2 │中│華│技│術│

140 │No.81│ January, 2009

專題報導

S P E C I A L R E P O R T

SUMMARY摘 要

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專題報導

壹、背景說明

　　不論是傳統鐵路或現代高速鐵路，營運首

重安全。為增進鐵路行車安全，提高列車行車

密度，運用號誌及行控設備，以集中控管列車

的運行秩序，為維護鐵路運轉安全的必要手

段。

　　而鐵路行車管理的核心在負責列車操作安

全的行車控制(管理)系統(Traffic Control System,

TCS)，拜現今電腦科技進步之賜，鐵路行車管

理除具有自動化控制的功能外，亦朝資訊化整

合作業的方向發展，舉凡與列車操作相關的各

種作業，從上游的列車排班(點)計畫作業，到下

游的車輛維修管理作業等，相關的作業資訊相

互介接引用，使列車的操作控管與營運管理的

作業連成一系，提昇整體營運成效。

　　列車安全運轉不能沒有號誌，鐵路號誌系統中以行車控制中心為監控列車安

全運轉的中樞；當鐵路的行車班次愈趨密集、列車停站方式愈益多樣，行車調度

的工作及列車監控任務愈加繁重。為達成列車安全操控、自動化與電腦化監控管

理目的，行車控制中心應具備完整之系統功能及軟硬體設備，方得發揮整合運作

功效。本文藉由日本新幹線系統的號誌設備，探討行車控制系統在列車運轉管理

上之架構及所含括之功能，俾以對鐵路號誌系統如何操控列車安全運轉作一概要

說明。　

　　因此藉探討鐵路行車控制系統(TCS)在行控

中心的監視和管理列車的諸多功能及作法，對

列車的行車管理作一概括介紹，以作為提昇鐵

路系統技術之研究參考。

貳、號誌與保安概念

　　在一般人的觀念裡鐵路運輸比公路及航空

運輸安全可靠，主要是鐵路運輸可以提供安

全、穩定與舒適的列車行駛，因此逐日建立了

旅客搭乘的信心與信賴。

　　但鐵路與公路駕駛不同，因列車在鋼輪/鋼

軌間與公路車輛輪胎/路面間的物理特性不同，

在煞車減速性能上亦有極大的差異，汽車因使

用膠輪行駛於柏油路面，其摩擦力大、煞車距

關鍵詞：號誌系統、行控中心、中央行車控制

台灣世曦工程顧問股份有限公司／工程授信專案／專案協理／蘇宗寶

台灣世曦工程顧問股份有限公司／工程授信專案／專案經理／包志強

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專題報導

離短，且方向盤操控容易，例如汽車在高速公

路以80~100km/hr的速度疾馳時，為了防止與前

車碰撞必須預留適當反應與煞車時間，保持約

50~100公尺左右的安全車距，由駕駛人安全操

控。

　　鐵路車輛使用鋼輪，只能在專有的鋼軌固

定行駛，其摩擦力較小，故煞車距離長，當有

多列車同時在軌道上運行時即很容易發生碰撞

等事故，因此當行車愈密集，路線上發生各種

狀況之機會愈多，若不作適當的管制，將易造

成人員疏忽、發生危險，造成運轉事故。列車

的事故往往造成旅客重大傷亡及國家社會的重

大損失，故在鐵路運轉安全的需求下，運用完

善的號誌系統以管理列車的運行秩序，為維護

鐵路運轉安全的關鍵。

　 　 以 高 速 鐵 路 為 例 ， 行 車 速 率 高 達

300~350km/hr時，正常煞車距離約需要6公里，

緊急煞車距離也需約4公里(以正常煞車-0.9m/

s2、緊急煞車-1.3m/s2估算)。當行車班次密

集，且最小班距必須達到3分鐘範圍內時，如

此速度下以一般傳統目視號誌操控列車運行已

