111 捷運招考北捷新進人員 控制員(二)行車類組(運務類) 行車類組 A01控制員(二)(運務類)-大眾運輸及軌道工程規劃管理 考古題詳解

核心觀念

本題分為兩部分：

1. 依民國111年命題時之《鐵路行車規則》，區分重大行車事故、一般行車事故及鐵路行車異常事件。
2. 比較失誤樹分析（Fault Tree Analysis, FTA）與事件樹分析（Event Tree Analysis, ETA）在鐵路系統風險分析中的分析方向、目的及適用時機。

本題法規部分以命題當年（民國111年）法規為準；現行法規如有修正，仍不影響本題依命題年度作答。

一、三種鐵路行車事件之差異

（一）重大行車事故

重大行車事故是指鐵路行車事故造成重大人員傷亡、重大財物損失，或長時間中斷正線行車，達到《鐵路行車規則》所定重大程度者。

命題年度的主要判斷標準包括：

1. 死亡三人以上。
2. 死亡一人以上，且重傷五人以上。
3. 重傷十人以上。
4. 財物損失達新臺幣五百萬元以上。
5. 中斷正線行車達三小時以上。

因此，重大行車事故的核心在於「事故結果已達重大程度」，判斷重點是人員傷亡、財物損失及行車中斷時間。

（二）一般行車事故

一般行車事故是指已經發生鐵路行車事故，但其人員傷亡、財物損失或行車中斷程度尚未達重大行車事故標準，而達到一般事故程度者。

主要判斷情形包括：

1. 有人員死亡，但未達重大行車事故之死亡人數標準。
2. 有人員重傷，但未達重大行車事故之重傷人數標準。
3. 財物損失達新臺幣一百萬元以上，但未達五百萬元。
4. 中斷正線行車達一小時以上，但未達三小時。

一般行車事故與重大行車事故均屬「行車事故」，差別在於事故後果的嚴重程度不同。

（三）鐵路行車異常事件

鐵路行車異常事件是指鐵路行車過程發生異常情形，雖未達一般行車事故的程度，但已可能影響行車安全、行車秩序或列車正常運轉者。

例如：

• 號誌、通信、閉塞、供電或其他行車設備異常。
• 列車或車輛故障，造成行車延誤或運轉秩序受到影響。
• 護軌、道岔、路線或相關設施異常。
• 人員作業錯誤、違反號誌或其他足以造成行車危險的情形。
• 發生異物侵入、障礙物落入路線等情形，但尚未造成一般行車事故。

其判斷重點是「已具有行車安全或秩序上的異常」，但事故結果尚未達一般行車事故的法定程度。

（四）三者比較

（五）解題技巧

本部分可用「事故結果分級」記憶：

• 重大行車事故：重大傷亡、五百萬元以上損失、正線中斷三小時以上。
• 一般行車事故：已發生事故，但僅達一般傷亡、一般財損或正線中斷一小時以上。
• 行車異常事件：尚未達一般事故程度，但已對行車安全或秩序產生異常影響。

判斷順序應先看是否達重大事故門檻；未達重大，再判斷是否達一般事故門檻；兩者均未達，但仍有行車危險或運轉異常者，歸入鐵路行車異常事件。

二、失誤樹分析與事件樹分析

（一）失誤樹分析（FTA）

1. 分析方向

失誤樹分析是由上而下的演繹分析法（deductive analysis）。

其作法是先設定一個不希望發生的頂端事件（Top Event），再逐層向下追查造成該事件的直接原因、間接原因及基本事件，並以邏輯閘表示各原因間的關係：

• AND閘：多個事件必須同時發生，才會造成上層事件。
• OR閘：任一事件發生，即可能造成上層事件。

例如，以「列車追撞」作為頂端事件，向下分析可能原因：

• 列車超速。
• 閉塞資訊錯誤。
• 號誌失效。
• ATP或列車防護系統失效。
• 駕駛員未依規定操作。

2. 分析目的

失誤樹分析的主要目的為：

1. 找出造成重大行車事故的可能原因組合。
2. 辨識系統中的薄弱環節及基本事件。
3. 分析人員、設備、程序及管理因素之間的邏輯關係。
4. 找出最小割集（minimal cut sets），確認哪些基本事件組合足以導致事故。
5. 在各基本事件具有發生機率時，估算頂端事件發生機率。

