置標誌線圈,當列車通過時車載電腦將自動校正列車位置與相關參數,讓列車停靠站能更順暢準確。而列車自動監視系統(ATS)主要功用為對整個系統所設定的時刻表與班距提供監測,以掌握整體捷運路網上所有列車的運輸狀況,行控中心便能根據所傳輸回來的數據進行列車調度。

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三個子系統順利地配合出一套完整的捷運系統,這其中最大功勞莫過於我們看不見的工業電腦,它以各種不同面貌居中運行扮演各階層的管裡角色,如機器中的控制器、或負責協調你卻完全不認得的一種灰色盒子,又或是在控制中心裡大家所熟知的電腦,在其特性穩固不當機下,透過強大的運算能力確保捷運系統在無人駕駛下依然順暢行駛,提供了民眾一個安全舒適且準確的通勤環境,台灣包括台北捷運、高雄捷運及台灣高鐵等也都是使用這套系統,全球各大都會區也都能見到它的蹤跡。

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Lillian
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