普悠瑪事故週年追踨

【運安篇】安全黑洞迴圈:台鐵軌道愈修愈不平、30年只建了半套ATP

超速、關閉「列車自動保護系統」(Automatic Train Protection,簡稱ATP)又無法遠端監測,被檢方認定是普悠瑪翻覆事故的3大關鍵,事後台鐵做出大規模的28人行政懲處,但受懲處的多為機務、電務、運務、綜合調度所等人員,引發台鐵內外部不同聲音,認為軌道養護問題以及ATP使用上的錯誤,是沒有被看見的隱形安全黑洞。

一名軌道專家點出問題核心:「普悠瑪這個車子,在日本跑得好好的,為什麼來台灣會有問題?司機會動不動就要關掉ATP?根本的問題在我們軌道先天不好、養護能力也不足,甚至ATP也用錯了。」

普悠瑪翻覆事故半年後,《報導者》團隊再度走訪當時列車出軌的新馬站。這個前曲線半徑僅有306公尺、台灣第一彎道的無人小站,事故發生前曾是鐵道迷搶拍火車過彎的祕境,相機不必開全景模式,列車頭到列車尾的完美弧線便可全收鏡底。

但對一般人來說,如果不是普悠瑪出軌的200多人死傷意外,可能從來不知道宜蘭線有這個小站。而今,當時列車出軌的邊坡仍拉著黃色警戒線,預計進行的相關工程看版掛起。出站的露天天橋鋪著遇雨極濕滑的磁磚,讓人步步為營;踏上月台更是感受到「第一彎道」的「危險氣息」,極厚的道碴
ballast,鐵路運輸系統中用作承托軌道枕木的碎石。
、兩條軌道高低落差大,列車下車踏板與月台目測約相距30公分,上、下車稍有閃失就可能有意外。

軌道專家指出,真正可怕的殺手不只是肉眼可見的彎道、是一般人無法看穿的「道碴鋪設和軌道線形」。

運安黑洞1

宜蘭線的危軌:用貨車軌道去跑高速車

Fill 1
台鐵、體檢、普悠瑪(攝影/吳逸驊)
除了軌道線形不佳,軌道邊坡不穩定是台鐵另一個隱形炸彈。(攝影/吳逸驊)

《報導者》取得《台鐵局總體檢報告》,佐證了軌道專家的觀點。

據台鐵局統計,近5年的24件重大行車事故中,「正線出軌」有23件、另一件為衝撞事件。「軌道不整」導致的正線出軌達7件,正是重大事故的禍首。另外,「轉轍器未確認落鎖或未確認開通方向」和「木枕腐朽」也是常見原因。

台鐵體檢小組提出攸關行車安全必須立即改善的「優先改善事項」中即強調:「儘速對宜蘭線之軌道強度加強及線形做整正,以避免傾斜式列車產生過大之擺動,並加強路線整正之技術能力,及提升鐵路之軌道養護知識及技能。」

為什麼特別提出「宜蘭線」?彎道多是其一,更重要是這裡軌道先天不良、後天又失調。

全台鐵道曲線半徑小於600公尺彎道有373處,主要就集中在宜蘭線、共有163處,但這個路段,日治時代只是為了採煤礦、貨運之用鋪設。雖然軌道設備有更換,但路線保留至今,當年是設計給貨車使用,「貨車速度低,早年行駛這些彎道並不會有問題,現今客車車速提升,安全問題就浮現了,」台鐵體檢小組土木軌道小組主持人廖慶隆指出。

太魯閣、普悠瑪高速傾斜式列車進來,軌道承受性需要提升,按部就班的作法要把地基挖開、重新強化。結果台鐵沒有時間翻修,「只把道渣一層一層往上鋪,甚至累積到一、兩公尺厚,但道渣如果超過50到70公分,就會鬆軟的。軌道先天不好、傾斜式列車在上面跑對軌道傷害更大,」不願具名的軌道專家直指,「傾斜式列車在國外都沒事,為什麼到台灣跑不好,司機動不動要關掉ATP?而路況不好,車子異常訊息冒出來,不是燈亮個不停、就是響個不停,只好把ATP關掉。」

