#鐵路地下化如何達成捷運化
#與其增加土建不如提升運輸效率
文 | 鳳山李雨蓁 Lí Ú-chin
感謝 自由時報一起關心高雄鐵路地下化!地下化開通後,大家都一起相約來去朝聖啦!有不少通勤的朋友也開始改變通勤方式,但有許多網友反應,通勤站的等待時間最長40分鐘,就算是通勤高峰時段,有時也須等待30分鐘,班次過少,我們認為,台鐵必須實現「捷運化」的諾言,且捷運化應該重於「立體化」的無限延伸。
那麼,我們如何進一步提升運輸效率呢?首先來看影響台鐵路線容量的因素可分為:1.路線條件,2.交通條件,3.控制條件。
#路線條件
目前地下化僅有雙線,待避區間又少,限制其實很多,對於實現捷運化非常不利。短期間內難以大幅改善,這是我們認為應暫緩後續造價高昂但對運輸效率改善有限的地下化工程原因。
#交通條件
最重要的是「列車數量與性能」,目前高雄地下化區間和同樣只有兩線也缺乏待避能力的台中高架化相比,區間車少了25%,整體路線還有增班空間,這只要增加高雄機務段配置的區間車,補充足夠人力,調整發車區間(例如增發新左營/岡山~屏東區間車)就能達到。
進一步,是要簡化「運輸車種」與「列車種類」,前者可參考日本的定型化列車分級,在地下化區間中就只分為城際列車、通勤快車、區間車三種停靠方式,不要受政治力影響亂增停靠站,讓乘客便於識別也簡化排點特殊要求。
後者是要讓地下化區間都是高性能(加減速)快的列車,避免舊車影響最小運轉時隔,拖慢整體運行。因此,在2020南迴電氣化後,就要讓柴油列車、與柴油/電力機車頭牽引的莒光號全部退出本段,改善列車調度。
#號誌方面
最大問題是台鐵閉塞區間的問題,目前台鐵號誌系統大概屬於歐洲列車控制系統等級1(European Train Control System Level 1, ETCS L1),以計軸器和軌道電路感測,屬於固定閉塞,每個閉塞區間大約1.5~2.5km,列車全速運轉時必須相隔兩個閉塞區間以上。若在不升級架構下,可考慮從三位式號誌升級為四位式或五位式(如阪神電鐵),則可縮短每一個閉塞區問的長度以及列車的號誌時距,有助於提升路線容量。(例如阪神電鐵有日本全國私鐵最短的閉塞區間,區間只有240m)
而進一步是把號誌升級為ETCS level 2,由GSM-R通信系統可偵測到個別列車位置、速度,進一步可達成車載號誌甚至虛擬閉塞,可根據軌道佔用狀況與列車個別運輸數據,運算煞車曲線,進而縮短閉塞區間和班距。但號誌大幅度的改動,需要西部幹線一起升級,預算龐大。
我們呼籲政府不要只重視土建,把錢都消耗在上面,而要一併考慮整體號誌升級,才能解決台鐵運行問題。
#短中長期改善目標
整體而言,我們希望設定分期目標:
短期內,先加派列車、調整班表,讓通勤站的區間車每天增加10班左右,先讓尖峰班距縮到15分左右(現在20~30分)。
中期內,隨著列車採購與車種簡化和人員補充,讓美術館站也能停區間快。大站達成尖峰班距8分以內,通勤站12~15分以內。高屏通勤鐵路的運轉狀況「定型化」並標示為捷運化路線。
長期來看,透過號誌系統的全面升級,讓通勤站也能有10分鐘一班的列車服務水準。(通勤站達到每日80班列車,主要站140班列車)另外透過楠梓以北、鳳山以東路線改善與增設待避甚至緩急分離(故頂多部分高架化),完成岡山~屏東間的真。捷運化!
新聞連結
http://news.ltn.com.tw/news/life/breakingnews/2584101
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#好過日黃線大解析:系列3
#如何用技術節省市民荷包? (為什麼在位者都不提?)
