本文摘錄自《突破與超越：台灣的智慧軌道系統兼論在地化優勢》一文，通訊式列車控制系統（Communication Based Train Control, CBTC）是軌道系統的核心，也是營運穩定性的關鍵設備，但是維護的困難度高，多仰賴國外原廠技師協助解決問題，零組件備品亦須受制於國外廠商，費用高昂，影響台灣軌道系統的優質發展至深，是一個必須正視和探討的問題，同時也是台灣發展智慧軌道系統與國產化應立刻著手去做的事。（圖片來源：123RF）
捷運與鐵路之軌道系統如果投入CBTC於ATS（列車自動監控系統）、ATP（列車自動防護系統）與ATO（列車自動運行系統），則軌道運輸環境不需再倚靠軌道電路。換言之，軌道系統可擺脫輪軌型式的包袱，讓每一節列車都可被追蹤與控制，不僅可縮短班次間距，亦可提高行車安全;並且CBTC以移動式閉塞區間（Moving Block）為管制方法，同時也能達到無人駕駛捷運系統的目標。基於軌道運輸科技創新應用、列車運轉管理智慧化與服務品質提升，國內外軌道號誌控制系統不論是既有系統之更新或新捷運系統之建置，目前已多以CBTC為行車控制系統的優先選擇方案。
全球已有151條軌道系統採用CBTC
CBTC系統可說已成為現今世界上列車控制系統的發展主流，其成功應用的範圍從短軌、車輛和少數工作模組（例如舊金山或華盛頓的機場APMs），擴大到載客超過1億人次的複雜軌道網路，例如：紐約地鐵皇后大道線、馬德里地鐵1號和6號線、巴黎地鐵、倫敦地鐵、深圳地鐵3號線、北京地鐵、香港地鐵，以及台北捷運的文湖線、環狀線和台中捷運綠線…等，且建置逐年增加中。統計各國CBTC歷史建置以及未來規劃之試車時間點（從1986年開始至2023年），全球至少會有151條軌道系統使用CBTC系統。
CBTC系統主要供應商
目前CBTC系統主要的供應商為法國阿爾斯通（Alstom）、加拿大龐巴迪（Bombardier）、德國西門子（Siemens）與法國達利思（Thales）。此外，積極參與的有日立軌道（Hitachi Rail）、日本信號與中國中車。近年中國大陸積極將軌道系統國產化，中國鐵道科學研究院、北京交控科技有限公司、北京全路通信信號研究設計院亦各自提出CBTC系統，不僅於中國大陸建置，亦開始銷售至國外。
台灣應用CBTC的現況與困境
台灣已採用CBTC系統的有台北捷運文湖線、桃園機場捷運，近期台北捷運環狀線、台中捷運綠線、新北市三鶯線與台北市萬大線也均將CBTC納入基本配備。
以GoA-4之UTO為趨勢
目前採用CBTC之捷運系統規範均屬多數系統商能夠達到的性能與安全要求，因此各系統間營運上之差異不大（請參考表1）。除機場捷運目前營運時以GoA-2之STO（Semi-automatic Train Operation，半自動駕駛）運行外，其餘均為GoA-4之UTO（Unattended Train Operation，無人駕駛）。但就機場捷運之設計，未來可提升至GoA-4以無人看守運行方式營運。以營運中之文湖線與機場捷運比較，機場捷運採用之無線電定位方式易受干擾，利用信標或漏波電纜仍為較可靠的方式，在未有更可靠的技術發展之前，應於規範中列明採用信標或漏波電纜技術。
各家系統不相容，易受制於人
值得關注的是，台灣目前以CBTC為號誌系統的捷運分屬不同廠商，雖然均依照IEEE 1474之標準，且採用的型號均為各公司最新型號，但各系統之架構與傳輸控制方式均有其專利的獨特性且各具特色。以北捷文湖線為例，由原系統商馬特拉（Matra）公司（後由Siemens併購）轉由Bombardier系統取代時，即因號誌系統間不兼容而更換，使成本遠高於原先規劃之預算。此外，近年來國內捷運系統常面臨延伸線或不同階段興建之議題，例如機場捷運延伸2站至中壢、高雄捷運岡山路竹延伸、高雄輕軌第一階段至第二階段、台北環狀線之南環段與北環段、台北捷運萬大線第一期及第二期等，均牽涉系統兼容性之困擾，而導致招標不易。
因此，路線延伸或後續之擴充則易受制於原號誌系統廠商;若欲更換系統商，則礙於延伸或擴充案之採購規模小，難以吸引國際知名系統廠商投標。再者，機電系統延伸線之招標也常受制於原有系統廠商提出不合理之報價，造成標案推動困難。此外，台北捷運自通車以來已營運25年，高雄捷運亦已營運13年，均逐漸面臨系統老舊、設備或零件停產風險及維修費用高等問題，若採相容方式必將面臨專利性、整合難度高及其他廠商參與意願較低之困境。為及早擬定因應策略，國內捷運系統在導入CBTC前，需探討號誌系統規範之訂定，詳加研究、探討與整合，以利既存軌道系統之更新、延伸與新建系統之購置。期望能藉由CBTC規範的探討協助提供目前捷運招標困境之可行方案。
解方：建立自主規範、國產化
在號誌系統廠商近年逐步整併提升其競爭力的情況下，CBTC技術掌握於幾家大廠手上，使得成本無法降低。雖然目前有部分系統的升級或新建由多家廠商合作，但系統間不僅設備缺乏兼容性，控制設定代表的意義也具有差異，導致近年多家廠商合作建置或升級的系統故障延誤或事故頻傳。中國大陸以10年的時間透過技術轉移將CBTC國產化，並建立互相操作標準，為一解決方案。
台灣可學習其經驗建立CBTC包含相互操作條件的規範或逐步國產化，一方面能降低建置與維運成本，另一方面可提升自主能力。而隨著5G通訊的發展，亦有提出整合影像、聲音、資料、控制的構想，使行控中心能綜覽車載、軌旁及通訊骨幹上所有聯網設備資訊及狀態全貌，藉助CCTV即時監控系統，集中監看車載、軌旁與車站等所有即時側錄畫面，以便於因應特殊狀況，採取即時的緊急處理。藉以強化行車控制、管理及營運效能，進一步發展乘客服務相關的多媒體資訊、自動收費系統或數位電子看板系統等創新應用，延伸提供更多元的服務滿足旅客需求，提升服務品質。