若各基本事件彼此獨立，且以簡化的二事件邏輯為例：

核心觀念

本題考查兩部分：

1. 是否熟悉臺北捷運車站常見的無障礙設施。
2. 能否從「硬體改善」與「管理改善」兩個面向，提出具體且可執行的無障礙電梯改善方案。

無障礙設施的核心目的，在於使身心障礙者、輪椅使用者、老人、孕婦及攜帶大型行李者，能安全、獨立、連續地完成「進站、購票、驗票、通行、上下月台及離站」的旅運流程。

法規部分，以命題當年（民國111年）法規為準，主要涉及《身心障礙者權益保障法》、《建築技術規則建築設計施工編》無障礙建築物相關規定，以及大眾捷運系統對於旅客安全、服務與設施設備維護之要求。現行法規及技術標準已可能有所修正，但本題仍依民國111年命題時點作答。

解題方法

第一小題採「車站旅運動線」切入，從入口、站內通行、購票驗票、如廁及資訊取得等功能，各列舉不同類型的無障礙設施，避免五項內容重複。

第二小題則分成：

• 硬體面：改善設備本身的安全性、可靠性、可使用性及辨識性。
• 管理面：改善巡檢、維修、服務、通報及應變流程。

每一面提出三項方案，並說明改善目的及執行方式，即可完整取得分數。

一、臺北捷運站內無障礙設施五項

除無障礙電梯外，可列舉下列五項：

1. 無障礙坡道

於車站出入口、站廳與不同高程之間設置坡道，供輪椅、助行器及行動不便旅客通行。坡道應注意坡度、寬度、防滑、扶手、邊緣防護及休息平台等條件。

2. 觸覺引導及警示設施

包括導盲磚、觸覺引導地面及階梯前緣警示設施，協助視覺障礙者辨識行進方向、轉折位置、樓梯及月台邊緣等危險區域。

3. 無障礙廁所

設置足夠的迴轉空間、扶手、較寬出入口、緊急求助設備及適合輪椅使用者的衛生設備，方便身心障礙者獨立使用。

4. 無障礙驗票閘門或寬通道

設置較寬的驗票通道，供輪椅、電動代步車、嬰兒車及大型行李通過，並搭配清楚的標誌及必要的服務協助。

5. 無障礙資訊與導引系統

包括語音播報、視覺顯示器、站內方向標誌、出口及轉乘導引、點字或凸字標示等，使不同障別旅客均能取得必要的旅運資訊。

上述五項分別涵蓋通行、辨識、如廁、驗票及資訊取得功能，能呈現完整的無障礙車站概念。

二、無障礙電梯硬體面改善方案

1. 提升電梯可靠度，建立備援與故障預警機制

應使用耐久度較高的電梯控制、驅動及門機設備，並加裝故障監測、遠端診斷及異常警報系統，提前掌握門機異常、超載、停層誤差及通訊故障等問題。

對於重要轉乘站或客流量大的車站，應評估設置替代動線或備援電梯，降低單一電梯故障造成整段無障礙動線中斷的風險。

2. 優化電梯內外部空間及操作設備

電梯應具備足夠的車廂深度與迴轉空間，使輪椅使用者能安全進出及轉向；電梯門寬、門扇開啟時間及停層精度，也應符合行動不便者使用需求。

操作面板應設於輪椅使用者可觸及的高度，並提供點字、凸字、明顯色差及清楚的樓層標示；按鈕應具備明確的觸覺及聲光回饋，降低視覺或聽覺障礙者的使用困難。

3. 強化電梯安全及環境設施

應增設或改善緊急通話設備、警鈴、停電照明、監視設備及車廂內扶手，確保旅客受困時能與控制中心聯繫。

核心觀念

本題考查「捷運與公車整合」及「無縫轉乘」的規劃理念。無縫轉乘不只是讓捷運站與公車站靠近，還必須同時降低乘客在轉乘過程中的：

1. 資訊成本：不知道去哪裡搭、何時發車、如何選擇路線。
2. 步行與辨識成本：轉乘距離過長、動線複雜、缺乏遮蔽或指引。
3. 等候與服務成本：公車班次不足、接駁時刻不配合、票證及候車服務不便利。

