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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

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

2018-10-26 18:17

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。

 

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。

 

 

回不了頭的趨勢

政府僅能力拚平緩人口驟降曲線

 

「台灣人口負成長是回不了頭的,政府再怎麼鼓勵生育,也無法逆轉此趨勢。」前政務委員、台灣大學社會學系教授薛承泰解釋,政府鼓勵生育的用意不是為了逆轉人口萎縮的趨勢,只是不要讓人口數下降得太快,以免對國家財政與經濟造成難以承擔的衝擊。

 

新生兒與人口數快速下降,將直接導致人口結構快速老化。根據國發會推估,2020年台灣介於15到64歲間的「青壯人口」有1681萬,2040年僅剩1330萬;同一時間,65歲以上老人則將從378萬成長到超過670萬。

 

人口老化,將造成勞動力不足,加重政府支付退休金的財政負擔,撫養壓力也可能拖垮青壯世代與國內經濟成長。《無人地球:全面改寫經濟、政治、國際局勢的人口崩潰之戰》一書作者伊比森(John Ibbitson)和布里克(Darrell Bricker)就分析,20到40歲工作者不僅創造最多財富,同時還進行消費,日本經濟過去30年間停滯不前,部分原因就是高齡人口消費愈來愈少、需求愈來愈低,銀行願意提供的創業貸款也愈來愈少。

 

郭莉芳一再「錯過」的獎勵生育政策,就是中央與地方政府不樂見此狀況發生,所做的各種努力。

 

中央研究院在2011年發表的《人口政策建議書》中,曾歸納台灣少子化現象的成因,簡單來說,就是台灣人普遍晚婚,壓縮了能生育的時間,再加上愈來愈多壓根不打算結婚的「單身貴族」,造就超低的生育率與實質出生數。

 

10年後的今天,檢視各項數據,我們驚覺這部打造少子化社會的機器,運轉得比當年更有效率;政府的力挽狂瀾作為,絲毫沒有拖慢它的腳步。

 

中研院發表政策建議的2011年,台灣女性平均初婚年齡是29.4歲,2019年已延後到30.4歲;同一期間,婦女生產第1胎平均年齡從不到30歲上升到31歲;結婚對數從16萬5千下降到13萬4千;20到49歲婦女有偶率,從51%下滑到46.3%。這些數字如果是與邁入超低生育率的2003年比較,差異更加明顯。

 

想解決問題,就必須先理解形成統計數字背後的深層原因。

 

生育率

 

生育率

 

 

67%適齡受訪者為何不想生?

理由:經濟壓力重、未婚、年齡太大

 

「時空背景和2006年其實沒有什麼不同,少子化原因就是『不想生』的社會氛圍,和擔心『養不起』。」行政院政務委員林萬億辦公室的白板上,密密麻麻寫著人口與生育率的推估數字。為什麼特別提起2006年?因為早在當時,他就是政府部門對抗少子化的總指揮官。

 

時間回到2006年6月7日的行政院院會,時任行政院長蘇貞昌裁示:「少子高齡化將對教育、勞動、醫療及社會安全體系造成衝擊,如何有效調整及積極因應,人口政策扮演關鍵性的角色⋯⋯,請政務委員林萬億督導相關機關,針對當前最迫切之少子、高齡化及移民等3個議題,著手研訂具體之實施計畫,並據以撰擬人口政策白皮書⋯⋯。」

 

原來,15年前的政府就已發現低生育陷阱的嚴重後果,並著手研議因應對策;但當年拍板調整人口政策的閣揆與銜命規畫的政委,15年後回到同樣的位置上,為什麼還是面對相同的老問題,就連解決方案也大同小異?

