臺鐵普悠瑪的大事故，聚集了眾多結構性小失誤？由「海恩法則」談起──《科學月刊》

• 馬士元／銘傳大學都市規劃與防災學系副教授。

2018 年 10 月 21 日，發生在宜蘭線新馬站的普悠瑪列車出軌翻覆事件，除造成重大人命傷亡外，在釐清事故原因過程中，也讓臺鐵營運與安全管理的種種問題浮現。令人震驚的是，事故前的所有安全防線全數失守，從列車採購驗收與維修、駕駛員調度、設備可靠性和運轉安全紀律，每一環節都發生嚴重失誤，更從此事件中發現臺鐵竟沒有專責的營運安全管理體系 (safety management system, SMS)。

這個已有百年歷史的組織到底出了什麼問題？是否還有其它沒有浮現的風險？未來要如何建構一套可行的安全管理體系？

臺鐵竟沒有專責的營運安全管理體系 (safety management system, SMS)。這個已有百年歷史的組織到底出了什麼問題？圖／pixabay

安全管理領域的「海恩法則」

在安全管理的領域裡，常常被提及的海恩法則 (Heinrich’s Law)，是美國工業安全先驅者海恩 (Herbert William Heinrich) 在 1931 年所寫的著作《以科學方法探討工業意外的預防》 (Industrial Accident Prevention: A Scientific Approach) 中提出。理論基於以下幾個論點：

1. 類似事故的數量，與其嚴重程度之間存在數學關係。
2. 工傷事故最常見的原因是員工的不安全行為。
3. 減少工作場所受傷的總體頻率，可以讓嚴重傷害的數量相對減少。

而海恩法則最讓人熟知的，就是所謂事故三角錐 (accident triangle) 的概念，此法則的提出，帶動工業國家對於事故預防的科學化分析方法，日本國鐵還曾據此推動「330運動」，以此降低事故風險。雖然海恩法則的數據與不同產業環境所歸納的實證調查有所出入，但這種重大災害並非單純的「個別事件」，而是牽涉到背後的組織安全紀律管理、安全維護資源配置等問題，且必須透過有系統的分析，挖掘所有組織內部導致不安全因素的風險管理體系。在日後開枝散葉到航空、高鐵、高科技製造業等新興工業領域，甚至應用在各類災害的防災工作上。

每一次重大事故的背後，都意味著組織內部已發生 29 次輕微事故、300 次幾乎造成事故的失誤及 3000 件不安全的狀況或者行動。而解決重大事故發生的危機，就必須從最基本的面對「危險事件以及不規則狀況 (dangerous events and irregular looks, DEVIL)」開始。這就是所謂的安全文化的建立。圖／科學月刊提供

臺鐵事故的背後結構

回到臺鐵的問題，軌道運輸系統是非常複雜的機制，涵蓋軌道與車站基礎建設、電力（能源）設備、通訊與號誌系統、人員與列車調度運轉及車輛養護維修等。而傳統鐵路又有著古典與現代並存的特質，各車種複雜、客貨運交互運行、平面與道路交會及站體配置多樣化等特性，使得營運管理與安全維護的難度非常高。

回到臺鐵的問題，軌道運輸系統是非常複雜的機制，使得營運管理與安全維護的難度非常高。圖／pixabay

鐵路事故的歷史跟鐵路一樣悠久，從煤炭燃油的類比時代到今日電力資訊的數位時代，許多事故發生的原因，大多在於人機界面沒有得到妥善的管理，必須從組織運作如何建構失效安全 (fail safe) 的防禦中尋找對策，也就是所謂機械物理失效安全、電子電機失效安全及程序失效安全三大方向來找出解決方案。

以臺鐵 2014~2018 行車異常事件為例，在 2397 件中車輛故障佔 1117 件，運轉保安裝置佔 500 件。車輛故障的經常性發生，表示維修與品管能力發生問題，而臺鐵在欠缺備援車輛調度狀況下，為紓解營運壓力，不得不放寬安全標準讓列車上線運轉，造成駕駛員必須同時在行車時處理故障問題，導致資訊紛雜超過負荷而釀災，這也是行政院調查報告指出的重點。

