อุปกรณ์ปลุกเตือนคนขับรถไฟ


เขียนโดย นคร จันทศร

รองผู้ว่าการรถไฟแห่งประเทศไทย
(version 1, 8 พฤศจิกายน 2552)
เผยแพร่โดยได้รับอนุญาตจากผู้เขียน

คงจะไม่ช้าหรือเร็วจนเกินไปที่จะเขียนถึงอุปกรณ์ปลุกเตือนคนขับรถไฟ ที่กล่าวว่าจะไม่เร็วเกินไปก็คือ จะไม่กลายเป็นการเติมข้อมูลให้กับความขัดแย้งระหว่างสหภาพผู้ปฏิบัติงานรถไฟกับผู้บริหารการรถไฟฯ และที่กล่าวว่าจะไม่ช้าจนเกินไปก็คือเรื่องนี้กำลังเป็นที่อยากรู้ เขียนช้าไปก็จะจืดจางไม่ได้รับความสนใจเท่าที่ควร

หลังจากเกิดอุบัติเหตุขบวนรถไฟที่ 84 ตกรางที่สถานีเขาเต่าในทางสายใต้ซึ่งมีผู้โดยสารเสียชีวิตหลายรายแล้ว ก็ตามมาด้วยความขัดแย้งระหว่างผู้บริหารการรถไฟฯกับสหภาพฯและข้อถกเถียงกันในสังคมว่าอุปกรณ์ปลุกเตือนคนขับรถไฟมีความสำคัญหรือไม่ มากน้อยเพียงใด ในระหว่างนี้ก็มีผู้ออกมาให้ข้อมูลกันมากมาย ไม่ถูกเลยบ้าง ถูกบางส่วนบ้าง ดังนั้น ในฐานะที่ผู้เขียนอยู่ในวิชาชีพรถไฟมานานและเคยรับผิดชอบในการออกแบบและซ่อมบำรุงอุปกรณ์นี้มาก่อน จึงเรียบเรียงประสบการณ์และความรู้เท่าที่มีขึ้นเป็นบทความ โดยมีวัตถุประสงค์จะให้ข้อมูลที่เป็นข้อเท็จจริงโดยหวังว่าผู้ที่ได้รับทราบข้อเท็จจริงแล้วคงสามารถใช้วิจารณญาณในการหาคำตอบต่อประเด็นที่เห็นไม่ตรงกันได้ด้วยตนเอง

ภาระกิจของคนขับรถไฟ

วิธีการเดินขบวนรถไฟ คือจะแบ่งทางรถไฟออกเป็นช่วง แต่ละช่วงมีสัญญาณประจำที่ข้างทาง (Wayside Signal) กำกับ ทางรถไฟช่วงหนึ่งๆ เรียกว่า ตอนสัญญาณ (Signal Block) หลักความปลอดภัยในการเดินรถไฟคือ ต้องมีรถขบวนเดียวเข้าไปเดินอยู่ในตอนสัญญาณตอนหนึ่ง

สัญญาณกำกับตอนแบบที่การรถไฟมีใช้งานเรียกว่าสัญญาณต้นทาง (Distance Signal) สัญญาณแบบทันสมัยที่สุดคือใช้ไฟสี ดังแสดงในภาพซึ่งเป็นต้นทางที่จะปล่อยขบวนรถเข้าตอนสัญญาณถัดไป สัญญาณต้นทางประกอบด้วยสัญญาณเตือน (Warning Signal) ซึ่งมี 2 ท่า คือ ท่าเตือน (เหลือง) และท่าปกติ (เขียว) สัญญาณที่อยู่ถัดไปเรียกว่าสัญญาณเข้า (Home Signal) ซึ่งแบบที่ รฟท.ใช้มีไฟ 3 ดวง คือ เขียว (อนุญาต) เหลือง (เตือน) และ แดง (ห้าม) และสัญญาณออก ซึ่งมีไฟสองดวง คือ เขียว (อนุญาต) และ แดง (ห้าม)

เหนือสัญญาณเข้ามีแถบไฟบอกทาง (Route Indicator) ถ้าแถบไฟนี้สว่างขึ้นแสดงว่าให้นำขบวนรถเข้าทางแยก ที่ด้านล่างของเสาสัญญาณเข้ามีตัวเลขบอกพิกัดความเร็วติดอยู่ เช่น 80/30 หมายถึง ถ้านำขบวนรถเข้าทางประธานต้องวิ่งไม่เกิน 80 กม./ชม. และถ้าเข้าทางแยกต้องนำขบวนรถผ่านด้วยความเร็วไม่เกิน 30 กม./ชม. เป็นต้น

