HO規 Scale ATC 行車自動控制系統的故事

對一個科學家或藝術家而言,每一個作品都有一段故事,
即使他自己本身會老去,但是看待每一件作品,
卻是有著永恆的生命,心血盼能傳承下去。

在我的交通科學技術博物館 2F-1區,
有一組十分古老的鐵道模型,
如今他的歲月已經超過21年,
他的背後,有好多的故事,
不是一篇文章能夠講得完。

這一組HO規 Scale ATC 行車自動控制系統的鐵道模型,
是我在民國84年在成大所研發ATC的模擬系統,
成功大學新聞中心還可以找到當年的剪報。
1995-1998年曾經放在國立成功大學 交管系的62X08室,
成為成大軌道運輸實驗室的教學設施。
1998年6月才搬到我的博物館。

何謂 ATC Automatic Train Control sys.行車自動控制系統?
簡單來說,就是很多台列車,在軌道上同時運行,
可以依照速度,自動保持安全距離,不能發生追撞,
如果包含轉轍器進路設定,必須避免邊撞衝突。
一般來說,會應用在高密度班次的大眾捷運系統,
以及高速鐵路系統HSR,以維護軌道系統安全。

然而這個東西,在二十幾年前的台灣,是不存在的,
1995年 台灣第一條高速鐵路還在規劃的階段,
1997年 台灣第一條標準軌淡水線捷運才通車,
而這個系統十分昂貴,十幾億元,
只能由顧問公司規劃向國外採購。

五十歲的自己,回想年輕的傻勁,
我依稀還記得,當年最大的技術瓶頸,
就是如何將控制訊號,透過軌道電路,傳遞給列車,
然而鐵軌只有兩條,接地回流是必與高壓電回流共用一軌,
而交流的控制組態信號,不受高壓電60HZ的干擾,
尤其是在列車通過閉塞區間轉換時,這是天大的難題。

為了研究這個問題,我把模型弄得跟真實鐵道環境一模一樣,
不但特別改造幾台模型火車,設有架空線與集電弓,用110V 60Hz走架空線供電,
鐵道旁發射控制信號,透過調變Modulation給列車,
然而我發現無論是PPM或PWM,都不可能避免干擾。
為此我多天熬夜痛苦,一度想放棄!
最後發現控制組態信號頻率,不能與高壓電60Hz有公約數,
這也是為何德國瑞士奧地利的鐵道高壓電,採用 50/3 Hz的緣故。
後來透過PCM調變,天天熬夜幾乎崩潰的調整才弄到好,
然而控制系統必須維持Fail safe ,這還是很難做到的事。

二十二年後,電腦通訊科技十分發達,
如今看當年的自己,根本像是個傻瓜。
如今看當年的問題,根本也不是問題。
其實當年的德國Marklin的Delta sys. 已經成功研發出交流軌道電路控制模組,
乃至於後來DCC(Digital Command Control sys.)的出現,
高科技的數位調變,數位濾波器出現,
一次控制0-99 一百台火車輕而易舉,
其實只差在動力電流與控制信號混和傳送,否則跟真實火車沒兩樣。
2003年我親自從德國帶回第一套DCC,回台灣安裝在我的博物館,
當下我自己心裡明白,當年的努力成果,
不過就是真空管時代的實驗作品罷了!

2003年當我走過慕尼黑車站的天橋,
當天夕陽西下,陽光映照在鐵軌上,驀然回首,
瞬間感覺到一種熟悉,彷彿自己走入當年製作的德國鐵道場景裡…..
內心深處有著一款莫名的激動,那曾經努力的年輕歲月。

二十二年後,我已經兩鬢白髮,
正如模型的高壓電線,歷經磨擦高熱氧化,
也早已經鏽蝕斑斑,不堪使用。
當年的改造車也不能用,把這套模型歸檔於歷史,讓他沉睡!
就放一般的火車當成靜態模型,讓蒸汽火車登場吧!
後來這套模型經常出現在我的圖書裡面,從科技轉換到人文的新領域,
為遲暮之年的他,找到一個舞台。

這個博物館有太多的東西,有其生命故事,
總有一天,我這個交通技術科學博物館,
數千件的模型,資料,檔案,都要捐出來,傳承後世,
讓這些曾經存在的歷史與努力,功不唐捐。

2016年3月,我重新讓這套模型復活!
當ABS自動閉塞號誌自動轉換 RYG,平交道的號誌也正常啟動,
雖然功能只恢復80% ,然而看到他終於甦醒了,
我好高興! 我很想問他,沉睡18年了,你是否還記得我?
我就是那個當年熬夜,用烙鐵燒傷手努力創造你的人,只是人老了,
也許有一天,我的生命會結束,我再也不能照顧你,
但是你得好好活下去。
我會幫你找到一個合適的展覽空間,
讓你的生命得到永恆!