信号和列车控制——新的前沿领域

信号和列车控制
——新的前沿领域

美国国会和联邦铁路局认为,PTC主要属于应对人为错误、预防事故的安全措施。然而,随着铁路公司努力争取快速应用这种新型技术,铁路行业供应商试图使得PTC和CBTC具有更多功能。

带着嘲讽却又郑重的表情,一家供应商的一位主管表示,“我们正在快速行动”。对于通信信号公司而言,伴随准确列车控制(PTC)技术,以及与之相似的基于通信的列车控制(CBTC)技术,出现市场的流失和认真的创新。

铁路公司正在快速行动,争取在2015年12月31日前安装PTC系统,以便满足2008年的《铁路安全改进法案》规定的联邦法定截止日期。许多铁路公司无法满足上述截止日期,正在申请延期,以便安抚国会和联邦铁路局。这些铁路公司还在想方设法将这项缺乏资金的强制任务转变为市场机遇。

供应商认为这样既符合客户,又符合自身的利益。

西门子铁路自动化业务部门总裁约翰·帕尔贾格(John Paljug)表示,“这种技术正在成为一种常态,用于货运和轨道交通的PTC正在成为现实。随着PTC投入使用,人们开始思考:除了保证安全,PTC还能具有什么功能？”

对于帕尔贾格和其他人士,答案非常简单:还能具有很多功能。

客运铁路公司起到带头作用

美国客运铁路运营商在一定意义上起到带头作用。2008年9月,加利福尼亚州查兹沃斯(Chatsworth)发生事故,南加州通勤铁路(Metrolink)一名司机冒进信号,导致通勤列车与联合太平洋铁路公司列车相撞,造成25人死亡, 135人受伤,安装PTC这项强制任务应运而生。南加州通勤铁路今天已经在部分线路上应用西屋制动公司的I-ETMS®互联互通预测性列车防撞技术,承诺将会满足联邦法定截止日期,并且声称“将会成为首个满足截至日期的美国区域客运铁路公司。”

然而,阿尔斯通交通集团负责北美营销和战略规划的副总裁斯科特·谢林(Scott Sherin)表示,美国国家铁路客运(Amtrak)公司过去几年都在东北走廊(NEC)上使用先进线路限速系统(ACSES),“尽管当时不叫PTC”,ACSES堪称美国首个满足PTC要求的系统。

谢林表示,ACSES使得Amtrak公司可以“提高阿西乐快线运行速度”,并且表示,“针对NEC,我们正和Amtrak公司合作,以便继续使用ACSES II。此外,我们正和新泽西运输公司合作”,新泽西运输公司在NEC上运营很多列车,并且具有覆盖全州的广泛铁路网络。目前,阿尔斯通公司正在得到帕森斯交通集团(Parsons Transportation Group.)的协助。对于上述两个铁路运营商来说,除了保证安全之外,还有一个主要目标,就是提高吞吐量,大幅提高运量达到极限的NEC的运能。

此外,在纽约大都会地区,西门子公司和庞巴迪交通公司组成的联合体正在努力在美国两个最大的区域/市郊铁路系统(都会交通局(MTA)都会北部铁路和长岛铁路)上安装PTC系统。

西门子公司和庞巴迪公司将研发、测试、调试一个新的叠加PTC系统,上述系统将采用分期交付的方式,应用在上述两条铁路大约700 mile(约1100km)线路和1 500辆车辆上。都会北部铁路因为推迟应用PTC遭到严厉批评,有人认为如果如期应用PTC,可能避免2013年12月4日纽约州斯卜坦杜维尔(Spuyten Duyvil)(布朗克斯(Bronx))发生的事故,这场事故造成4人死亡。

西门子公司的帕尔贾格表示,上述设备“不是仅仅采用其他设计方法。根本来说,我们将在既有平台上提供新的功能,例如,获取联锁系统表示信息,并且将表示信息传输到PTC通道中”。

在MTA线路上,西门子公司/庞巴迪公司联合体不是唯一的供应商。去年12月,安萨尔多信号系统和交通公司获得一份长岛铁路信号合同,将负责长岛铁路蒙托克(Montauk)支线最北区段(位于纽约州、全长45 km的升级区段斯帕奥克(Speonk)—蒙托克段)的设备供货。安萨尔多信号系统和交通公司将负责一个新的基于安全微处理器联锁控制系统的设计和供货工作,上述工作属于长岛铁路上述区段的信号系统改造项目的组成部分,上述区段属于非信号机控制区域和信号机控制区域之间的过渡区段。

