信號(hào)和列車(chē)控制
——新的前沿領(lǐng)域

美國(guó)國(guó)會(huì)和聯(lián)邦鐵路局認(rèn)為,PTC主要屬于應(yīng)對(duì)人為錯(cuò)誤、預(yù)防事故的安全措施。然而,隨著鐵路公司努力爭(zhēng)取快速應(yīng)用這種新型技術(shù),鐵路行業(yè)供應(yīng)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(yīng)商的一位主管表示,“我們正在快速行動(dòng)”。對(duì)于通信信號(hào)公司而言,伴隨準(zhǔn)確列車(chē)控制(PTC)技術(shù),以及與之相似的基于通信的列車(chē)控制(CBTC)技術(shù),出現(xiàn)市場(chǎng)的流失和認(rèn)真的創(chuàng)新。

鐵路公司正在快速行動(dòng),爭(zhēng)取在2015年12月31日前安裝PTC系統(tǒng),以便滿(mǎn)足2008年的《鐵路安全改進(jìn)法案》規(guī)定的聯(lián)邦法定截止日期。許多鐵路公司無(wú)法滿(mǎn)足上述截止日期,正在申請(qǐng)延期,以便安撫國(guó)會(huì)和聯(lián)邦鐵路局。這些鐵路公司還在想方設(shè)法將這項(xiàng)缺乏資金的強(qiáng)制任務(wù)轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)機(jī)遇。

供應(yīng)商認(rèn)為這樣既符合客戶(hù),又符合自身的利益。

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

對(duì)于帕爾賈格和其他人士,答案非常簡(jiǎn)單:還能具有很多功能。

客運(yùn)鐵路公司起到帶頭作用

美國(guó)客運(yùn)鐵路運(yùn)營(yíng)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(jī)冒進(jìn)信號(hào),導(dǎo)致通勤列車(chē)與聯(lián)合太平洋鐵路公司列車(chē)相撞,造成25人死亡, 135人受傷,安裝PTC這項(xiàng)強(qiáng)制任務(wù)應(yīng)運(yùn)而生。南加州通勤鐵路今天已經(jīng)在部分線(xiàn)路上應(yīng)用西屋制動(dòng)公司的I-ETMS?互聯(lián)互通預(yù)測(cè)性列車(chē)防撞技術(shù),承諾將會(huì)滿(mǎn)足聯(lián)邦法定截止日期,并且聲稱(chēng)“將會(huì)成為首個(gè)滿(mǎn)足截至日期的美國(guó)區(qū)域客運(yùn)鐵路公司?！?/p>

然而,阿爾斯通交通集團(tuán)負(fù)責(zé)北美營(yíng)銷(xiāo)和戰(zhàn)略規(guī)劃的副總裁斯科特·謝林(Scott Sherin)表示,美國(guó)國(guó)家鐵路客運(yùn)(Amtrak)公司過(guò)去幾年都在東北走廊(NEC)上使用先進(jìn)線(xiàn)路限速系統(tǒng)(ACSES),“盡管當(dāng)時(shí)不叫PTC”,ACSES堪稱(chēng)美國(guó)首個(gè)滿(mǎn)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(lè)快線(xiàn)運(yùn)行速度”,并且表示,“針對(duì)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(yùn)輸公司合作”,新澤西運(yùn)輸公司在NEC上運(yùn)營(yíng)很多列車(chē),并且具有覆蓋全州的廣泛鐵路網(wǎng)絡(luò)。目前,阿爾斯通公司正在得到帕森斯交通集團(tuán)(Parsons Transportation Group.)的協(xié)助。對(duì)于上述兩個(gè)鐵路運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō),除了保證安全之外,還有一個(gè)主要目標(biāo),就是提高吞吐量,大幅提高運(yùn)量達(dá)到極限的NEC的運(yùn)能。

此外,在紐約大都會(huì)地區(qū),西門(mén)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(guó)兩個(gè)最大的區(qū)域/市郊鐵路系統(tǒng)(都會(huì)交通局(MTA)都會(huì)北部鐵路和長(zhǎng)島鐵路)上安裝PTC系統(tǒng)。