除了軌道線形不佳,軌道邊坡不穩定是另一個隱形炸彈。台鐵日前完成全線482公里邊坡檢測與分級,共29處處於「不穩定」狀態,18處在花東線,一旦颱風、豪雨衝涮,即可能造成軌道掩埋、路基流失,危及行車安全。

軌道安全問題,是台鐵運輸安全迴圈中最脆弱的一環。從確實監測、維修施作、軌道維護等,幾乎都埋著未爆彈。

養護缺人缺機械:新馬站維修後竟更糟

我們看到未對外公布的軌道線形實測結果,膽震心驚:新馬站的軌道線形,在事故搶修後,竟然比事故之後更歪斜、不平整。

《台鐵局總體檢報告》指出,針對新馬站軌道在普悠瑪事故事發前(10月21日)和事發後(11月30日)的影像做出線形分析(如下圖),發現「出軌事故後經搶修線形與原有之線形比較仍屬不良,搶修之效能待加強」。簡言之,新鋪好的軌道在穩定、舒適度上,竟然都比原本的舊軌道還差。

普悠瑪事故事發前(10月21日)和事發後(11月30日)的影像線形分析,發現「出軌事故後經搶修線形與原有之線形比較仍屬不良,搶修之效能待加強」。資料來源:《台鐵局總體檢報告》
軌道線形是什麼?為什麼會歪斜不整?

台鐵軌道為窄軌系統,兩軌之間的軌距為1,067mm,在列車長時間行駛下,軌道會受到橫向力作用而局部偏移,導致軌距不一定能維持在1,067mm的標準值,此外,軌道的水平、高低、方向也會受到影響脫離標準值,這就是「線形不整」。

軌道彎道部分由於承受橫向力較大,線形不整的情況會比直線軌道更為嚴重;而傾斜式列車過彎時更會產生強大的橫向應力,更會對軌道造成極大磨耗。線形不整的軌道如果沒有經常維護,輕則造成列車搖晃、減少行車舒適度,重則可能導致列車出軌。

除了新馬段,福隆到雙溪段的軌道,軌道線形也明顯不平整。

軌道狀況差,理應投入更多維修人力,結果,宜蘭工務段卻是台鐵維修人力最缺的路段。根據台鐵統計,至2018年10月底,台鐵全台工務段人力以宜蘭線缺最大,短少員額約兩成、93人

《台鐵局總體檢報告》顯示,工務處的報到率一直不理想,鐵路特考土建人力因常和高普考重榜,報到率為0%;但即便是高普考土建人力,報到率平均也只有60%。這現象又以花東地區更嚴重,新進人員遷調年限屆滿後就紛紛請調到其他機關。

不僅人力缺,機具也缺。養路機械不僅數量上不符全面機械化作業之需求,且普遍使用年數皆超過10年、逾半超過20年以上,故障率極高,對於機械化軌道養護工作造成困難。

廖慶隆解釋,軌道維護依據受損程度高低,有所謂的「警戒值」和「行動值」。警戒值並沒有安全疑慮,只會影響舒適度;行動值則代表軌道已受損到不立即採取維護行動,就有安全疑慮。然而,「高鐵標準是在警戒值的三分之一到五分之一以上就要維修,台鐵則是要等到『行動值』才會修。」

維修不及,台鐵以降速當作預防手段:一般列車可以65公里過彎,普悠瑪彎道速限為75公里,去年(2018)事故之後,要求降至60公里。但從來不敢面對「軌道線形不良」、強度不夠的根本問題。

廖慶隆表示,「過去沒有願意碰這個(軌道線形),因為它看起來沒有立即危險,維護起來耗時、費工,又太沒有功勞了。」普悠瑪事故後,台鐵首度願意正視這個問題,「至少是個契機,讓台鐵能從基本改起。」

