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）
CBTC系統為一種可靠、安全、穩定的無線列車通訊控制系統，其最大的特點是系統可依照列車的位置來決定安全行駛速度，並以連續之訊號傳送至車載號誌，因CBTC捨棄傳統固定式閉塞（Fixed-Block）號誌系統來控制列車，故此種方式又被稱為移動式閉塞區間（Moving Block）號誌系統。
技術原理
傳統之軌道電路只能透過阻抗搭接器（約200公尺佈設一個）所在之位置傳輸，故為非連續，且除車站區外皆為單向傳輸，由道旁傳至列車。為改善傳統軌道電路號誌系統缺點，加上電子通訊科技之進步，乃發展出以通訊傳輸系統為主之控制系統，即列車位置由佈於二軌中間之信標（Beacon or Norming Points）來感應偵測，如圖1所示。
信標內有位置座標，不需連接電纜、可大量佈設，當列車經過此信標可讀取信標內之位置座標，並透過列車無線電傳給道旁控制系統及行控中心。離開信標後之位置由列車之轉速計自行計算，即時傳送給道旁控制系統，故道旁控制系統可隨時掌握個別列車之精確位置，並即時將各列車之前方列車位置座標傳送給各列車，再由各列車依與前方列車之距離決定速度指令，如此可達到列車與道旁之行車資訊能雙向、連續傳送之目的。由於此種控制方式依賴大量即時通訊傳輸，故通稱為通訊式列車控制系統（Communication Based Train Control, CBTC）。
CBTC之列車位置偵測精確度高，系統可依各列車之實際位置來決定各列車可行駛之安全速度，並以連續之通訊傳送至車上，因非以固定區間來控制列車，而是以相鄰兩列車之實際距離來控制速度，此距離即為一移動之區間，故此種方式亦稱為移動式閉塞區間（Moving Block），操作概念如圖2所示。由於CBTC以通訊方式偵測車輛，不需倚靠軌道電路，因此無法如傳統號誌系統一樣直接透過軌道電路偵測斷軌，需透過額外的道旁設備輔助提供斷軌偵測功能。
IEEE1474規範
CBTC以高精準之列車定位為基礎，實現可持續監控且自動控制的列車控制系統，列車與多個軌旁裝置（Wayside Equipment）可進行雙向且持續性資料傳輸。電機電子工程師學會（Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE）也為CBTC系統頒布IEEE1474作為標準定義，IEEE1474規範給定CBTC之性能與功能需求項目。依據IEEE1474.1之規定，CBTC須符合下列特性：
- 高解析度之列車位置偵測（誤差值小於10米），且此列車位置偵測不須依賴軌道電路。
- 列車與道旁（或行控中心）之行車監控資訊，透過雙向高容量之數據通訊方式，即時連續傳送。
- 負責車載及道旁功能之控制系統須執行維生功能。
此外，IEEE1474標準也定義CBTC系統具備ATP（Automatic Train Protection，列車自動防護系統）功能，可選擇是否配置ATO（Automatic Train Operation，列車自動運行系統）與ATS（Automatic Train Supervision，列車自動監控系統）。
優勢與劣勢
CBTC為一種安全、可靠、穩定之系統，與傳統軌道號誌控制系統相較，CBTC具備下列3大優勢：
- 不須繁雜的電纜，以無線通訊系統代替，減少道旁設備、電纜鋪設及維護保養成本。
- 列車與道旁通訊設備可大量即時雙向通訊，效率高、速度快。
- 移動式閉塞區間（Moving Block）可有效地縮短列車間距，提升服務品質。
然而，目前CBTC系統供應廠商各自研發系統介面，未有共通介面標準;若未來列車系統延伸或升級時，會有市場壟斷或整合之困難。
