傾斜式列車和 ATP 到底是什麼？普悠瑪事件中你最該了解的兩個技術名詞

昨日（10/22）下午，台鐵公開了普悠瑪列車翻車的主因：「車速過快」，這延伸出了一系列延伸議題，例如，車速為什麼會過快，台鐵不是應該有相應的限速系統嗎？司機為什麼有辦法手動關閉列車保護系統（ATP）？又為什麼要關閉。TechOrange 將在這篇簡單介紹一下何為普悠瑪所屬的傾斜式列車和什麼是 ATP。

傾斜式列車

一般來說，如果要過急彎，車內的乘客和交通工具本身都會受到慣性的影響，飛機和單車可以完成高速過彎，原因主要是因為交通工具本身都可以達成一定的傾斜，例如單車、機車過彎我們會「壓車」，飛機要過急彎會側向傾斜。

但需要用超過兩輪接觸路面的交通工具，例如汽車，或是行駛於軌道上的火車，過彎時都不能維持過度高速，否則就會因慣性和離心力，遭遇可能偏離車道、甚至翻車的風險。

從頭到尾只能走在一條軌道、重心又高的火車，遇到這個問題的嚴重性就更高了，因此一般的火車軌道，為了提高過彎的速度，會讓鐵軌些微傾斜，這個傾斜角和通過的速度相關，但為了顧及旅客的舒適性，傾斜角通常不宜過高，否則乘客會出現暈車、頭痛的不適狀況。

傾斜車列車此時出現，主要可以分為兩派，來自日本的自然式傾斜列車（被動擺式），和來自義大利的控制形傾斜列車（主動擺式）。自然式傾斜列車透過慣性和向心力，及機械裝置讓列車隨著轉彎時的速度讓車體自然傾斜。控制型傾斜列車則是透過感測器感應檢測向心力大小，再透過電動或油壓等方式強制使車體主動傾斜。

藉此，火車可以用更快的速度完成過彎。

【更新】感謝讀者補充：台灣的普悠瑪（TEMU2000）採用的是空氣彈簧傾斜式系統，以空壓機抽排轉向架二次空氣避震彈簧，達到列車傾斜目的。而同樣是傾斜式列車的太魯閣號，採用的便是上面介紹的自然傾斜式。


傾斜過彎中的 JR 北海道 283 系柴聯車

那 ATP 系統又是什麼

ATP 系統，簡單來說就是火車的電腦控制機構，可以避免因為人為的操作失誤，致使嚴重事故。ATP 系統透過無線控制火車車上的制動機構，在感測到火車的車速超過限制時，會自動控制車上的制動機構完成減速。

ATP 的等級可以分為三級，由歐洲列車控制系統 ETCS 的級數作為定義分級 。 第一級只有車載系統，也就是移動權與相關指令來自於行駛道路中的號誌，再將號誌顯示資訊和列車控制訊號綜合編碼，顯示到駕駛員的螢幕上，並透過號誌讓車子自動照路段限制時速，列車區間位置偵測則由計軸器或軌道電路區間提供。

第二級則結合了無線通訊技術，和第一級的主要差別就在和車載系統聯繫方式的差別，可以有效減少路邊號誌機的數量，列車相對位置也會由車載的應答器和列車軌道間之絕對位置參考（APR）應答器負責。

最高級的則是列車定位完全由車載系統定位，相較前兩級更為精準，目前正在研發中。

根據台灣鐵路工程局提供的資料，台鐵目前選用的 ATP 為第一級，機場捷運則是採用第二級。

普悠瑪號的 ATP 設置，據 《自由時報》 報導，台鐵局機務處副處長賴金隨表示，台鐵沿線每隔一段距離就會有感應設備，列車 ATP 系統感應到後，就會知道該路段最高限速，列車若超速 3 公里/小時就會自動煞車，超過 5 公里/小時就會讓列車停車。若列車無法感應到路線上的感應器時，會先在儀錶板嗶嗶嗶提醒駕駛，仍異常就會煞車將列車停止。

針對這次事件的原因究竟是台鐵長期的公司架構問題，還是駕駛的人為問題，或許還不到更深度評論的時間，但釐清在專業名詞上的認知落差，是一件重要的事，希望這篇文章能夠幫助各位讀者更獨立思考，更了解這次普悠瑪翻覆事件的全貌，並希望受害者們能安息。