 

《今周刊》與家庭計劃協會合作、針對15到49歲民眾進行「2021台灣生育意願大調查」,可以提供一些線索。在這份調查中,有67%受訪者未來不打算生育,最主要原因依序為「經濟壓力」、「尚未結婚」、「過了理想的生育年齡」。

 

傳宗接代已過時  催生要用對方法

資源用在刀口上  要讓已生的還想生

 

這3項原因,毫無違和地同時在今年48歲的小鄒身上呈現。

 

在公家機關擔任機要人員的他,10年前與交往多年的女友結婚,晚婚的2人,當時就達成共識,要先想辦法買1棟房子,讓生活有保障,再考慮生小孩,「一開始是擔心經濟條件不敢結婚,沒結婚當然不會生;結婚到現在還沒存到頭期款,但年紀已經過了,基本上也不會生了,2個人生活、慢慢存錢,也沒什麼不好。」他的語氣裡聽不出遺憾。

 

小鄒夫妻每月收入超過10萬元,經濟條件不算差,但究竟是因為擔心養不起小孩所以不生,還是沒把生育當成優先事項,他自己也搞不清楚,「大概都有吧。」他說。

 

生小孩,在台灣人眼中的必要性確實逐漸下降。中研院長期進行的「台灣社會變遷調查」,在2011年,約有3成民眾認為「為了傳宗接代,至少生1個兒子」絕對重要、18%認為不重要;2016年,僅25%還認為絕對重要、已有24%覺得不重要。同一段時間,同意「結婚後不一定要有小孩」的民眾,則從12.1%增加到18.5%。

 

「不想生」與「養不起」之間的因果關係很難釐清,但專家一致同意,改善物質面的負擔,能淡化心理障礙,林萬億就說,「低生育率不是完全無藥可救,日本、德國就透過制度設計或社會性引導,改變不願生育的觀念。」

 

林萬億認為,每個認定自己「養不起」或「不想生」的人,背後牽涉的因素都不盡相同,政府沒有能力一口氣排除所有障礙,必須將有限資源花在刀口上,「讓想生1胎的人變成想生2胎,是最有效益的投資。」

 

順著「催生第2胎」的邏輯,今年8月起,政府發放的育兒津貼、托育補助、幼兒園學費減免,都從第2胎開始加碼,期待在30年,將生育率拉回到1.4。

 

除了傾全力催生第2胎,林萬億指出,提升薪資水準、抑制房價飆漲、提供足夠社會住宅,都有不同程度的提升生育率效果,政府會同步努力。

 

但在生了3個小孩仍持續工作的賴威如眼中,台灣最迫切需要的制度設計,是給予雙薪父母充分的支援系統,「我的前2胎,都是休完8周產假以後,趕快回職場賺奶粉錢,如果不是媽媽和我住得很近、平常能幫我帶小孩,根本不可能做到。」

 

不那麼幸運擁有強力後援的雙薪父母,僅有的選擇,只有1人暫停工作在家帶小孩,或將幼兒送托。而養不起的恐懼,就從這一刻正式開始。

 

「未滿3歲幼兒送托保母及私立幼托機構的平均每月費用,約占家庭可支配所得19%至20%,超過委託研究合理托育費用;送公立幼托機構費用占比為10%,則在合理範圍內。」衛生福利部2021年最新修正的《少子女化對策計畫》說得明白,將幼兒送托保母或私人機構,對一般家庭的負荷太重。

 

問題是2020年底,全國托嬰機構收托人數才3萬5千人,不及未滿3歲人口的10分之1。就算撐到3歲,收費較低的公立幼兒園,名額依舊稀有。

 

今年36歲、家住台北市中心的林玉婷,自從4年前兒子出生以後,就辭掉工作當起全職媽媽。去年,她幫兒子申請住家周邊國小的附設幼兒園,抽籤結果卻是備取第70號;今年她還是會試試手氣,但已經準備好每月拿出1萬5千元,送兒子上私立幼兒園。

 

像林玉婷這樣,為了照顧小孩而離開職場的人並不罕見,女性,又占了其中的絕大多數。根據勞動部統計,自2009年育嬰留職停薪津貼上路以來,每年的女性申請者都超過總數8成。

 

 