不可能，且人為反應速度亦有所不及，故必須

以電子與電信傳送自動控制訊號方式，利用車

上機、道旁設施與中央監控設備系統性操作列

車，方能達到列車安全運轉的需求。為此，號

誌系統必須考慮以下之條件：

一、防止運行中列車與軌道上其他車輛碰撞。

二、號誌系統故障時仍能保護列車安全 (Fa i l - Safe)。

三、防止運行中之列車進入災害區域。

四、工作人員於路線上工作時，適當地封鎖

路線提供軌道工作人員保護。

五、於路線障礙區段控制列車於最高限速下

範圍內運轉。

六、偵測路線構件之各種狀況(如軌道道岔

之狀態)防範意外災害。

七、控制列車使依照排班(點)計畫運轉。

八、列車進車站時可以自動依程序操作，準

確停靠於指定之停靠位置。

九、路線故障時可以備用替代系統繼續安全

可靠的運轉。

十、具有自動故障診斷功能以協助維修人員

在最短時間內修復設備。

　　為達到上述功能需求，鐵路號誌系統必須

完整具備各項子系統及設備，如圖1所列舉，為

號誌系統的整體架構以及各子系統所含括之設

備。

　　而各項設備在系統中之佈設地點，包括列

車及沿線軌道、場站與行車控制中心等處所，

其軌道電路、車載設備、轉轍裝置與號誌機、

車站機房及行車控制中心配置之關係與資訊傳

遞之關聯，如圖2所示，由該圖可以看出在整

體號誌系統中行車控制中心(Operation Control

Center; OCC)內的設備正如同中樞神經之大腦，

舉凡列車之運轉管埋、計畫維修、災害防範、

系統安全監視與管控、旅客即時資訊提供等，

均在行車控制中心指揮及調度，圖3所示為台灣

高鐵的行車控制中心之一景。

設備/系統名稱 設備項目

號誌裝置 號誌機

標誌

號訊器

轉轍裝置 電動轉轍器

轉轍器電源控制架機房(車站)

繼電器架繼電連鎖裝置 機房(車站)

控制盤號誌機房(車站)

CTC 裝置 CTC裝置中央控制設備 中央控制室

控制盤

顯示盤

列車編號顯示裝置

號誌監視盤新

顯示盤幹 區域控制設備 車站、機廠

CTC訊號接收裝置線列車編號顯示器鐵

路 號誌監視盤

號 CTC裝置機房(車站)誌

裝置

編碼信號收發機

特殊機器架

編碼信號收發機機房(中間)

特殊機器架

列車編號收發機列車編號裝置 地上裝置

地上線圈、中繼器

車載線圈車載裝置

列車編號設定器、中繼器

ATC裝置 地上裝置 ATC地上裝置機房

AF 軌道電路軌道

加線式停車控制軌道電路

入侵偵測線圈

臨速控制盤號誌機房

車載裝置 ATC訊號接收器

受電器

電腦輔助交通控制系統(COMTRAC) 中央處理裝置行車控制中心

末端裝置車站、所等

軌道電路 AF軌道電路

分頻軌道電路

分倍頻軌道電路

號誌電纜資料傳輸網路

保安器

絕緣警報裝置機房

混觸偵測裝置

接地自動警報裝置

其他設備 編碼信號收發機代用閉塞裝置 機房(車站)

列車數計算器

列車偵測器

隧道警報控制架隧道警報裝置 機房

接近警報器

地上線圈地點偵測裝置 地上裝置

車載線圈車載裝置

地點偵測發訊器

列車防護開關列車防護裝置

入侵界線警報器

饋電分區控制裝置 變電所 饋電分區軌道控制電路收發器

饋電分區軌道控制電路

電源裝置 配電盤機房

整流器

蓄電器

軌道短路器基地保安設備

裝設處所

圖1 號誌系統架構圖

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參、行車控制中心

　　行車控制中心(Operation Control Center;

