欧洲列车控制系统

欧洲列车控制系统European Train Control System缩写ETCS)又称欧洲行车控制系统,是为了取代欧洲铁路多种互不兼容的铁路安全系统,而开发的列车号志、控制及防护系统。

历史

该系统的规格于1996年制定,作为欧洲铁路运输管理系统(ERTMS)三大主要阶层中的号志阶层,另两项主要架构则为无线电通讯阶层(即GSM-R)及行车管理阶层(European Traffic Management Layer,ETML)。

该系统自1999年起为六间铁路公司所测试;截至2010年止,已有逾12个国家的约18,000公里铁路中安装有ETCS。

匈牙利其中一条位于布达佩斯海吉什豪洛姆之间的铁路路线装设了ETCS Level 1,义大利位于罗马拿坡里之间的铁路线则装设了ETCS Level 2。

目前台湾铁路管理局所采用的自动列车防护装置(ATP),功能即等同于ETCS Level 1;未来台铁规画将导入车载号志相关设备,届时也等同从ETCS Level 1,升级成ETCS Level 2。

简述

虽然欧洲各主要铁路车辆及设备制造商均有生产ETCS系统相关设备,但皆遵守以下共通原则:

  • 道旁设备提供「可移动范围」资讯,包含进路之特性(长度、坡度、路线及临时车速限制等)。
  • 车载设备计算安全速度曲线并确保其安全无虞。
  • 车载设备于驾驶人机界面显示所有安全相关必要之资讯。

ETCS Level 1

ETCS Level 1是在传统号志系统中(Level 0)之上,于列车上增设符合ERTMS/ETCS标准之列车自动防护装置(ATP),同时于路线设置地上地上感应子(Eurobalise)。

列车位置侦测由计轴器或轨道电路区间提供,并由地面感应器提供列车允许前进距离与固定资讯码之讯息,道旁仍设有号志系统,并可于列车上之显示器显示允行速度码。

主要特性

  • 列车位置之侦测依赖轨道电路或计轴器。
  • 设有道旁号志,提供固定闭塞号志系统。
  • 列车移动权取得或允许移动距离的管道,来自道旁号志系统显示资料及驾驶员显示器允许速度
  • 地上与车上讯息传递路径中,地上地上感应子(Balise)是重要且关键元件,号志资讯系经由道旁电子单元(Lineside Electronic Unit,LEU)加以编码,再透过地上地上感应子传输至车上,显示允行速度于列车驾驶室的显示器上。

例子

ETCS Level 2

在Level 1系统架构之上,列车上增设铁路无线通讯系统(ERTMS/GSM-R)标准设备,并在道旁配合安装同标准之无线基地台。 列车移动权或允许移动途径和距离,不再由道旁号志显示,而是来自无线闭塞中心(Radio Block Center,RBC),连结至号志连锁系统,并经由无线基地台传送至列车驾驶室之显示器,显示该路段允行速度,达成车载号志(Cab signal)之功能。 该系统地面与车上讯息传递路径,以GSM-R作为号志讯息传输方式。它除了将号志之即时资讯以无线方式传输引导行车外,亦结合地上地上感应子侦测出列车位置识别码,回传至无线闭塞中心的电脑进行解码与计算。由于列车与地面间之资讯通讯由铁路无线通讯系统提供,列车定位资讯则由地上地上感应子提供,因此不需道旁号志,可完全依靠车载号志运作。

主要特性

  • 轨道电路区间虚拟化(Virtual track circuits)
  • 号志闭塞区间虚拟化(Virtual block signals)
  • 由道旁号志升级为车载号志(Cab signals)
  • 地上地上感应子不再提供移动权,仅作为列车位置辨识
  • 道旁电子单元(LEU)可移除
  • 铁路无线通讯系统(GSM-R)为必要关键设备,使号志传输无线化,所有讯息皆可透过铁路无线通讯系统直接传送

例子

  • 阿尔斯通TVM430及TBL 3

ETCS Level 3

与Level 2类似,车上仍装载铁路无线通讯系统(ERTMS/GSM-R)标准之设备,在地面装设同样标准之无线基地台;但不再使用轨道电路或计轴器,列车定位完全由车载系统负责(即CBTC),可以实施移动闭塞

该系统列车在设置有无线闭塞中心(RBC)及地上地上感应子的路线上运转,列车与道旁之间的双向资讯通讯全由GSM-R提供传输路径。而地上地上感应子提供路线、速限等固定资讯或作为位置校正,至于列车定位和列车侦测全由无线闭塞中心的电脑来执行。因此,该系统可使列车在无轨道电路、计轴器与道旁号志、固定闭塞的环境中运转(目前该系统仍在研发阶段,尚未完全整合)。

参考文献

外部连结

参见

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