但普悠瑪事故後,台鐵更加火速的動作是編列120億元,改善20處東部幹線半徑較小於500公尺的危險彎道,新馬站也排入最新名單中,將投入6億元進行新馬車站北移工程。經費還是先砸在改善彎道問題,而非處理軌道問題。

廖慶隆認為,地形限制其實不是最嚴重,截彎取直若要改變路線,就影響很大、成本也高;軌道微調可以立即做,現在可以用最新的影像分析的技術,控制檢測準確度和成本控管上,「精確檢測和計算出來線形不整,軌道位置要調幾公分,讓養路工程單位去想辦法克服。」

運安黑洞2

ATP愈買愈高階,司機照樣關

Fill 1
台鐵、總體檢(攝影/蘇威銘)
普悠瑪事故後,普悠瑪號已改為雙駕駛制。(攝影/蘇威銘)

「軌道不平」未能修護完善,控制出軌事故只能靠防範「超速」。為防止司機員超速駕駛,台鐵花了將近30年、投了3、40億元,讓列車自動防護系統不斷晉級,然而,近年最嚴重的事故,仍然都與「不當操控防護系統有關」。背後因素除了駕駛人員教育問題,列車防護ATP從採購、維修到使用,都問題重重,也讓這層防護形同虛設,甚至成為駕駛員的「障礙」。

1991年,台鐵發生30人死亡、112人輕重傷的造橋事故,台鐵開始研討把舊一代的(Auto Train stop/Auto Train warning,簡稱ATS/ATW)改裝為新的ATP系統;2007年,花費39億元添購的ATP裝設完畢啟用,因故障率仍太高
監察院2010年的調查報告指出,台鐵在測試過程,除了發生傳輸線或接地線遭鼠咬破等事件外,2006年6月測試時,還曾因午間時段台灣太陽輻射強度過高,導致地上設備過熱而無法正常傳送資訊,使得列車接收資訊不足而煞停。
,司機員常關閉ATP,發生了2007年5死17傷的大里事故;2009年再花1,800萬元設置「環島鐵路整體系統安全提昇計畫」,裝設ATP遠端監視系統。

但千防萬防,2018年普悠瑪司機員又再度關閉ATP,發生了18死267傷的普悠瑪事故。這才發現,ATP根本沒有「遠端監視系統」功能、並且從驗收時就沒有在清單上。

ATP與前身系統相關事故一覽表

此外,《台鐵局總體檢報告》顯示,台鐵購入820套ATP,平常僅有30人負責維修、平均每人需負責27輛;而2018年ATP故障件數共332件,其中52件是設備故障;更關鍵的是,ATP裝置雖可在超速時自動煞車,但系統故障或關閉後無強制降速運轉或自動煞車功能,列車運轉速度即完全沒有監控與限制,這也是為什麼一關閉ATP,司機超速無法控制、也沒有辦法監測。

ATP初期引進幾乎天天當機,常無故將行進中的列車減速或卡死在軌道上,導致誤點情形不斷;加上設備故障多、維修人力不足,行駛到軌道狀況不佳的宜蘭線,異常訊號太多,也干擾駕駛,司機員為求準點,「關ATP趕點」幾成常態。

台鐵局副局長馮輝昇坦承,「準點是績效指標之一,有時遇到車站乘客多、停站時間久,司機員會趕點而關閉ATP。」但他指出,台鐵車輛老舊、備用車輛太少也是問題之一,列車狀況比較多,駕駛行駛中比較需要分心去排除,「我們參觀韓國國鐵,他們備用車輛很多,若列車有狀況,立即有備用車取代。」

