職場苦樂 – 訊號系統

  鐵路的訊號系統可能是最「神秘」的部分之一,不但對外人來說如此,就算是我們行內人亦不是每一個人都知曉它的運作原理。大家可能都知道大部分地鐵系統均是自動運作,即是在一般情況下,車掌只負責按開關門鈕(有些系統甚至連這個動作亦已經自動化),列車起動及停車/煞車等完全交由訊號系統負責。那麼訊號系統是根據什麼原理操縱全線上的所有列車?

或者先談一談最早期的訊號系統。早期的鐵路都是單軌行車,一列火車進入某路段後,對頭的列車就不可以開進該路段。以前的做法是把一個藤圈交給車掌,只有手執藤圈者才有權開進路軌,離開後車掌把藤圈交回站長,站長再把藤圈交給另一列車的車掌。這個藤圈代表著一個路段的「進入權」,亦是後來更複雜的訊號系統的設計原理。

雙軌化之後的鐵路系統,對頭相撞的機會大大減少,風險變成前後車相撞。訊號系統的設計便以規管車與車之間的距離為主,亦即是要後面的列車與前車保持一個可煞車的距離。系統可以非常簡單,當前車在某路段上的時候,煞車距離之內的所有訊號燈均轉為紅色,而後面的車掌一見到紅燈便馬上要把列車煞停。換句話說,紅燈代表前路沒有「進入權」,見到綠燈則可以繼續向前駛。更複雜的系統在紅/綠燈之外,還有黃燈,甚至雙黃燈,代表不久便會見到紅燈,車掌要開始減速。好處是車掌不用怕會突然遇上紅燈(而是由綠到黃到紅),在綠燈路段便可以放膽全速前進。

但這種系統不能保證沒有人為錯誤,車掌因某些原因看不到燈號,仍是有機會發生前後相撞。於是便有所謂「自動列車保護系統」(Automatic Train Protection, ATP)的出現,即是當前後兩車距離太近時,系統會自動制停後車,以免發生碰撞,即是說車掌就算執意要「衝紅燈」也不可能。這類簡單但有效的舊式訊號系統,仍用於大部分的鐵路之上,九廣東鐵早幾年前仍是沿用這種有保護的手動駕駛方式,所以會發生「飛站」的情況,因為車掌如沒有留意列車已到站的話,在綠燈下系統是不會在站台強制列車停下的。

舊式訊號系統不適用於車次頻繁的地鐵系統,因為前後車要保持的距離很長,但地鐵系統卻需要「車貼車」式的密集發車。要車與車距離減低,方法是不停量度前後車的距離並調節後車的速度,太近自然要減速甚至煞車,距離拉開後便可以加速。和在路上駕駛不同,車掌憑肉眼不可能知道與前車的實際距離,最佳的方法便是由電腦調節,把速度增減至「目標時速」(target speed)。在自動列車操作系統之上,仍然有 ATP 系統,就算電腦及通訊系統出錯,誤報目標時速,ATP 仍可照樣在最後關頭制停後面的列車。傳統偵測列車正確位置的方法,是在軌道上設置感應器,當列車經過時,感應器讀取安裝在車底的儀器數據,亦把諸如目標時速等重要資料傳回列車的電腦之上。最新的做法,是以無線電的方式把資料無間斷地傳遞,不用靠數量有限的感應器。

那麼列車車掌有什麼可做?其實他/她的主要工作,是處理突發事件。當列車與軌道旁的電腦通訊受阻時,ATP 在安全理由下會把列車緊急煞停,車掌除了要馬上通知乘客緊握扶手外,接下來便要和控制中心連絡,以重新確定列車的位置。如果系統因任何理由仍然未能回復自動控制,則車掌便要改用手動操作,在控制中心的許可下,以低速(不超過 22km/h)向前駛,以便一發現前面受阻時可馬上停下。

不過當系統越來越可靠時,需要人手操作的機會便越來越少,所以無需車掌的全自動操作系統已出現多時,迪士尼線便是全港首條以全自動操作的重鐵系統,其實香港機場的自動運輸系統亦是全自動,而新加坡及外地亦有不少集體運輸系統已採用全自動操作。

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職場苦樂 - 鐵路系統
難忘的兩個月

3 Comments

  1. 回覆
    小貝 2007 年 09 月 11 日

    其實個d無人操作的車入面都係有司機架,係咪?
    版主回覆:(09/10/2007 09:31:22 AM)
    如果真係全自動操作的話,是沒有司機的.

  2. 回覆
    HY 2007 年 09 月 11 日

    計算車速的感應器和 ATP 系統有後備電源或相若的保險設施嗎?
    不曉得是近年地鐵車次愈趨頻密,還是支線越多,行車協調越較複雜,我覺得行車速度普遍是減慢了一點。
    版主回覆:(09/11/2007 05:43:55 AM)
    和行車安全有關的系統,全部都有多重的後備電源.
    是有意減低最高速度的,以免要經常減速再加速,有助改善行車的舒適度.

  3. 回覆
    阿茄 2007 年 09 月 12 日

    又上了一課常識堂,謝謝黃老師。^_^
    版主回覆:(09/12/2007 12:00:56 AM)
    不用謝,寫這些的人不多,希望大家對天天坐的交通工具瞭解多一點.

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