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威力工業攜手產業夥伴 推動軌道交通通訊IP化

中華軌道車輛工業發展協會的史文虎秘書長。

林稼弘﹧台北

眾多創新技術應運而生,改變消費大眾生活型態,連帶重塑產業遊戲規則;值此時刻,為智慧城市重要一環的軌道交通,不宜固守封閉架構,而應與時俱進朝向IP化發展。

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台北市政府捷運工程局機電系統工程處處長劉秋樑表示,綜觀軌道核心機電系統,通訊系統為箇中骨幹,項下包含TETRA無線電系統、光纖傳輸系統、旅客資訊顯示系統、廣播系統、列車通訊系統等。

身為IEC鐵道委員會成員的威力工業(ORing),日前與中華軌道車輛工業發展協會攜手舉辦「展望未來-軌道交通通訊應用新趨勢論壇」,吸引將近百位業界先進共襄盛舉。

伴隨都會化發展、節能減碳意識抬頭,使軌道運輸系統備受民眾倚重,導致運量攀高,惟民眾對運輸服務品質的要求日益提升,格外重視搭乘舒適度與運輸安全及資訊服務需求;倘若軌道業者一味沿襲傳統列車控制系統,任由各個封閉子系統獨立運作,唯恐礙於資料不透通及系統整合不完善,無法滿足乘客期望。

因此列車通訊IP化,已成為不可逆趨勢,但推動過程中難免遭遇諸多考驗;有鑑於此,身為IEC鐵道委員會成員的威力工業(ORing),日前與中華軌道車輛工業發展協會攜手舉辦「展望未來-軌道交通通訊應用新趨勢論壇」,希冀協助軌道業者克服挑戰,加速實現智慧列車願景。

活動一開始,此次代表中華軌道車輛工業發展協會的史文虎秘書長表示,感謝威力工業網路能舉辦這次活動,期許論壇能促進各界交流,繼而達到實質合作,終至形成產業與用戶雙贏局面。

威力工業總經理施作君強調,IP化是軌道運輸大勢所趨,連帶為產業界帶來重大契機;只因台灣有優異ICT技術實力,有完整的軌道系統,也有傑出軌道人才,若充分結合這些有利條件,可望將台灣打造為全球軌道通訊研發、製造與設計中心。

洞察軌道通訊趨勢  掌握國際驗證標準

此外,台北市政府捷運工程局機電系統工程處處長劉秋樑在活動中指出,綜觀軌道核心機電系統,通訊系統為箇中骨幹,項下包含TETRA無線電系統、光纖傳輸系統、旅客資訊顯示系統、廣播系統、列車通訊系統、電話系統與通訊多功能操作台(CMFT),設置區域遍及行控中心、車站、列車與軌旁,旨在發揮指揮調度、滿足旅客需求、支援協調等功能。

該局在軌道通訊系統的規劃設計重點,首先是採用先進的光纖網路系統,從GE(超高速乙太網路)繼續邁向PTN(封包傳輸網路)及IP/MPLS(多重協定標籤交換);此外則全面採用IP攝影機、高度整合行控中心通訊操作控制盤,及採用軌旁無線WLAN網路,一步步將通訊交織成網,達到四通八達境地。

緊接著世曦顧問工程電機工程部經理林啟豐,從台鐵角度剖析軌道通訊系統發展趨勢。他表示,台鐵骨幹網路奠基於「同步數位光傳輸網路(SDH)」,仰賴E1 MUX多工機為不同站點執行傳輸訊號交換,以支援行車調度電話及資訊系統,目前全台有9處骨幹點,交織成為骨幹環,其餘地區點則藉由工控交換機,各自形成小型區域環。

新一代IP化骨幹通訊技術,對SDH幹線傳輸難免造成應用衝擊,包括傳輸IP封包效率低、升級擴充IP乙太網路界面代價高、對影像監控等高頻寬IP化界面承載性差,及無法解決方案終端存取界面;環顧IP/MPLS VPN範疇,具有近似SDH配置管理機制的MPLS-TP新技術,不失為值得考慮的升級路徑之一。

頒授國際鐵道產業標準(IRIS)證書予威力工業的Bureau Veritas Certification台灣衛理國際品保驗證公司,其總經理黃正文蒞臨演說,從IRIS暢談軌道專案品質與技術要求。

黃正文指出,IRIS旨在令軌道交通行業內製造與維修活動的品質,達到全球認可的競爭水準,涉及對象涵蓋設備製造商、系統整合商、鐵路信號系統製造商、營運商;其藉由一套結合ISO 9001:2008與鐵路行業附加要求的業務管理評價系統,對整個供應鏈中存在的品質缺陷與交付延遲現象的根本原因進行追溯。

而在ISO 9001:2008基礎上額外增加的條款,則遍佈於品質管制系統、管理職責、資源管理、產品生成、產品實現,以及測試、分析和改進等環節。

藉由實例與方案分享  勾勒軌交應用輪廓

本次論壇的主要催生者威力工業,自2008年跨足軌道產品研發,從旅客資訊系統(PIS)、旅客資訊顯示系統(PIDS)、視頻點播系統、自動售檢票系統(AFC),一路挺進通訊式列車控制系統(CBTC);如今已通過IRIS認證,並累積諸多實際案例。

該公司亞太營運總監施彥仰,細數過往代表性案例,包括京滬高鐵(CRH2~5型車)的PIS系統,提供車載視頻播放、報站;上海11號線﹧13號線的AFC系統,運用160台交換機形成環網;北京地鐵8號線的車載CBTC,涉及車載CPCI工業交換機、軌旁光電轉換器IMC等等產品,並結合小於50ms切換時間的X-Roaming無線漫遊技術。

威力工業產品開發處副總經理張文林指出,由於乙太網路通訊頻寬要求愈來愈高,帶動軌道交通相關應用與設備的佈建或更新需求,舉凡選用可防堵通訊死角的軌道車用天線(近似等向型),藉由有線傳輸旁路功能(含Bypass、Copper Bypass或Optical Bypass等選項)形成網路備援,選用兼具備供電排程、耗電量檢測、自動檢測(檢測回應狀況)、可設定供電優先權、可設定延遲供電開機、圖形化界面網管軟體等內涵的PoE設備,乃至於審慎評估新建置、或使用舊有線路升級(擴充),皆可謂重要環節。

同樣來自威力工業的行銷業務管理師陳建瑋表示,基於嚴苛工作環境、通訊不中斷要求、因終端設備網路化而加重網路功能需求,及車輛即時資訊與地面同步需求激增,都是足以形成軌交通訊瓶頸,如何慎選通過IRIS、EN50155與EN50121等認證及驗證程序的工業網路方案,力求突破瓶頸,實屬重要課題。

對於方案本身,則需觀察其支援的備援機制(含線路備援、環狀備援、Ring+Bypass技術、MRP),檢視是否支援TTDP自動化協商技術、DHCP Binding自動化進階機制、Wi-Fi與LTE互為備援的列車無線傳輸(甚至支援不同電信業SIM卡互相備援),及可讓無線網路順暢切換於不同AP的快速漫遊機制(X-Roaming)。

總括而論,展望新世代軌道交通,亟需創新的技術、成熟的管理與先進的理念作為支撐,在進化過程中,無論創新傳輸技術或IRIS驗證標準,皆是不容忽視的重要趨勢,有賴軌道產業價值鏈所有成員深入掌握,藉以挖掘市場商機。

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