社會觀察 . 獨立評論 . 多元觀點 . 公共書寫 . 世代翻轉

  • Home
  • English
  • 評論
  • 民意
  • 時事
  • 生活
  • 國際
  • 歷史
  • 世代
  • 轉載
  • 投稿須知

用數據分析1021普悠瑪翻車

  • 時事
  • 民意

列車如脫韁馬,要命的傾斜式列車因壓縮機失能,也無法正常運作(未經證實)。那消失的5~8度的傾斜,可能是推倒列車的最後一根稻草。

意外的發生,乃肇因於所有的安全防護措施都失效使然。1021普悠瑪列車出軌意外,綜合媒體報導,對ATP關閉是誰下的決定多有著墨,似乎只要ATP不關閉,新馬翻車悲劇便可避免。案發已滿一周,台鐵基隆電務分駐所技術助理黃德輝:「空氣壓縮機故障,影響普悠瑪傾斜或是傾斜不正常,監視器看來是沒有傾斜,造成他在過彎時,沒有傾斜而出軌。」換句話說,普悠瑪若正常傾斜5至8度就不會出軌,另外黃先生分析普悠瑪兩兩車廂,是一個動力組,雖然第8節是車頭,但動力馬達在第七節,出軌瞬間,第8車廂右側車輪浮起,表示第七節有煞車動作往前推,帶動其他節車廂翻覆。

普悠瑪列車出軌翻覆造成多人死傷。 圖片來源:自由時報
普悠瑪列車出軌翻覆造成多人死傷。 圖片來源:自由時報

前事不忘,後事之師,依現有資訊,翻車原因計有:一、車速過大。二、過彎曲率過大。三、動力系統故障引發出壓縮機失效、煞車失效及黃德輝君所指陳:空氣壓縮機故障,影響普悠瑪傾斜或是傾斜不正常……等等。上開每一環節都同時發生,才釀此巨禍。尤其是第三條動力系統故障所衍生的種種現象,致使列車行經曲率半徑僅300m的彎道時,不幸翻覆脫軌。從樹林發車後便一路求救的尤姓司機員,在動力系統失常,車速無法正常,動力系統無法提供動力,致使列車車速無法提高,將ATP關閉,意外發現動力恢復,快馬加鞭,行經新馬,列車如脫韁馬,速率錶又誤把已超過130 km/h的車速顯示為80km/h,要命的傾斜式列車因壓縮機失能,也無法正常運作(未經證實)。那消失的5~8度的傾斜,可能是推倒列車的最後一根稻草。為方便說明,先解釋若干專有名詞及已知參數彙整後,再與讀者細說重頭。

一、專有名詞解釋

(一)曲率與曲率半徑:曲線與曲面的特性在其彎曲。在數學上,我們不似要說它們是彎曲的,而且還得說它們彎曲到什麼程度。衡量彎曲的程度,在數學上叫做曲率,曲率通常以K表示。平面幾何曲率是指一條(平面上的)曲線在特定一點彎曲的程度。直線不彎曲,線上各點的曲率都是零,圓是對稱的,同一圓上各點的曲率都一樣。曲率之倒數為曲率半径,通常以符號ρ或r表示之。

(二)外軌超高:鐵道行經彎道,會因鐵道曲率、車速之不同產生大小不一的離心力,為有效平衡此離心力,施工設計將外側軌道之高度略高於內側,內外側軌高度差e稱外軌超高。

(三)傾斜式列車:又名搖擺式列車,當行經彎道時,因鐵道設計外軌超高有其極限。限制了列車車速,傾斜式列車會自動以油壓調整內、外側車輪之高度差,補足外軌超高量之不足。一般而言,傾斜式列車過彎時,可以比原先的曲線限速提高15-25公里,例如限速的65公里的曲線,傾斜式列車就可以85公里通過;限速95公里的曲線,更可以120公里高速通過。

二、已知參數彙整

(一)軌距(d):1067mm,軌道外軌超高上限;105mm,車體高度4170mm設重心高度在距外軌1/3處。

(二)車速(v):碼錶顯示80km/h,實際上超過130km/h,出軌處鐵軌曲率半徑300m。

如圖1所示為普悠瑪翻車瞬間模擬力系圖,當普悠瑪傾斜機制失效,行經彎道,列車內、外側車輪無高度差,當列車車速若干時,列車有翻車之虞?