สัญญาณเตือนจะปักอยู่หน้าสัญญาณเข้าโดยอยู่ห่างกันเท่ากับระยะเบรคของขบวนรถโดยประมาณ (โดยทั่วไปคือ 1,000 เมตร) พขร.สามารถนำขบวนรถเข้ามายังสัญญาณเตือนได้ด้วยความเร็วเต็มพิกัดของทางรถไฟ (และขีดความสามารถในการวิ่งเร็วของขบวนรถ) ถ้าคนขับรถไฟเห็นสัญญาณเตือนเป็นท่าเตือน (เหลือง) แสดงว่าสัญญาณเข้าอาจจะเป็นท่าห้ามหรือท่าอนุญาต (ต้องเตรียมหยุด) และสัญญาณออกต้องเป็นท่าห้าม (แดง) ต้องหยุดขบวนรถ แต่ถ้าเห็นสัญญาณเตือนเป็นท่าอนุญาต (เขียว) แสดงว่าทั้งสัญญาณเข้าและออกเป็นท่าอนุญาตสามารถนำขบวนรถผ่านไปได้

จะเห็นว่าการปฏิสัมพันธ์ (Interfacing) ระหว่างขบวนรถ (Train Side) และภาคพื้นดิน (Track Side) ในระบบอาณัติสัญญาณควบคุมการเดินขบวนรถดังกล่าวนี้จะเกิดขึ้นได้โดยอาศัยคนขับรถไฟเป็นตัวกลาง ดังนั้นคนขับรถไฟจึงมีความสำคัญและจะต้องอยู่ในสภาพที่พร้อมจะมองดูสัญญาณที่ถูกส่งออกมาและควบคุมขบวนรถให้สอดคล้องกัน ดังนั้นคนขับรถไฟจึงมีบทบาทที่สำคัญต่อความปลอดภัยในการเดินขบวนรถไฟเป็นอย่างยิ่งและต้องใช้เวลาฝึกหัดนาน สำหรับต่างประเทศที่มีรถไฟความเร็วสูงจะใช้งานคนขับรถไฟเพียงแค่อายุ 55 ปี

แม้จะเข้มงวดเรื่องการคัดเลือก ฝึกหัด และควบคุมการทำงานอย่างดีแล้ว แต่ก็ยังเกิดอุบัติเหตุรถไฟอยู่เสมอ จากการศึกษาอุบัติเหตุรถไฟหลายครั้งจึงพบข้อเท็จจริงของการนั่งขับรถไฟที่สำคัญ 3 เรื่อง คือ หนึ่ง การขับรถไฟเป็นงานที่ตรากตรำ คนขับรถไฟจะหลับนอนไม่เป็นเวลา อยู่ที่กำหนดเวลาการเดินรถไฟและเวลาทำการที่จะหมุนเวียนเปลี่ยนไปโดยตลอด สอง การนั่งขับรถไฟไม่ต้องถือพวงมาลัยบังคับรถเหมือนการขับรถยนต์ เมื่อเปิดคันบังคับการเร่งเครื่องจนได้ความเร็วที่ต้องการแล้วก็จะปล่อยขบวนรถไหลไปตามทาง จนกว่าจะถึงจุดที่ต้องเบรคหยุดขบวนรถจึงจะทำการปิดคันบังคับรถและทำการห้ามล้อหยุดขบวนรถ การนั่งขับรถไฟจึงทำให้เผลอ เหม่อลอยได้เหมือนการถูกสะกดจิต และสาม คือ เหตุคาดไม่ถึง เช่น คนขับหัวใจวาย เป็นลมหมดสติ เป็นต้น ซึ่งเหตุคาดไม่ถึงเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้ตลอดเวลา

เหตุผลทั้งสามประการนี้ เป็นธรรมชาติของมนุษย์ซึ่งเราไม่อาจจะออกคำสั่งห้ามได้ โดยเฉพาะเหตุผลประการที่สอง ส่วนเหตุผลประการที่หนึ่งนั้นก็พอจะบรรเทาโดยบริหารให้โอกาสที่จะเกิดขึ้นมีน้อยลง เช่น กวดขันการลงพักผ่อนเมื่อพ้นกำหนดเวลาทำการ จัดที่พักผ่อนให้เหมาะสม และกวดขันพฤติกรรมที่ไม่เหมาะสมเมื่อถึงเวลาพักผ่อน เช่น การดื่มสุราและเล่นการพนัน มีระบบการตรวจสอบเมื่อมารายงานตัวเข้าปฏิบัติหน้าที่ เป็นต้น แต่ก็ดังที่คนขับรถไฟเคยต่อสู้ในเรื่องนี้ว่า “คนไม่ใช่เครื่องจักรที่สามารถหลับได้ทันทีโดยไม่เลือกเวลาเหมือนการปิดสวิทช์ไฟ” นอกจากนั้นคงต้องยอมรับข้อเท็จจริงว่าคนขับรถไฟของการรถไฟฯจะมีสภาพการทำงานที่ตรากตรำมากกว่าปกติเพราะขบวนรถวิ่งช้าไม่ตรงเวลา เวลาการหลับนอนและลุกขึ้นทำหน้าที่ขับขบวนรถไม่แน่นอน ประกอบกับระบบการเดินรถไฟในสภาพที่ระบบควบคุมการเดินรถยังไม่ทันสมัยซึ่งจำเป็นต้องมอบหน้าที่ในการลงบันทึกข้อมูลการเดินรถต่างๆมากมายนอกเหนือจากการดูสัญญาณ สิ่งเหล่านี้เป็นปัจจัยที่ทำให้ความตรากตรำในการทำงานเพิ่มขึ้นมากกว่าปกติ สำหรับเหตุผลข้อสาม คือเรื่องเสียงดังจากห้องเครื่อง แก๊สเสียที่ลอดเข้ามาในห้องขับเนื่องจากขาดการบำรุงรักษาที่ดี และอากาศที่ร้อนอบอ้าว ฯลฯ ก็จะเพิ่มสภาพการทำงานที่ตรากตรำให้มากยิ่งขึ้นด้วย