OCC)簡稱為行控中心，是鐵路整體系統的維

修調度、營運監視及行車控制中樞，主要設備

包含中央行車控制系統(Central Traffic Control

System, CTC)、人機操作介面、顯示設備、信號

傳送設備、通信設備以及電力監控(Supervisory

Control and Data Acquisition, SCADA)等設備，

其主要任務係監控系統全線運轉狀況，同時控

制鐵路列車行駛，包括設定所有主線上列車之

移動任務、號誌進路及轉轍器設備的動作；監

控全線列車運轉狀況、控制電力供應、監視可

能影響行車的各種因素，更有將各車站環境控

制及機電設備之監控信號等集中納於行控中心

監管者。控制中心各項功能簡述如下：

一、列車操作監控

　　行控中心內的CTC中央設備為列車系統監控

的核心，將鐵路全線之場、站號誌設備與轉撤

器等之操控透過通訊迴路集中到此統一管控，

CTC的主要任務在提供列車安全、可靠、準時的

運轉管理與控制。區域CTC設備則分別設置於各

車站的號誌設備機房，正常時全線上所有列車

的進路設定均交由中央行控中心之CTC以遙控方

式操作，而不需在各車站分別進行區域性的行

車控制。

　　CTC行控中心設備與車站設備及軌道設備

間之架構概念如圖4所示，CTC中央裝置以信號

通訊傳輸迴路，將行控中心的進路設定命令傳

達給CTC車站裝置，並接收從CTC車站裝置傳回

的現場設備狀況資訊。CTC中央設備以電腦系

統為資料處理及演算核心，電腦輔助交通控制

(Computer aided Traffic Control, COMTRAC)功能

概分為負責集中顯示列車位置、列車編號、進

路開通狀態的運轉資訊顯示系統(Man-Machine

Advanced Processor, MAP)，提供列車進路資訊

管理及控制的程式化進路控制系統(Programmed

Route Control, PRC)或稱自動進路設定系統

(Automatic Route Setting, ARS)，以及系統中的

時刻表資訊管理、事件資訊紀錄、列車運行追

蹤的資料處理電腦(Electronic Data Processing

Computer, EDP)等三大部分。

　　