因此，答題時應依題目指定的三個方向，各提出三項具體且可執行的措施，並說明其如何改善轉乘效率、便利性及可靠性。

解題方法

可採「乘客轉乘流程」切入：

依此流程分成三大類：

• 「資訊」處理乘客能否快速取得正確資訊。
• 「動線」處理乘客能否安全、快速、舒適地抵達公車站。
• 「轉乘公車服務提供」處理公車本身的班次、路線、接駁及票證服務。

每一方向列出三項作法，並以「措施＋改善效果」作答，即可形成完整答案。

一、資訊方面

1. 建置整合式即時轉乘資訊系統

整合捷運、公車及接駁車的路線、班次、到站時間、候車位置與轉乘時間，透過捷運站電子看板、月台顯示器、手機應用程式及網站同步提供。

例如乘客出站前即可得知下一班公車的預估到站時間，並選擇最適合的出口及轉乘路線。如此可降低資訊搜尋時間，也能減少因錯過公車而增加的等候時間。

2. 強化站內外導引標誌及資訊分級

在月台、穿堂層、出口、站外廣場及公車站牌設置連續性導引，明確標示：

• 公車站編號及位置；
• 路線號碼與行駛方向；
• 步行距離及預估時間；
• 無障礙、電梯及雨遮動線；
• 轉乘所需出口。

資訊呈現應採一致的顏色、符號、編號及文字，並使站內指示與站外公車站牌互相對應，避免乘客出站後失去方向。

3. 提供整合式行程規劃及轉乘提醒

提供「起點—捷運站—公車站—目的地」的一站式行程規劃，顯示不同方案的總旅行時間、轉乘次數、步行距離及預估等候時間。

系統可在公車即將進站、班次異動、路線改道或末班車即將發車時通知乘客，使乘客能及時調整行程，提升轉乘的可預測性與可靠性。

二、動線方面

1. 縮短捷運出口與公車站的轉乘距離

捷運站出口、公車候車區及主要步行路徑應進行整體配置，將高需求公車路線安排在距離主要出口較近的位置，並減少不必要的繞行、穿越車道及樓層轉換。

轉乘距離縮短後，可降低步行時間及體力負擔，尤其有利於通勤族、年長者、兒童及攜帶行李的乘客。

2. 建立連續、安全且具無障礙性的步行動線

在捷運站與公車站之間設置清楚且連續的人行空間，改善下列設施：

• 連續人行道及安全穿越設施；
• 電梯、斜坡道及導盲設施；
• 防滑鋪面及適當照明；
• 行人與車輛分流；
• 明確的轉乘方向標線。

轉乘動線應符合無障礙通行需求，避免階梯、狹窄通道、障礙物及人車混流，提升安全性與通行效率。

3. 提供遮雨、遮陽及舒適候車空間

核心觀念

本題考查鋼製軌道的材料品質要求。鋼軌是車輪荷重與列車動力作用的直接承載構件，必須同時具備足夠的承載能力、耐磨耗能力、抗疲勞能力及使用安全性。因此，鋼軌品質規範通常不是只看鋼材強度，而是從下列幾方面加以管制：

1. 化學成分。
2. 強度與硬度。
3. 韌性及延性。
4. 耐磨耗性。
5. 抗疲勞及抗裂性能。
6. 焊接性。
7. 均質性與內部品質。
8. 表面品質及耐腐蝕性能。

實際規範會依軌型、鋼種、熱處理方式及採用標準，例如 CNS、JIS、EN 或 AREMA 等而訂定詳細數值。

解題方法

本題屬於材料特性列舉題，作答時可依「成分—力學性質—耐久性—製造品質」的順序說明，並將每項特性與鋼軌實際受力情形連結，即可形成完整答案。

一、化學成分

鋼軌通常以碳鋼或合金鋼製造，品質規範會限制下列元素的含量：

• 碳（C）：提高強度、硬度及耐磨耗性，但含量過高會降低韌性與焊接性。
• 錳（Mn）：提高強度、淬透性及耐磨耗能力。
• 矽（Si）：提升強度及脫氧效果。
• 磷（P）與硫（S）：屬有害雜質，含量過高會造成脆化、熱脆或降低疲勞壽命，因此須加以限制。
• 鉻、鉬、釩等合金元素：部分高強度或耐磨耗鋼軌會添加，以改善硬度、淬透性及耐久性。

