迪士尼線的 Seltrac 系統

除了西鐵和馬鐵外,還有地鐵迪士尼線也是採用由 Alcatel 公司出品的 Seltrac 系統,但這套Seltrac 跟西/馬鐵那套卻有天壤之別。現在,就讓我們看看這系統究竟是怎麼運作的吧!

 

Fixed Block 的 Seltrac

在上文中曾提及到西/馬鐵 Seltrac 是根據 Moving Block 原理去運作,但地鐵迪士尼線的 Seltrac 卻是一套傳統的 Fixed Block 系統,亦即是依靠各個區間去分隔路軌上不同的列車。因此,在迪士尼線的軌道上,均已劃分為多個不同的區間。但有趣的是,這些區間的位置只會在電腦上虛擬地作出界定,並不會確實的出現在路軌上(如透過軌道電路去進行劃分)。所以,這些區間被稱之為「Virtual Block」。

而這些 Virtual Block 亦同時代表著不同的行車許可權(Permissive Movement Authority,簡稱PMA),即是列車能否駛進該區間或其在該區間的速度限制,即好像「ATP」一章所提及的「Block Work」系統那樣。

而PMA則可分為 Green-1、Green-2、Yellow-1、Yellow-2 以及Red 五種,Green代表列車可以用最高速度駛至該區間的末端;Yellow 則表示列車可以用最高速度行駛,但到了最後一個Yellow 區間的末端時就必需停下;Red 代表列車不能進入這個區間;而當中的1和2是用作表示不同等級的速度限制。一般來說,列車上的車載電腦(Trainborn Computer)會收到前面四個區間的 PMA 資料。

在前後兩列車之間(或列車跟前面障礙物之間)會由只少一個空出的 Virtual Block(即 Red PMA)分隔,而這個 Red PMA 區間的數目會根據最壞的情況下所需的煞車距離而定。另外, PMA 的數值計算亦會考慮各個聯鎖裝置的狀態、道岔的開通方向以及在大陰頂隧道內的通風會否被停下的列車阻礙等。

迪士尼線 Seltrac 的運作原理簡圖

 

列車位置資料和電信號的傳遞

迪士尼線 Seltrac 是完全依靠列車與沿線系統(Trackside Equipment)之間的互相傳遞電信號來運作的,而這種系統亦被稱之為「Communication Based Train Control System」,簡稱「CBTC」。

採用 CBTC 模式運作的好處是無需在沿途的路軌上設置大量的軌道電路去探測列車的位置,只需接收由車上的控制電腦(Vehicle On-Board Controller,簡稱「VOBC」)不斷發出的電信號,信號系統及其他列車即能實時地得知該列車的所在位置。

另外,由於沿線的設備減少,因此這設計亦方便日後作出改動。不過值得一提的是,雖然列車的位置能夠藉電信號得知,但沿線亦設有計軸器作為系統故障時或有未裝設 Seltrac 的列車進入時仍能提供的位置資料作為最基本的安全保護。

至於電信號的傳遞,則是採用 IEEE 802.11 標準的 Frequency Hopping Spread Spectrum(FHSS),簡單來說,即時大家平時常見的無線上網技術。

在迪士尼線的路軌上,每隔一段距離就會設有無線收發設備,而這設備有兩類:裝設在路軌中心線上的 Transponder Tag 和裝設在電桿架上的 Antenna。它們都藉光纖網絡跟 Trackside Equipment 連接,能夠負荷大量的資料傳遞,亦方便日後把系統提升。

除此之外,傳送系統還設有保安設備去保障電信號資料能夠安全地藉無線網絡去傳送。

電桿架上的 Antenna

 

裝設在路軌上的 Transponder Tag

 

列車的日常運作模式

迪士尼線之所以能夠實施無人駕駛,全憑它設有的全自動操作(Fully Automatic Operation,簡稱「FAO」)模式,而 FAO 的功能包括:控制列車的行駛和停止、車門啟閉、駕駛室內的資料顯示、集電弓的升降以及進行乘客廣播等。

正使用 FAO 作無人駕駛時的情形

當列車上某些系統發生故障,或者車輪出現打滑等情況引致車載電腦無法繼續正常計算出列車的確實位置時,為了安全起見,列車便會自動煞停。此時,一般的地鐵列車的車長便會改以人手操作模式(Restricted Manual Mode,詳見「SACEM」一章)去重新開動列車,直至系統恢復正常運作。但在無人駕駛的迪士尼線上又怎辦呢?原來,車 站或車務控制中心的控制員能夠利用無線系統去將列車重新開動,搖控列車繼續前進,直至系統能夠正常運作為止,而這種操作模式則稱為 Remote Speed Restrictive Mode(RSRM)。

當列車需要經由大嶼山線(LAR)返回小蠔灣車廠的時候,雖然大嶼山線使用的是 SACEM信號系統,但由於車上之 CBTC 的設計是可以兼容 SACEM 所發出的電信號,亦即是說車上的 VOBC 無論在 Seltrac 還是 SACEM 下都能夠管理列車的行駛。因此,列車只要得到迪士尼線和大嶼山線兩雙方的行車控制主任(Traffic Controller)許可下,即可駛進大嶼山線返回小蠔灣車廠。不過,當迪士尼線列車在大嶼山線行駛時,需要依靠車長以 CM 模式 *操作列車,而信號區間的運作模式則與 SACEM 相同。

* 即 Coded Manual Mode,詳見「SACEM」一章。

跟西/馬鐵 Seltrac 或 SACEM 相似的是,迪士尼線 Seltrac 也是採用三層式的系統設計:最頂層是自動列車監察(Automatic Train Supervision,簡稱「ATS」)系統,它是整個 Seltrac 系統的大腦,用途是監控整個系統的運作並且作為控制人員的操作介面;而中間那層叫做沿線控制組件(Wayside Control Unit,簡稱「WCU」),它的作用是監控自動列車保障系統(ATP)以及聯鎖裝置(Interlocking)的運作;最下那層則是列車上的 VOBC,它由 ATP 和 ATO 系統組成,其主要作用則是監控列車的行駛以及車 上各個系統的運作,而每一列車上均設有兩套 VOBC,它們分別位於列車的頭尾兩端,平時會同時開啟,只要其中之一能夠正常運作的話便能控制列車向任何一方行駛,因此系統的可靠性亦相對較高。

 


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