　　行控中心中全景顯示面板由CTC系統提供資

料集中顯示全線列車位置、列車編號、進路的

開通狀態，以及沿線的風、雨、地震等各項資

訊。

　　CTC車站裝置與中央裝置成對，兩者以傳送

電路(CTC資料傳輸迴路)連結，以將中央裝置之

命令傳送至車站CTC裝置及車站的聯鎖控制裝

置，以控制道旁信號與轉轍設備。

　　圖4中從中央裝置傳至車站裝置之資訊稱為

控制資訊，供作列車運轉控制；從車站裝置傳

至中央裝置之資訊稱為顯示資訊，可提供列車

運轉狀態資訊。當行控中心進行某車站的進路

控制時，由控制台之操作員送出指令後，CTC中

央裝置即製作擁有列車進路控制之指令及受信

端位址資訊，經資料傳輸迴路傳送至該車站，

由該車站的CTC裝置接收、解讀後，將控制指令

轉往聯鎖裝置，再由聯鎖裝置操作轉轍器完成

進路設定動作，並顯示對應之行車號誌。

圖4 CTC系統架構

圖3 台灣高鐵行控中心

圖2 設備配置與控制流程

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　　當CTC中央裝置發生故障或現場有緊急事故

時，可於行控中心切換至車站控制模式，將列

車進路控制從CTC中央裝置切離，讓車站控制台

進行區域性控制。

　　行控中心控制桌配置依路線分段範圍而

定，以東北-上越新幹線中央控制室為例，圖5為

東北-上越新幹線的中央控制室，全線規劃有五

個控制台，依全線路徑劃分為五個工作責任區

域，各設一個控制桌負責維持列車之運行。控

制台所擔負之任務與工作項目非常多，例如當

某一路段發生不正常之狀況時，須設定列車速

限及通知列車修改速限。

二、通訊控制

　　行車控制中心(OCC)也包括對列車、車站及

維修基地之通訊。若有行駛中列車故障時，可

由OCC控制員聯絡維修控制中心並整合救援所需

之資源或車輛。

三、電力監控

　　電力控制，是經由各變電站電力遙控系統

將變電站之開關裝置集中由OCC監控，列車營運

時所需的25kV電力供應狀況，以及電力的緊急

隔離、調度與復原等，透過行控中心內人機界

面進行遠距離遙控及監視。

四、車站水電、環境控制

　　水電、環境控制係指建

築物之通風、消防、排水等

設施之監控，行控中心內透

過資訊系統將全線之設備狀

況與環境之資訊傳送至行控

中心，透過人機界面對車

站、建築物內的設施運作狀

況進行監控。當有設施異常

時，將警告訊號顯示在監控

螢幕上，以便由控制員依不

同的情形執行適當營運管制

及通報，同時進行異常狀況

的紀錄、調查或排除作業。

　　綜上，行控中心之作業，每日24小時皆

須有當值之控制員負責監視及處理所有不正常

之狀況。平時為收集及紀錄各項運轉資料之樞

紐，達成營運中心與總公司之資訊連接；當發

生意外事件時，行控中心將扮演指揮中心之角

色，擔任協調與聯繫所有車站與外部協助單位

(包括公關、警力、維修、消防及醫院等)的角

色，以即時採取一切必要之措施。

肆、中央行車控制系統

一、行車控制系統主要功能

　　行車控制中心負責列車交通控管的核心為

擔任電腦輔助交通控制(COMTRAC)的行車控制

(管理)系統(Traffic Control System, TCS)，該系統

為維護列車安全與穩定運轉之重要系統。CTC中

央裝置係以固定的週期，附上收件名稱依序呼

叫各車站裝置，被呼叫的車站裝置則向中央回

覆具有列車進路的開通狀態、或列車位置的相

關資訊，以及設備故障狀況與沿線的風、雨、

地震等各項資訊，這些資訊除由系統進一步演

算處理外，亦由全景顯示面板予以顯示，如圖6

所示為台灣高鐵的全景顯示板一角。

　　既有鐵路線CTC的行車控制(管理)系統(TCS)