จากข้อเท็จจริงดังกล่าวข้างต้น จึงเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปในระดับสากลว่าจะต้องติดตั้งอุปกรณ์ปลุกเตือนคนขับรถไฟเพื่อป้องกันการเผลอเรอ เมื่อเพิ่มมาตรการความปลอดภัยในการควบคุมขบวนรถไฟ

อุปกรณ์ปลุกเตือนคนขับบนขบวนรถ (Trains Side Vigilance)

อุปกรณ์ปลุกคนขับรถไฟที่ประดิษฐ์ขึ้นใช้งานในระยะแรกซึ่งยังขาดเทคโนโลยีที่ทันสมัย จะออกแบบอย่างง่ายๆ โดยมีท่าการทำงานท่าเดียวคือคนขับรถไฟต้องนั่งกดปุ่มหรือใช้เท้าเหยียบกระเดื่องไว้ตลอดเวลา หากปล่อยเมื่อใดระบบก็จะส่งสัญญาณเตือนและตัดขาดกำลังขับเคลื่อนและทำการเบรคหยุดขบวนรถ อุปกรณ์ที่ออกแบบอย่างง่ายนี้มีชื่อเรียกว่า เดดแมน (Deadman) ซึ่งระบบดังกล่าวนี้เคยมีใช้อยู่ในรถจักรรุ่นเก่าที่ซื้อมาใช้เมื่อประมาณ ปี พ.ศ. 2507 แต่หลังจากผ่านการใช้งานมาระยะหนึ่งจึงพบข้อบกพร่อง กล่าวคือ คนขับรถไฟสามารถละเลยไม่ใช้งานได้โดยใช้ของหนักกดทับเอาไว้ เช่น ใช้ก้อนหินกดทับหรือใช้ไม้ขัดเพื่อให้ดูเสมือนว่ายังกด “ปุ่ม” เดดแมนอยู่ตลอดเวลา นอกจากนั้นยังเคยเกิดอุบัติเหตุคนขับรถไฟหัวใจวายแล้วล้มทับปุ่มดังกล่าว ทำให้ดูเหมือนยังทำหน้าที่ได้แต่ความจริงคือหมดสติไปแล้ว

เมื่อเทคโนโลยีในการผลิตอุปกรณ์ปลุกเตือนมีความทันสมัยขึ้น จึงมีการออกแบบเพื่อแก้ไขข้อบกพร่องของ “เดดแมน” โดยออกแบบให้มีการทำงานทั้งในท่าที่คนขับกดกระเดื่องและท่าที่คนขับไม่กดกระเดื่อง ส่วนระยะเวลาที่ตั้งไว้ให้ระบบทำงานก็จะขึ้นอยู่กับสภาพการเดินรถไฟของแต่ละประเทศซึ่งไม่เหมือนกัน ถ้าขบวนรถวิ่งเร็วจะต้องตั้งกำหนดเวลาให้ระบบทำงานสั้นกว่ากรณีที่ขบวนรถวิ่งช้า เหตุผลก็คือ ถ้าขบวนรถวิ่งช้าแล้วตั้งกำหนดเวลาไว้สั้น อุปกรณ์นี้ก็จะส่งเสียงเตือนบ่อยมาก สร้างความรำคาญในการขับและอาจนำไปสู่การหลีกเลี่ยงไม่ใช้งาน แต่ถ้ารถวิ่งเร็วแล้วตั้งเวลาการปลุกเตือนไว้ยาว เมื่อคนขับรถไฟทำผิดพลาด ขบวนรถจะเคลื่อนไปได้ไกลซึ่งอันตรายมาก

หลังจากทดลองมาหลายแบบ ในที่สุดของการรถไฟฯจึงค่อนข้างจะลงตัวกับระบบที่ติดตั้งมากับรถจักรอัลสตอม จากประเทศฝรั่งเศสซึ่งซื้อมาใช้งานตั้งแต่ปี 2517 และรถไฟที่จัดหามาใช้ต่อๆมา ก็ติดตั้งระบบเตือนนี้เป็นมาตรฐาน ระบบปลุกเตือนของการรถไฟฯตั้งกำหนดเวลาทำงานไว้ดังนี้

