台湾高铁号志系统概论万芳

台湾高铁号志系统概论

高铁号志系统概论一.号志系统概述由于铁路列车载重与行车速度皆相当高，其煞车距离相当长，故将行驶路线的各种状况以预定之形状、颜色、声音表示设备状态，以利运转人员相互传达意志之设施统称为号志装置。现代的号志保安装置除上述功能外尚需兼顾铁路运输之安全、迅速B经济三大目的，其主要设施应至少包含行车控制中心(CTC)之行车控制系统(Traffic Control System)、列车自动控制系统(Automatic Train Control System)、站场连锁装置(Interlocking System)、转辙装置(Switch Equipment)、道旁设备(Wayside Equipment)等。 二. 号志系统之各子系统介绍 2.1 行车控制系统行车控制系统系依照行车计划控制列车运转，以达到提升行车效率及路线容量之目地。现代化之行车控制系统均采用计算机化之自动列车监督（Automatic Train Supervision）用以自动管理及监督列车，使列车依预定时刻表行车，此系统通常仅能取代规律性的作业，以减轻调度人员的工作负担及减少人为疏失，如遇列车误点超过限度或处理特殊工作即需人工介入。 2.2 列车自动控制系统列车自动控制系统是保证列车运行安全的基础设备，能监视并于必要时自动控制列车行驶之速度。系统具有当设备发生故障时能失效偏向安全（Fail-safe）之特点；其主要功能是实时反应路线之各种状况（检测列车之实际位置、进路、临时限速、安全防护等状况）设定列车最高限速，限制列车在安全速度下行驶，确保同方向行驶之前后列车保持适当安全距离，保证列车的安全剎车距离。 2.3 站场连锁装置站场连锁装置子系统提供号志与有关转辙器及其它设备间，互相关联或牵制之功能以防止号志显示错误、进路冲突、转辙器未锁定(Locking)或中途转换等。 2.4 转辙装置将列车或车辆由一路线转入另一路线之设备谓之转辙器俗称道岔；按部位分为转辙器、导轨及辙叉三大部份。每个站场内设有为数不少之转辙器，因其构造复杂且为路轨可动部份，形成路线上最危弱之部分，极易导致行车障碍。 三. 各国高铁号志系统简介日本SKS系统、法国TGV系统、德国ICE系统均采车上号志其列车自动控制系统可分为车上装置及地上装置，分别介绍如下： 3.1 车上装置之功能 连续性讯号收送 利用线圈感应器以电磁感应原理接收或传送讯号，TGV、SKS 利用轨道电路及ATC地上装置传送连续性控制讯号，ICE采用布放于钢轨间之电缆可双向传送讯号。间断式（intermittent）讯号收送 利用线圈感应器以电磁感应原理接收或传送讯号， TGV、SKS于必要地点设电缆循环或感应板传送特定讯号。速度侦测 利用安装于车轴的速度侦测器侦测列车实际速度。速度查核 将列车实际速度与最高限速比较，如超速时立即送信号启动煞车。信息显示 将最高限速、实际速度等信息显示于仪表上。3.2 地上装置之功能 列车位置侦测 TGV、SKS均利用轨道电路侦测列车之动态位置，ICE使用计轴器进行位置侦测，SKS于站区停车点设五十公尺电缆循环，当列车过走超越停车点时可使列车紧急煞车并禁止全部进路防止事故发生。速度计算 实时依据路线之各种状况（前后列车位置、进路、临时限速、安全防护等）计算设定列车最高限速。地面与列车间之信息传送 利用钢轨或布放于钢轨间之电缆传送讯号(连续性讯号收送)，TGV、SKS于必要地点设电缆循环或感应装置传送特定讯号。交换讯息 与相邻之ATC地上设备、连锁设备、行车控制设备相连接交换讯息。四.台湾高速铁路建设号志系统规划摘要 4.1 一般需求号志系统应符合高铁系统每三分钟可发一班车之要求。其主要设施应至少包含行车控制系统(Traffic Control System)、站场连锁装置(Station yard Interlocking System)、列车自动控制系统(Automatic Train Control System)、道旁设备(Wayside Equipment)及维修基地（Maintenance facilities）号志设备等。 