SelTrac是一款通訊為本列車控制技術(Communication-based Train Control technology,簡稱CBTC)以數位技術形式控制鐵路車輛的訊號系統。分為IS、LS、MS和CBTC四款。本訊號系統由阿爾卡特(Alcatel)開發研製,並於2015年售予泰力斯(Thales)。CBTC由阿爾斯通(Alstom)及泰力斯(Thales)合作研發。這套訊號系統是基於Distance-To-Go(IS、MS及CBTC)編寫。

在香港應用的SelTrac訊號系統有LS、IS及CBTC,三套系統雖為同一家族,但其運作方式,乃至基本設施都不同。但軟件方面則大同小異。此訊號系統允許和其他沒有安裝此訊號系統的列車運行(需要額外加設計軸器)。

SelTrac LS

迪士尼線 Seltrac 的運作原理簡圖 (香港鐵路工程中心提供)

本系統是一個以邏輯閉塞為基礎的列車控制系統,此子分類的訊號系統主要應用在中型鐵路及輕型鐵路。

原理

本系統應用在迪士尼綫,路軌旁安裝了大量無線路由器,和一般家用路由器不同,由於這些路由器需要傳送的資料比家用路由器多得很,因此需要特別設計。列車行駛時會不斷和最接近的路由器溝通,列車便能接收到最新的速度限制以及哪些區間已經被佔用。整套系統亦負責控制鐵路周邊的設施,諸如隧道通風系統、月台安全門的開關。

列車位置資料和電信號的傳遞

Seltrac LS 是完全依靠列車與沿線系統(Trackside Equipment)之間的互相傳遞電信號來運作的,而這種系統亦被稱之為「Communication Based Train Control System」,簡稱「CBTC」。採用 CBTC 模式運作的好處是無需在沿途的路軌上設置大量的軌道電路去探測列車的位置,只需接收由車上的控制電腦(Vehicle On-Board Controller,簡稱「VOBC」)不斷發出的電信號,信號系統及其他列車即能實時地得知該列車的所在位置。

另外,由於沿線的設備減少,因此這設計亦方便日後作出改動。不過值得一提的是,雖然列車的位置能夠藉電信號得知,但沿線亦設有計軸器作為系統故障時或有未裝設 Seltrac 的列車進入時仍能提供的位置資料作為最基本的安全保護。

至於電信號的傳遞,則是採用 IEEE 802.11 標準的 Frequency Hopping Spread Spectrum(FHSS),簡單來說,即時大家平時常見的無線上網技術。在迪士尼線的路軌上,每隔一段距離就會設有無線收發設備,而這設備有兩類:裝設在路軌中心線上的 Transponder Tag 和裝設在電桿架上的 Antenna。它們都藉光纖網絡跟 Trackside Equipment 連接,能夠負荷大量的資料傳遞,亦方便日後把系統提升。除此之外,傳送系統還設有保安設備去保障電信號資料能夠安全地藉無線網絡去傳送。

SelTrac MS

SelTrac LS一樣,也是邏輯閉塞形式的列車控制系統,但較LS更先進。香港並沒有使用。

SelTrac IS

屯馬綫原馬鞍山綫部分的路軌中央的黃色線圈。

本系統最大的特點是採用了嶄新的移動閉塞系統(Moving Block System)來運作。香港所安裝的SelTrac IS設計時因為當初西鐵綫設計是需要兼容高鐵,貨運及普通列車運行,所以為了兼容這些列車,西鐵綫除了安裝了必須的黃色線圈之外(作用與SACEM相近),還安裝了計軸器,令本訊號系統能夠兼容其他沒有安裝SelTrac的車卡運行。若要將本系統再升級至SelTrac CBTC,亦只需加裝少量硬體(主要是軌道上的CBTC Wifi路由器),並將列車及控制中心的SelTrac軟體刷新即可。但升級至SelTrac CBTC後,由於SelTrac CBTC是採用Wi-Fi而非軌道電路傳送訊號,因此不能還原至舊有的IS系統,而且不可逆轉。

西鐵綫路軌中央的黃色線圈。

原理

當行車時,列車會和路軌中央的黃色線圈控制中心溝通,控制中心便會透過路軌旁的一個線圈,把速度限制及前方波口的開通方向傳送給列車,之後列車便能自動行車。車長基本上無需要干涉列車的運作,唯一要車長做的就是按Start按鈕,列車才能自動行車。由於車內訊號已經顯示了列車的速度,因此路軌旁無需安裝顯示速度/前面區間已清燈的訊號燈,只需要安裝顯示波口開通方向的訊號燈,作為最後一堵防止列車誤入有車區間的防護。

SelTrac CBTC

現代化列車進行系統測試(圖片由MTR Service Update提供)

是SelTrac 4種列車控制產品的頂級型號,採用通訊式列車控制(無線訊號系統,移動閉塞)技術,其能力可由最基本的控制列車行車速度能力,至最高的列車控制管理系統均能勝任。

Advanced SelTrac CBTC

是SelTrac CBTC的香港改進型,港鐵公司有份參與研發,功能。原理及設備請參閱上一欄。

應用路綫

路綫

訊號系統 年份 使用列車
西鐵綫 Seltrac IS (未來將升級為Seltrac CBTC) 2003年 SP1900 / 1141A
馬鞍山綫 Seltrac IS (2020年升級為Seltrac CBTC) 2004年 SP1900 / 1141A
迪士尼綫 Seltrac LS 2005年 DRL M-Train
荃灣綫 Advanced SelTrac CBTC 未知 M-Train / Q-Train
屯馬綫 Seltrac CBTC 2020年 SP1900 / 1141A

重大事故

2019年荃灣綫列車相撞意外

2019年3月18日凌晨3時左右,港鐵兩列現代化列車荃灣綫中環站進行新信號系統Advanced SelTrac CBTC測試,試車期間發生碰撞,亦是港鐵通車40年以來首宗列車相撞意外。意外導致兩名車長分別腳部受傷及吸入煙霧不適送院,其中一人更一度被困,要由消防員救出。

由於復修需時,來往金鐘站中環站的服務全面停頓,而來往荃灣站金鐘站維持三分半鐘一班車,港鐵呼籲中環站乘客可於金鐘站轉乘港島綫。復修工程一直持續至3月20日。

因此事故,港鐵已全面暫停所有夜間非行車新信號測試(包括東鐵綫將會使用的Trainguard MT CBTC,已於5月29日凌晨恢復測試;以及現時於馬鞍山綫西鐵綫屯馬綫新建路段的SelTrac IS,已於2019年6月11日凌晨逐步恢復在非行車時間內進行動態行車測試。),直至事件完成調查。

到2020年6月,港鐵表示由於軟件檢測及修正須按照新流程操作下的每項細節要求逐項執行,技術複雜程度接近重整全套軟件,2021年中才能完成有關工作,其後才會展開試車工作。因此荃灣綫新系統更換工程預計於2023年完成;港島綫新系統預計於荃灣綫新系統啟用後18個月完成(約2024/25年完成);觀塘綫將軍澳綫預計於2026/27年完成;東涌綫迪士尼綫機場快綫新系統更換工程則預計於2029年展開,以配合東涌西延綫工程而重新規劃。[1][2]

註釋及參考資料

外部連結

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