列車自動化標準的基本邏輯

列車自動化標準的基本邏輯

近來蓬勃的智能車產業成為各領域關注焦點,「國際自動機工程師學會-SAE」與「美國國家公路交通安全管理局」定義之「自駕車等級」也成為業內重要指標。但世界對於交通革新的視野可不僅止於汽車產業,同樣擁有上百年歷史的「鐵路(railway)」產業,也早已啟動新時代的齒輪。

「列車自動化」的概念志在將管理營運的的責任,由人類(駕駛員)轉移到「系統」。技術層面的概念訂定,國際公共運輸協會(UITP)區分了五個等級(GoA),由第0等到第4等,象徵自動化程度:

  1. GoA 0

基本可視為自動化程度低,在列車運轉、停止、開關車門與緊急應對方面,仍需要大量仰賴駕駛員技術與反應。

  1. GoA 1

以「列車自動保護(Automatic Train Protection,ATP)」負責基本安全,主要可體現在碰撞信號、闖紅燈或超速感測前的自動煞車,屬於輔助系統,實際運行與管理仍由駕駛員完成。(瑞士)

  1. GoA 2

以「列車自動運行(Automatic Train Operation,ATO)」接管實際駕駛控制權,傳遞控制訊號的環節相當有趣,也就是駕駛員執行「關車門」,車門的關閉等同取得行車許可,列車將自動開往下一站,經由導入系統的路徑、耗能、站點等資料是運行速率的基礎。進階技術更包容自動關門訊號,讓表現傾向第3級。

  1. GoA 3

列車進入完全自動駕駛階段,「列車自動控制(Automatic Train Control,ATC)」自主執行車輛運行所有工作,但仍有人員隨車,除了服務性質工作外,便是應對故障時的干預,以及事故發生的監督與後續。

  1. GoA 4

完全排除列車中的人力,完全由系統掌控,經由車輛間、控制中心的系統互動,自行調整運行參數、功率、慣性與停留時間等等。事故發生也由系統交換訊息以配置包含人力調度的後續事宜。

基於上述標準可以發現,列車自動運轉的分級,與自駕車分級的邏輯十分相近,大抵可以聚焦「人力」與「系統」的主輔關係與程度,大數據與AI對系統運算的深層意涵,也透過世界各國鐵路系統,有不同層次的落實。

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