建置及發展過程係循序漸進，隨著經驗與技術

的開發逐步發展，以日本東海道新幹線為例，

於1964年東京~大阪間開業時開始啟用CTC作為

全線列車中央控制管理，使當時日本國鐵列車

運行時間紊亂之情況立刻得到改善，同時大大

地提升了旅客服務品質(1964年列車平均誤點時

間1.19分，至2003年平均誤點時間0.1分)。列車

運轉管理系統則於1972年3月岡山站開業時開始

進行第一期之實用化，接著延伸到博多站時進

入第二期使用，其開發過程大致如下：

■ 1961年開始進行程式化進路控制之研究。

■ 1969年開始檢討電腦輔助交通控制系統

(Computer aided Traffic Control, COMTRAC)。

■ 1972年3月第一期做為東京~崗山間列車進路

控制系統開始啟用。

■ 1972年11月第一期做為東京~崗山間列車運轉

管理系統開始啟用。

■ 1974年11月第二期做為東京~崗山間列車運轉

管理系統開始啟用。

■ 1975年3月第二期做為東京~博多間列車運轉

管理系統開始啟用。

■ 1981年8月第三期做為東北上越線列車運行情

報系統開始啟用。

■ 1982年2月第三期做為東北上越線列車進路控

制系統開始啟用。

■ 1985年2月第四期做為東海山陽線列車運轉管

理系統第二期更新。

　　其後隨著鐵路及電腦設備與軟體的發展，

系統經過不斷的改善與開發而晉級成如今之規

模。

　　就以日本新幹線系統的列車運轉管理為

例，行車控制系統主要應包括的功能有：

■ 進路控制全自動化

　　透過CTC取得列車資訊，並隨時掌握各列車

之位置，進而根據列車時刻表，於適當時機進

行自動進路設定。

■ 列車運行及設備監視狀況的顯示

　　行車控制將根據輸入於電腦的各列車的運

行條件(各車站的到/發時間、到/發軌道及列車順

序)，以控制台的電腦螢幕畫面來監視所有運行

中的列車狀況，並且能夠以鍵盤與滑鼠的手動

操作方式來進行進路設定。除此之外，在電腦

螢幕中也會顯示出號誌通訊或電力等各種設備

的狀況。

圖6 全景顯示面板顯示鐵路全線運轉情形

圖5 東北-上越新幹線行控中心之配置

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■ 列車時刻表混亂時的行車調度支援

　　當列車未按照列車時刻表運行時，將發出

發車順序或變更待避等與調度有關的警訊，並

且依據控制元所指示的條件來預測行車狀況，

同時輸出訊息於螢幕畫面或印表機，協助繁雜

的行車調度整理作業。

■ 行車計畫的製作和傳達

　　自動製作出行車實績與行車計畫對照之運

行圖。

■ 即時列車運行資料提供車站旅客資訊服務

　　將列車即時資料(列車班次、列車位置、資

訊時間等)以及在後續的行車計畫之變更和列車

準誤點資訊等，傳送到各車站的旅客資訊系統

(PIS)裝置。

二、日本新幹線的行車控制系統內容　　

　　為達上述自動化功能，日本新幹線行車控

制系統依功能模組，可劃分為包括自動進路設

定系統(ARS)、列車運行情報系統(TDS)、自動

列車運行圖系統(ADS)與列車運行表管理系統

(TLMS)等四大次系統。各次系統的功能及資訊

流程示意如圖7所示，簡介如下：

■ 列車運行情報系統功能

　　列車運行情報系統(Train Describer System,

TDS)係用以偵測並提供列車運行位置與狀態資

訊至相關控制系統與控制人員之模組。TDS具有

偵測列車運行位置並將此資訊傳輸至列車控制

系統通用控制台伺服器、全景顯示板工作站與

TD顯示伺服器之功能。功能內容如下：

(一)列車情報追蹤

　　列車情報追蹤功能主要是將來自於

自動進路設定系統(ARS)與號誌遙測系

統(Signaling Telemetry System)送來之列

車編號設定入列車編號顯示埠中。其原

理係依據軌道電路狀況與進路狀況的追

蹤，當偵測到列車經過位置檢知點時，

即將該列車編號轉送至下一個列車編號

顯示埠。當列車通過位置檢知點鄰近，

由連續區間的軌道電路狀態改變次序，

檢查是否符合列車通過時之預設變化次

序，即能即時判斷此通過列車追蹤次序

是否正確。

　　列車檢知點包括列車編號檢知點(N

點)、車站接近檢知點(R點)、場內進入檢

知點(H點)、停車股道檢知點(I點)、出發

進路檢知點(L點)，在軌道上的佈設位置

示意如圖8。

(二)人工設定列車號碼

　　顯示在螢幕上之列車編號可由控制

人員設定、變更或修正。系統作業方

式：

1. 設定新編號

當一非自動進路設定(Non-ARS)之列車，

如臨時加開之列車，欲加入主線運轉

時，在運轉前須先經列車編號之設定。

列車編號之輸入與確認須由控制員為

之，在使用自動進路設定功能時必須先

確認列車編號是否正確。

2. 通報至自動進路設定次系統

列車編號修正資訊須傳送至ARS，以確實

反映列車自動進路控制所需的列車位置

資訊，列車編號修正需求資訊將經由號

誌遙測系統傳送至列車自動控制(ATC)系

統。

(三)監控不正常狀況及發出警告

　　當列車運轉管理設備或道旁設施偵

測到不正常狀態時，提供人機操作界面

的控制螢幕即依號誌遙測系統送來之資

訊(例如災害警告資訊、設備失敗資訊、

列車保安系統之作動)送出警告訊息、產

生警告數據並立即傳送至共通事件資料

庫伺服器(CEDS)予以紀錄。

(四)線上文字信息交換

　　由控制員輸入之文字信息分別在行

控中心(OCC)之通用控制台(UC)、車站控

制室(SCR)及基地控制室(DCR)三方之列車

情報顯示幕(TDRD)。

(五)運轉時間計算

　　臨時速限之資訊係從號誌遙測系統

取得，而車站間之最少運轉時間則根據

臨時速限資訊下各列車種別、使用股道

與行車方向計算。計算結果傳送至自動

