鐵路交通乘載著對用路人生活、旅遊的便捷服務，但也同時乘載著為民眾負起運輸安全的責任！台灣在歷經許多的鐵路死傷事故後，時至今日，鐵路安全到底做了哪些措施、又有甚麼蛻變？本文從10月31日由安全與自動化雜誌與中華軌道車輛工業發展協會共同舉辦之「2023智慧x安全 提升鐵道風險控管與營運效能研討會」中，重點摘要整理出政府及營運機構對於鐵道安全的革新作為。
從事故中找問題，透過智慧化逐步完善鐵道安全解決方案
2018年10月21日下午4點50分在台鐵宜蘭線的蘇澳鎮新馬車站旁發生的普悠瑪自強號列車脫軌事故，造成18人死亡、291人輕重傷。此事件中TCMS先後記錄了列車主風泵強制停機狀態、並發生10次MR壓力不足的異常訊號、同期間列車保護系統（ATP）被關閉隔離，一連串顯示的系統訊息都成為了無效警示、司機員與行控中心無法及時取的資訊進行決策，導致列車轉彎超速而造成悲劇發生。
2021年2月23日台鐵海端站因電力維修車加開與道班人員作業時間重疊，在工作之行車資訊傳遞落差，致使道班人員遭電力維修車撞擊，造成2人死亡1人重傷悲劇。在兩方值勤的當下如果可以讓行控中心或是維修單位及時掌握相關作業訊息，就可避免憾事發生。
2021年4月2日載有498人的台鐵408次TEMU1000型太魯閣自強號在行經清水隧道北口前，撞擊滑落邊坡侵入路線的工程車造成出軌，列車因慣性持續往前滑行撞進隧道內，車廂嚴重損毀，造成49人罹難和213人輕重傷，此為台鐵近60年最嚴重的意外事故。而引發事故的原因竟然是邊坡工地疏於管理、列車行徑中未能及時取得告警、爭取有效應變的時間。
以上多起的鐵道事故不僅震驚全國、更引發各界對於鐵路安全的各項討論。然而各起事件均清楚反映出行車資訊（TCMS紀錄資料）無法及時傳遞，突發事件無法在第一時間告警通報，因而耽誤即時決策的應變時機！對此，必須思考現今交通部所推動的「智慧鐵道」，可以如何幫助軌道營運、特別是在「安全」層面？！
明確需求，方能提出具體有效的智慧解決方案
在交通部的「5G帶動智慧交通技術與服務創新及產業發展補助計畫」中，神通及仁寶就以實際智慧科技輔助解決TCMS及時資訊傳輸、車聯網安全預警與決策系統。神通資訊科技的「5G列車防護監視管理系統」是在台鐵列車之TCMS數據透過5G傳輸，將列車ATP資訊即時傳遞回行控中心，目前該專案已進入第二期的「應用5G傳輸之智慧列車資訊監視與大數據分析平台計畫」，該階段的目標是將TCMS從只傳送ATP資訊到進階將所有資料全部傳遞回來，作為全面性的決策參考。
另一為仁寶電腦的「5G智慧鐵道安全預警與決策系統計畫」，此案則是針對台鐵海端站事故做為案例，提供維修單位（人員）路側偵測裝置，當有列車靠近時就會發出告警，此案的特色在於網的部分結合了C-V2X車聯網的道旁設備，而5G車聯網鐵道通訊防護系統成功讓智慧軌道有機會像智慧交通、智慧公路使用同樣的資通訊標準。
兩個專案都在解決事故問題，而此也讓我們深刻體會智慧科技創造無限可能的應用服務，但前提是資通訊科技業者與營運單位或是安全監理單位該如何交流、取得共識、才能規劃出滿足營運機構管理需求的客製化智慧解決方案！
全國智慧鐵道的安全策略：打造營運機構數位環境、落實鐵道雲平台的資訊整合
綜觀「鐵路安全」制度進程，鐵路安全監理制度因為重大事故的發生而陸續進行變革，此也反映出政府對於鐵道安全的重視與管理決心。2018年普悠瑪事故後，隔年成立運安會、並將鐵路安全管理系統（簡稱SMS）納法規範;而在2021年太魯閣事故後重要監理作為也有了大幅度的調整，包含增設鐵路監理檢查員、頒布國家鐵路安全計畫（簡稱SSP）、鐵路安全管理系統（SMS）被要求納入鐵路行車規則第3條，所有的鐵路機構都要執行PDCA的安全管理系統，其中重點就是如何透過系統設備的智慧解決方案協助鐵路安全。