生育補助

 

生育補助

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讓「養小孩」不只是「你家的事」

須拉高公幼比率  考量放寬外籍幫傭

 

「從公托公幼的比率低,完全可以想像整體生育率會低。台灣是性別平等做得不錯的國家,女性在職場上的發展機會很大,但社會還是期待女性多負擔一點家庭責任。如果托育需求沒被滿足,女性想到要犧牲多年努力的成果,會不會比較不想生?」中研院社會學研究所副研究員鄭雁馨說,「不論性別,要受過良好教育的青年辭掉工作回家帶小孩,是不是勞動力的浪費?」

 

鄭雁馨認為,增加公共托育,並使多數父母,尤其是女性,不必因生育而犧牲職涯,是政府最該努力的方向。而《今周刊》的「台灣生育意願大調查」中,有生育意願的女性僅2成7,遠低於男性的3成9,充分印證了她的觀察。

 

「要讓養育費用降低,最直接的方法就是照顧社會化,所謂社會化,是指養育小孩不只是『你家的事』,而是『大家的事』。」林萬億也認同,增加公托公幼供給是回應「養不起」的首要對策,政府已全面盤點國有土地,預計在2024年新增550所公共托育家園(每園最多招收12人)與1200班公幼名額(每班15人),長期目標則是將公幼比率提高到4成。

 

林萬億指出,幼托機構必須在幼童住家附近,但托育需求高的都會區往往不容易找到合適空間,人口流失的鄉村則是「有地沒人」,政府無法在短時間內大舉新設機構,因此希望與既有的私人機構業者簽署「準公共化」契約,希望公幼與準公共化名額合計能達7成。

 

在公營幼托設施供不應求的狀況下,外籍家庭幫傭成為多子女家庭寄予厚望的對象。勞動部順應民意,在2020年1月放寬申請資格,只要家中有「3名以上未滿6歲的孩子」或「4名以上未滿12歲、且其中2名未滿6歲的孩子」,就能申請。但鬆綁之後,符合條件的家庭仍極為有限,2020年底全國僅有1668名合法外籍家庭幫傭,比10年前還少了近500人。

 

「幼兒教育專家還是認為,在兒童成長階段照顧和教育(educare)不要分開,如果父母不能自己照顧,最好還是交給專業的人幫忙。我不是說幫傭一定不好,但畢竟有文化差異,要照顧得好,也還有很多東西要學。」林萬億解釋政府為何對開放外籍幫傭持審慎態度。

 

但相對於700萬人口的香港與500萬人口的新加坡,目前分別有37萬與25萬名家庭傭工,且合法居民只要具備基本財力、身心健康良好、沒有犯罪紀錄就能申請成為雇主,少子化情勢嚴峻的台灣,或許仍可考慮在提供專業訓練的配套下,進一步開放外籍幫傭,協助需要的家庭。

 

郭莉芳

生了四個小孩的郭莉芳(後),充分理解身兼母親與職業婦女角色的精神壓力,需要企業與政府協助,以獲得適度喘息。(攝影/吳東岳)

 

 

別讓她須在職涯與家庭擇一

指標性企業留才  祭鼓勵生育措施

 

價格合理且品質穩定的托育服務,是為了讓優質的勞動力不被浪費;但友善生育的職場環境,同樣關鍵。

 

在少子化的年代,國內許多指標性企業都將鼓勵生育措施,視為留住人才的關鍵。例如鴻海集團推出「0到6歲公司養」,對集團員工7足歲以下子女,每人每月發放1萬5千元補助,朋程科技董事長盧明光自掏腰包,每年提供員工子女1萬元助學金直到大學畢業,都是相當大手筆的投資。

 

但金錢補貼,只是友善生育的其中一環。

 

