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防災2.0專題(四):運籌帷幄 決策系統力

李柏昱
・2013/07/04 ・2099字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由國科會補助,泛科學獨立製作

原作者:李柏昱 | 國立臺灣大學地理環境資源學系

國家災害防救科技中心於2010年建置的「災害應變決策輔助系統」,整合政府各部會資訊,提供完整的災害情報,以做出最適當的決策。(圖片來源:國家災害防救科技中心)

依據世界銀行報告,台灣有7成的人口與土地,暴露在4種以上的災害風險當中,同時面臨地震、颱風、洪水、山崩的威脅,居住在災害風險如此高的地方,國家災害防救科技中心建立了「災害應變決策輔助系統」,協助強化政府的救災應變能力。不過,這個系統究竟如何做到防災減災的目的?我們邀請了國家災害防救科技中心的李維森副執行秘書,帶我們更深入了解災害應變決策輔助系統。

資訊整合讓防災指揮事半功倍

根據氣象局統計,台灣每年平均會遭受3至4個颱風侵襲,而規模5到6的地震每年約30次。當災難發生,政府多個部會都會產出觀測資料與災情資訊,但是早期因為資訊缺乏縱整,救災指揮官無法獲得全面性的整合資訊。

過去政府各單位所研發之資訊系統皆是因應單位業務需求所開發,主要目標與功能並不一致,且彼此獨立運作。就整體災害防救需求而言,各決策支援系統之間缺乏橫向流通,而且資料內容的檔案格式、精確性等皆不相同,造成災害資訊無法有效運用。

災害應變決策輔助系統建置後,最重要的便是透過政府各單位的通力合作,有效整合各部會的資訊,給予指揮官資訊上的協助,在決策過程中能依照證據與實際情況做出最適當的決策。災害應變決策輔助系統重點在於資訊整合,包含動態資訊、數值模型等等,透過地理資訊系統,讓各部會的資訊與圖資能夠呈現在同一個平台上。

以颱風侵襲為例,指揮官能根據氣象局的雨量預報,預估哪裡雨量最大,研判降雨趨勢,再依據水利署的淹水潛勢圖資,決定是否有撤離、疏散以及抽水機調度的必要。同時,災害應變決策輔助系統在災害期間也能整合消防署的災情通報,透過每個通報個案的地址、路口等空間資訊,展現在地理資訊系統中,以利於全面的評斷災情。

防災減災:向災害學習

除了災害來臨時協助指揮官判斷情況,我們也能透過災害應變決策輔助系統,向災害學習,達成防災減災的目的。在災害應變決策輔助系統中,每個災情的發生與決策的制定,都有時間資訊,於是能進行災害的時光回溯,追蹤災情隨時間的變化,以及災害期間的救災決策制定時間點。

有了時光回溯資料,便能從每次災難中記取教訓,累積經驗,讓下次類似的災害來襲時,決策能有所依據,達成防災減災的目標。此外,亦能透過太空中心的衛星影像,進行災害前後的比對,分析災害地點的受災原因。

中央與地方分進合擊

在救災資訊上,中央與地方政府存在巨大的差距,中央的資訊永遠比地方多。但是在救災指揮中並不能完全仰賴中央判斷,因為各地方的實際情況一定大不相同。所以真正有效率的救災指揮,應當是中央與地方政府合作,地方政府根據在地經驗、即時資訊、災害潛勢圖與目前情況,進行救災的綜合研判,再請中央協助救災資源的調度與支援。

災害應變決策輔助系統在2011年開放地方政府使用較為簡化的版本,讓中央的災害資訊能無縫傳遞給地方,同時加強地方救災人員的培訓,讓地方面對災難時有能力判斷哪些區域可能會有災情損失,和中央一起合作救災。

未來展望:災害資訊多管道傳送

2013年汛期前,災害應變決策輔助系統會開始進行災害風險資訊的多管道傳送,未來將和Google合作,藉由Google平台做為資訊的流通傳播媒介,讓民眾不需要具備使用專業地理資訊系統的能力,只要會使用Google的平台介面,便能獲得災害資訊。國家災害防救科技中心希望能藉由開放資料(Open Data)的方式,連結國內各有效資訊通路,有效改善防災資訊的流通性,創造出具台灣特色的防災產業、防災文化,以及防災在地措施。

李維森說:「防災就是個與時俱進的議題,災害在演變、社會在演變、民眾的心態在演變,資訊在裡面扮演重要的角色。但是防災的進步是很慢的,往往5年、10年才有較明顯的里程碑。」台灣在世界上的救災能力數一數二,而且台灣各部會全力支援,共同合作建構災害應變決策輔助系統,在世界各國中非常難得。下次災害發生時,也請多給這些防災第一線的救災人員多一點掌聲!

延伸學習:
蘇文瑞、徐百輝、吳上煜、黃俊宏、葉家承、周恆毅與周學政,2007。空間資訊科技於災害防救之應用―以颱風災害應變為例,前瞻科技與管理特刊:29-46。
【運籌帷幄,決策千里】災害應變決策輔助系統,國家實驗研究院。

本文原發表於行政院國家科學委員會-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

 

防災2.0系列專題:

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李柏昱
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成大都市計劃所研究生,現為防災科普小組編輯。喜歡的領域為地球科學、交通運輸與都市規劃,對於都市面臨的災害以及如何進行防災十分感興趣。

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第一輛 MIT 的「捷運」——淡海輕軌「行武者號」

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2021/08/19 ・2199字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 交通部鐵道局 委託,泛科學企劃執行。

