順應國際軌道趨勢　善用CBTC系統

由於無線通訊技術的進步，軌道號誌控制系統得以提升到CBTC，以移動式閉塞區間（Moving Block），同時成就了無人駕駛的捷運系統，提供優質的監控系統，取代傳統捷運上的司機員，以達到節省人力，創造新的捷運服務境界。無人駕駛配備CBTC的列車控制系統也是全球捷運控制技術的趨勢，台灣正在興建的台北環狀線、台中綠線是如此，即將招標發包的新北市三鶯線、台北市萬大線亦將其納入基本配備。

捷運CBTC系統和傳統的閉塞區間控制系統相較，具備降低人力成本、減少一次性投資和日常維護工作、較高的路線容量以及較短的班距等優勢，但相對來說，也有一些困難點，例如：技術新穎、軟／硬體整合複雜、系統調適期較長以及周邊環境影響等因素。台灣近幾年在建設捷運系統上，均採用CBTC系統，文湖線係首先引進該系統的路線，然而，通車營運沒多久，號誌系統即造成營運的困難;接下來建設的桃園機場捷運線、台北環狀線、台中捷運綠線均採用CBTC系統，而目前正如火如荼進行測試的機場捷運線，在號誌系統測試所使用的時間及投入的心力，均數倍於過去傳統的閉塞式號誌系統。

由於CBTC系統是將硬體和軟體加以整合，來完成列車運行中的控制功能，因此其故障模式具有多元性，元件的非獨立性、人為與環境因素、功能的偏差性以及時序性，使得系統故障時的診斷、分析以及修正變得非常困難。最近，筆者實地瞭解其他都市捷運使用CBTC系統的經驗，發現大家都遇到類似的困境，因此參考了他們的做法，提出下列幾項建議，期盼有助於突破我們使用CBTC系統所面對的難題：

1. 優化號誌車載（Carborne）軟體：持續除錯（Debug）、升級軟體版本、維持車載軟體的穩定性。
2. 維持號誌無線通訊系統正常運作：檢視設備元件的品質、安裝的正確性以及訊號的覆蓋率及接收，逐步提升無線傳輸性能的可靠度及穩定性。
3. 強化號誌設備的檢修和維護：增加檢修和維護的頻率及深度，以維持系統正常運作。
4. 建置CBTC備援系統：建置4G備援系統，只用單一平台集中化管理。

交通號誌需要連續性且穩定性的傳輸，在無線傳輸應用將成下一波的傳輸主流下，軌道運輸導入小型4G基地台的建置，將有助於改善傳輸問題。4G具備通訊速率高、頻道效率高、系統抗干擾力高的特點，可以作為CBTC的備援系統，在軌道車體的運用上做到車輛指揮調度、影像傳輸、車內無線上網的功能，甚可將網路橋接至周邊商圈，建構完整的無線網路（如圖一）。以捷運車站為例（如圖二），可以看見4G裝置實際連接車站與周邊商圈的方式。

4G網路系統可以承載高品質的PIS（Platform Information System，月台資訊系統）、CCTV監控系統等，將所有通訊相關系統整合為單一系統，形成高效率同時可靠穩定的網路管理（如圖三）。展望未來CBTC的發展，結合現有4G技術和網路，將有機會開創出軌道控制系統加上物聯網系統的一番榮景。

(圖一：4G在車體上的應用)

(圖二：捷運車站導入4G拓樸圖)

(圖三：4G網路系統串連模式)

 何謂波導管？

波導管為中空鋁製矩形管，頂部朝車輛天線方向等間隔開有窄縫，使得無線載頻資訊沿波導管縫隙向外均勻輻射，是一種車／地雙向資料傳輸的無線通訊傳輸媒介，具有傳輸頻道寬、傳輸損耗小、可靠性高、抗干擾能力強等特點，有助於維持號誌無線通訊系統的正常運作。裝設在波導管附近適當位置的無線接收器，則可以接受波導管輻射的信號，並通過處理得到有用的資料。