109 鐵路人員升資考試佐級晉員級 技術類(選試電工原理概要) 運輸學概要 考古題詳解
第 一 題25 分
試說明運輸學上所謂「均衡運輸系統」(Balanced Transportation System)(或稱:最佳運輸系統)的意義。(10 分)
在選擇及評估新運輸系統與技術時,如何考量其實施程序及步驟,方能達成均衡運輸系統的目標?(15 分)
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核心觀念
「均衡運輸系統」是指在一定區域與運輸需求下,將各種運具與運輸方式作整體規劃、合理分工並有效銜接,使旅客與貨物能依其需求,選擇適當的運輸方式,以合理成本獲得安全、便利、可靠且適當的服務。其目標也常稱為「最佳運輸系統」。
這裡的「均衡」不是要求各種運具的運量、投資額或路網規模完全相同,而是讓運輸供給與需求相配合,並發揮各運具的相對優勢。例如,鐵路適合大量、中長程及固定走廊運輸;公路具備路線彈性與門到門服務優勢;航空適合長距離、重視時間的運輸;水運則適合大量、較不急迫的貨物運送。
均衡運輸系統的主要內涵
- 運具間合理分工:依距離、運量、速度、成本、地形及服務特性配置運輸方式,不使某一運具承擔所有需求。
- 運輸網路彼此整合:各運具的路線、場站、轉運設施與營運時刻能相互銜接,減少轉乘與轉運障礙。
- 供需相互配合:運輸容量、服務頻率與服務範圍符合現況及未來需求,避免容量不足或投資過剩。
- 兼顧多元公共目標:除運輸效率外,也考量安全、可及性、可靠性、環境影響、能源使用及社會公平。
- 以整體成本與效益衡量:評估各方案對使用者、營運者及社會的總體影響,而非只比較建設成本或單一運具的營運收益。
因此,均衡運輸系統不是單純增加運具數量,而是使各運具在適合的市場與運輸任務中發揮功能,並共同形成具效率、可持續且能回應需求的運輸服務。
二、選擇及評估新運輸系統與技術的實施程序(15 分)
解題方法
本題應以「整體運輸規劃」作為切入點:先界定需求與目標,再建立並比較替代方案,選出適當方案後分階段實施,最後藉由監測與評估修正計畫。新系統或技術須放在既有運輸網絡中評估,才能判斷它是否有助於達成整體均衡。
建議程序與步驟
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界定問題與設定目標 說明運輸問題的範圍、服務對象及主要缺口,例如運能不足、旅行時間過長、轉乘不便或服務範圍不足。再設定可衡量的目標,如提升可及性、安全、可靠性及運輸效率,並降低能源消耗或環境衝擊。
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盤點現況並蒐集資料 調查現有路網、運具、場站、運能、服務水準、運量、旅行時間、營運成本及使用者需求,同時掌握土地使用、人口、產業與環境條件。此步驟可建立供需分析與方案評估的基礎。
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預測未來需求與辨識服務缺口 依人口、就業、土地發展、經濟活動及旅運特性,推估未來旅客與貨物需求,找出不同地區、時段及運輸目的的供需差距。新系統須對應明確的需求缺口,避免只因技術新穎而建置。
第 二 題25 分
為有效因應軌道事故之發生,試分析說明建立完整之軌道運輸安全管理涉及的層面及相關內容。
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核心觀念
本題考的是軌道運輸安全管理系統(Safety Management System, SMS):以組織制度、風險管理、作業管制、事故應變與持續改善,系統性預防事故並降低事故發生後的傷害與營運中斷。