運行圖次系統(ADS)、自動進路設定次系

統(ARS)與共用檔案伺服器(CFS)；當偵測

到臨時速限改變資訊之時點時，運轉時

間計算功能即刻啟動。

(六)來自其他系統之資訊交換

1. 接收其他系統之資訊

A.從號誌遙測系統傳來的：有關進路控制

設施之狀態、與運轉管理及道旁設施之

狀態、車站月台列車編號接收器、及機

廠進入正線前轉移軌(transfer track)的列

車編號接收器等的資訊。

B.從電力遙控系統傳來的：電車線電力供

電情形及設備狀態資訊。

C.從ARS傳來的列車運轉時刻表資訊、從

維修管理資訊系統(MMIS)經由共用檔案

圖8 列車位置檢知點 圖7 行車控制系統功能及資訊流程圖 圖7 行車控制系統功能及資訊流程圖

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ST A D B E B C B(extra)

Taipei Dep. 18:00:00 18:03:30 18:19:45 18:23:15 18:40:00 18:51:30 18:55:00

Panchiao Arri. 18:05:15 18:10:00 18:26:15 18:29:45 18:46:30 18:58:00 19:01:30

Dep. 18:05:15 18:12:00 18:28:15 18:31:45 18:48:30 19:00:00 19:07:15

Taoyuan Arri. 18:13:45 18:23:15 18:37:15 18:43:00 18:57:30 19:09:00 19:16:15

Dep. 18:13:45 18:25:15 18:37:15 18:45:00 18:57:30 19:09:00 19:16:15

Hsinchu Arri. 18:20:30 18:36:15 18:44:00 18:56:00 19:04:15 19:15:45 19:23:00

Dep. 18:20:30 18:38:15 18:44:00 18:58:00 19:04:15 19:15:45 19:23:00

Taichung Arri. 18:40:00 19:02:15 19:05:30 19:22:00 19:25:45 19:37:15 19:44:30

Dep. 18:40:00 19:12:00 19:08:30 19:28:45 19:41:15 19:47:30

Chiayi Arri. 18:57:45 19:34:00 19:28:30 19:48:45 20:03:15 20:07:30

Dep. 18:57:45 19:36:00 19:28:30 19:48:45 20:10:00 20:07:30

Tainan Arri. 19:10:30 19:53:15 19:41:15 20:01:30 20:27:15 20:20:15

Dep. 19:10:30 19:55:15 19:41:15 20:01:30 20:29:15 20:20:15

Kaohsiung Arri. 19:20:00 20:07:15 19:50:45 20:11:00 20:41:15 20:29:45

車種 區間快 區間車E 自強P 莒光E 區間快 自強P 區間車E 區間快 區間車E

(車次) (3105) (2113) (1017) (54) (3109) (1151) (2563) (3084) (2756)

汐止10:23.0 10:28.0 10:39.5 10:44.5 10:49.5 11:04.5 11:01.5 11:11.5 11:05.5

10:23.5 10:28.5 10:39.5 10:46.5 10:50.0 11:04.5 11:02.5 11:12.0 11:06.5

汐科10:27.5 10:32.0 10:41.5 10:49.5 10:53.0 11:06.5 11:06.5 11:15.0 11:10.5

10:28.0 10:32.5 10:41.5 10:49.5 10:53.0 11:06.5 11:07.0 11:15.0 11:11.0

南港10:34.0 10:38.5 10:45.5 10:53.5 10:58.0 11:10.5 11:13.0 11:20.0 11:17.0

10:34.5 10:39.5 10:45.5 10:53.5 10:58.5 11:10.5 11:13.5 11:20.5 11:25.0

松山10:39.0 10:44.0 10:49.0 10:57.5 11:03.0 11:14.0 11:18.0 11:25.0 11:30.0

10:40.0 10:45.0 10:50.0 10:58.5 11:04.0 11:15.0 11:19.0 11:26.0 11:31.0

台北10:46.0 10:51.0 10:56.0 11:06.0 11:10.0 11:21.0 11:25.0 11:32.0 11:37.0

10:50.0 10:55.0 11:00.0 11:10.0 11:15.0 11:25.0 11:30.0 11:35.0 11:40.0

萬華10:55.0 11:00.0 11:04.0 11:14.0 11:20.0 11:29.0 11:35.0 11:40.0 11:45.0

10:55.5 11:00.5 11:04.0 11:14.0 11:20.5 11:29.0 11:35.5 11:40.5 11:45.5

板橋 11:01.5 11:06.0 11:09.0 11:19.5 11:26.5 11:34.0 11:41.5 11:47.0 11:51.511:02.5 11:14.5 11:11.5 11:21.0 11:27.5 11:36.0 11:42.5 11:48.0 11:53.0

