模組化鐵道函數應用於鐵路自動控制之研究 蘇昭旭、陳木松
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摘 要
鐵路自動控制之科技，乃運用電腦科學與電子電機技術，控制車速、號誌 與轉轍器等路線裝置，使鐵路車輛在密集運轉的 情況下，能兼顧迅速與安 全之運輸需求。舉凡台鐵現有的中央控制行車裝置ＣＴＣ，以及即將興建 的高速鐵路所使用的 列車自動控制系統ＡＴＣ，均是鐵路自動控制的範圍 。有鑑於此科技之重要，本文乃利用布林代數演繹出一套數學方法，
可以 將鐵路系統運轉所執行的控制功能，轉換成便於設計分析的數學模式，並 命名為「鐵道函數」 (Railway Function) 。 它可將鐵路系統的複雜需求 ，以模組化分析的方法，轉換成電腦自動控制便於規劃的數學模式，使鐵 路的自動控制透過 數學模組化的分析，益增其彈性與可靠性。同時也使鐵 路運輸管理與自動控制科技密切結合，而有更進一步的突破與進展
。鐵道 函數可分成兩大部份，即鐵道轉轍器函數與鐵道閉塞函數。鐵道轉轍器函 數乃根據ＣＴＣ控制所需研究的內容，
推導出「組合定理」分析路線裝置 ，進而推廣成「廣義組合定理」分析鐵路線群。本論文並以路線裝置為模 組單位，推 導線群中各股線進路開通的條件與轉轍器之間的聯鎖關係，達 成控制列車進路的目的。本論文並進一步推導轉轍器函數化 簡法則，從路 線裝置的簡化，推演到鐵路線群的簡化，以達成化簡控制變數的目的。鐵 道閉塞函數乃根據ＡＴＣ控制所 需研究的內容，以四種控制變數控制鐵道 閉塞區間。本論文並以閉塞區間為模組單位，從直線路線閉塞的運轉控制 ，推 演到轉轍器進路閉塞的運轉控制。最後將鐵道轉轍器函數與鐵道閉塞 函數綜合運用，使站內的進路選擇與站外的路線閉塞 得以連貫處理。
關鍵詞 : 布林函數 ; 鐵道函數 ; ＣＴＣ ; ＡＴＣ ; 轉轍器 ; 組合定理 ; 閉塞區間 目錄
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