5G智慧鐵道運輸及監理環境計畫期程為2021年至2025年（為期4年），計劃總經費3.5億台幣，截至目前不論是「鐵道雲」或是「桃捷雲」均展露了階段性成果，其中尤以桃園捷運在智慧軌道建置上是前段班資優生！截至目前桃捷雲平台及部分IoT已建置完成，SaaS層現正發展中，現在資料匯流排每日資料量已達 9億筆，已完成資料收集的數據除了既有系統（智慧輔助系統、維修管理智慧化MMS、智慧運輸管理系統），還有新設系統（包含軌道電路設備物聯網計畫、電聯車車載系統即時監控數據擷取、電聯車車輪組溫度即時監控系統、電聯車控制及監控系統CMS數據擷取等），桃園捷運已建構出一個非常好的數位轉型與數位建設基礎環境。
從事故案例探討智慧鐵道SaaS發展策略
以桃捷雲為例，現在建置中的SaaS應用對於行車安全的幫助在於從過去事故案例進行設計規劃，而此將優先落實在軌道系統的智慧維修，目前已有完成四項維修檢測分析，包含：
1、應答器（APR）遺漏率分析
透過車載號誌讀取APR的健康狀態，無須人工檢查即可發現異常及時更換。透過雲端分析模組，可立即得知設備健康狀況、故障位置、故障列車，節省反應時間98%，且突破留車限制，達到營運既維修的快速故障反應;預防檢測確認遺漏即時，每車、每趟皆可協助健檢，增加巡檢頻率，並可立即反應健檢結果，提升設備可靠度，增加檢查頻率。
2、軸碟溫度分析
導入即時偵測設備，可即時得知軸碟溫度狀況，異常時可立即採取措施，提升MKBF及服務品質。當軸碟溫度超過預警值時將於端點站收車、超過告警值則立即收車;並可進行全車隊分析，了解各車種及各列車狀況，提前掌握整體趨勢。
3、車門關門時間分析
當關門時間高於預警值，安排列車回廠檢查，進行預測性維修，阻絕因車門故障而可能造成的電聯車延誤，如此便可提升營運可靠度，更可節省1,488人時、維持旅客服務品質。
4、鋼輪壽命分析
分析鋼輪輪徑及輪緣厚度，掌握磨耗狀況，計算鋼輪壽命，掌握生命週期、連動倉儲庫存，提前安排車削或更換鋼輪;藉由收集設備狀態及關鍵數據，發展預警及預測系統，提高設備穩定度。
交通部鐵道局局長 楊正君
落實智慧鐵道安全的三大重點
對於鐵道安全的落實，交通部鐵道局局長楊正君進一步指出以下重點：
一、鐵路機構要落實「安全」管理，取決於他們的組織與文化的運作
以百年台鐵為例，在太魯閣事故後對於台鐵安全的改革重點在於公司化的組織變革，而公司化對於台鐵的2大轉變契機：(1)財務解脫：過去台鐵高達1,700億的債務將轉由鐵道局承接，不再受龐大債務的束縛才能大刀闊斧的改變;(2)人才交流被打開：台鐵過去人才局限於公務人員任用辦法，無法與其他營運機構（公司組織）的專業人才自由流通，導致台鐵從早期協助營運單位的技術輸出到現今的人才孤島，唯有公司化才能全面打開人才任用規範，招募與時俱進的專業人才。但公司化的台鐵仍要面臨一個挑戰，即是「安全文化」的重建，因此導入安全管理系統則成為台鐵公司化的當務之急。
二、智慧鐵道的應用思考
如何找到鐵路營運及安全上的痛點？並提出有效解決痛點的方案才是重點。然而鐵道是非常專業的特定市場、強調高度的安全性，其彈性靈活度比不上其他領域，它歷經百年的淬鍊，這些既有的系統、技術有一定的穩定度及可靠度，而在面對現在的AIoT時代，這些智慧科技要用在需要的地方才能產生加乘效益，而我們非常歡迎資通訊業者投入鐵道市場，但前提是IT與OT需要更深化的交流。再者，資通訊的資料格式與交換技術需要統一標準，才能資訊共融，此也是鐵道局全力輔導桃捷雲、建置示範場域的原由。
三、智慧鐵道雲平台
桃捷雲是非常成功的範例，接下來是台鐵智慧鐵道雲平台的規劃，遵循鐵道雲同一套標準規範，預計今年年底開使進行建置。鐵道雲的規範策略是，Top Down由上而下的發展架構，Standardize開放且利於擴充的標準及規範，Compatible新舊兼容的數位建設模式，最後以Taiwan R-Team結合 ICT 產業優勢輸出國際市場。
結語
建構安全、快捷、準確、舒適的鐵路運輸環境是民眾所需，也是政府及營運機構的願景，我們期待透過交通部鐵道局的全力策動、監理機制的再精進、並串聯產官學研的技術資源與研發能力，讓台灣的鐵道智慧化及鐵道安全管理可以更加完善。