安萨尔多信号系统和交通公司表示,“上述系统采用双系结构,既可以实现ACSES功能,又可以实现I-ETMS功能,以便同时满足市郊铁路和货运铁路要求。在一个‘盒子’中具有双系结构,是安萨尔多信号系统和交通公司MicroLok®II联锁平台的一个主要优势”。

追求覆盖全国市场

2013年1月,在位于美国东部的马里兰州,公共项目委员会批准一份价值1 300万美元的合同。西屋制动公司的子公司西屋铁路电子(Wabtec Railway Electronics)公司将负责在32辆MARC机车和30节带司机室的控制车上安装PTC系统,上述机车和控制车将在Amtrak公司或者CSX公司拥有的线路上运行。

在位于美国西部的西雅图,西屋制动公司获得西雅图海湾交通局(Sound Transit)的项目,将负责82 mile(约132km)区域铁路的PTC系统设计、安装、测试和调试,上述线路连接位于华盛顿州的埃弗雷特(Everett)、西雅图和塔科马港(Tacoma)。西屋制动公司将负责I-ETMS®设备供货和16辆机车和18节带司机室的控制车的设备安装,并且负责信号设计和通信设备供货、绘图和系统集成。上述系统将与海湾交通局运营1级铁路正在应用的PTC系统实现完全互联互通。

此外,西屋铁路电子公司获得阿拉斯加铁路公司的项目,负责为525 mile(约845km)受控线路提供PTC设备和服务,包括CAD(计算机辅助调度)和后台系统,上述线路用于货运服务和定期运营的客运服务。此外,西屋制动公司将负责上述线路I-ETMS®设备供货和54辆机车的所有PTC车载部件的设备安装。此外,西屋制动公司的工作范围包括列车管理和调度系统(TMDS®),用于CTC(调度集中系统)的CAD系统和用于所有领域的TWC(线路安全保证控制系统)的安装,以及I-ETMS®和西屋制动公司后台系统的集成。

西屋制动公司表示,尽管阿拉斯加铁路公司独立运营,并未与北美铁路网络连接,阿拉斯加铁路公司的新的PTC系统将与附近的美国1级铁路正在应用的PTC系统实现完全互联互通。

2013年8月,阿拉斯加铁路公司将PTC应用合同的第二部分授予莱茵集团交通事业部下属铁路安全咨询部(TÜV RSC)。TÜV RSC将对于研发和应用提供支持。

还有尚未完成工作

国会通过2008年《铁路安全改进法案》的时候,轨道交通系统并非主要关注领域。但是,这种情况并未阻止美国各个都会交通局开始研究或者继续研究基于通信的列车控制系统(CBTC),西门子公司的帕尔贾格将CBTC戏称为“用于都会交通的PTC”。帕尔贾格表示,纽约大都会交通局现在已经将CBTC系统应用在L线(卡纳西(Canarsie)线上,并且正在将CBTC系统安装在7号线上。

帕尔贾格表示,上述系统和PTC的关系非常简单:“CBTC用于优化都会交通系统。PTC可为此进行演进。对于铁路公司来说,两者都是用于优化运营。”

都会交通局自身同样存在问题。2012年12月,马萨诸塞州海湾交通局(MBTA)提出由于成本问题,推迟在波士顿的轻轨线绿线上安装PTC设备,表示将有成本较低的替代设备。

供应商认为MBTA当时的决定是合理的,尽管MBTA在系统应用上现在仍然面临困难。安萨尔多信号系统和交通公司表示,“安装PTC的目的在于预防列车相撞以及脱轨,保护铁路工人,小型铁路公司(包括许多通勤公司)应该牢记,非常复杂的系统可能并不适合上述目的。铁路公司必须意识到,在许多情况下,为了满足上述要求,相比ITC标准定义的完全互联互通的系统,存在更加经济的解决方案。”

此外,帕尔贾格表示,“不要对于技术失去控制。我们提供的传统系统安全并且经济。我并不认为其他系统过时或者较差。其中有些系统只是采用其他处理方式而已。为了克服这项缺乏资金的强制任务的消极因素,PTC(或CBTC)需要对于各种规模的用户提供增值服务”。

（北京全路通信信号研究设计院有限公司 杨琦译自《Railway Age》，2014年5月）