歐洲列車控制系統

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歐洲列車控制系統(European Train Control System)又稱歐洲行車控制系統,簡稱ETCS,是為了取代歐洲鐵路多種互不兼容的鐵路安全系統,而開發的列車訊號、控制及防護系統。

歷史[编辑]

該系統的規格於1996年制定,作為歐洲鐵路運輸管理系統(European Railway Transportation Management System,ERTMS)三大主要階層中的號誌階層,另兩項主要架構則為無線電通訊階層(Global System for Mobile Communication- Railway,GSM-R)及行車管理階層(European Traffic Management Layer,ETML)。

該系統自1999年起為六間鐵路公司所測試;截至2010年止,已超越12個國家的鐵路系統有安裝ETCS,完成路線約18,000公里。

匈牙利其中一條位於布達佩斯至海吉什豪洛姆(Hegyeshalom)之間的鐵路路線裝設了ETCS Level 1,意大利位於羅馬那不勒斯之間的鐵路線則裝設了ETCS Level 2。

目前台鐵所採用的自動列車防護裝置(ATP),功能即等同於ETCS Level 1;未來台鐵規畫將導入車載號誌相關設備,屆時也等同從ETCS Level 1,升級成ETCS Level 2。

簡述[编辑]

雖然歐洲各主要鐵路車輛及設備製造商均有生產ETCS系統相關設備,但皆遵守以下共通原則:

  • 道旁設備提供「可移動範圍」資訊,包含進路之特性(長度、坡度、路線及臨時速限等)。
  • 車載設備計算安全速度曲線並確保其安全無虞。
  • 車載設備於駕駛人機界面顯示所有安全相關必要之資訊。

ETCS Level 1[编辑]

界定方式:

在傳統號誌系統中(Level 0),有無列車自動防護裝置(ATP)及地上應答器(Eurobalise)相關設備

系統定義:

列車上裝載ERTMS/ETCS標準之列車自動防護裝置車載設備,同時於路線設置地上應答器

系統架構:

ETCS Level 1系統其列車位置偵測由計軸器或軌道電路區間提供,並由地面感應器提供列車允許前進距離與固定資訊碼之訊息,道旁仍設有號誌系統,並可於列車上之顯示器顯示允行速度碼

主要特性:

  • 列車位置之偵測依賴軌道電路或計軸器
  • 設有道旁號誌,提供固定閉塞號誌系統
  • 列車移動權取得或允許移動距離的管道,來自道旁號誌系統顯示資料及駕駛員顯示器允許速度
  • 地上與車上訊息傳遞路徑中,地上應答器(Balise)是重要且關鍵元件,號誌資訊係經由道旁電子單元(Lineside Electronic Unit,LEU)加以編碼,再透過地上應答器傳輸至車上,顯示允行速度於列車駕駛室的顯示器上

ETCS Level 2[编辑]

界定方式:

在Level 1系統架構中,有無鐵路無線通訊系統(GSM-R)相關設備

系統定義:

  • 列車上裝載鐵路無線通訊系統(ERTMS/GSM-R)標準設備,並在道旁配合安裝同標準之無線基地台
  • 列車移動權或允許移動距離的途徑,不再是道旁號誌顯示資訊,而是來自無線閉塞中心(Radio Block Center, RBC),連結至號誌連鎖系統,並將號誌訊號經由無線基地台,傳送至列車駕駛室之顯示器,顯示該路段允行速度,實現車載號誌(Cab signal)之功能
  • 該系統地面與車上訊息傳遞路徑,以鐵路無線通訊系統作為號誌訊息傳輸元件。它除了將號誌之即時資訊,以無線方式傳輸引導行車外,亦結合地上應答器偵測出列車位置識別碼,回傳至無線閉塞中心的電腦進行解碼與計算。由於列車與地面間之資訊通訊由鐵路無線通訊系統提供,列車定位資訊則由地上應答器提供,因此不需道旁號誌,可完全依靠車載號誌運作

主要特性:

  • 軌道電路區間虛擬化(Virtual track circuits)
  • 號誌閉塞區間虛擬化(Virtual block signals)
  • 由道旁號誌升級為車載號誌(Cab signals)
  • 地上應答器不再提供移動權,僅作為列車位置辨識
  • 道旁電子單元(LEU)可移除
  • 鐵路無線通訊系統(GSM-R)為必要關鍵設備,使訊號傳輸無線化
  • 所有訊息皆可透過鐵路無線通訊系統直接傳送

ETCS Level 3[编辑]

界定方式:

在Level 2系統架構中,列車定位是否由車載系統負責

系統定義:

車上仍裝載鐵路無線通訊系統(ERTMS/GSM-R)標準之設備,在地面裝設同樣標準之無線基地台,但不使用軌道電路或計軸器,列車位置完全由車上定位,可以實現移動閉塞之理想

系統架構:

該系統列車裝載鐵路無線通訊系統之設備,在設置有無線閉塞中心(RBC)及地上應答器的路線上運行,列車與道旁之間的雙向資訊通信,全由鐵路無線通訊系統提供傳輸路徑。而地上應答器提供路線、限速等固定資訊或作為位置校正,至於列車定位和列車偵測全由無線閉塞中心的電腦來執行。因此,該系統可使列車在無軌道電路、計軸器與道旁號誌、固定閉塞的環境中運行(目前該系統仍在研發階段,尚未完全整合)

參見[编辑]

外部連結[编辑]