目前台鐵2,375輛客車中,608輛車齡超過30年。台鐵統計顯示,各車型行駛百萬公里的故障件數比率,以電力機車41%最高,次為柴電機車24%、電聯車13%、推拉式機車11%、傾斜式7%及柴油客車4%。2015年行政院已核定近千億經費採購600輛城際客車、520輛區間客車、127輛機車、60輛支線列車,首批最快也要2021年開始交車。

第一顆扣子就扣錯:只裝了半套ATP

Fill 1
台鐵、體檢、普悠瑪(攝影/曾原信)
由中央統一控制號誌、列車資訊,可以降低司機員個人因素下的行駛風險。(攝影/曾原信)

今年7月,台鐵再度亡羊補牢,預計花費2.7億元針對車輛安裝「ATP隔離限速系統」,當ATP遭關閉,也可強制車輛限速在60公里以下行駛,首輛列車已安裝完成,預計今年底普悠瑪、太魯閣列車加裝完成,其餘列車會在2023年前完工。

然而,真正關鍵在於,台鐵ATP系統裝置一開始就弄錯方向。廖慶隆點出,長久以來,台鐵對ATP觀念不正確、是錯誤使用,「台鐵的ATP只做了半套。」

廖慶隆直言,「制定ATP關閉的程序」、「如何遠端監視ATP」這件事情本身就是一個錯誤的討論方向,真正的ATP「根本不能被關掉」。日本列車的ATP是放在駕駛室後面,司機員想關都關不到,「因為根本不能操作!」既然關不掉ATP,所以自然也不會有沒有「遠端監視」的問題。

「ATP真正的功能只在防止列車追撞或對撞,」廖慶隆解釋,國外列車通常是同時裝置ATP和ATC(Automatic Train Control,列車速度自動控制系統),ATC除了會對列車超速提出警告外,也有自動駕駛的功能;ATP會「不間斷地檢查車子跟其他車子的關係,當它發現可能追撞前面列車時,會自動煞車。如果前後沒車子,(就算超速)它也不會理你」。

廖慶隆比喻,ATP有點像是駕訓班汽車上的教練一樣,平常任憑學員去開車,只有在車子快撞到的時候,教練覺得有危險的時候,才會踩下副駕駛座的的煞車。

「台鐵把ATP和ATC的概念都混在一起,獨創出自己的『ATP駕駛模式』,把ATP的速度放在駕駛盤上顯示,結果讓司機都習慣只靠著ATP來開車,ATP故障或異常訊號關閉後,就要靠人力運行、自我感覺車速,」廖慶隆指出,「全世界沒有這種模式,應該是開車歸開車,保護歸保護。」

如台北捷運和高鐵列車都有ATC的自動駕駛功能,駕駛室內雖然有司機員,但司機員最主要的功能是處理緊急事故,而非「開車」。

不具名的鐵路專家指出,國外ATP確實是沒有隔離(關閉)功能,但台鐵引進ATP上路的初期,發現如果要完全按照ATP系統運作,誤點情形會非常嚴重;再加上司機員認為ATP限制和干涉太多,台鐵局只能從善如流,裝了隔離裝置,讓司機員能手動關閉ATP。「每個駕駛習慣不同,有些開得比較快,一出站電門把手(列車的速度控制器)就開到八,但這樣最後一節車廂出站(時速)30公里,ATP就會把你鎖死,」專家表示。

馮輝昇表示,台鐵目前的駕駛系統ATP與高鐵的ATC不同,自動駕駛功能還不完善,ATP是列車防護系統,當列車超速或冒進時可以自動煞車。未來台鐵也考慮引入加裝「主動式行車控制系統(Positive Train Control,簡稱PTC),把所有號誌、列車資訊全部回送到後端,由中央統一控制,可以減少司機員個人因素來減低行駛風險。不過,台鐵車種太多,可能無法一次到位,但「自動化」是未來努力的方向。

重啟調查

成立運安會,以獨立第三方機構角色提升安全

Fill 1
台鐵、總體檢、運安會(攝影/吳逸驊)
由飛安會改制的運安會,在2019年8月1日掛牌成立,負責陸海空交通運輸安全意外事故調查。(攝影/吳逸驊)