กำหนดเวลาที่ตั้งไว้ค่อนข้างเหมาะสมกับความเร็วขบวนรถไฟของการรถไฟฯ จึงได้รับการตอบรับค่อนข้างดีและโดยที่ระบบพัฒนาขึ้นมาอีกระดับหนึ่งโดยมีการทำงานสองท่า จึงสามารถป้องกันเหตุสุดวิสัยที่เกิดขึ้นหากคนขับรถไฟไม่อยู่ในสภาพที่จะควบคุมขบวนรถได้ ในขณะเดียวกันก็ไม่ก่อความรำคาญแก่คนขับรถไฟมากจนเกินไป อุปกรณ์ที่ทำงานปลุกเตือนนี้จึงเรียกว่า “Vigilance Device” และโดยเหตุที่อุปกรณ์นี้ติดตั้งไว้บนรถเพื่อทำหน้าที่ปลุกคนขับให้ตื่นขึ้นมาดูสัญญาณ ในภาษาอังกฤษจึงเรียกว่า “Train Side Vigilance Device” ทำหน้าที่ปลุกคนขับให้ตื่นตัวและทำหน้าที่ตรวจดูสัญญาณจากภาคพื้นดินขึ้นมาปฏิบัติ เพื่อควบคุมขบวนรถให้สอดคล้องกัน

อุปกรณ์ปลุกเตือนคนขับรถไฟจากภาคพื้นดิน (Track Side Vigilance Device)

จะเกิดอะไรขึ้นหากคนขับตื่นตัวอยู่ แต่มีสิ่งที่มากีดขวางการมองเห็นของคนขับ เช่น เกิดฝนตกหนัก หมอกลงจัด ภูมิประเทศเป็นทางโค้ง ทัศนวิสัยไม่ดี หรือขบวนรถวิ่งเร็วจนระยะการมองเห็นสัญญาณ (ซึ่งผลการวิจัยในต่างประเทศระบุว่าคนเรามองเห็นสัญญาณชัดเจนในระยะไม่เกิน 800 เมตร) ไม่สอดคล้องกับระยะเบรคของขบวนรถ เช่น กรณีขบวนรถไฟความเร็วสูงซึ่งระยะการเบรคหยุดยาวถึง 2-3 กิโลเมตร แต่คนขับรถไฟมองเห็นได้ดีที่สุด 800 เมตร เป็นต้น อุปสรรคต่อการมองสัญญาณเหล่านี้หากเกิดขึ้นแล้ว คนขับรถไฟก็ไม่สามารถควบคุมขบวนรถให้ปลอดภัยได้แม้จะตื่นตัวอยู่ก็ตาม

เพื่อเพิ่มมาตรการความปลอดภัยในการขับรถไฟในกรณีดังกล่าว วิศวกรจึงประดิษฐ์อุปกรณ์ปลุกเตือนคนขับรถไฟอีกประเภทหนึ่งขึ้นใช้งาน เรียกว่าอุปกรณ์ปลุกคนขับรถไฟจากภาคพื้นดิน (Track Side Vigilance Device) ซึ่ง รฟท. ยังไม่มีระบบนี้ใช้งาน แต่รถไฟบีทีเอส รถใต้ดินของ รฟม. และรถไฟแอร์พอร์ตลิ้ง มีอุปกรณ์นี้ติดตั้งใช้งานควบคู่กับอุปกรณ์ปลุกคนขับรถไฟบนขบวนรถอยู่ด้วย เป็นการเสริมความปลอดภัยระดับที่สอง

อุปกรณ์ปลุกคนขับรถไฟจากภาคพื้นดินมีตั้งแต่ประดิษฐ์ขึ้นใช้งานอย่างง่ายๆ ตามเทคโนโลยีที่มีอยู่ในแต่ละยุคสมัยและได้รับการพัฒนาเรื่อยมาจนถึงขั้นไม่จำเป็นต้องมีสัญญาณติดตั้งข้างทางรถไฟ คนขับรถไฟสามารถอ่านสัญญาณได้จากจอมอมิเตอร์หน้าที่นั่งขับ แล้วควบคุมขบวนรถไฟตามนั้น

อุปกรณ์ป้องกันการขับขบวนรถฝ่าสัญญาณท่าห้าม (Signal Pass At Danger: SPAD)

เป็นอุปกรณ์ปลุกคนขับรถไฟจากภาคพื้นดิน ซึ่งแบบโบราณที่สุดเคยเห็นมีใช้งานอยู่ในประเทศออสเตรเลีย มีวิธีการคือ ติดตั้งกระเดื่องอันหนึ่งไว้ข้างทางรถไฟ กระเดื่องนี้จะกระดกขึ้นมาถ้าสัญญาณรถไฟอยู่ในท่าห้าม ถ้าคนขับรถไฟนำขบวนรถฝ่าเข้าไป กระเดื่องนี้จะไปเกี่ยวลิ้นบังคับการของระบบเบรกให้ทำงาน ขบวนรถก็จะถูกเบรคให้หยุด

