檢視列車自動停車系統的原始碼

'''列車自動停車系統'''（英語：Automatic Train Stop，縮寫：ATS）， 為日本鐵路事業中，上基本的上捷看著的行車保安裝置，並一般的定義為「強制共行車的列車停止的裝置」，以保障列車會當點著紅燈的鐵路號誌機前停落來。這廣為各類鐵路使用，佮自動列車警報裝置（AWS）雷同。

佇中國大陸的自動停車裝置以 ZTL 型自動停車裝置（類似 AWS）和 ZTS 型自動停車裝置（類似 ATS）為主，名稱無仝，原理類似。

==運作原理==

自動列車停止裝置的原理，是當列車經過訊號發射器時，超過訊號所容許的速度，甚至冒進停止訊號的情形，現此時 ATS 會啟動列車頂緊急制允，共列車擋咧，避免發生事故。

==日本鐵路公司落去用的 ATS==

===ATS-S 型（塗跤發射器型）===

現此時上基本的 ATS 為 ATS-S 型，這个形式每一个訊號燈前若是干焦離，攏會設一个會當變頻的訊號發射器。發射器一般會發出一百空三分之一百空五 kHz 的訊號，示意頭前為可前進的訊號。當前方訊號燈為紅燈（險阻）時，發射器就會自動發射一百三十 kHz 的訊號，列車通過的時，訊號會傳送到「車內警報裝置」，閣靠著警報器通知駕駛員確認，若駕駛員無法度佇五秒內確認，裝置會自動施行緊急制徐將列車停止。

除保障列車避免冒入去紅燈（險阻）訊號外，ATS-S 亦設有計時式速度檢查裝置。佇咧道叉前若干距離，設有一組兩个的地上訊號收發器，當列車通過第一个塗跤咧收發器的時，塗跤收發器會接收著車頂收發器不斷發出的一百空五 kHz 訊號，並啟動計時器。第二个塗跤收發器會佇預設時間值內，發出一百三十 kHz 的警報訊號。若列車佇預設時間值內通過第二收發器（表示車速傷懸）， 訊號也會當觸動車內警報裝置。

ATS-S 型的問題是：若列車司機確認了後但無視警報，列車袂得著進一步保障（自動停車）， 危險性可能有一个。

===ATS-S 改良形（ATS-Sx 形）===

佇只有警報機能的 S 形頂，佇全 JR 線加入即時停止機能，另外咧 JR 東海佮以西各社佮 JR 貨物嘛加入時間式速度照顧機能。

即時停止機能的話，即時揤落確認揤鈕解除警報，佇通過顯示停止的絕對號誌機並設的即時停止地上子（衝燈抑是誤出發）的彼个時陣，就會施行緊急制懲。車頂的時間式速度照顧機能是透過較兩个塗跤兜著的通過時間佮車頂計時器檢查的速度，速度超過時便會施行緊急制孵。

ATS-S 改良形於 JR 各社的稱呼佮受信機各有差。北海道旅客鐵道（JR 北海道）佮東日本的旅客鐵道（JR 東日本）這號做'''SN'''，東海旅客鐵道（JR 東海）為'''ST'''，西日本旅客鐵道（JR 西日本）是'''SW ( SW 二 )'''（車體標記做是 S）， 四國旅客鐵道（JR 四國）是'''SS（SS II）'''（部份的車體標記做是 SS）， 九州旅客鐵道（JR 九州）為'''SK'''（車體標記是 SK）， 日本貨物鐵道（JR 貨物）這號做'''SF'''。SN 形干焦設即時停止機能，SN 以外系統設有即時停止機能及追加車頂時間式速度照顧機能（車頂頭佇零更加五秒以內通過二个塗跤兜便會施行緊急制趨）。 而且 ST 形亦設列車番號送出機能。另外為著簡化車頂裝置的設計，SW 形比 ST 形省去矣列車番號送出機能，SK 形佮 SS 形嘛是仝款。SF 形當初為 SN 型機能，毋過其後加入車頂時速照查設備以對應 ST。此外，遠遠的所在上子佮即時停止塗跤兜發出的訊號做一百三十 kHz 和百二三 kHz 而且兩个通用、車頂懸繼續發出的訊號除 SN 型做一百空五 kHz 賰一百空三 kHz。
車體標示方面，JR 北海道為'''SN'''（S 和 N 是大文字，予四角形包圍）， JR 東日本為'''SN'''，JR 東海為'''ST'''（東海管內如不切換著 ATS-P 干焦絕對停止功能）， JR 西日本為'''S'''，JR 四國為'''SS'''抑是'''S'''，JR 九州為'''SK'''，JR 貨物為'''SF'''。