4.2 功能规划 号志系统（Signal system）应以所提参考系统（Reference system）为最低标准基础，并须考量台湾地区特殊条件与营运需求规范作必要之修正，以确保系统运转能发挥其最佳效益。自动控制列车速度（Control train speed），以避免超速（overspeed）、冒进、追撞。提供（车上、道旁）号志与有关转辙器（Switch machine）及其它设备间，互相关联或牵制之功能以防止号志显示错误、进路冲突（route conflict）、转辙器未锁定(Locking)或中途转换等。连续侦测列车动态及断轨情况；系统须有实时接收并处理灾害侦测器（至少包括净空障碍（Clearance hindrance）、强风（gusty）、路基滑动（Landslide）、落石（Rock fall））信号的功能，以自动启动煞车系统或发出警告通知相关人员，以协助列车运行降低各项灾害（Disaster）之影响；。对于车轴过热、地震等其它可能造成危险或灾害之因素亦应一并考虑，如计划使用号志系统作为对应措施时应提供详细数据。正线(Main Line)上应使用车上号志(Cab Signalling)。正线（Main line）的行车调度与控制应集中统一执行（Centralized Traffic Control），并于各站装设就地控制(Local Control)设备，以利紧急情况及维修作业时使用。 4.3 安全规划所有安全有关之计划与设计，必须先经高铁局审查后始能开始进行后续之制造等作业，系统必须尽最大可能保证在所有列车运行条件下之旅客及工作人员生命安全。站场连锁装置及列车自动控制系统使用之组件及设计理念应具有当设备发生故障时能失效偏向安全（Fail-safe）之考量，而攸关安全的功能必须是连续性的，且不允许受其它系统或子系统的故障及操作所影响。任何行车控制命令在执行前应先经过安全查核，并于控制命令执行后将相关设备加以锁定，其解除锁定时也要经过安全查核以防止控制错误造成危险事故。号志系统应于车站适当地点装设紧急停车开关，当月台旅客或工作人员不慎掉落轨道造成有被列车冲撞危险时，供相关人员操作此开关立即送出车站相关区域之险阻号志。号志系统应于高铁沿线适当地点装设紧急停车开关，当相关人员发现危险或影响行车安全情况时，供相关人员使用此开关立即送出相关区域之险阻号志。号志系统应于适当地点（特别是隧道段）装设列车接近警告设施，以供维修工作人员使用。应采用各种检测、诊断容错（Fault tolerance）技术，对所有号志设备状况进行周期检测，任一组件或子系统之故障应实时侦测实时警报；并对于攸关安全的故障需于系统内设故障切断器，切断控制输出电源或使局部系统停止工作，或采取必要措施以确保行车安全。号志系统应有一套系统安全计划，说明如何确认消除及控制可能导致伤害、丧失生命或设备受损的危险。 4.4 品质规划号志系统主要设备的安装场所应有防火、防水、防撞、防震、防雷击、接地等规划设计。本号志系统各项设备硬件及软件具多重化（redundancy）技术。系统各项设备必须能在台湾特殊气象（高温、潮湿、污染）及无空调设施之环境正常运作。暴露于户外之沿线号志设备其材质及设计须考量台湾特殊气象作必要之修改，并须防止腐蚀（Corrosion）、生锈（Rusty）、漏水（Water leak）及积水（accumulated water）。 4.5 界面规划号志与其它高铁设备（土建工程、供电、通信、轨道、场站、维修基地、车辆、灾害侦测器）间之接口需求应负责协调解决，并提出明确且详细之接口责任点相关说明。号志系统应考量铁路沿线环境之电磁兼容问题，所提供设备应具有干扰防护措施，以免被干扰或干扰其它设备（包含非高铁系统）。查阅：已获批28个城市的轨道交通线路规划详解图（更新中）查阅：2012年全国各省市城市轨道交通项目概览（更新中）查阅：城市轨道交通中标企业

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