第四章 模式驗證
4.2 模擬模式驗證解析模式運轉寬裕係數
4.2.1 驗證環境介紹
驗證環境建設為確認本研究時隔可精確衡量寬裕係數數值,以及提供各國相 同使用三時相閉塞號誌鐵路系統應用本模式所建議之適當寬裕係數。
驗證軌道佈置包含兩營運車站、兩車站的站間配置以及兩車站各向外延伸兩 閉塞區間;兩車站內各方向軌道細部佈置皆採納臺灣鐵路局臺北站北上方向之車 站配置為主,站間各主線部分以臺北站往松山站方向之站間佈置為主。因此主要軌 道配置呈現對稱情形,實際整體佈置軟體畫面如圖 4-2-1;此車站及站間軌道佈置 為一般傳統鐵路常有之型態,且此環境並非臺灣傳統鐵路專有型態而導致模式僅 適用於部分鐵路環境,因此可明確了解符合各車站配置類型軌道運用規律下所須 的適當整體寬裕係數。
圖 4-2-1 RTC 模擬環境
模擬階段列車皆始於起點車站進站前兩閉塞號誌外開始進站,終點為抵達車 站停等完成並離站後再行駛兩閉塞區間為止,完整包含起點車站離站過程以及終
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點車站進站過程之完整單區段分析範圍,車種方面使用自強號以及區間車。
首先於下方顯示整體環境概要,全域參數數值如表 4-2-1,內容數值主要依照 臺灣傳統軌道容量手冊(2012)傳統暨區域鐵路篇設定。車站佈置輔助說明如圖 4-2-2,兩車站軌道配置如表 4-2-2 及表 4-2-3。驗證環境當中之車種參數如表 4-2-4,當 中之加速能力部分參照各車種實際馬力,但本研究使用 RTC 模擬軟體則同時輸入 各車種之牽引力速度曲線數值、美國軌道容量手冊建議之出力有效百分比,以及預 期之尖峰時期載客量與列車重量以提供列車運行計算器(TPC)精確計算加減速。最 高減速度則是限制於臺灣鐵路管理局標準運轉所建議數值之下。
表 4-2-5 則表示驗證所指定運轉時間規則,本研究站間距離採用臺北至松山站 區間長度,兩車站部分皆採用臺北站佈置為主,因此各車種站間運轉時間限制採用 實際臺北往松山站之時刻表運轉時分;實際上運轉時間皆以時刻表容量為標準進 行制定並包含一定比例之餘裕時間,列車即使於輕微干擾下皆可於運轉時間限制 內完成該區間行駛任務。
表 4-2-1 全域參數設定
參數 參數代號 數值
解除閉塞與號誌轉換時間 (秒) t o 4
司機員操作反應時間 (秒) t r 5
先行列車車尾通過道岔後,解除原進路、
轉轍器扳轉、鎖定新進路之作業時間 (秒) r
t 15
注意號誌速限 (公里/小時) ty 60
道岔速限 (公里/小時) v t 45
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B
2 B11 2
Bs
station home signal
starting signal
Sh Sx Sc
Bn Bn1
Li
n n-1
St
圖 4-2-2 車站佈置輔助說明圖
表 4-2-2 驗證環境 A 往 B 車站軌道配置表
B 2 B 1 B S B n Bn1 S t S h S x S c 單位 公尺 公尺 公尺 公尺 公尺 公尺 公尺 公尺 公尺 車站 A 1330 870 670 1170 2270 570 100 100 250 車站 B 1330 870 660 1170 2270 560 100 100 250
表 4-2-3 驗證環境 B 往 A 車站軌道配置表
B 2 B 1 B S B n Bn1 S t S h S x S c 單位 公尺 公尺 公尺 公尺 公尺 公尺 公尺 公尺 公尺 車站 A 1320 830 650 1220 2330 550 100 100 250 車站 B 1330 870 650 1220 2280 560 90 100 250
表 4-2-4 驗證環境車種參數表
參數 自強號
(推拉式列車)
區間車 (八輛編組)
列車長度 (公尺) 236 160
每列車總最大出力 (馬力) 3282 5362
每列車總重 (公噸) 663 440
每列車載客數 (人) 1200 960
平均每位人口重量 (公斤) 80 80
出力有效百分比 0.75 0.75
最高服務減速度 (公里/小時/秒) 2 2.5 最高行駛速率 (公里/小時) 130 110
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表 4-2-5 驗證環境運轉時間規則 站間距離 (公里) 站間最高運轉時間限制
(分鍾)
各站停靠時間 (分鍾)
自強號 區間車 自強號 區間車
6.4 7 6 3 3