40歲的賴威如,婚前就進入一家頗具規模的公關公司任職,生完前2胎,她也維持一貫的工作模式,經常加班到晚上9點,將大部分照顧孩子的責任,交給母親與工時較彈性的先生分擔。當預期外的第3胎報到,才剛升上總監職務的她,一度猶豫是否該生下孩子;但在決定不該抹殺孩子的生命後,她調整心態,做出一項令同事震驚的舉動:產後申請1年育嬰留停。

 

對賴威如來說,那是美好的一年,她第一次體驗和孩子朝夕相處的親密感受。但結束留職停薪重返職場,她發現自己難以融入曾經熟悉的環境,因為所有人還是期待她花一樣長的時間投入工作,但她自認無法繼續如此高強度的工作,因此選擇離職,「看看身邊的朋友,好像都只能在全職媽媽和相對輕鬆的工作之間2選1,兩者之間,不能多一點彈性嗎?」她感嘆。

 

郭莉芳也認為,不論男女,育有子女以後,在職場上都需要更多彈性,例如孩子突然發燒不能上學或被要求提早回家,就必須臨時請假或暫離,如果企業能在《性別平等工作法》規定的每年7天家庭照顧假基礎上,提供育有未上小學子女的員工額外假期,會有明顯的激勵效果,「有時候媽媽需要的只是一天喘息,稍微紓解精神壓力。」

 

但在視加班為常態的台灣,連想稍微喘息,都是種奢求,更遑論彈性。2019年,台灣就業者年平均工時排名全球第4高,長達2028小時,林萬億也同意,維持工作與家庭的平衡,是提高生育意願的關鍵,因此政府亦將友善育兒的職場,視為優先目標之一。

 

 

助產

▲點擊圖片放大

 

 

 

台灣求「生」的關鍵時刻

企業作法、家庭觀念都該多點彈性

 

需要彈性的,也包括傳統觀念。

 

過去10年,台灣的非婚生新生兒比率約為4%,明顯低於經濟合作暨發展組織(OECD)會員國2018年平均值41%,但略高於同屬儒家文化圈的韓國、日本。在《今周刊》執行的「生育意願大調查」中,雖有28%民眾願意接受不結婚只生小孩,但僅有不到6%有小孩的受訪者,不曾走入婚姻,可見「要結婚才生小孩」,依舊是台灣社會的主流價值。

 

雖然國情不同,但許多先進國家民眾對非婚生子,抱持遠比台灣開放的態度,曾到台灣短期進修華語的斯德哥爾摩大學人口統計學助理教授寇克(Martin Kolk),就是其中1位。

 

「瑞典的同居伴侶發現有了小孩不會急著結婚,因為懷孕期間太過忙碌,可能對胎兒健康產生不良影響,他們反而覺得過幾年再辦婚禮、讓孩子親眼見證父母親的愛情,是件很浪漫的事。」寇克說。

 

在非婚生子比率超過半數的瑞典,幾乎不會看見挺著肚子「補票」的新人,因為瑞典人不認為一定要拿到結婚證書這張車票,才能好好養育下一代。

 

無論各種因應對策,最重要的原則就是「兵貴神速」。

 

「日本和德國都在生育率跌到1.3的時候推出政策,我們當初錯過了第一個時機,再不緊急處理,很可能掉到1以下,到時候整個社會可能形成一種不在乎的氣氛,要再拉回來就很困難了。」林萬億形容,「就像火車誤點,一定要想辦法加速,讓下一站的誤點時間減少,期待某一天準時抵達終點。」

 

「如果年輕爸媽感受到環境是友善的、申請公托是容易的,這種感覺會慢慢渲染開來,讓身邊的人更願意生育。」鄭雁馨也認為,鼓勵生育政策的效果很難立竿見影,政府必須有耐心地不斷推出合理且穩定的政策,期待社會觀念慢慢改變。

 

少子化社會的成因,就像一幀複雜的馬賽克拼圖,不願生育的心結,難以在一夕間化解。但只要政府、企業與個人,在每個可能改變的小地方做出努力,仍有機會扭轉消極的社會氛圍。

 

 

獎勵生育政策進化史

 

托育托育

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