文:鳳山李雨蓁 Lí Ú-chin
在前兩集,我們介紹了黃線與都市TOD發展的關係,以及配合全齡友善社區發展的可能。在這集中,我們要討論一個更現實的問題:
「錢。」
黃線捷運建設的效益,是未來10~30年才能回收,但攤提的建設經費,是明年起就要拿出來。一方面,必須確保TOD發展成功,以及足夠的運量轉移,才能讓黃線達到投資效益。但另一方面,高達1439億的經費有無可能削減,減少市府財政負擔,也是一個重要問題。
以黃線長度長度22.722公里,車站23座,全線地下化,設置一座機廠,總經費1438.9億而言,每公里造價約63.33億元,比高運量設計的紅橘線還要昂貴,在審核時也引起評委質疑。主要原因在於全地下化的設計。
目前政治人物對於經費的質疑,大致上只集中在系統形式或地方負擔比率兩者。例如去年中國國民黨市議員陳麗娜曾提議,捷運黃線要全部改成平面輕軌,但一來中國國民黨全力反對平面輕軌環狀線,無疑自打嘴巴;二來黃線長期運量評估已達中運量捷運水準,和其他線路相比,評估附帶效益,具有充分改成全A型路權的潛力。 而在負擔比率部分,涉及中央財劃規劃和其他縣市壓力,爭取優於台中、台南等處的經費分攤比立基難稱穩固。
我們現在要討論的,則是「打開黑盒子」,直接從路線形式、技術、後續維護經費等層面,扎實的討論如何在如實如期蓋出一條中運量A型路權捷運同時,幫市民省荷包! 這點其他政治人物,或是缺乏知識不懂,或是刻意迴避不提,是非常可惜的!
#部份改成高架可能性
在黃線先期評估中,推估若黃線「全線」改成高架,經費將減為869億,節省接近600億。然而,市中心路段的景觀衝擊以及抗爭問題,恐影響後續的推動。
評審委員成大都計系陳彥仲教授就提出,鳥松段部份高架可能,然而捷運局回覆:有景觀疑慮且鳥松機廠至長庚醫院路段僅約2公里,營運效益不高。
但我們實際計算,即使考慮爬坡幅度,只高架化2公里,也可節省約50億經費。且Y1A-Y2站沿線大部份位於農地中,難稱高架化會有「景觀問題」。加上黃線未來可能保留延伸需求,高架化具備較高彈性,並非不能考慮。
#削減土建經費
就算是「地下段」,經費也不是不可能削減,實際上百年來,減小地鐵開挖斷面的各種技術嘗試不斷在試驗中。
在地鐵的黎明期,倫敦地鐵就分為了淺層隧道和深層隧道路線,前者為了使用蒸汽機車頭,斷面較大。後者在引入電力技術後,隧道可以挖得更深、寬度更窄。 目前高、北捷運隧道斷面直徑約在5.6~6.1m左右,但當時倫敦地鐵隧道直徑只有3.56m,幾乎只有60%!
這樣狹小的軌道,無法使用架空線,連車輛都要順應隧道做成圓柱型,也因此讓倫敦地鐵有了「Tube」的別稱。然而這樣的隧道有個問題,就是車輛安裝空調等系統不易,以及緊急狀況時有逃生疑慮,也使得後續很少有這麼狹小的地鐵。
但削減軌道寬度的嘗試還是持續,先是有各類潛盾開挖的技術改善興建效率。而在1970年代「#線性馬達」實用化後,「迷你地鐵」更成為可能。
一般轉子式馬達的正負極是排列成圓,馬達線圈通電產生磁場後,產生轉動。但線性馬達是將定子展開並無限延伸,而排列在軌道上。這樣一來,本來要在車上搭載轉子式馬達,就只要搭載電磁鐵就好,可大幅減少台車大小。可讓寬度相仿列車的隧道斷面需求減少為2/3,開挖土方減為一半左右。
這樣的技術,日本已有7條線運作。我們也實際派員考察過大江戶線和東京地鐵博物館線性馬達路線紀念特展。搭乘舒適度、效率和一般地鐵完全無異,列車具備更強爬坡與轉向能力,可縮減造價20%以上,若以黃線來看,就可省下300億左右。
以上兩者若都能實現,配合站體的模組化甚至潛盾施作,是有可能將黃線造價壓縮到1100億左右,大幅提升投資效益。為何沒有政治人物看完報告一項項檢討經費配置可行性呢?