根據體檢小組的報告,台鐵安全隱憂與漏網不少,包括:根本沒有建立電訊設備造成行車事故資料;涉及行車安全的鐵路專用無線電,也沒有收訊品質檢討;營運列車不能行駛之條件不夠明確化;54.6%共2,332輛車老舊,已達年限;養護軌道的工程車逾半使用超過20年以上,故障率高。

過去台鐵發生事故,都是由台鐵內部的「行車保安委員會」調查,但因球員兼裁判,調查結果無法說服社會大眾和受難家屬,也無法真正找出安全漏洞、興利除弊。

為了提升調查的品質和公信力,由飛航安全調查委員會改制的「國家運輸安全調查委員會」(簡稱運安會)討論多年,終於在今年8月1日掛牌成立。運安會將統籌台灣陸海空事故調查,設有航空、鐵道、水路及公路4組,重啟普悠瑪事件調查就是運安會成立後眾所矚目的焦點案件。

飛安調查出身的運安會主委楊宏智接受《報導者》採訪時指出,飛安調查在國際行之有年,調查程序相對嚴謹。他以飛安角度來看,台鐵這次普悠瑪事件的行政院事故調查小組的調查仍有進步空間:「事實資料沒有經過確認,後面做的分析,大家都沒有辦法信服。」對於台鐵多年來未落實相關機制,一再發生擅自關閉ATP導致的重大事故,楊宏智強調,這是台鐵長年制度文化造成,必須徹底改善,「重複犯錯,不可原諒。」

楊宏智也說,運安會和檢察署都會簽署合作備忘錄交換情報,只要運安會確定重啟調查普悠瑪案後,「相信檢調的腳步會不一樣,」並希望在今年10月、普悠瑪事故一週年前能有調查結果。

一場普悠瑪列車事故犧牲18條人命,才撞出台鐵長期對於行車安全的忽視——對於ATP的概念誤解、實際執行的敷衍了事和失能的監督、台鐵軌道線形體質上的根本問題,以及維修能量上的嚴重不足;也讓台鐵首次出現由行政院層級主導的事故調查小組,同時組成院級的體檢小組,台鐵運工機電四大部門第一次坐下來好好談,不同領域學者專家一起進來替台鐵把脈,找出系統性的問題。

拉高層級的運安會,更將重新檢視普悠瑪事件,深入挖掘事故背後,台鐵長年的組織文化弊病。不同單位層層的體檢和調查,就是希望這一次,真的能把台鐵安全環環勾起,並盼望憾事別再重演。

普悠瑪為何超速?運安會預計一年內完成補強調查

(2019.09.24更新)

Fill 1
運安會主委楊宏智強調,重大事故都是複合式主因,運安會會在沒有任何預設立場的前提下進行調查。(攝影/林雨佑)
運安會主委楊宏智強調,重大事故都是複合式主因,運安會會在沒有任何預設立場的前提下進行調查。(攝影/林雨佑)

造成18人罹難、267人輕重傷的普悠瑪新馬站事故將屆滿一年,國家運輸安全調查委員會9月24日上午發表出軌事故原因與事實調查檢視之審視結果,運安會指出,行政院事故調查有許多面向不夠深入,行政院事故調查報告認定「超速」為肇事主因,卻沒有回答是什麼原因超速,甚至記錄列車關鍵證據的記憶卡因損毀也未分析。

運安會針對行政院事故調查報告的不足,提出6大強化面向並將進行調查,包括重新進行電腦模擬、還原列車各項數據、調查台鐵各項相關組織管理規範。確定列為運安會成立後鐡道事故第三案補強調查。

運安會主委楊宏智表示,行政院事故調查雖有許多面向不夠深入,但能在短短兩個月的時間內就完成,「(行政院報告內容)應該是可以接受」。但因為社會相當重視,運安會本來一個月只開一次委員會,卻在掛牌成立後已開5、6次委員會,並在9月6日會議作出清楚決議,針對普悠瑪事故進行補強調查。

