信號和列車控制
——新的前沿領域

信號和列車控制
——新的前沿領域

美國國會和聯(lián)邦鐵路局認為,PTC主要屬于應對人為錯誤、預防事故的安全措施。然而,隨著鐵路公司努力爭取快速應用這種新型技術,鐵路行業(yè)供應商試圖使得PTC和CBTC具有更多功能。

帶著嘲諷卻又鄭重的表情,一家供應商的一位主管表示,“我們正在快速行動”。對于通信信號公司而言,伴隨準確列車控制(PTC)技術,以及與之相似的基于通信的列車控制(CBTC)技術,出現(xiàn)市場的流失和認真的創(chuàng)新。

鐵路公司正在快速行動,爭取在2015年12月31日前安裝PTC系統(tǒng),以便滿足2008年的《鐵路安全改進法案》規(guī)定的聯(lián)邦法定截止日期。許多鐵路公司無法滿足上述截止日期,正在申請延期,以便安撫國會和聯(lián)邦鐵路局。這些鐵路公司還在想方設法將這項缺乏資金的強制任務轉變?yōu)槭袌鰴C遇。

供應商認為這樣既符合客戶,又符合自身的利益。

西門子鐵路自動化業(yè)務部門總裁約翰·帕爾賈格(John Paljug)表示,“這種技術正在成為一種常態(tài),用于貨運和軌道交通的PTC正在成為現(xiàn)實。隨著PTC投入使用,人們開始思考:除了保證安全,PTC還能具有什么功能？”

對于帕爾賈格和其他人士,答案非常簡單:還能具有很多功能。

客運鐵路公司起到帶頭作用

美國客運鐵路運營商在一定意義上起到帶頭作用。2008年9月,加利福尼亞州查茲沃斯(Chatsworth)發(fā)生事故,南加州通勤鐵路(Metrolink)一名司機冒進信號,導致通勤列車與聯(lián)合太平洋鐵路公司列車相撞,造成25人死亡, 135人受傷,安裝PTC這項強制任務應運而生。南加州通勤鐵路今天已經(jīng)在部分線路上應用西屋制動公司的I-ETMS?互聯(lián)互通預測性列車防撞技術,承諾將會滿足聯(lián)邦法定截止日期,并且聲稱“將會成為首個滿足截至日期的美國區(qū)域客運鐵路公司。”

然而,阿爾斯通交通集團負責北美營銷和戰(zhàn)略規(guī)劃的副總裁斯科特·謝林(Scott Sherin)表示,美國國家鐵路客運(Amtrak)公司過去幾年都在東北走廊(NEC)上使用先進線路限速系統(tǒng)(ACSES),“盡管當時不叫PTC”,ACSES堪稱美國首個滿足PTC要求的系統(tǒng)。

謝林表示,ACSES使得Amtrak公司可以“提高阿西樂快線運行速度”,并且表示,“針對NEC,我們正和Amtrak公司合作,以便繼續(xù)使用ACSES II。此外,我們正和新澤西運輸公司合作”,新澤西運輸公司在NEC上運營很多列車,并且具有覆蓋全州的廣泛鐵路網(wǎng)絡。目前,阿爾斯通公司正在得到帕森斯交通集團(Parsons Transportation Group.)的協(xié)助。對于上述兩個鐵路運營商來說,除了保證安全之外,還有一個主要目標,就是提高吞吐量,大幅提高運量達到極限的NEC的運能。

此外,在紐約大都會地區(qū),西門子公司和龐巴迪交通公司組成的聯(lián)合體正在努力在美國兩個最大的區(qū)域/市郊鐵路系統(tǒng)(都會交通局(MTA)都會北部鐵路和長島鐵路)上安裝PTC系統(tǒng)。

西門子公司和龐巴迪公司將研發(fā)、測試、調試一個新的疊加PTC系統(tǒng),上述系統(tǒng)將采用分期交付的方式,應用在上述兩條鐵路大約700 mile(約1100km)線路和1 500輛車輛上。都會北部鐵路因為推遲應用PTC遭到嚴厲批評,有人認為如果如期應用PTC,可能避免2013年12月4日紐約州斯卜坦杜維爾(Spuyten Duyvil)(布朗克斯(Bronx))發(fā)生的事故,這場事故造成4人死亡。

西門子公司的帕爾賈格表示,上述設備“不是僅僅采用其他設計方法。根本來說,我們將在既有平臺上提供新的功能,例如,獲取聯(lián)鎖系統(tǒng)表示信息,并且將表示信息傳輸?shù)絇TC通道中”。

在MTA線路上,西門子公司/龐巴迪公司聯(lián)合體不是唯一的供應商。去年12月,安薩爾多信號系統(tǒng)和交通公司獲得一份長島鐵路信號合同,將負責長島鐵路蒙托克(Montauk)支線最北區(qū)段(位于紐約州、全長45 km的升級區(qū)段斯帕奧克(Speonk)—蒙托克段)的設備供貨。安薩爾多信號系統(tǒng)和交通公司將負責一個新的基于安全微處理器聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的設計和供貨工作,上述工作屬于長島鐵路上述區(qū)段的信號系統(tǒng)改造項目的組成部分,上述區(qū)段屬于非信號機控制區(qū)域和信號機控制區(qū)域之間的過渡區(qū)段。