* * * *

===ATS-P 型（數位傳送制鋪曲線型）===

ATS-P 為較新型的 ATS 裝置，此裝置引入來「可前距離」（Distance-to-go）彼原理，車頂裝置會自動佇咧紅燈前算一條制允曲線，予列車佇任何速度攏會當及時實行制領，並佇紅燈進前停落來。

ATS-P 由一組訊號發射器組成，大約分佈置閉塞訊號燈前的三十、八十五、一百八十、六百公尺佮入站訊號燈前的二十五、五十、八十五、一百八十、兩百八十、六百公尺的軌道頂懸。這款發射器佮 ATS-S 型所使用的無仝，𪜶會當處理佮傳送大量的訊息。各發射器攏會當發出其位置佮頭前訊號燈的距離值、佮後一个發射器的距離值、訊號燈類別、訊號示象、曲線抑是講妻退速等的訊號電碼。

當前方訊號燈為紅燈的時陣，閉塞區間內所有發射器就會開始發射有關前方訊號燈的距離值，這个時陣列車通過上遠的六百公尺發射器，車頂裝置便開始算制馮曲線。車頂裝置會隨列車位置不斷更新制趨指示速度，而且即時檢查列車速度。當列車速度接近指示速度的時，裝置會以警告燈號佮聲音通知駕駛員施行閣較大制頒；超速時裝置會自動施行常用上大制趨將列車停止。若賰的發射器就用來閣較正位置，抑是當訊號示象轉變的時通知車頂裝置停止閣取消計算制響曲線。

====ATS-PN（無電源地上發射器方式 ATS-P）塗跤裝置====

ATS-PN 主要引入佇較低列車班次密度的鐵路區間，為著降低塗跤設備費用，攏無用編碼器；對列車頂懸的 → 塗跤發射器的傳遞訊號機能也就省略囉。初期無電源地上發射器只載有一个訊號指令；猶毋過，這馬會當支援上濟五个的訊號指令。

該裝置被省略的機能有：編碼器（EC）間通訊，車頂列車代號接收、光電傳輸、平交道柵欄放下定時等。

=====設置區間=====

* 川越線
* 武曉野線
* 日光線
* 烏山線
* 中央本線   : 懸尾站-鹽尻站中間（中央東線）
* 成田線
* 外房線
* 內房線
* 東金線
* 久留里線
* 八高線
* 五日市線
* 相模線
* 鶴見線
* 兩膨紗
* 上越線   : 高崎站-水上站
* 批越本線   : 高崎站-橫川站內底、ua-sá-bih ノ 井站-長野站中
* 鋪之井線（姨捨站至桑之原訊號場構內除外）
* 吐大線   : 松本站-北松本站間
* 鹿島線
* 它東線
* 他豆急行線   : 他東站-（ 片瀨白田站-它豆稻取站）鋪根磅空進前

====ATS-PT 形（JR 東海 ATS-P）====

替換 JR 東海佮名古屋臨海高速增加的 ATS-ST，二空一空年度開始引入。二空一二年二月全部在來線更新完成。

基本的結構佮 JR 伊彼社導入的 ATS-P 仝款，毋過車頂裝置袂使用定定用允言。
開啟駕駛台會先起動 ATS-ST，經過 ATS-P 塗跤的時陣會切換做 ATS-PT，佮伊的社的 ATS-P 仝款。

車輛標記做'''PT'''。

===ATS-Ps 形（變周地上子組合擋車曲線型）===

車輛標記做'''Ps'''。

===ATS-Dx ( DN ・ DK ・ DF ) 形===

====系統概愛====

由鐵道總研開發，包含講確保和 ATS-Sx 的機能交換性，車頂速度照顧，速度制限機能的新型 ATS-X 系統。為著減低成本佮省略塗跤裝置，引入車頂資料庫（車頂 DB）， 因為稱作 ATS-Dx。

==台灣鐵路管理局的 ATW / ATS==

台灣鐵路管理局（下簡稱臺鐵）過去共裝的 ATW / ATS（Automatic Train Warning & Automatic TrainStop）是由瑞典 Ericsson 公司（即後來的 Bombardier Transportation）所開發，台灣鐵路管理局佇一九七八年開始分階段佮區段所屬線路裝設 ATW / ATS 系統，並且二空空七年 ATP 系統完成安裝了後停用拆除。

臺鐵 ATW / ATS 系統屬於「定點式」列車防護系統，系統干焦列車行駛到特定的所在（行車的資訊點）接收地面感應器（Beacons）的行車的資訊，而且猶閣佇咧行車的資訊點上檢核列車是毋是超速抑是冒入去險阻號誌，並無法度親像 ATP 一般根據列車性能佮行駛距離持續監控列車車速到後一个資訊點閣較新的資訊。。