而運轉保安裝置故障，在鐵路系統中更屬於不可忍受之風險。再者，資訊時代訓練出來的駕駛員，極端仰賴自動安全設備，因此在人機界面無法有效溝通、列車自動保護系統 (automatic train protection, ATP) 也無法保險狀況下，是造成普悠瑪事故最主要的原因。所以，臺鐵當務之急為降低事故三角錐底部的異常狀況數字，以避免下次的災難性事件。

臺鐵除車輛設備與運轉保安裝置故障外，近年來多次發生電力線斷落、軌道路基不實導致出軌，則為更嚴重的問題。圖／pixabay

但臺鐵除車輛設備與運轉保安裝置故障外，近年來多次發生電力線斷落、軌道路基不實導致出軌，則為更嚴重的問題。在近年，臺鐵引進太魯閣與普悠瑪兩系列傾斜式列車，車輛行駛過彎不減速的設計，對位於彎道路線的軌道施加非常大的應力，因此需大幅提高的軌道品質。

以臺鐵宜蘭線雙軌化區間的路線數據為例，曲率半徑小於 600 的彎道路線達到 25 公里，佔全國 86.7 公里的 28％，而曲率半徑大於 600 的彎道路線 134 公里，佔全國 514 公里的 26％，且沿線軌道品質不佳，導致列車晃動嚴重，更可能因此勾斷電車線。但負責養護的宜蘭工務段，編制 431 名卻僅有 338 名，缺員高達 22％。而臺鐵據以大幅降低人力需求的「軌道結構安全提升計畫」，包括軌道更新、採購養護車輛等項目，卻要到 2025 年才能完成，在此條件下，要能夠控管行車風險，就成為非常困難的工作。

避免重大事故發生，解決方向為何

由於普悠瑪失事的衝擊，社會各界對臺鐵產生非常嚴重的信心危機，因此從安全管理的角度重整營運，再延伸解決經營獲利的難題，才是根本解決事故背後結構性問題的有效途徑。以下提供幾個可能方向：

1. 建立安全管理體系，由外部專業團隊協助，以合理風險抑低 (as low as reasonably practicable, ALARP) 原則，定期檢討異常原因，並建構改善對策，甚至開放民眾對服務品質的調查，進行問題溯源。
2. 臺鐵各安全訊號與行車管制應建立整合系統，重新以人機界面原理訂定行車安全準則，避免駕駛員接收過多資訊，無法在安全的環境下駕駛列車。
3. 安全備援的成本應該合理計算，並且納入票價定價機制中。
4. 建立專門車種的駕駛員證照制度。
5. 應計算各路線區間合理的維修人力與資源需求，包括車輛檢修、軌道、電力和號誌維修等需求應該整合評估。
6. 應重新檢討臺鐵組織型態，以區域劃分為基礎，各區域建立責任經理制，將運務、工務、機務和電務號誌等功能重新整合。
7. 以提升員工薪資至少 10％為目標，來規劃國營公司化方案。可參考臺北捷運公司模式，結算臺鐵之虧損與負債，將資產與營運分離，以營運公司型態向政府承租資產運作，並推動多元化的經營，保存鐵路文化資產、結合永續觀光和動態運作及各種提升獲利的創新。
8. 建立本土化維修能力，並鼓勵基層維修單位進行設備改良之研發，讓列車與設備能夠隨服役年限增加，具備自主升級且持續服務的能力。

建立「再小的異常都應該記錄並且問為什麼」的職人精神

臺鐵用煤炭時代的組織，來運轉資訊時代的高速系統，已到迫切需要再造的時刻。實際上以安全管理為核心的營運制度建立，並不一定是大幅增加人力或大買設備才能達成，而是要徹底改變組織對於安全的認知，且合理計算為確保安全應有的成本，將其納入企業服務定價的核心。再者，必須建立「再小的異常都應該記錄並且問為什麼」的職人精神，貫徹海恩法則、失效安全管制和合理風險抑低等要求，才能真正對症下藥，預防下一次悲劇的發生。

〈本文轉載自《科學月刊》2019年1月號〉

一個在資訊不值錢的時代中，試圖緊握那知識餘溫的科普雜誌。