อุปกรณ์ปลุกคนขับรถไฟจากภาคพื้นดินอีกแบบหนึ่งที่ใช้งานมานานในยุโรป เรียกว่าอุปกรณ์เตือนอัตโนมัติ (Automatic Warming System) อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยแม่เหล็ก 2 ตัวติดตั้งอยู่ระหว่างรางรถไฟก่อนจะถึงสัญญาณ แม่เหล็ก 2 ตัวนี้ ตัวหนึ่งเป็นแม่เหล็กถาวร (Permanent Magnet) และอีกตัวหนึ่งเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electro Magnet) บนขบวนรถไฟก็จะมีอุปกรณ์ซึ่งจะถูกกระตุ้น (Actuate) ด้วยแม่เหล็กตัวแรกเพื่อเตรียมพร้อมให้ระบบเบรคและการตัดกำลังขับเคลื่อนขบวนรถไฟทำงาน ถ้าสัญญาณเป็นท่าอนุญาต (ไฟเขียว) แม่เหล็กไฟฟ้าก็จะกระตุ้นอุปกรณ์บนขบวนรถไฟซ้ำอีกครั้งหนึ่ง อุปกรณ์ความปลอดภัยก็จะถูกกระตุ้นกลับ (Reset) ไปอยู่ในท่าปกติ (ยกเลิกการเตรียมพร้อม) ขบวนรถก็สามารถวิ่งผ่านไปได้

แต่ถ้าสัญญาณเป็นท่าห้าม (ไฟแดง) แม่เหล็กไฟฟ้าก็จะไม่เป็นแม่เหล็ก หลังจากช่วงเวลาหนึ่งไปแล้วระบบยังไม่ถูกกระตุ้นกลับไปสู่ท่าปกติ อุปกรณ์ก็จะส่งสัญญาณเตือนด้วยเสียงและจอแถบสัญญาณในห้องขับก็จะสว่างขึ้นเพื่อเตือนคนขับว่าขบวนรถกำลังจะฝ่าสัญญาณในท่าห้าม ถ้าคนขับรถไฟอยู่ในสภาพที่ทำงานได้เป็นปกติและเห็นสัญญาณแล้วว่าต้องทำอย่างไร ก็สามารถกดปุ่มยกเลิกการเตือนแล้วขับรถไฟตามท่าสัญญาณที่มองเห็น แต่ถ้าอุปกรณ์ส่งสัญญาณเตือนออกมาช่วงเวลาหนึ่งแล้วคนขับรถไฟยังไม่กดปุ่มยกเลิก อุปกรณ์นี้ก็จะทำการตัดกำลังขับเคลื่อนและสั่งระบบเบรคให้ทำงานเพื่อหยุดขบวนรถ

ระบบตรวจจับความเร็วขบวนรถ (Speed Check)

ระบบที่พัฒนาขึ้นไปอีกระดับหนึ่งคือกำหนดความเร็วขบวนรถได้ด้วย หมายความว่าแค่บอกท่าสัญญาณอย่างเดียวยังไม่พอ เพราะถ้าขบวนรถวิ่งมาด้วยความเร็วสูงเกินกว่าจะเบรคหยุดได้โดยไม่ล้ำสัญญาณท่าห้ามแล้ว ก็ยังไม่ปลอดภัย อุปกรณ์ปลุกคนขับรถไฟจากภาคพื้นดินจึงพัฒนาขึ้นไปถึงการควบคุมความเร็วขบวนรถที่วิ่งมาด้วย

แม้ว่าเทคโนโลยีด้านอีเลคโทรนิคจะพัฒนาขึ้น จนสามารถส่งสัญญาณจากพื้นดินถึงขบวนรถเพื่อส่งข้อมูลได้มีความหลากหลายมากกว่าเดิมแล้วก็ตาม แต่ระบบเตือนแบบดั้งเดิมดังกล่าวยังมีติดตั้งใช้งานอยู่เป็นจำนวนมากในยุโรปและยังสามารถใช้การได้ดีด้วย

การส่งสัญญาณเตือนจากด้านทางรถไฟด้วยเทคโนโลยีสมัยใหม่

ระบบการส่งสัญญาณเตือนจากด้านทางรถไฟแบบทันสมัยที่ใช้กันอยู่ในขณะนี้มี 2 แบบ คือ แบบส่งสัญญาณต่อเนื่อง (Continuous Transmission) และแบบส่งสัญญาณเป็นช่วง (Intermittent Transmission) แต่ไม่ว่าจะเป็นการส่งสัญญาณแบบใดก็มีวัตถุประสงค์ในการนำมาใช้เหมือนกัน คือเป็นการส่งสัญญาณจากด้านทางรถไฟขึ้นไปยังขบวนรถเพื่อสนับสนุน (Back-up) การทำหน้าที่ของคนขับรถไฟอีกชั้นหนึ่ง

การส่งสัญญาณแบบต่อเนื่องที่ใช้อยู่ในประเทศไทยขณะนี้ได้แก่ เทคโนโลยีของบริษัทซีเมนต์ ซึ่งใช้งานอยู่กับระบบรถไฟฟ้าทั้ง 3 สาย ได้แก่ บีทีเอส รถใต้ดิน และแอร์พอร์ตลิ้ง ส่วนระบบการส่งสัญญาณแบบเป็นช่วง ได้แก่ เทคโนโลยีของบริษัท บอมบาเดียร์ ซึ่งบริษัทรถไฟฟ้าบีทีเอส กำลังจะนำมาเปลี่ยนแทนระบบของซีเมนต์ที่ใช้อยู่เดิม