===JZA 七仔五十型 ATW / ATS 設備===

臺鐵的 JZA 七仔五十型 ATW / ATS 包含講地面的設備佮車頂裝置。

====地面設備====

地面設備包含塗跤感應器（Beacons，逐組包括 A、B 兩个感應器）、 DC / DC 換流器、複示繼電器等設施。

* 感應器（Beacons）

逐个列車資訊點包括一組感應器（Beacons）設佇鐵枝仔路中央，由 A、B 兩个感應器組成，分別傳送固定的資訊（A 感應器）猶閣有變動的號誌訊息（B 感應器）。 列車車頂裝置會當透過感應 A、B 兩个感應器的先後，判斷列車行車方向，並成為順序為 A→B 時，B 感測器的訊息才會予車頂的邏輯單元裝置所接受。其中，B 感應器負責傳送「號誌資訊」，因此必須透過電纜佮號誌相連結更新號誌資訊。A 感測器的功用是佇佮 B 感測器配套，便於判定列車行車方向，干焦傳輸固定的資訊，故毋免外部連接。若感測器運作所需要的電力，是透過車頂的設備感測器天線傳向塗跤感應器供應。

這款透過車頂裝備傳送感應器所需要能源，猶閣有行車資訊點上裝設「固定資訊」佮「變動資訊」感應器判定列車行車方向的模式，亦為台鐵後來引進的 ATP 系統（是因為 ETCS L 一標準備）使用的歐洲感應器（Euro Balise）所援用（猶毋過 Euro Balise 嘛會使干焦佇逐个行車的資訊點頂懸裝一个感應器，透過逐个行車的資訊點感應器的序號連貫，判定行車方向）。

感應器傳輸的訊息為八位元的電碼，包含四个訊息位元佮四个偵錯位元。訊息佮訊息之間閣以八位元的同步碼區隔，通好隔訊息開始佮結束。訊息結構為「訊息-仝步一-訊息-仝步二 . . .」。 A 感應器干焦傳送四配五 MHz 的固定資訊（訊號內容為一千一百十一一千一百十一）， 而且 B 感應器傳輸的訊號包含「停車」、「 警告」、「 通過」等的資訊。

* DC / DC 換流器

DC / DC 換流器是做號誌設備佮感應器的隔離介面，其實作用電壓匹配佮電源隔離（防止接地）。

* 複示繼電器若準地面感應器控制電纜長度超過七十五公尺的時，著愛加裝複示繼電器內底繼續，用防控制訊號受著交流電氣化的產生的諧波干擾。

====車頂裝置====

車頂裝置包含天線、傳送單元、邏輯單元、記錄單元、轉速計、緊急擋車活佮控制盤等設備。

* 車地訊號傳輸部分當列車通過感應器時，傳送單元經由天線向地面感應器（Beacons）傳送「能源」佮「仝步脈波」，啟動該組感應器。感應器閣向列車回應一組「串列訊息」。 列車佮地面間透過電磁感應的方式進行訊號傳達。

* 列車速度監控部份轉速計提供列車的「實際速度」。 邏輯單元分析傳輸單元接收的資訊進行分析、校對後，所以根據實際情形控制「緊急擋車活」、「 記錄單元」佮「控制盤」上的警鈴、表示燈等設備。

* ATS 控制盤

ATS 控制盤上設置有警示的燈號（包含「九十五黃燈」、「 五十五黃燈」、「 紅燈」佮「青燈」）、 列車莫開關、指揮揤鈕、釋放（解除）揤鈕、蜂鳴器佮確認揤鈕。

===運作方式===

====列車種毋通選定====

ATW / ATS 的車頂設備會當選擇列車種別。司機員咧啟動 ATW / ATS 系統時陣，會當透過「列車莫開關」選擇「Off（關起來）」、「 Freight（貨車）」 抑是「Express（客車）」。

====感應器裝設位置====

ATW 感應器裝設位置：佇咧「顯示六十 km / h 以下號誌機」之情形，為常用擋仔，即距離險阻號誌大約是一千五百公尺。佇咧「顯示中速（Y / Y）號誌機」之情形，距離險阻號誌大約是八百公尺（抑是一千公尺）。

ATS 感應器裝置位置：佇咧「進站號誌」抑是「防護號誌」之情形，是為號誌機前三百公尺（抑是百五公尺）處，預留列車冒進險阻號誌時啟動緊急擋車後列車趨走距離，降低列車冒入去造成衝突的風險。啊若佇咧「出站號誌」抑是「閉塞號誌」之情形，是離號誌機十五公尺處，起這个時陣追挵風險較低。