西門(mén)子公司和龐巴迪公司將研發(fā)、測(cè)試、調(diào)試一個(gè)新的疊加PTC系統(tǒng),上述系統(tǒng)將采用分期交付的方式,應(yīng)用在上述兩條鐵路大約700 mile(約1100km)線(xiàn)路和1 500輛車(chē)輛上。都會(huì)北部鐵路因?yàn)橥七t應(yīng)用PTC遭到嚴(yán)厲批評(píng),有人認(rèn)為如果如期應(yīng)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(chǎng)事故造成4人死亡。

西門(mén)子公司的帕爾賈格表示,上述設(shè)備“不是僅僅采用其他設(shè)計(jì)方法。根本來(lái)說(shuō),我們將在既有平臺(tái)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(xiàn)路上,西門(mén)子公司/龐巴迪公司聯(lián)合體不是唯一的供應(yīng)商。去年12月,安薩爾多信號(hào)系統(tǒng)和交通公司獲得一份長(zhǎng)島鐵路信號(hào)合同,將負(fù)責(zé)長(zhǎng)島鐵路蒙托克(Montauk)支線(xiàn)最北區(qū)段(位于紐約州、全長(zhǎng)45 km的升級(jí)區(qū)段斯帕奧克(Speonk)—蒙托克段)的設(shè)備供貨。安薩爾多信號(hào)系統(tǒng)和交通公司將負(fù)責(zé)一個(gè)新的基于安全微處理器聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和供貨工作,上述工作屬于長(zhǎng)島鐵路上述區(qū)段的信號(hào)系統(tǒng)改造項(xiàng)目的組成部分,上述區(qū)段屬于非信號(hào)機(jī)控制區(qū)域和信號(hào)機(jī)控制區(qū)域之間的過(guò)渡區(qū)段。

安薩爾多信號(hào)系統(tǒng)和交通公司表示,“上述系統(tǒng)采用雙系結(jié)構(gòu),既可以實(shí)現(xiàn)ACSES功能,又可以實(shí)現(xiàn)I-ETMS功能,以便同時(shí)滿(mǎn)足市郊鐵路和貨運(yùn)鐵路要求。在一個(gè)‘盒子’中具有雙系結(jié)構(gòu),是安薩爾多信號(hào)系統(tǒng)和交通公司MicroLok?II聯(lián)鎖平臺(tái)的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)”。

追求覆蓋全國(guó)市場(chǎng)

2013年1月,在位于美國(guó)東部的馬里蘭州,公共項(xiàng)目委員會(huì)批準(zhǔn)一份價(jià)值1 300萬(wàn)美元的合同。西屋制動(dòng)公司的子公司西屋鐵路電子(Wabtec Railway Electronics)公司將負(fù)責(zé)在32輛MARC機(jī)車(chē)和30節(jié)帶司機(jī)室的控制車(chē)上安裝PTC系統(tǒng),上述機(jī)車(chē)和控制車(chē)將在Amtrak公司或者CSX公司擁有的線(xiàn)路上運(yùn)行。