ระบบการส่งสัญญาณจากทางรถไฟขึ้นไปบนขบวนรถโดยเทคโนโลยีสมัยใหม่จะมีอุปกรณ์แปลงรหัส (Code Generator) ทำการแปลงท่าของสัญญาณไปเป็นรหัสสัญญาณ (Signal Code) แล้วป้อนให้วิ่งอยู่ในราง (สำหรับการส่งสัญญาณต่อเนื่อง) หรือป้อนเข้าไปที่อุปกรณ์ส่งสัญญาณที่ฝังไว้บนทางรถไฟ (สำหรับการส่งสัญญาณแบบเป็นช่วง) ขบวนรถไฟที่วิ่งผ่านจะรับสัญญาณจากทางขึ้นไปบนรถแล้วนำไปใช้สนับสนุนการทำงานของคนขับ ซึ่งระดับการสนับสนุนก็ขึ้นอยู่กับการออกแบบว่าจะนำสัญญาณไปใช้ทำอะไรบ้าง

โดยทั่วไปสัญญาณที่รับจากทางจะแสดงขึ้นบนหน้าจอมิเตอร์ในห้องขับเพื่อให้คนขับรถไฟตรวจสอบว่าที่เห็นมาจากสัญญาณข้างทางนั้นถูกต้องหรือไม่ สัญญาณที่รับขึ้นมาอาจจะนำไปแปลงเป็นพิกัดความเร็ว แล้วนำไปเปรียบเทียบกับความเร็วจริงของขบวนรถ หากความเร็วจริงเกิน ระบบก็จะห้ามล้อเพื่อปรับลดความเร็วลง โดยทั่วไประบบจะไม่เร่งความเร็วให้ ดังนั้นถ้าพิกัดความเร็วของทางที่รับขึ้นมาบนรถสูงกว่าความเร็วจริง คนขับรถไฟต้องเป็นคนเร่งความเร็วขบวนรถเอาเอง

การส่งสัญญาณจากทางแบบต่อเนื่องของรถไฟความเร็วสูงในประเทศญี่ปุ่นจะส่งเป็นคลื่นความถี่เสียง (Audio Frequency) เข้าไปในราง ดังนั้นจึงต้องตัดทางรถไฟออกเป็นช่วงและคั่นด้วยฉนวนกันไฟฟ้า ทางรถไฟจะถูกแบ่งเป็นช่วงๆ ละ 3 กม. (เท่ากับระยะเบรค) วิธีการดังกล่าวนี้ค่อนข้างแพงเพราะรางที่ถูกตัดแล้วคั่นด้วยฉนวนไฟฟ้าซึ่งสามารถรับแรงกระแทกจากล้อรถที่วิ่งด้วยความเร็ว 200 – 300 กม./ชม. เป็นงานยากและต้องใช้เทคโนโลยีชั้นสูง ระบบสัญญาณของรถไฟความเร็วสูงจะไม่มีสัญญาณประจำที่ข้างทางรถไฟ (Wayside Signal) เพราะระยะเบรคยาวกว่าระยะการมองเห็นสัญญาณของคนขับ ติดตั้งไว้ก็ไม่มีประโยชน์ ในกรณีนี้คนขับรถไฟจะเห็นสัญญาณที่หน้าจอมอนิเตอร์ในห้องขับเท่านั้น

ประเทศเยอรมนีได้พัฒนาการส่งสัญญาณจากทางโดยใช้สายเคเบิ้ลวางขนานไปกับรางรถไฟแล้วส่งรหัสโทรเลข (Telegraph Code) ไปตามสาย ซึ่งอุปกรณ์รับสัญญาณบนรถจะรับรหัสดังกล่าวไปแปลงเป็นพิกัดความเร็ว แล้วนำไปใช้สนับสนุนการทำงานของคนขับรถไฟในทำนองเดียวกัน การส่งสัญญาณด้วยสายเคเบิ้ลมีราคาถูกกว่า แต่อาจมีจุดอ่อนอยู่บ้าง เช่น สายเคเบิ้ลถูกลักขโมย เป็นต้น

การส่งสัญญาณจากทางรถไฟแบบเป็นช่วงถูกพัฒนาขึ้นโดยอ้างว่าเพื่อแก้ไขข้อบกพร่องของระบบการส่งสัญญาณแบบต่อเนื่องดังกล่าวข้างต้น ระบบนี้ใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าบีคอน (Beacon) ซึ่งภาษาฝรั่งเศสเรียกว่าบาลีส (Balise) ในการส่งสัญญาณ บีคอนจะฝังอยู่บนทางรถไฟเป็นระยะ รหัสพิกัดความเร็วที่สอดคล้องกับท่าของสัญญาณจะถูกส่งเข้าไปที่ บีคอน และอุปกรณ์รับสัญญาณบนรถจะรับสัญญาณขึ้นไปแปลงเป็นพิกัดความเร็วเพื่อนำไปใช้สนับสนุนการทำงานของคนขับรถไฟในทำนองเดียวกับระบบอื่นที่กล่าวถึงมาแล้ว คอมพิวเตอร์บนรถไฟจะจดจำสัญญาณที่รับมาครั้งสุดท้ายไว้จนกว่าจะได้รับสัญญาณใหม่จากบีคอนที่อยู่ถัดไป จึงจะใช้สัญญาณใหม่ในการควบคุมขบวนรถ

โดยอาศัยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ระบบการปลุกเตือนคนขับรถไฟจากด้านทาง ยังมีการพัฒนาต่อยอดขึ้นไปสูงจนถึงขั้นไม่ต้องติดสัญญาณข้างทาง คนขับรถไฟเพียงแต่ดูจอมอมิเตอร์และควบคุมขบวนรถไฟตามสัญญาณที่รับมาจากภาคพื้นดิน ในกรณีนี้ ศูนย์ควบคุมการเดินรถสามารถสั่งหยุดขบวนรถได้โดยส่งรหัสพิกัดความเร็ว “ศูนย์” เข้าไปในทางรถไฟ นอกจากนั้นยังสามารถใช้ควบคุมการบริหารการเดินรถด้านอื่นนอกเหนือจากความปลอดภัยในการเดินขบวนรถไฟได้ด้วย ระบบเหล่านี้ได้แก่ ATC (Automatic Train Control) ATO (Automatic Train Operation) และ ATS (Automatic Train Supervision) ซึ่งมีขีดความสามารถในการใช้ประโยชน์อย่างอื่นนอกเหนือจากการปลุกเตือนคนขับรถไฟ

ระบบวิทยุขบวนรถ ( Train Radio System)

นอกจากระบบการส่งสัญญาณด้วยสายดังกล่าวข้างต้นแล้ว ความปลอดภัยในการเดินขบวนรถ ยังมีระบบสนับสนุนจากภาคพื้นดินผ่านระบบวิทยุขบวนรถ (Train Radio System) ซึ่งจะมีประโยชน์เมื่อการส่งสัญญาณด้วยสายขัดข้อง เป็นระบบสนับสนุนการทำงานของคนขับรถไฟชั้นที่สาม

การสนับสนุนจากระบบวิทยุนั้น ในเบื้องต้นเป็นการสื่อสารด้วยเสียง แต่ในปัจจุบันระบบส่งสัญญาณด้วยวิทยุกำลังได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อใช้เป็นระบบหลักในการส่งสัญญาณควบคุมการเดินขบวนรถด้วย วิศวกรหวังว่าในที่สุดเมื่อระบบการส่งสัญญาณควบคุมการเดินรถทางวิทยุมีความน่าเชื่อถือได้ (Reliability) มากพอแล้ว ก็จะนำไปสู่ระบบสัญญาณการเดินรถไฟที่ประหยัด รวมทั้งอาจจะพัฒนาการเดินรถไฟในแบบตอนสัญญาณไม่คงที่ (Movable Block) ขึ้น ซึ่งจะทำให้การขับรถไฟใกล้เคียงกับการขับรถยนต์ กล่าวคือขบวนรถสามารถวิ่งตามกันในระยะใกล้กันเหมือนรถยนต์บนถนนซึ่งจะทำให้การใช้ประโยชน์ทางรถไฟมีประสิทธิภาพสูงกว่าการแบ่งทางรถไฟออกเป็นตอนสัญญาณแบบคงที่ตายตัว (Fixed Block)

สรุป

ระบบสนับสนุนคนขับรถไฟเป็นปัจจัยสำคัญด้านความปลอดภัยในการเดินรถและมีอยู่หลายระดับ ได้แก่อุปกรณ์ปลุกเตือนคนขับบนรถไฟ (Train Side Vigilance) อุปกรณ์ปลุกเตือนคนขับรถไฟจากทางรถไฟ (Track Side Vigilance) และระบบสนับสนุนทางเครือข่ายระบบวิทยุขบวนรถ (Train Radio) การนำระบบใดมาติดตั้งใช้งาน ขึ้นอยู่กับฐานะของกิจการรถไฟที่จะเห็นความเหมาะสมและพัฒนาขึ้น

ระบบรถไฟฟ้าที่มีอยู่แล้วในประเทศไทยได้แก่ บีทีเอส รถใต้ดินและแอร์พอร์ตลิ้ง มีครบทั้ง 3 ระบบ คือ ระบบปลุกเตือนคนขับบนขบวนรถ (Train Side Vigilance Device) ระบบสนับสนุนการมองสัญญาณจากภาคพื้นดิน (Track Side Vigilance Device) และระบบวิทยุขบวนรถ (Train Radio System) ซึ่งเป็นระบบที่ทันสมัยสามารถเป็นหลักประกันความปลอดภัยได้สูงสุด ส่วนเทคโนโลยีที่จะพัฒนาไปได้ไกลกว่านี้กำลังได้รับการศึกษาวิจัยอยู่ในปัจจุบัน รถไฟสายสีแดงของการรถไฟฯที่กำลังจะก่อสร้างจะมีระบบสนับสนุนความปลอดภัยในการเดินรถครบทั้งสามระบบ