2018 年底,淡海輕軌完工通車,目前已經通車的路段有從紅樹林站到崁頂站的山線,以及從濱海沙崙站到漁人碼頭站的藍海線一期路段,沿途各站有櫻花大道、知名古蹟和電影商城,成為一日輕旅行程不可錯過的選擇。而藍海線二期將會從漁人碼頭站延伸接回淡水站,結合捷運淡水信義線連接到紅樹林站,形成環狀路網,未來也在規劃從崁頂延伸至北海岸的三芝線。

但你知道嗎?淡海輕軌所使用的車輛,可是臺灣自製的!「行武者號」由台灣車輛公司和德國福伊特公司跨國合作,從設計、製造到測試,全車在臺灣完成,突破過去捷運車輛都是向國外購買,技術長期被外商壟斷的困境,成為臺灣捷運「國車國造」的首例。

圖/郭令鈞攝

融入當地特色之設計與節能效果

淡海輕軌「行武者號」在外觀上以海為意象採流線型設計,水藍色的車身彩繪代表淡水河清流,而白色象徵水面映射的日光。

由於淡水氣候變化大,夏天常有 30-35 度高溫,冬天最低溫可達 5 度,且地形位於迎風面,梅雨季、颱風都帶來豐沛雨量。為了因應淡水溫差大且濕度高的特性,「行武者號」列車材質使用不鏽鋼與耐候鋼打造。

圖/郭令鈞攝

比較不同於一般所熟知的大眾交通工具,列車到站後會自動開門,淡海輕軌的車輛到站後需要旅客手動開門。這樣的設計是考量在不會每站都有乘客上下車的狀況下,除了能避免冬天冷風灌入車廂造成車內乘客不舒適外,在平時更能節省許多不必要的能源消耗,達到節能減碳的效果。[註1]

車輛零組件國產化並兼顧安全品質

淡海輕軌在車輛設計上完整導入 3D 設計與分析模擬,可自主產出系統模組 3D 繪圖、機械與電氣施工圖,並進行結構應力、結構疲勞強度、結構撞擊等模擬分析,大幅強化在地設計與驗證能力。

國內輕軌車輛國產化比例,從淡海輕軌的 21.5%,提升到目前興建中安坑輕軌的 42%,項目包括車體製造與組裝、車頂、外牆、車頭、內裝板與地板、轉向架框、車內空調、客室座椅、玻璃、車上照明、漆料、電纜、CCTV 等。其中車輛完全符合歐盟 EN 45545 防火規範,車端碰撞抗壓縮力具備 500 kN(輕軌一般為 200~400 kN),車頭與內裝板採用非金屬複合材料,安全設計納入列車自動防護系統(ATP)及電子式後視鏡,均為國內輕軌首次採用;而車輛設計納入臺灣地區人因資料,所有車門與車窗均為緊急逃生出口,車上照明全面採用 LED 燈具,更是國內鐵道車輛首例。

而淡海輕軌的車輛與零組件供應商,大多都符合 UNIFE(歐洲軌道工業協會)所制定 IRIS(國際軌道工業標準)品質管理認證,以確保車輛各子系統之高品質,並進行合作及技術轉移,協助國內建立自主的鐵道車輛工業與零組件供應鏈。

未來展望

目前除了營運中的淡水輕軌,未來還有安坑、八里、淡海二期、五股泰山、基隆、桃園及新竹等地的捷運及輕軌計畫,除了為日常通勤或是假日輕旅行增添更多可能性,也因為這些計畫將製造上百組車輛,是不容忽視的國產經濟能量,將可作為產業界進一步掌握關鍵核心技術,達成並突破車輛國產化 50% 的重要契機。

因此,交通部鐵道局已自 2021 年起透過產業發展補助計畫來逐步推動關鍵系統國產化研發,包含車輛之集電弓、車門、轉向架、牽引系統、列車監控系統、車體設計、儲能電力管理系統、超級電容,以及號誌系統、轉轍器與自動列車防撞系統等項,將國產化技術領域從目前偏重在車體結構材料、零件與服務性設備,拓展到與行車運轉及安全維生有關之核心系統,以提升臺灣鐵道工業的競爭力。此外,交通部更借鏡先進國家經驗成立「鐵道技術研究及驗證中心」,藉由國家級鐵道技術專責機構,帶動國內鐵道產業研發與檢測驗證技術能量,產品符合安全品質標準並與國際接軌。

圖/交通部鐵道局

藉由政府創造市場需求與提供資源,讓民間廠商藉機推動製造業的轉型與突破,建立自主鐵道車輛工業的完整生態鏈。「國車國造」的計畫,將培養更多鐵道專業人才,將技術根留臺灣,也能有效降低建置、營運及維修成本,對經濟發展及創造就業帶來正面幫助。

藉由政府創造市場需求與提供資源,讓民間廠商藉機推動製造業的轉型與突破,建立自主鐵道車輛工業的完整生態鏈。「國車國造」的計畫,將培養更多鐵道專業人才,將技術根留臺灣,也能有效降低建置、營運及維修成本,對經濟發展及創造就業帶來正面幫助。

在家悶了很久,解封後想來一場櫻花古蹟之旅?那就來規劃一場淡海輕軌輕旅行吧!

註解

註1. 由於疫情影響,為減少非必要的接觸,目前淡海輕軌全線改為列車長統一開門( 2021 年 5 月

參考文獻:

  1. 新北市淡海輕軌列車國產製造:由政府起頭,帶領臺灣軌道產業升級進化
  2. 淡海輕軌BIM技術應用與設計施工整合特色
  3. 淡海輕軌綠山線上路北臺灣第一條| 生活| 重點新聞
  4. 鐵道產業- 產業政策- 鐵道科技產業政策
  5. 交通部鐵道局-鐵道產業國產化

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