#系統相容性
當然,長期來看,若在黃線興建上,盡量讓後勤與紅橘線共同化,將可減少維護成本。例如機廠或許可以不用興建到第五級,而每年9億的操作成本也可以削減。
當然若使用線性馬達等新技術,就會犧牲部份系統的相容性,這點是需要經過精算考量的。但從目前計畫書來看,黃線列車採三節設計,長度約51m,無法對應紅橘線月台門,已不考慮和紅橘線列車交替營運可能。首先還是要考慮機廠和後勤支援體系能否共用。
#推動軌道工業
在黃線通車20~30年後,會開始面臨機電重置經費支出的問題,在通車30年的高峰期到來後,支出合計將會超過百億。
因此,若列車需要按需求更新或小幅增購,為了降低採購維修成本,培養國產軌道技術產業鏈和相關人才實屬必要!
更重要的是,整體高雄捷運路網的長期規劃,機電系統的發展策略,都是更重要的宏觀視野。例如地下化站體的轉乘空間,不同線路的交替運用,配合整體都會區發展策略,這些在捷運局改來改去的計畫中,都缺乏延續發展性,這些都只會增加後續規劃的成本和困難,也是我們一定會持續監督的!
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#高雄好過夜
#夜譚十大建設:第一夜
高雄好過夜又來啦,這次我們請到的深夜說書人是一位電影人,但今夜,不談創作、絕無虛構,我們請到柏惟連續一週來講講高雄與台灣的老故事。
文/ 三民惟新 陳柏惟
最近臉書上流傳一段傳說:「十大建設只有核電廠跟國道一號是新蓋的,其他八大都是日本時代就蓋好了放著30年才整理一下,剪綵當成他們做的。」
這句話有沒有道理呢?我先吊個胃口,慢慢來跟大家談談所謂的「十大建設」從何而來,中間又有怎樣的玄機。
「今天不做,明天就後悔」這句蔣經國的名言,幾乎被奉為「先知的教誨」一樣廣為流傳。但在十大建設推出的1973年,在台灣的中國國民黨政府,比較擔心的應該是還有沒有明天。
1969年9月16日,蔣介石在陽明山車禍重傷後,胸腔遭撞擊,從此元氣大傷,大多臥病在床。「太子」經國加速接班。然而,國際情勢卻讓中國國民黨感受越來越大的壓力,1971年,多次拒絕雙重代表、自找死路的「中華民國」終於退出聯合國;1973年10月,全球發生第一次石油危機,造成全球經濟不景氣,台灣也陷入經濟危機。
當時任行政院長,也是中國國民黨政權實質行政首腦的蔣經國,為了提振經濟,在11月12日中國國民黨四中全會,發表5年內將完成「9項國家重要建設」。
●疑,十項建設怎麼少了一項?
