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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:李陽琛
研究生(外文):Yang-Chen Lee
論文名稱:軌道運輸系統之系統保證機制研究
論文名稱(外文):A Study for the System Assurance Mechanism of Railway System
指導教授:吳翼貽
指導教授(外文):Ye-Ee Wu
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:機械工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:149
中文關鍵詞:性能升級號誌系統系統保證驗證與確認風險管理使用狀況評估
外文關鍵詞:IV&Vsystem assurancesignaling systemupgradingrisk managementSICA
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號誌為軌道運輸系統耳目,影響系統營運與安全至鉅,據多數研究顯示,系統故障乃至停止營運,多直接或間接出自號誌異常所致。本論文研究之目的,即希能對已營運逾百年的臺鐵這一類既有軌道運輸,由號誌著手,研析系統性能升級與持久性提升的可行性。
本研究係以號誌系統為主,並依EN 50126所提示之生命週期理念,以及功能、品質、安全與系統保證等相關準則執行。因此,除號誌系統技術外,有關系統保證、風險分析、驗證與確認等範疇,亦均於研究中再加檢視、運用。
另者,英國作為現代鐵路發源地,有企圖並曾多方面嘗試提升其國內軌道運輸系統效能,所採用之監理及資產管理方式,經驗證極具參考價值。因此,本研究中亦以其相關理論與實務經驗為基礎,研析號誌系統性能升級的相關課題。
基於各項研析結果,本研究綜整得既有且於營運中之軌道運輸系統,欲獲致性能升級的可行方向,應為可用度管理、風險管理、使用狀況評估等的整體運用,包括相關介面間之整合。惟於各項新建、改建與重置作業中,獨立驗證與確認亦將扮演一重要的角色,以確保號誌系統的升級符合安全與可靠的要求。
最後值得再推薦的是,本研究所研析出的可採行方法,經適度調整後,應亦可應用於號誌以外的其他核心機電子系統的性能升級。
It has long been aware that signaling system plays a key role in the operation safety of railway system. Most of the investigation reports of the incidences and failures occurred in railway system can be linked, directly or indirectly, to the faulty of signaling system. The objective of this study is to research upgrading approach for existing railway signaling system to improve its performance and sustainability.
In this study efforts were only focused on signaling system. Rules and means specified in European Norm EN 50126 were taken as the base and guideline to construct this upgrading approach. Methods and technologies related to system assurance, risk analysis, verification & validation, asset management and surveillance were reviewed and examined.
An integrated configuration and its procedures, similar to the one established in United Kingdom, were constructed to undertaken the elevating work. After careful review and examination, it’s concluded that a good understanding of risk management and availability management of existing revenue operation, as well as the signaling infrastructure condition assessment (SICA) are the must to perform a successful upgrading job of signaling system.
During re-building, replacement, restoration and renewal periods, independent verification & validation (IV&V) should be conducted to assure the creation of a safe and reliable upgrading siganaling system.
This developed upgrading approach is also applicable to other sub-systems of railway system with some modification.
中文摘要………………………………………………………………....ii
Abstract ………………………………………………………………….iii
誌謝……………………………………………………………………...iv
目錄……………………………………………………………………...vi
圖目錄…………………………………………………………………...ix
表目錄…………………………………………………………………...xi
第一章 緒論……………………………………………………………..1
1.1 前言……………………………………………………………….1
1.2 研究動機及背景………………………………………………….3
1.3 研究方法………………………………………………………….5
第二章 文獻回顧………………………………………………………..9
2.1 號誌系統 (Signaling System)……………………………………9
2.2 系統保證 (System Assurance)………………………………….11
