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ATO 由日本東京營團地鐵的日比谷線於 1962 年開始試驗,倫敦地鐵的維多利亞線 (Victoria Line) 最早正式使用。ATO 系統自動根據訊號系統調節速度,為目前鐵路安全保障裝置中,最遲出現的裝置。

ATO 裝置讓列車可以在無人駕駛 (有時有司機監控) 下,自動開停車,甚至自動開關門。當駕駛室有司機的時候,可以由司機負責開門和關門,關好門後按下啟動按鈕,列車便自動開車,並根據訊號系統的指示來行車,到達停車站時自動停車。ATO 裝置可以根據自動列車控制裝置 (ATC,香港鐵路稱 ATO 為 ATC)自動列車保障裝置(ATP,香港鐵路稱為 ATC) 等訊號系統所提供的訊號自動加減速,使用 ATO 裝置可以令列車減少加減速的時間和長度,從而增加列車的班次。
ATO 裝置的好處,某程度上可以減少人為的失誤,不過在香港鐵路列車上的 ATO 裝置 (因使用空氣制動),有時亦出現因制動系統的氣壓偏差或路軌濕滑而導致列車過早停下來或超過停車位置的情況,需要司機用人手模式 (RM-Mode) 修正停車位置
日本最初於 1962 年試驗 ATO 系統,試驗路線是營團地下鐵日比谷線,隨後試驗的是大阪市交通局千日前線及都營三田線,前者後來並沒有正式使用 ATO 系統。實際上,日本國內最初正式使用 ATO 系統的路線,是 1977 年時的神戶市營地下鐵西神線。
日本對 ATO 的使用其實並不普遍,一般認為其不及人手可靠,而前身為國有鐵道的 JR 各線至今完全不導入 ATO 裝置。其他使用 ATO 的鐵道公司,為避免司機在緊急情況下,因缺乏駕駛經驗令駕駛技術不足,所以不會全日使用 ATO 裝置,會有部份時間由司機作人手駕駛,以保持司機的駕駛技術 (香港鐵路沒有要求司機需要每天常務訓練人手操控,因此有司機曾經睡著)。在台灣的台北捷運也有類似規定。
在香港,地鐵公司 (與九鐵合併後稱港鐵) 於 1979 年第一期通車時,已開始使用 ATO 系統,隨後地鐵各線通車,亦全部使用 ATO 系統。九廣鐵路 (已合併到港鐵) 的九廣東鐵 (現稱東鐵線) 於 2003 年開始使用 ATO 系統,2003 年 12 月 20 日通車的九廣西鐵 (現稱西鐵線) 和 2004 年 12 月 21 日通車的馬鞍山鐵路 (現稱馬鞍山線),亦使用 ATO 系統 (香港鐵路稱 Seltrac 信號系統)。港鐵迪士尼線更使用無人 ATO (即可以自動或由月台站長控制開關門),備用系統為車站遙控方式。



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