原來,當時的九大建設,並不包含已經動工的核電廠在內。但其實大部份的建設,例如中船、中鋼、中油、鐵路電氣化、機場、台中港等,均已計畫多年,十大建設可以說是以類似「前瞻基礎建設計畫」方式加速推動,而非全然創新。
不過太子在黨大會上慷慨宣言,下面的官員們卻是膽戰心驚。財政部長李國鼎在口述歷史中,自述事前對「十大建設」一無所知,雖然後來全力配合籌款,但在也以「好大喜功」、「歪打正著」形容這種公共建設。
誠然,蔣經國在經濟危機時,加碼舉債投資基礎建設來緩解經濟壓力的方式,不過是「擴大內需」凱恩斯經濟學的延伸。但同樣的政策,在使用獨裁的方式決策下,某個政黨歌頌為英明聖武;但爾後用民主方式決策時,同一個政黨則是罵成債留子孫,一無是處。
不過,不論殖民或獨裁,要評價都不能用扁平化的單純好壞來帶過。我們還是先平心靜氣下來,一一看這十大建設的內容吧。
在十大建設中,有五項和高雄沾得上邊,包含三大重工事業中油、中船、中鋼,以及兩項貫穿全台的交通動脈鐵路電氣化和高速公路。
說來話長,今天我們從源頭最古老的一項:鐵路電氣化說起。
●晚了一甲子的台灣鐵路電氣化
縱貫鐵路電氣化的討論出現的非常早,早在1908年全線通車時,就已經有輿論提到。當時,鐵路電氣化的技術已經實現將近30年,日本也已有京都等地行駛路面電車,一般鐵道也有甲武鐵道已完成電氣化,並正準備推行幹線鐵道電氣化的工程,技術已經不成問題。
而當時日本殖民政府在全台有築港、灌溉、鐵道等十六年計畫之大事業,加上臺灣發展水力發電如日月潭電廠,足夠供應全台鐵道電氣化之能源所需,因此多有時論認為應該從部分電氣化開始實行,台北-基隆、台北-淡水、打狗-台南以及台中-苗栗區間都曾被提及。
然而,最大的障礙還是經費,昭和初年,曾經估計過台灣鐵道全部電氣化的經費大概需要2700萬元左右,幾乎是總督府年度預算一半。其中,一台電氣機關車造價約是蒸汽機關車五倍,且鐵道部擔心若天然災害時全台輸電網被破壞,應變困難。從1924年鐵道部速水技師就在日日新報上撰文表示「本島鐵道之電化,前途尚屬遼遠」可見,官方對於電氣化疑慮仍多。
1930年代,鐵道部先行引進機動化、不需大型機車頭的汽油機動車,在全台各地開行載客服務。這種可以單節行駛、加速度快、速度最快達每小時80公里、又沒有油煙的火車頗受歡迎,因此總督府有進一步引入柴電車組(DEMU)取代蒸汽火車的計畫。此種從蒸汽-燃油-再到電氣化的發展,和台灣戰後的狀況其實已相符。但因1930年代末日本進入戰時體制,且石油取得日漸困難,因而柴電化有沒有繼續推行,而在太平洋戰爭時期,縱貫鐵路更被美軍的戰略轟炸破壞個嚴重,需要一段時間復原。
戰後,在國民政府殖民時期之下,臺鐵技術的後援從日本變成美國,1960年代,利用美援更新車輛與提升路線等級,同時也推動柴油化,相當於完成了1930年代日本因戰爭未完成的計畫。
但在經濟快速成長下,因蒸汽、柴油機關車動力輸出不足、數量也不夠,造成嚴重誤點等服務能力低落現象,因此在1973年起,以邊營運邊施工方式,在6年內完成縱貫鐵路全程電氣化工程,直到1979年全線完工。
●台鐵電氣化了還是台鐵
電氣化完工後,台鐵陸續引入美國奇異公司E200型、E300型電力機車以及EMU-100等新列車組,成了筆者從小到大對台鐵的主要回憶。然而,1980年代台鐵多次重大事故,以及電氣化後仍未改善並每況愈下的服務水準,讓台鐵在城際與通勤客運均逐漸被公路運輸所取代,貨運也在公路普及下節節敗退,讓台鐵虧損日益增加,陷入了軌道運輸的黑暗時期。
當時在國土軌道規劃中,中央政府僅重視台鐵「南北大動脈客貨運」角色,而未充分掌握快速城市化下,不同國土層級的運輸需求,因而不論產業支線或市郊支線均只能廢線,僅淡水與北投線原路廊改建為捷運,較早廢線的新店線則在旁興建平行捷運路線,和日本朝向通勤鐵路捷運化、立體化的原地升級、直通運轉概念大不同。兩國鐵道發展對比下,顯然是目光短淺了。
好啦,這一項建設,似乎符合了中國殖民政府只是承襲日本殖民政府規劃的說法,那麼其他的建設是否也是如此? 還是會有新突破呢?
想必大家看到這邊已經頭昏眼花,那麼早點睡覺,我們明天見!
#高雄 #十大建設 #鐵路電氣化
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