安薩爾多信號系統(tǒng)和交通公司表示,“上述系統(tǒng)采用雙系結構,既可以實現(xiàn)ACSES功能,又可以實現(xiàn)I-ETMS功能,以便同時滿足市郊鐵路和貨運鐵路要求。在一個‘盒子’中具有雙系結構,是安薩爾多信號系統(tǒng)和交通公司MicroLok?II聯(lián)鎖平臺的一個主要優(yōu)勢”。

追求覆蓋全國市場

2013年1月,在位于美國東部的馬里蘭州,公共項目委員會批準一份價值1 300萬美元的合同。西屋制動公司的子公司西屋鐵路電子(Wabtec Railway Electronics)公司將負責在32輛MARC機車和30節(jié)帶司機室的控制車上安裝PTC系統(tǒng),上述機車和控制車將在Amtrak公司或者CSX公司擁有的線路上運行。

在位于美國西部的西雅圖,西屋制動公司獲得西雅圖海灣交通局(Sound Transit)的項目,將負責82 mile(約132km)區(qū)域鐵路的PTC系統(tǒng)設計、安裝、測試和調試,上述線路連接位于華盛頓州的埃弗雷特(Everett)、西雅圖和塔科馬港(Tacoma)。西屋制動公司將負責I-ETMS?設備供貨和16輛機車和18節(jié)帶司機室的控制車的設備安裝,并且負責信號設計和通信設備供貨、繪圖和系統(tǒng)集成。上述系統(tǒng)將與海灣交通局運營1級鐵路正在應用的PTC系統(tǒng)實現(xiàn)完全互聯(lián)互通。

此外,西屋鐵路電子公司獲得阿拉斯加鐵路公司的項目,負責為525 mile(約845km)受控線路提供PTC設備和服務,包括CAD(計算機輔助調度)和后臺系統(tǒng),上述線路用于貨運服務和定期運營的客運服務。此外,西屋制動公司將負責上述線路I-ETMS?設備供貨和54輛機車的所有PTC車載部件的設備安裝。此外,西屋制動公司的工作范圍包括列車管理和調度系統(tǒng)(TMDS?),用于CTC(調度集中系統(tǒng))的CAD系統(tǒng)和用于所有領域的TWC(線路安全保證控制系統(tǒng))的安裝,以及I-ETMS?和西屋制動公司后臺系統(tǒng)的集成。

西屋制動公司表示,盡管阿拉斯加鐵路公司獨立運營,并未與北美鐵路網(wǎng)絡連接,阿拉斯加鐵路公司的新的PTC系統(tǒng)將與附近的美國1級鐵路正在應用的PTC系統(tǒng)實現(xiàn)完全互聯(lián)互通。

2013年8月,阿拉斯加鐵路公司將PTC應用合同的第二部分授予萊茵集團交通事業(yè)部下屬鐵路安全咨詢部(TüV RSC)。TüV RSC將對于研發(fā)和應用提供支持。

還有尚未完成工作

國會通過2008年《鐵路安全改進法案》的時候,軌道交通系統(tǒng)并非主要關注領域。但是,這種情況并未阻止美國各個都會交通局開始研究或者繼續(xù)研究基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC),西門子公司的帕爾賈格將CBTC戲稱為“用于都會交通的PTC”。帕爾賈格表示,紐約大都會交通局現(xiàn)在已經(jīng)將CBTC系統(tǒng)應用在L線(卡納西(Canarsie)線上,并且正在將CBTC系統(tǒng)安裝在7號線上。

帕爾賈格表示,上述系統(tǒng)和PTC的關系非常簡單:“CBTC用于優(yōu)化都會交通系統(tǒng)。PTC可為此進行演進。對于鐵路公司來說,兩者都是用于優(yōu)化運營?！?/p>

都會交通局自身同樣存在問題。2012年12月,馬薩諸塞州海灣交通局(MBTA)提出由于成本問題,推遲在波士頓的輕軌線綠線上安裝PTC設備,表示將有成本較低的替代設備。

供應商認為MBTA當時的決定是合理的,盡管MBTA在系統(tǒng)應用上現(xiàn)在仍然面臨困難。安薩爾多信號系統(tǒng)和交通公司表示,“安裝PTC的目的在于預防列車相撞以及脫軌,保護鐵路工人,小型鐵路公司(包括許多通勤公司)應該牢記,非常復雜的系統(tǒng)可能并不適合上述目的。鐵路公司必須意識到,在許多情況下,為了滿足上述要求,相比ITC標準定義的完全互聯(lián)互通的系統(tǒng),存在更加經(jīng)濟的解決方案。”

此外,帕爾賈格表示,“不要對于技術失去控制。我們提供的傳統(tǒng)系統(tǒng)安全并且經(jīng)濟。我并不認為其他系統(tǒng)過時或者較差。其中有些系統(tǒng)只是采用其他處理方式而已。為了克服這項缺乏資金的強制任務的消極因素,PTC(或CBTC)需要對于各種規(guī)模的用戶提供增值服務”。

（北京全路通信信號研究設計院有限公司 楊琦譯自《Railway Age》，2014年5月）