世界首个铁道数字控制系统在日本启动

　　

　　

　　已经沿用了100多年的列车运行控制系统即将刷新。试用该系统的正是在东日本大地震中受灾严重的宫城县仙石线(仙台—石卷，总长52公里)。

　　2011年10月10日，东日本铁路(JR东日本)把该线路中的一部份作为试行路段，推出全球首个基于数字无线通讯的列车运行控制系统。通过通讯设备，该系统可以把各列车掌握的位置信息汇集到一起，一方面方便做出调度指示，另一方面也可以大幅减少信号灯等地面设施。对此前中国铁路事故来说，列车的调度管理是问题的关键所在，而JR东日本此次把目光放大到全球，打算建立一个全新的系统。

　　“从列车间的间隔调整到对轨道岔口的控制，我们在新系统中都做了很大改变。这绝对是世界上最先进的列车运行控制系统”。负责新系统“ATACS”的马场裕一课长(JR东日本铁道业务本部电力网络部)在阐述新系统的创新性时这样强调道。

　　19世纪后半期以来的一百多年间，铁路安全运行一直靠把轨道分成复数区间，以不同列车不能驶入同一区间来防止相撞事故的发生。通过轨道上的电流显示，驾驶员可以确认特定区间内是否有列车运行。如果有列车正在运行的话，设置在地面的信号灯就会通知各列车的驾驶员不要驶入该区间，目前各国大多采用的是这种指示形式。但是利用这种控制系统不仅需要轨道中有电流，还需要信号灯的指示，这样，轨道周边就难免会有很多的配线和设备。但繁杂的露天设备不仅安装和维护费用高，也会常出现信号故障。“如何减少地面设备是铁路业多年来一直面对的课题”(马场裕一课长)。而且使用以前的系统时，即使和前面的列车有足够的距离，但是控制系统还是会通知你该区间内有列车正在运行而使你无法前行，

　　这也限制了列车的有效运行。此次研发的新系统从根本上突破了这一“瓶颈”。

　　首先，列车上的计算机会算出自己所在的位置。轨道中每隔一定距离设有已输入位置信息的小型装置“地上子”，列车在通过装有地上子的位置时，可根据列车在该基点的速度等计算出列车行驶到了哪个地点，从而，可把误差控制在0.5%以内。

　　以前保持列车间的间隔是通过信号灯来完成的，新系统则彻底进行了改变。列车可通过数字无线设备向设在站内的行驶点发送信息。行驶点会实时向列车传达前一列车的位置信息，列车可根据该位置信息和自身的加减速功能，保持适当距离行驶。

　　目前为止，因天气原因需要临时限制速度等指示都是通过驾驶员口头传达的，而新系统可以通过数字信息来传达该指示。此外，至今轨道上岔口的开闭与否都是通过地面设备对列车的检测来控制的，而新系统则不再需要信号灯的指示，通过无线装置就可以对自己的速度和所在位置进行控制。这样的新系统不仅大幅减少了地面设备，也使信息的传达变得更精确。

　　JR东日本于1995年成立开发团队，致力于新系统的技术研究。研究正值代表无线通信技术的互联网、手机等越来越普及、计算机处理性能越来越高之际。系统的基本概念并非首次提出，但是“为了完善安全问题，而提高了通讯设备的质量和性能”(JR东日本)。

　　此次引入新系统的是仙石线中从仙台的青叶道(仙台市)开往东盐釜(宫城县盐釜市)的长约18公里的路段。没有来自其他线路的列车，加之又是通勤路段，因此选择了此路段作为试行路段以便将来向首都圈引入该系统。该区间自1997年以来，也曾多次作为以实用性为测试目标的试行路段。

　　表:“ATACS”系统从开发到运行的过程

　　1995年

　　开始新系统“ATACS”的研发

　　1997年9月～1998年2月

　　第一次基础测试（仙石线）

　　2000年10月～2001年2月

　　第二次基础测试（同）

　　2003年10月～2005年2月

　　以实用性为目的进行了约1年半的试点实验

　　2007年度～2010年度

　　测试实用性、确认试验

　　2011年3月末

　　最初的首发预定期，受东日本大地震影响不得不延期

　　2011年9月25日

　　预定首发日，受台风影响再度延期

　　2011年10月10日

　　正式开始运行，采用控制列车间隔等基本功能

　　来年目标

　　开始采用控制轨道上岔口和临时调节速度的功能

　　今年春天，仙石线要使用的所有程序都在计算机等车载设备中设置完毕，地面设备的建设也全部完工。但是原定于3月末开始的首发受东日本大地震的影响不得不延期。

　　仙石线也遭受了海啸和地震的侵袭。沿海地区至今还有没修复好的路段。与新系统配套的天线发生变形、车站设备浸水等情况也多有发生。有的列车被冲走、有的搁置在轨道上。新系统的运行经过一系列的整治活动足足推迟了半年。

　　之后，推迟至9月25日的运行又因为台风再度延期。就这样，最终的首发日定为10月10日。新系统的运行方针是，先引入列车间隔控制等基本功能，明年开始加入速度限制和对铁道上岔口的控制功能。计划耗时一年以上详细评估改进，以便不久的将来在首都圈通勤路段能引入该系统。

　　欧洲等地也在全力推进利用无线通讯来控制铁路运行的研发。但是，“从控制运行间隔到控制轨道上岔口的开闭情况，还没有一个能包含如此多功能的新系统面世，这也变成了日本展示技术的机会。今后，只要是有兴趣的铁道运营商，无论国内外，都欢迎大家使用该系统”(加藤尚志，铁道业务本部电力网络部课长)。JR东日本希望新系统以这种开放的姿态面世。新技术能否提高铁路运行的安全系数、能否成为铁路安全管理中的新标准？非常值得期待。（中国贸促会电子信息行业分会供稿编译：王晨曦)

　　译自：2011年10月2日【日本】日经电子版