安全管理不能只靠設備或個別人員注意,而須涵蓋「事前預防、事故應變、事後調查改善」完整循環。管理範圍包括路線、土木設施、車輛、號誌與通訊、行車控制、維修、從業人員、承攬商及旅客安全。
**法規基礎:以命題當年(民國 109 年)法規為準。**當時《鐵路法》第 56 條之 3 要求確保鐵路行車安全;第 56 條之 4 涉及從業人員安全措施、訓練管理及行車人員檢查;第 56 條之 5 要求事故與異常事件蒐集資料、調查原因,並採取預防及改進措施。現行相關法規已有修正,解題仍依命題當年法規說明。
解題方法
依「治理與政策—風險預防—安全確保—緊急應變—調查改善」的管理流程作答。先交代安全管理由誰負責、目標為何,再說明如何辨識及控制危害,接著補上事故發生時的應變,以及如何透過調查和績效檢討避免事故重演。這樣可同時涵蓋事故前、中、後的管理內容。
建立完整軌道運輸安全管理的層面及內容
一、安全政策、目標與責任制度
由機構最高管理階層明確宣示安全政策與目標,提供必要的人力、經費及設備資源,並將安全責任分配至各級主管與作業人員。設置安全管理組織或專責人員,建立通報、協調、督導及考核機制;各項安全程序應文件化,並定期檢討更新。
二、安全風險管理與事故預防
系統性辨識可能造成事故的危害,例如軌道或橋梁劣化、列車與號誌故障、人員操作失誤、施工侵入路線、平交道事故、天災及外力破壞。再評估其發生可能性與後果,依風險程度訂定控制措施,將風險降至可接受範圍。
具體作法包括:
- 定期檢查及維修路線、橋隧、邊坡、車輛、號誌、電力、通訊與行車控制設備。
- 建立作業標準、施工安全管制、設備故障處理與安全關鍵程序。
- 對新設備、新技術、路線變更及作業方式變更進行安全評估。
- 蒐集事故、異常事件及未遂事件資料,辨識重複發生或潛在的系統性風險。
三、人員訓練、適任與安全文化
對行車、維修、行控及其他安全關鍵職務人員實施職前訓練、在職訓練及定期考核,使其熟悉設備、作業程序、事故通報與緊急處置。並依規定檢查行車人員的技能、體格及精神狀態,確保適任後始派任。
第 三 題25 分
試述何謂需求反應式公共運輸服務(Demand Responsive Transit Service, DRTS)?(12 分)
執行上面臨哪些困境課題?(6 分)
如何有效因應與推動?(7 分)
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核心觀念
需求反應式公共運輸服務(Demand Responsive Transit Service, DRTS),是依乘客實際提出的搭乘需求,安排車輛、班次、路線或停靠點的公共運輸服務。它通常結合電話、網路或其他預約管道與派遣調度機制,依在地旅運需求彈性提供接送。
DRTS介於固定路線、固定班次的傳統公車與高度個人化的計程車服務之間。其路線及班次可固定、部分彈性或全彈性;預約方式與服務範圍則依地區條件設計。常見服務對象包括偏遠地區居民、就醫就學旅次,以及一般公車難以有效服務的低密度或末端地區。
核心目的是以較合適的運具與營運方式補足公共運輸服務缺口,提供偏鄉居民基本民行與公共運輸的第一哩、最後一哩接駁。DRTS不等同於「乘客提出需求,車輛便可不受限制地隨叫隨到」;仍須透過服務範圍、預約規則、班次安排及派遣調度,兼顧可及性與營運效率。
解題方法
本題為申論題,依配分分成三部分作答:
- 定義與特性:說明「依需求安排」及「公共運輸服務」兩個重點,再交代預約、路線與班次彈性。
- 執行課題:從乘客端、營運端、地方協作與資源整合面向,歸納問題。
- 因應推動:依序對應資訊、預約、誘因、合作與服務設計,提出可落實的措施。
題目未要求特定法條、公式或計算;作答應聚焦服務定位、實務執行問題與政策對策。
執行上面臨的困境課題(6分)