在位于美國(guó)西部的西雅圖,西屋制動(dòng)公司獲得西雅圖海灣交通局(Sound Transit)的項(xiàng)目,將負(fù)責(zé)82 mile(約132km)區(qū)域鐵路的PTC系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、測(cè)試和調(diào)試,上述線(xiàn)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(dòng)公司將負(fù)責(zé)I-ETMS?設(shè)備供貨和16輛機(jī)車(chē)和18節(jié)帶司機(jī)室的控制車(chē)的設(shè)備安裝,并且負(fù)責(zé)信號(hào)設(shè)計(jì)和通信設(shè)備供貨、繪圖和系統(tǒng)集成。上述系統(tǒng)將與海灣交通局運(yùn)營(yíng)1級(jí)鐵路正在應(yīng)用的PTC系統(tǒng)實(shí)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(xiàng)目,負(fù)責(zé)為525 mile(約845km)受控線(xiàn)路提供PTC設(shè)備和服務(wù),包括CAD(計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度)和后臺(tái)系統(tǒng),上述線(xiàn)路用于貨運(yùn)服務(wù)和定期運(yùn)營(yíng)的客運(yùn)服務(wù)。此外,西屋制動(dòng)公司將負(fù)責(zé)上述線(xiàn)路I-ETMS?設(shè)備供貨和54輛機(jī)車(chē)的所有PTC車(chē)載部件的設(shè)備安裝。此外,西屋制動(dòng)公司的工作范圍包括列車(chē)管理和調(diào)度系統(tǒng)(TMDS?),用于CTC(調(diào)度集中系統(tǒng))的CAD系統(tǒng)和用于所有領(lǐng)域的TWC(線(xiàn)路安全保證控制系統(tǒng))的安裝,以及I-ETMS?和西屋制動(dòng)公司后臺(tái)系統(tǒng)的集成。

西屋制動(dòng)公司表示,盡管阿拉斯加鐵路公司獨(dú)立運(yùn)營(yíng),并未與北美鐵路網(wǎng)絡(luò)連接,阿拉斯加鐵路公司的新的PTC系統(tǒng)將與附近的美國(guó)1級(jí)鐵路正在應(yīng)用的PTC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)完全互聯(lián)互通。

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

還有尚未完成工作

國(guó)會(huì)通過(guò)2008年《鐵路安全改進(jìn)法案》的時(shí)候,軌道交通系統(tǒng)并非主要關(guān)注領(lǐng)域。但是,這種情況并未阻止美國(guó)各個(gè)都會(huì)交通局開(kāi)始研究或者繼續(xù)研究基于通信的列車(chē)控制系統(tǒng)(CBTC),西門(mén)子公司的帕爾賈格將CBTC戲稱(chēng)為“用于都會(huì)交通的PTC”。帕爾賈格表示,紐約大都會(huì)交通局現(xiàn)在已經(jīng)將CBTC系統(tǒng)應(yīng)用在L線(xiàn)(卡納西(Canarsie)線(xiàn)上,并且正在將CBTC系統(tǒng)安裝在7號(hào)線(xiàn)上。

帕爾賈格表示,上述系統(tǒng)和PTC的關(guān)系非常簡(jiǎn)單:“CBTC用于優(yōu)化都會(huì)交通系統(tǒng)。PTC可為此進(jìn)行演進(jìn)。對(duì)于鐵路公司來(lái)說(shuō),兩者都是用于優(yōu)化運(yùn)營(yíng)?！?/p>

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

供應(yīng)商認(rèn)為MBTA當(dāng)時(shí)的決定是合理的,盡管MBTA在系統(tǒng)應(yīng)用上現(xiàn)在仍然面臨困難。安薩爾多信號(hào)系統(tǒng)和交通公司表示,“安裝PTC的目的在于預(yù)防列車(chē)相撞以及脫軌,保護(hù)鐵路工人,小型鐵路公司(包括許多通勤公司)應(yīng)該牢記,非常復(fù)雜的系統(tǒng)可能并不適合上述目的。鐵路公司必須意識(shí)到,在許多情況下,為了滿(mǎn)足上述要求,相比ITC標(biāo)準(zhǔn)定義的完全互聯(lián)互通的系統(tǒng),存在更加經(jīng)濟(jì)的解決方案?！?/p>

此外,帕爾賈格表示,“不要對(duì)于技術(shù)失去控制。我們提供的傳統(tǒng)系統(tǒng)安全并且經(jīng)濟(jì)。我并不認(rèn)為其他系統(tǒng)過(guò)時(shí)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(xiàng)缺乏資金的強(qiáng)制任務(wù)的消極因素,PTC(或CBTC)需要對(duì)于各種規(guī)模的用戶(hù)提供增值服務(wù)”。

（北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司 楊琦譯自《Railway Age》，2014年5月）