化學成分的規範目的，是確保鋼軌具有穩定的金相組織及一致的力學性能，並避免因雜質造成脆裂或焊接缺陷。

二、強度

鋼軌承受車輪集中荷重、衝擊荷重及彎曲應力，因此須規範其：

• 抗拉強度。
• 屈服強度或相應強度指標。
• 彎曲強度。
• 受荷後的承載能力。

抗拉強度可表示材料抵抗拉斷的能力：

其中，$\sigma_{\mathrm{u}}$ 為抗拉強度，$P_{\max}$ 為試驗中最大荷重，$A_0$ 為原始截面積。

強度不足時，鋼軌容易產生永久變形、軌頭壓潰、軌腰裂縫或軌底破壞。

三、硬度與耐磨耗性

軌頭直接與車輪接觸，受到反覆滾動接觸及滑動摩擦，因此必須規範：

• 軌頭表面硬度。
• 軌頭硬化層深度。
• 磨耗率。
• 輪軌接觸下的抗塑性變形能力。

硬度過低會使軌頭快速磨耗及產生塑性流動；硬度過高則可能降低韌性，使鋼軌在缺陷或衝擊作用下較易脆裂。因此，鋼軌設計須在耐磨耗性與韌性間取得平衡。

四、韌性與延性

鋼軌除了承受靜態荷重，也會受到車輪扁疤、軌道不平順、道岔通過及低溫環境所造成的衝擊。因此必須具備：

• 足夠的伸長率。
• 足夠的斷面收縮率。
• 抗衝擊韌性。
• 抵抗脆性破壞的能力。

延性代表材料在破壞前能產生塑性變形的能力；韌性則代表材料吸收能量並抵抗裂縫快速擴展的能力。鋼軌若僅追求高強度與高硬度，卻缺乏韌性，裂縫可能迅速擴展而造成斷軌事故。

五、抗疲勞性能

核心觀念

本題考查都市捷運、輕軌捷運在列車營運管理上，如何兼顧「安全、準點、可靠、效率及運能」。列車營運績效不僅是列車是否準時，亦包括班距穩定性、運輸容量、旅行時間、設備可用性及異常狀況下的復原能力。

本題為申論題，無個別選項可供分析。作答時應列出五項明確課題，並簡要說明其內涵、衡量方式及造成影響。

解題方法

可採「營運績效指標分類法」作答，從下列五個面向切入：

1. 時間面：準點率、旅行時間。
2. 穩定面：班距及服務可靠度。
3. 容量面：列車運能與尖峰擁擠。
4. 安全面：行車及旅客安全。
5. 維持面：設備可用率與異常復原能力。

如此可避免五項答案內容重複，並完整涵蓋都市捷運與輕軌的主要營運問題。

一、列車準點率與班表遵循

列車是否依照核定時刻表準時發車、到站及折返，是最基本的營運績效課題。列車晚點會造成旅客等候時間增加、轉乘銜接失敗，亦可能導致後續列車連鎖延誤。

常用指標包括：

影響準點率的因素包括號誌或道岔故障、月台上下客時間過長、列車折返不順、施工限制、旅客侵入軌道及突發事件等。

輕軌因平面交叉路口較多，容易受道路交通號誌、車流及路口阻塞影響；都市捷運則常受尖峰站間停留時間及轉乘站人潮影響。

二、班距穩定性與服務可靠度

準點率高不代表服務一定穩定。例如列車一班提早、一班延誤，雖然部分列車仍符合準點標準，但旅客實際感受到的班距已不均勻，容易形成「列車成串」及「長時間等車」現象。

班距為相鄰兩列車抵達同一站或通過同一控制點的時間間隔：

其中，$h_i$為第 $i$個實際班距，$t_i$為第 $i$列車通過時間。營運單位應控制實際班距接近計畫班距，並降低班距變異。

可靠度可由下列方式衡量：

• 列車服務取消率。
• 列車故障率。
• 平均故障間隔時間（MTBF）。
• 平均修復時間（MTTR）。
• 班距變異程度。
• 旅客實際等候時間。

此項課題的重點是「服務是否持續、規律且可預期」，不能只看單一列車是否準時。

三、列車運能與尖峰擁擠

都市捷運在尖峰時段常面臨旅客需求集中、月台及車廂過度擁擠、上下車效率下降等問題。運能不足會造成旅客無法上車、月台人潮累積及站停時間增加，進一步影響準點與安全。

列車理論運能可概略表示為：

其中：

• $C$：單位時間運輸能力。
• $P$：每列車可載旅客數。
• $f$：每小時列車班次。

若以班距表示，則：

因此：