伺服器(CFS)傳來的資訊，以及共通事件

資料庫伺服器(CEDS)傳來的使用者系統登

錄及登出資訊。

2. 送至其他系統之資訊

包括送至ARS之列車運轉情報資訊、送

至列車情報顯示幕(TDRD)伺服器之列車

運轉情報資訊、送至自動列車運行圖系

統(ADS)反應臨時速限之站間運行時間資

訊、送至共用檔案伺服器(CFS)反應臨時

速限之站間運行時間資訊、送至電力監

控(SCADA)之列車位置資訊、送至共通事

件資料庫伺服器(CEDS)之事件資料記錄與

警告訊息。

■ 自動進路設定功能

　　自動進路設定系統(ARS)可在最少的操作干

擾下，以最有效率的方法由系統自動設定列車

運行進路，並確保當列車時刻表受到擾亂時，

列車誤點減至最少。除自動功能外，控制員仍

可選擇改採人工設定。自動進路設定系統的功

用係依據號誌遙測系統與現行時刻表傳來之資

訊，自動設定起訖端點間主線上所有列車進

路，同時將設定情形自動送至顯示幕上顯示，

如圖9所示。

自動進路設定系統所含括的作業如下：

(一)列車進路設定

　　列車自動進路設定系統依據自列車

時刻表管理系統中所獲得的時刻表資

料，追蹤列車，並自動設定列車進路，

調整避免列車可能之追撞。在特殊或異

常狀況下可切換為「行控中心控制」或

「就地控制」(如於車站號誌機房)模式

並選擇由系統自動設定進路或由人工設

定進路，並可依據列車運行之狀況調整

時刻表。此外，為了掌握全線的自然環

境狀況，並使列車不受風、雨、地震等

災害的影響，依照規定的作業程序進行

運轉管制與監控。若有突發事故，隨時

進行設定待避車站、抵達與發車站的變

更、運轉順序的變更、列車控制、臨時

列車調度與安排等，以確保鐵路之正常

運作。

　　自動進路設定系統必須具備以下各

項功能：

1. 可控制任何已設定自起站到終點站排

班行程之列車。

2. 可自動改變指定列車班次行程，其方

法為改變列車編號，並於變更列車排班

計畫時附帶有警示信號。

3. 可調整列車進路衝突，降低列車因未

依排班計畫運行造成之誤點。

4. 可檢查並修正軌道電路與計軸器之運

轉次序。

5. 於號誌裝置部分故障時得有適當的運

轉餘裕。

　　進路係以閉塞區間標誌、基地號誌

機、調車號誌機或備用號誌機作為起

點，以閉塞區間標誌、基地號誌機、調

車號誌機、備用號誌機、調車界線標

誌、止衝擋標誌作為終點。進路由列車

控制員設定，設定前須確認被設定之進

路未施行保護或衝突管制、無月台列車

禁止移動或禁止進路設定被作用。進路

必須於授權列車運轉或調車前設定完

成，進路經設定並鎖定後，列車控制員

須確認進路設定已顯示，且未有衝突或

相反之進路。

(二)列車追蹤管理

　　為了對適當列車做精確的運行進路

設定，ARS須能追蹤列車運行位置，此追

蹤功能同時須能計算出列車運行結果。

其功能包括號誌遙測系統資訊之取得、

列車位置更新、列車運轉結果之時間紀

錄(誤點時間)以及將資訊送至其他系統

等。

(三)現行時刻表(Current Timetable)管理

　　現行時刻表是用作當天之自動進路

設定的時刻表，它有當天(24小時)之列車

運行時分資訊與列車使用路徑資訊，包

括每天變更程序、現行時刻表修改。時

刻表資訊包括各列車班次編號、行經車

站、各站的到離站時刻等，如表1所示為

以台灣高鐵為例之列車時刻表，表2為以

台鐵為例之列車時刻表。

圖9 列車設定之顯示

註：表中A、B、C…表列車班次。