2.3 風險分析 (Risk Analysis)……………………………………....13
2.4 資產管理 (Asset Management)…………………………………16
2.5 驗證與確認 (Verification & Validation)………………………..18
第三章 營運階段的性能需求…………………………………………21
3.1 性能─台灣高鐵的啟示………………………………………...21
3.1.1 性能的定義與要項………………………………………23
3.1.2 營運階段能採行的作為………………………………....26
3.1.3 對性能的監督與管理…………………………………....29
3.2 實現性能需求的第一步─系統保證…………………………...31
3.2.1 可用度(Availability, A)…………………………………..32
3.2.2 可靠度(Reliability, R)……………………………………34
3.2.3 可維修度(Maintainability, M)…………………………....37
3.3 系統保證實際作業過程與結果……………………………...…42
第四章 系統技術與安全之需求………………………………………47
4.1 系統經營的實際執行面課題…………………………………...47
4.1.1 臺鐵現行組織規模………………………………………48
4.1.2 對人力與物料之檢討……………………………………52
4.2 性能升級的技術與安全課題…………………………………...55
4.2.1 臺鐵號誌系統設備………………………………………55
4.2.2 號誌性能需求分析………………………………………59
4.3 技術與安全的整體關鍵項目分析……………………………...62
4.3.1 安全與可用度之整合……………………………………63
4.3.2 技術的需求與管理………………………………………65
第五章 性能升級之監督、管理與認證………………………………69
5.1 資產管理─以英國為師………………………………………...69
5.1.1 英國鐵路的經營與監督、管理…………………………72
5.1.2 號誌體檢─SICA……………………………………..…..74
5.2 持續性的風險分析與安全管理………………………………...81
5.2.1 安全管理的要項內容……………………………………83
5.2.2 風險分析的要項內容……………………………………86
5.2.3 對風險容忍度之檢討………………………….………...87
5.3 完整生命週期的驗證與確認…………………………………...90
第六章 結論與展望……………………………………………………95
6.1 結論……………………………………………………………...95
6.2 展望……………………………………………………………...96
參考文獻………………………………………………………………..99
附錄A 系統保證的執行………………………………………………A1
A-1 台灣高鐵……………………………………………………….A1
A-2 機場捷運……………………………………………………….A5
A-3 小結…………………………………………………………….A9
附錄B 風險分析的執行………………………………………………B1
B-1 作業準則(EN 50126) ………………………………………….B1
B-2 台灣高鐵……………………………………………………….B4
B-3 大陸作業方式………………………………………………….B8
B-4 臺鐵事故與故障統計………………………………………...B10
附錄C 驗證與確認的執行……………………………………………C1
C-1 台灣高鐵……………………………………………………….C1
C-2 高雄捷運……………………………………………………….C7
作者簡介
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86.交通部高速鐵路工程局,台灣南北高速鐵路營運監理作業須知(台北;民96年)。
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88.交通部高速鐵路工程局,98年度高速鐵路營運定期監查報告(台北;民98年)。
89.交通部高速鐵路工程局、台灣世曦工程顧問公司,(98003)高速鐵路道岔訊號異常具體改善對策臨時監查報告(台北;民98年)。
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91.交通部高速鐵路工程局,桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫,CU01、CU02、CU03特定條款(台北;民96年),第01440章‘系統保證’。
92.交通部高速鐵路工程局,桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫,系統保證管理計畫(民97年)。
93.交通部高速鐵路工程局,中正國際機場聯外捷運系統建設計畫,風險管理計畫(民94年)。
94.交通部高速鐵路工程局、中華顧問工程司,推動設置軌道運輸系統研發機構(台北;民91年)。
95.交通部高速鐵路工程局、台灣世曦工程顧問公司,訂定「電車安全檢驗辦法」及「委託辦理電車檢驗業務管理辦法」可行性評估(台北;民95年)。
96.交通部高速鐵路工程局、永灃環境管理顧問公司,軌道工程系統安全之獨立驗證與認證體系(台北;民91年)。
97.交通部鐵路改建工程局,臺鐵新竹內灣支線改善計畫系統機電基本設計報告及綱要規範─號誌系統(民95年)。
98.交通部鐵路改建工程局,臺鐵台南沙崙支線改善計畫系統機電基本設計報告及綱要規範─號誌系統(民97年)。
99.ATP列車自動防護裝置概要(臺灣鐵路管理局,民96年)。
100.CTC列車集中控制裝置概要(臺灣鐵路管理局,民96年)。
101.臺灣鐵路管理局,號誌裝置養護檢查作業程序(民98年)。
102.臺灣鐵路管理局號誌相關規範書,電腦化CTC系統(民96年)。
103.臺灣鐵路管理局號誌相關規範書,聯鎖系統(民96年)。
104.臺灣鐵路管理局,月報、季報、年報及統計指標(民94年)。
105.臺灣鐵路管理局,行車事故統計分析表、各段危險因子與防範對策、號誌故障統計分析表(民97年)。
106.臺北市政府捷運工程局,捷運號誌系統實務(台北;民95年)。
107.臺北市政府捷運工程局,捷運機電系統管理與界面整合實務(台北;民95年)。
108.高雄市政府捷運工程局,高雄都會區大眾捷運系統工程民間參與捷運顧問(第三部分)品質及安全管理監督顧問服務契約書(高雄;民90年)。
109.中華顧問工程司、英商勞氏檢驗公司台灣分公司,台鐵號誌系統改善規劃研究(台北;民98年)。
110.台灣世曦工程顧問公司,診斷台鐵局號誌設備故障及改善策略(台北;民98年)。
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