楊宏智舉例,行政院事故調查報告認定「超速」為肇事主因,但卻沒有回答是什麼原因超速。他強調,重大事故都是複合式主因,運安會會在沒有任何預設立場的前提下進行調查,「是不是真的因為超速?還要進行交叉比對,這是很重要的一步。」

台鐵人員具名檢舉,運安會將進行交叉比對

運安會鐵道專業小組召集委員李綱表示,行政院調查事故調查當時雖也有做電腦模擬,但主要預設條件在超速,對於發生事故時,列車每一節車廂怎麼煞車怎麼傾斜並沒有深入探究,運安會將會以更多的參數和不同預設條件去做電腦模擬。至於每個車廂都有、紀錄傾斜角度等資料的CF記憶卡,在行政院報告中稱已全部毀損而沒有分析,李綱也說運安會絕對有能力復原跟分析,希望一起來全面檢視事故原因。

楊宏智也透露,運安會有接獲台鐵局內部人員具名檢舉,認為事故後所呈現的車廂狀態是可以深入研究的部分。此外,運安會也有許多影像資料,包括事故發生後的現場空拍影像等,這些影響都會跟模擬結果去進交叉比對。

運安會的調查報告何時出爐?主委楊宏智舉例指出,日本福知山事故和德國艾雪德事故各花了2年和4年才完成調查報告,普悠瑪調查報告絕對不會比這兩案長,「希望能一年內完成,甚至更短,讓爭議儘早落幕」。

六大面向強化調查

立法院於今年4月2日三讀通過《國家運輸安全調查委員會組織法》、《運輸事故調查法》,並作成附帶決議要求運安會成立後應重新評估檢視普悠瑪事故。運安會因而於8月1日成立,並重新檢視政院普悠瑪事故案調查案,今天提出檢視結果,公布此案「必要之補強」的6大面向:

一:發車前系統已發生異常或故障之處置管理

  1. 發車前異常登錄管理
  2. 出車檢查程序及管理
  3. 當日動力機車調度裕度
  4. 過去處理出車前故障方式

二:行車時列車動力時有時無之故障碼識別、傳達及處置

  1. 調度所人員協助排障功能
  2. 排障人員訓練內容
  3. 司機員對螢幕故障碼的識別及復位處置
  4. 適職簽派
  5. 通聯附送確認

三:主風泵歷年故障之維修處置

  1. 保固合約與維修管理
  2. 主風泵三熱系統設計
  3. 儀表顯示故障碼之可能紀錄及處置程序
  4. 實機測試主峰泵和速度及煞車關連

四:ATP隔離程序、驗證及遠端監控

  1. 台鐵對司機員未通報ATP隔離之管理
  2. ATP隔離程序之檢視
  3. 原購置版本完整功能檢視
  4. 台鐵驗收及第三方驗證實質內容
  5. 台鐵各處對ATP遠端監控無功能之組織管理

五:速度、煞車及傾斜角度確認

  1. 紀錄裝置資料重新解讀及整合
  2. 影響操作行為因素
  3. 過去路段行車習慣
  4. 相關資料補充

六:真實軌道及列車車輛數據

  1. 實際軌道及車輛數據以推算傾覆速度
  2. 檢視是否依據規範建置維護軌道
  3. 傾斜式列車營運是否需修訂元軌道建置規範
  4. 還原現場實際環境如殘骸及軌道
索引
運安黑洞1
運安黑洞2
重啟調查

用行動支持報導者

優質深度報導必須投入優秀記者、足夠時間與大量資源⋯⋯我們需要細水長流的小額贊助,才能走更長遠的路。 竭誠歡迎認同《報導者》理念的朋友贊助支持我們!

本文依 CC 創用姓名標示-非商業性-禁止改作3.0台灣授權條款釋出