表2 以台鐵為例之列車時刻

表1 以台灣高鐵為例之列車時刻

2

152 │No.81│ January, 2009

專題報導

2

No.81│ January, 2009 │153

專題報導

■ 列車運行表管理系統

　　列車運行表管理系統(Train List Management

System, TLMS)可被定義為自動進路設定系統

(ARS)之次設定功能，用以將行車控制(管理)系

統(TCS)上游辦理行車計畫的操作維修管理資訊

系統(MMIS)經共用檔案伺服器(CFS)傳來之時刻

表數據於運轉前先行編篡分類，並將其中一組

送至自動進路設定系統(ARS)，以供列車運轉控

制。時刻表包括中/短期時刻表、日時刻表(當日

及往後3天)、臨時時刻表、備用時刻表。

■ 自動列車運行圖系統功能

　　自動列車運行圖系統Automatic Diagram

System,ADS)將各班次列車

於不同時間所在之位置、

使用之股道及任務之編組

等資訊，以車站(場)及里

程為縱軸，時間刻度為橫

軸表示在一張圖上，如圖

10。運行圖為列車運行

軌跡之時空圖，可方便運

轉人員藉由圖面檢視來了

解各列車之行車計畫及在

某一時間預期列車所在位

置，以作適當之列車運轉

管理。自動列車運行圖系

統可依據計畫排班表、列

車實際運轉實績及預測列車運行軌跡自動繪出

列車運行圖，此圖將顯示於控制台之螢幕上，

且當系統預測列車將誤點時給予預警，以通知

列車加速追趕行程恢復準點。TDS之輸入資訊

係從列車管理系統(TLMS)及列車運行追蹤系統

(TDS)擷取資訊作為繪製圖形之數據資料，當列

車發生誤點時可顯示警訊通知控制人員迅速處

理。

　　列車運行圖可同時或分層表示計畫運行

圖、列車實際運行圖、列車預測運行圖。計畫

運行圖係依據由自動進路設定系統(ARS)傳送之

「現在列車時刻表」繪出各班列車之計畫運行

曲線(軌跡))；列車實際運行圖係依據由自動進

路設定系統取得之列車實際運轉結果(實際到/離

站時間)繪出各班列車之實際運行軌跡；列車預

定運行圖係在系統依據列車運轉最小時隔及限

制條件下推測列車將運轉之結果及其後續可能

之運行時刻繪出軌跡。

　　當軌道路段計畫在某一段時間作維修保養

時，則在軌跡圖上以空白期間(White Period)表

示，在此空白期間列車須以調度模式運轉。

伍、結語

　　以上僅對鐵路行車控制系統之主要功能做

概要的敘述，事實上行車控制系統還有一項極

重要互為搭配的管理系統，即管理資訊系統

(MIS)，該系統係統合各項管理功能之資訊系統

總稱，包括維修管理資訊系統(MMIS)與運轉管

理資訊系統(OMIS)，這是一個極為龐大的管理

資訊系統，除前述功能外，舉凡列車之維修管

理、列車之運用管理、備品之管理、路線之維

修、設備之管理等，均整合為一平台，堪稱鐵

路營運管理之重心。在今日講求效率與成本之

環境下，此一完整的管理系統，相信可在激烈

競爭的交通運輸市場中，發揮經營效益、佔居

領先優勢。

　　反觀國內市場環境，台灣電腦、資訊產業

技術精進，若發展及整合軌道運輸業所需之營

運管理系統，並與CTC系統資訊介接應用，延伸

電腦化管理作業的應用，當可發揮資訊整合乘

數效果，亦符合事業發展長遠效益目標。

參考文獻

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圖10 自動列車運行圖 6.張有恆、蘇昭旭著，「現代軌道運輸」人人出