依實際裝設現場的情形，ATW 佮 ATS 會當共用感應器。比如講「主線出站號誌」（ATW 予袂停站通過列車使用）佮「中途閉塞號誌機」為 ATW / ATS 併設。

所以佇頭前有險阻號誌的時陣，列車會佇距離差不多一千五百公尺處（親像中速號誌機是八百抑是一千公尺所在）收著 ATW 訊號，對司機員進行警告猶閣依選擇的車種類別進行車速監控。如列車無於險阻號誌前三百抑是一百五十公尺（出站抑是閉塞號誌是為十五公尺）擋咧列車，則列車會收著 ATS 訊號閣啟動緊急擋車。

====地面感應器向列車傳輸訊號====

地面設備中的感應器（Beacons）透過控制電纜佮相對應的號誌連接，藉以控制感應器傳輸的電文內容為「停車」、「 警告」抑是「通過」等的資訊。佇列車行過車的資訊點的時，會透過車頂設備中的天線佮傳輸設備向感應器發送「能源」佮「仝步脈波」，對感應器供電佮啟動感應器。感應器閣共所對應的號誌的訊號以電文向車頂裝設備發送。車頂的設備會當透過感測 A、B 感應器的先後順序，判斷經過的感應器敢有佮其列車行駛方向相符，干焦感測的順序為 A、B 時，車頂邏輯設備才會分析 B 感測器傳輸的電文，閣照情況作出反應。

====自動警報（ATW）功能====

列車咧收著 ATW 資訊的時陣，表示盤會就起紅燈閣響起蜂鳴器警告司機員，司機員著愛佇咧四秒內揤落來「確認揤鈕」，若無就會啟動緊急擋仔。運轉手必須愛佇咧規定時間內減速至規定速限（客運列車應該佇二十秒內減速至九十五 km / h，貨運列車應在三十五秒內減速到五十五 km / h）。 佇咧查核車速頭前十秒，會以紅色的閃光通知司機員注意。

====自動停車（ATS）功能====

列車咧收著「停車」電文，車頂設備綴尾就會啟動自動擋車，佇車速較低十五 km / h 以下的時陣，司機員會當揤落來「解除揤鈕」解除自動擋仔繼續進前。

若因為運轉需求必須通過險阻號誌，司機員會當佇咧通過險阻號誌進前將車速降到十五 km / h 以下，並且揤落去「指揮揤鈕」後，佇二十秒內底伊十五 km / h 的速度通過感應器。佇遮揤落「指揮揤鈕」時蜂鳴器會發出警報，仝時計數器會記錄一改。指揮揤鈕佇揤落二十秒後會復原，因此若超過二十秒才通過感應器（現此時感應器猶原傳輸「停車」電文）， 會啟動緊急擋仔。

==使用狀況==

===日本===

日本旅客的鐵道（JR）集團屬下的鐵路線，包括川越線、武藏野線、中央線、成田線、外房線、內房線、八高線、五日市線、鶴見線、上越線等。

===其他的國家===

* 一八七八年法國成功研製頭一套列車自動停車裝置。
* 一八八空年俄國鐵路開始安裝機械式列車自動停車裝置。
* 英國佮美國佇一九二空年代，德國於一九三空年代，日本佇咧一九四空年代，中國大陸佇一九五空年代相連紲大量安裝列車自動停車裝置。
* 一九八空年代，自動停車裝置佇濟濟國家已經成做鐵路行車系統必須無可少的保證行車安全的技術設備之一。
* 臺鐵（佮 AWS 仝型，目前已經停用。）

==相關條目==

* 列車自動保護系統（ATP）
* 列車自動控制系統（ATC）
* 列車自動運轉系統（ATO）
* 列車自動警告系統（AWS）
* 中央控制行車（CTC）
* 定位停車裝置（TASC）

==註解==

==參考文獻==

* 台灣鐵路管理局，號誌設備概欲，九四年十月十二號。
* 鍾志成，列車安全防護系統的原理佮演進，台鐵季刊三百六十九期，頁一下仔。
* 公務出國報告資訊網交通部臺灣鐵路管理局去瑞典原廠接受自動列車防護系統教育訓練。
* 公務出國報告資訊網交通部鐵路改建工程局列車自動防護系統 ( ATP ) 訓練佮檢測。
* Anders Sjoberg , Automatic Train Control , L . M . Ericsson Review 一千九百八十一 , P . 二十二 .

==外部連結==

* 香港急行
* 鐵路科普—列車自動停車裝置

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