從19世紀初英國開通世界第一條蒸汽火車鐵路開始，軌道運輸歷經200多年的發(fā)展，已經成為陸上交通最有效的運輸方式。如今，軌道產業(yè)走向自動化、智能化已成必然趨勢，未來智能軌道運輸系統(tǒng)在行車安全、運輸管理、旅客服務上扮演舉重若輕的角色，利用先進的管理決策、通訊及自動控制等技術，讓訊息的收集處理更有效率，借助物聯(lián)網與大數據應用，讓軌道運輸系統(tǒng)革新升級，確保軌道服務質量，而在其架構下，尤以旅客安全為重要課題。
本文將從臺灣目前最具先進智能軌道系統(tǒng)的臺北市政府公交工程局、交通部高速鐵路工程局，以及中華大學運輸科技與物流管理學系兼任教授張辰秋的角度，試圖分析智能軌道系統(tǒng)的關鍵要素，從中激發(fā)軌道營運之創(chuàng)新思維，進而催生新的應用技術服務。
4G通訊迎接智能軌道技術變革
軌道交通是城市運輸的主要動脈，在智能城市的大架構下，軌道運輸系統(tǒng)作為支撐城市經濟社會發(fā)展的基礎建設，肩負每日人流輸送轉運的重責大任，也間接推動城市的快速發(fā)展。
現任高雄市高階經營管理協(xié)會理事長張辰秋，同時也在中華大學教授相關課程，曾擔任前桃園捷運公司總經理、高雄捷運公司營運副總經理、臺北市政府捷運工程局機電系統(tǒng)工程處總工程司，現正致力推動CBTC通訊式列車控制（Communication-based Train Control），利用高解析技術偵測列車位置，并以4G通訊方式完成行車監(jiān)控功能，臺北捷運文湖線與桃園國際機場捷運線即采用此系統(tǒng)。4G通訊不但能乘載CBTC訊號，也能解決帶寬問題，適合高速移動，有助于影像傳輸的質量及穩(wěn)定性，因此，4G網絡的布建成為智能軌道運輸的重要推手。
布建4G小型基地臺
軌道系統(tǒng)若要達到訊號傳輸的穩(wěn)定性，必須優(yōu)化信號車載（Carborne）軟件，讓無線通信系統(tǒng)正常運作，同時強化信號設備的檢修和維護。4G的CBTC備援建置，除可做為現行的行車控制系統(tǒng)外，亦能將PIS（月臺信息系統(tǒng)）和監(jiān)控攝影機整合為單一系統(tǒng)做有效管理，讓監(jiān)控設備畫質更清晰，傳輸速度更快，有益于朝向可視化、語音化的操作平臺發(fā)展，借助統(tǒng)一集中管理，提供高效率、高質量的CBTC訊號，以維持通訊穩(wěn)定度。
而要維持無線傳輸的穩(wěn)定度，4G基地臺的普及是首要目標。然而建置一座4G基地臺需投入百萬元臺幣，即便臺灣通訊傳播委員會（NCC）于兩年前啟動臺灣4G建設大計，加速4G訊號涵蓋率，聯(lián)機質量卻不見改善。欲解決基地臺不足問題，替代之道是在車站、車體及軌道沿線布建小型4G基地臺，針對重要路段設置多點覆蓋，以防單一基地臺故障后不至于失去訊號。外部的小型基地臺數量建置足夠后，另外在車廂內部裝設無線傳輸設備，可支持GPS定位，作為車輛調度與行進軌跡的追蹤；此外，亦能將4G訊號轉換為Wi-Fi網絡，為乘客提供上網服務，甚至延伸為O2O（online to Offline）電子商務營銷模式，完成車上下單、下車取貨的貼心服務。
網絡管理單一化
張辰秋強調，智能型軌道運輸應該使用最精簡的人力，將其功能發(fā)揮至最大化，達到最完整的監(jiān)控功能。除了通訊，無人駕駛也是智能軌道運輸的必要元素，但無人駕駛需做配套措施，4G平臺可望達成完整監(jiān)控的目標。網絡管理單一化，規(guī)劃詳細的SOP流程，使操作人員確實明了如何處理、應付各種情況，這些都需要穩(wěn)定的網管系統(tǒng)。4G作為一種媒介，雖然不如有線訊號來得穩(wěn)定，但礙于有線網絡建置所費不貲，且會隨著時間推移產生線路老舊問題，4G網絡勢必成為整合通訊相關系統(tǒng)，形成高效率、可靠穩(wěn)定網絡管理的首選。
4G移動通訊讓軌道交通的各方面性能得以提升，提供更多樣化的服務內容，以及更簡易的操作管理。國際上軌道交通運輸已經迎來4G時代，未來對于數據傳輸、影像監(jiān)控等應用，將揭開無線網絡技術新篇章。