ในปัจจุบัน ระบบการปลุกเตือนคนขับรถไฟของการรถไฟฯ มีเพียงระบบเดียวคือ การปลุกเตือนคนขับรถไฟด้านขบวนรถ ส่วนระบบสนับสนุนด้านวิทยุถึงมี ก็ไม่อาจกล่าวได้ว่าสมบูรณ์ตามรูปแบบของระบบ Train Radio ที่เป็นมาตรฐานสากล นอกจากนั้นยังมีสถานีรถไฟอีกประมาณ 50 สถานี ที่ไม่ได้ติดตั้งสัญญาณควบคุมการเดินรถที่ทันสมัยแต่อย่างใด

ระบบควบคุมขบวนรถไฟของการรถไฟฯจึงยังเป็นระบบที่ใช้คนเป็นหลักประกันความปลอดภัยเกือบทั้งหมด ส่วนการสนับสนุนด้านอื่น (Back-up System) มีอยู่ค่อนข้างจำกัด ด้วยเหตุนี้จึงต้องใช้เวลาในการฝึกหัดคนขับรถไฟนาน ที่กล่าวกันว่าจะนำคนที่ไม่ได้ผ่านการฝึกฝนอย่างเพียงพอขึ้นมาขับรถไฟจึงเป็นเรื่องทำได้แต่ไม่ปลอดภัย เพราะการขับรถไฟที่ดูเหมือนง่าย ไม่ต้องถือพวงมาลัยบังคับรถนั้น แท้จริงแล้วปัญหาของการขับรถไฟไม่ได้อยู่ตรงนั้น สิ่งที่ต้องอาศัยเทคนิคและความชำนาญคือการดูสัญญาณและบังคับขบวนรถ ซึ่งในสภาพที่บ้านเมืองมีการพัฒนาแล้วในปัจจุบัน จะมีแสงไฟข้างทางมากมายจนอาจจะหลงสัญญาณ ไม่รู้ว่าไฟสัญญาณอยู่ตรงไหนได้ ถ้าขาดความชำนาญ

ต่อคำถามที่ว่า ระบบเหล่านี้เป็นอุปกรณ์สำคัญหรือไม่นั้น ผู้เขียนขอเรียนว่าต้องการนำเสนอเรื่องนี้เป็นเชิงวิชาการเท่านั้น ไม่มีความประสงค์จะชี้นำว่าอะไรถูกหรือผิด อย่างไรก็ดี ระบบการปลุกเตือนคนขับรถไฟเป็นนวัตกรรมที่เกิดจากการศึกษาผลกระทบที่จากอุบัติเหตุหลายครั้งทั่วโลกซึ่งแต่ละครั้งมีความรุนแรง มีผู้เสียชีวิต บาดเจ็บ และสูญเสียทรัพย์สินเป็นจำนวนมาก ซึ่งไม่ควรเกิดขึ้น
ตามที่กล่าวมาแล้วข้างต้นก็คงจะเห็นว่าระบบการปลุกเตือนและระบบสนับสนุนการทำงานของคนขับรถไฟ เป็นระบบป้องกันความผิดพลาดของมนุษย์ (Human Error) ซึ่งเป็นเหตุสุดวิสัยอย่างหนึ่งที่มีความสำคัญต่อการออกแบบทางด้านวิศวกรรม ที่กล่าวกันว่าไม่ใช่อุปกรณ์สำคัญก็เป็นมุมมองในแง่ของการขับเคลื่อนเพราะอุปกรณ์นี้ไม่ได้ทำหน้าที่เกี่ยวกับการที่รถจะวิ่งได้หรือวิ่งไม่ได้และในข้อบังคับการเดินรถ (ขดร.) ซึ่งถือเป็นคัมภีร์ในการทำงานของการเดินรถไฟ ก็ไม่ได้กล่าวเรื่องนี้ไว้ แต่ไปมีคำสั่งอื่นเป็นส่วนประกอบว่าห้ามทำให้เสียหาย

ทั้งหมดนี้คงเป็นข้อมูลที่ผู้อ่านสามารถใช้วิจารณญาณได้ว่าอุปกรณ์สนับสนุนการทำงานของคนขับรถไฟเป็นอุปกรณ์ที่มีความสำคัญต่อความปลอดภัยและมีความจำเป็นเพียงใดสำหรับระบบรถไฟที่วิ่งเร็วบนเส้นทางการเดินรถที่อยู่ในภูมิประเทศที่มีอุปสรรคกีดขวางการมองสัญญาณของคนขับรถไฟ


บทความนี้ เป็นบทความที่มีลิขสิทธิ์ ไม่ได้เป็น Creative Commons การนำไปเผยแพร่ต่อต้องขออนุญาตผู้เขียนก่อน
สวทช. โดย ศวท. ได้รับอนุญาตจากผู้เขียนในการนำมาเผยแพร่ทางเว็บ ของ สวทช./ศวท.

ผู้เขียน

  1. นคร จันทศร. รองผู้ว่าการรถไฟ. ตุลาคม 2552



Personal Tools
Creative Commons License
STKS Online Learning โดย http://stks.or.th/wiki อนุญาตให้ใช้ได้ตาม สัญญาอนุญาตของครีเอทีฟคอมมอนส์แบบ แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-อนุญาตแบบเดียวกัน 3.0 ประเทศไทย.