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軌道運輸不僅載運量大、操作簡易、安全性高,在科技發展與人類文明的歷史中,扮演重要的角色。隨著科技的發展,在軌道系統載運量、速度及安全性不斷地提升下,更是讓世界各國愛不釋手。鐵路系統不但帶動著地方發展,更讓城鄉之間的差距日漸縮小。

在軌道系統之中,過往採用較為簡易式的儀表控制與信號系統,彈性與安全性較差且列車不易增減班次來提升運載能量,運行速度也有所限制,在IP-Based智慧型鐵道系統的出現後,現今都已大幅改善。在智慧型交通運輸系統中,可以分為兩大部份,一是「前裝市場」,二為「舊車更新」,市場規模龐大。

 

鐵路系統主要為以下部份:

  1. 自動列車控制系統(Automatic Train Control,簡稱ATC)

  自動列車控制系統,是用以監控與管制列車運行的最高控制系統。其中亦包括系統失效後的人工接管部份功能。ATC包含了ATP、ATO與ATS。

  1. 自動列車操作系統(Automatic Train operating system,簡稱ATO)

  自動列車操作系統用來控制列車即將要進站且應該停靠在那個位置才能讓整列列車停止於該月台。此操作為假定ATP系統已經確認該位置已經淨空可停   靠狀態。

  1. 自動列車保護系統(Automatic Train Protective system,簡稱ATP)

  ATP列車自動保護系統是用來配合列車運行時與列車可行駛區間區塊系統之間的連動保護機制。其操作方法為透過計算軌道系統中,距離不可行駛區塊   尚有多少的可行駛區塊。當車輛距離不可行駛區塊越來越近時,系統則會自動透過減速來增加安全煞車距離且避免碰撞的發生。

  1. 通訊列控系統 (Communication Based Train Control System,簡稱CBTC)

   CBTC是一種相當先進的系統,其原理為基於通訊協議的架構來達到列車信號控制的目的,讓列車可於行使之間與軌道旁的相關設備進行通訊以及定位等    功能,在即時通訊的優勢下,列車所在位置可以更為即時的傳遞到控制中心,較傳統的列車控制系統更為精準且高效率,進而提升列車的安全性與列車      車班的操作彈性.

  1. 車對地系統(Train to Ground,簡稱T2G)

 T2G系統是基於無線傳輸的方式,讓列車與軌道旁的設備能夠直接通訊與連結,並將相關資訊傳遞到控制中心,這樣的通訊方式相當不容易,常會受到  周遭環境的影響,但也是ATO列車保護機制不可或缺的一環。此外,控制中心也要透過T2G的訊號傳輸,將列車上前後的影像送至列車控制中心,傳輸  的品質與頻寬將更加有賴可靠的網路系統來達到目的。

  1. 軌旁信號網路系統(Track side networking system)

  軌道沿線的骨幹系統是用以將鐵道沿線各車站之間的相關電力設備資訊、視訊影像、以及最重要的列車控制信號,輸送到控制端。隨著軌道的建置,網   路骨幹亦會不斷延伸,傳輸的品質與可靠度是相當重要的考量。各設備的連結與向下支援不同的各式傳統傳輸協議轉換,也是相當重要的課題.

  1.  旅客資訊系統PIDS (Passenger Information Display System)

   旅客資訊系統是用來傳送即時的旅行資訊給站內或車廂內的乘客、讓客戶可以在旅行往返之中能夠取得相關的轉乘資訊或是減少錯誤及提高客戶滿意度    之用。此外,透過播送的廣告資訊或娛樂效果,亦可讓列車公司獲得收益。

  1. 車站站區大樓空調與自動化系統(Station building automation/HVAC system)

  在節能與環保意識抬頭之下,樓宇自動化系統是近代相當重要的一種應用。HVAC冷暖空調等系統是其中重要的一部份,讓大樓空間內的人員可以獲得     舒適及優良的空氣品質。當然,大樓自動化還包含其他的相關系統,如燈光照明、電梯電扶梯系統、廢水處理、風扇或遮閉系統、火警消防系統等等。

  1. 自動收費系統(Automatic Fare collection,簡稱AFC)/Ticketing system

  自動收費系統是讓一系列的設備透過網路的連結達到票務販賣回收與收費的目的,在大眾運輸系統上,可以減少許多人力的浪費並提升效率.

 

  1. 火警與安全防護系統(Fire alarm/Safety system)

  火警安防系統是在鐵路系統中相當重要的一部份,尤其是載運人員的列車與月台站區更是重要。當發生火警或偵測到大量煙霧時,可以透過視訊監視器   與燈光音響來告訴管理室的人員進行相關的處置。

  1. 月台屏閉門系統(Platform screen door system)

  月台門系統是為了防止旅客跌落軌道區域意外而設置的應用,尤其是大量旅客或是尖峰時段,可以大大的提升站區的人員安全。

  1. 車站或車箱內CCTV影像監視系統(STATION or On-Board CCTV system)

  CCTV應用已經廣為應用在鐵道系統之中,主要包括站區或是車箱內駕駛或遠端監控之用,透過監視系統可以協助遠端操作人員或是列車駕駛了解車箱     前後方或是車箱內的相關人員狀況,透過T2G傳輸系統可以將影像即時的傳送來提高安全性與效率。

  1. 環境監控系統(Environmental Monitoring System)

  環境監控對列車系統來說也是相當重要,透過環境資訊的收集可以讓列車的運行更加安全,像是過大的風速或是側風甚至是豪雨颱風都會影響列車運行   的安全。透過鐵道沿線的監測站可以將資料收集至控制中心進行判斷減速運行或是相關的安全防護等。