- 乘車資訊不完整,識別不一致:民眾不易查到服務區域、班次、預約方式、票價及搭乘規則;缺乏一致的服務名稱或標示,也會降低辨識與使用意願。
- 預約及派遣機制未普及:若預約管道單一、操作不便,或派遣調度無法有效整合乘客需求,容易造成空駛、繞行、等候時間過長及車輛利用率偏低。
- 補助誘因不足,業者參與意願不高:偏鄉需求分散、載客量有限,收入難以支應車輛、人力及營運成本;若補助制度未能反映實際成本,服務便難以穩定維持。
- 跨鄉鎮合作不足:乘客旅次常跨越行政區,若各地分別規劃、各自營運,易形成服務銜接落差,且不利於共用車輛與調度資源。
第 四 題25 分
試述高乘載車輛專用道之設置條件為何?(8 分)
種類有哪些?(10 分)
其績效要如何度量?(7 分)
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核心觀念
高乘載車輛專用道(High-Occupancy Vehicle Lane, HOV lane)是道路管理措施:將部分車道保留給乘載人數達規定門檻的車輛,或指定車種行駛,例如共乘車、多人座車及公車。其主要目的,是提高每車道運送的人數,鼓勵共乘與使用大眾運輸,並改善尖峰壅塞、旅行時間及空氣污染。
以命題當年(民國 109 年)法規為準,《高速公路及快速公路交通管制規則》所稱高乘載車道,是專供特定車種或乘載一定人數以上車輛行駛的車道;可行駛車種或最低乘載人數,由公路管理機關公告,並設置必要標誌、標線或號誌。作答時應區分:法規規定的是車道用途與管理方式;實際是否適合設置,仍須依交通需求、道路條件及預期效益評估。
解題方法:設置條件
判斷是否設置,可從「交通問題是否明確、HOV 需求是否足夠、道路能否安全運作、效益是否大於成本」四方面說明:
- 有反覆發生的尖峰壅塞:走廊在尖峰時段經常壅塞,且一般車道旅行時間不穩定;單次事故或短期活動造成的車流高峰,通常先以臨時交通管理處理。
- 有足夠的共乘或大眾運輸需求:沿線通勤旅次集中、起訖方向明確,且有共乘、接駁或公車需求,使專用道能承載相當數量的乘客。若符合資格的車輛太少,專用道可能閒置。
- 能形成有效的運輸走廊:道路應連接主要住宅區、就業中心或交通轉運點,且專用道有足夠的連續長度;出入口、匝道與車道銜接須妥善規劃,避免車流交織抵銷效益。
- 道路空間與安全條件可行:須有足夠路幅、視距及側向淨寬,並能安全處理車輛進出、交織及緊急狀況。既有道路若需大幅拓寬或犧牲安全設施,應納入成本評估。
- 可有效執法與配套管理:乘載人數或車種限制須清楚,並配置標誌、標線、號誌及違規取締措施;同時評估尖峰時段、開放方向、入口出口及是否允許特定車種使用。
- 整體效益具合理性:比較設置前後的人數運輸量、旅行時間、道路容量、安全及環境效益,並衡量建置、管理與執法成本。專用道的判斷重點是載客人數及走廊整體運作,不能只看專用道上有多少車。
種類
可依車流方向、使用時段及車道隔離方式分類;各類分類面向不同,實務上可組合使用。
- 依車流方向
- 順向式(with-flow):利用原本供尖峰主方向行駛的車道,劃為 HOV 專用道,通常可全天或尖峰時段實施。
- 逆向式(contraflow):尖峰時段將部分對向車道改供主方向的 HOV 車輛行駛,須有明確隔離與交通管制,並妥善處理對向容量及安全。
- 可逆式(reversible):依尖峰方向調整車道行駛方向,通常須配合可變標誌、號誌或實體管制,避免方向轉換時發生衝突。
- 依與一般車流的隔離及進出方式
- 共用路權式:以標線、標誌或緩衝區區隔,沿線可在多處進出;設置彈性較大,但須防止違規使用及頻繁交織。
- 實體分隔式:以護欄、分隔島等隔離 HOV 車道,進出點較受限制,可減少一般車流干擾,但須審慎安排出入口及事故處理動線。