圖1 普悠瑪翻車瞬間模擬力系圖。 圖片來源:作者提供
圖1 普悠瑪翻車瞬間模擬力系圖。 圖片來源:作者提供

解:

sinθ=e/d=105/1067=0.0984,θ=5.65∘,Fx=Fc-Wx=(mv˄2/r)-mg*sinθ=(mv˄2/300)-m*9.8*sin5.65∘

上式中

e:外軌超高,台鐵規範上限為105mm

d:軌距,台鐵採窄軌,軌距為1067mm

θ:鐵道外軌超高傾斜角

Fc:列車行經彎道產生之離心力,Fc=mv˄2/r,單位為牛頓N。

式中m為車體質量,單位kg,v為車速,單位m/s,r為曲率半徑,單位m。

Wx:車重在x軸(與車軸平行)方向之分力。

Fx;諸力在x軸方向之分力和,相當於Fx=Fc-Wx

v:車速,單位m/s,1m/s=3.6km/h

g:重力加速度,在地球表面附近,g約為9.8/s-s

依力矩原理,以k點為力矩中心,當Fx對k點所產生的順時針方向力矩=Wy=mg*cosθ對k點所產生的逆順時針力矩時,便是列車翻覆之臨界速率。

(4170/3)(mv˄2/300)-(mg*sinθ)=(1067/2)mg*cosθ

(4170/3)(mv˄2/300-mgsin5.65∘)=(1067/2)*mg*cos5.65∘

1390*(mv˄2/300-m*9.8*sin5.65∘)=533.5*9.8m*cos5.65∘

1390v˄2/300=5202+1341

v˄2=6542*300/1390=1412

v=37.28(m/s)=135.3km/h

其他條件不變,若普悠瑪正常傾斜5~8度(取中數6.5度)則此傾斜的6.5度,會因車體傾斜及重力 作用增加了抵銷高速過彎所產生之離心力,其大小為:

Wx=mg*sin6.5∘=1.109m,式中的m為車體之質量,單位為kg

Fc=1.109m=mv˄2/r=mv˄2/300,解方程式得v=18.24m/s=65.66km/h,亦即此傾斜的6.5度可以抵銷因列車高速過彎時所產生的離心力約為1.109m,列車行經曲率半徑為300m處,離心力1.106m相當於車速v=18.24m/s=65.66km/h所產生的離心力。

重心高度、軌距、迴轉半徑及外軌超高等數據才式計算列車翻覆之臨界速率之依據,因離心力與速率之平方成正比,淨離心力與k點之力臂大於y軸方向淨力Wy與k點之力臂,故千萬不可理解為傾斜的6.5度可以產生提高列車翻覆之臨界速率65.66km/h。

若其他條件不變,普悠瑪傾斜角度6.5度,則列車翻車之虞臨界速率若干?

解:

軌道傾斜角θ1=5.65∘,列車傾斜角θ2=6.5∘

θ=θ1+θ2=5.65∘+6.5∘=12.15∘

(4170/3)(mv˄2/300)-(mg*sin12.15∘)=(1067/2)mg*cos12.15∘

v˄2=7978.2*3*300/4170

v=41.49(m/s)=149.4km/h

如果不是動力系統故障,可能煞車及傾斜裝置不會因壓縮機無法正常運作,令列車在無煞車可減速情境下通過全台灣度最大的新馬車站以超過130km/h之速率前進,再加上尤姓司機並非第一線司機員,對路況並不若經年在第一線打滾的司機員熟捻自在情理之中。

尤其是從10月21日16:19,列車行駛到大溪至龜山間時發現列車喪失動力到16:46案發共計27分鐘處於孤立無援,求助無門,頂著準點壓力,一邊開車還要一邊修護,後又有追兵(一台6234為同為傾斜式的太魯閣列車跟在後頭)。就在此情境下……….。

假設車速為135km/h為真,傾斜式車體讓翻車之臨界速率上修為149.4km/h,以案發時間的天候狀態推估,此一悲劇應可避免。發生如此重大意外,當然要究責,當然找出真正的原因。案發迄今媒體聚焦於對ATP關閉之有否通報?而對造成翻車致命的車速、列車傾斜角、現場鐵道外軌超高量、列車重心高度,或者案發時的風速風向等參數鮮少報導。筆者高職教師退休,台北科技大學車研所碩士,依手頭、網路及媒體有限的資料拼湊出以上結果。如果有更精準的現場實際數據做依據,計算出的結論,對釐清真相,助益良多。也以數據支持台鐵基隆電務分駐所技術助理黃德輝的指陳,期能對1021新馬車站翻車事件之真相釐清有些許幫助。

作者 / 謝其政

Share this:

  • Facebook
  • Twitter
  • Email
  • More
  • Tumblr
  • Pocket
  • Pinterest
  • LinkedIn

Related

台鐵 意外 普悠瑪 社會
2018-10-29 謝其政

Post navigation

柯文哲真能正確敘述台美關係嗎? → ← 許多臺灣國民都在問:喜樂島聯盟首要敵人是誰?

Related Posts

阻斷滲透還是封鎖言論?小紅書禁令背後的媒體主權保衛戰

      台灣政府研議對小紅書祭出一年期禁令,引發社會高度討論。支持者認為此舉如同在國安戰場補上長期缺口,反對者則憂心政府是否越界干預人民接觸資訊的自由,在輿論激盪之際,台灣必須釐清一個核心問題,即資訊平台已成為政治滲透的主要工具時,政府是否仍能以傳統「自由競爭的媒體市場」想像來維持資訊安全?亦或是,我們早已走入一個必須以「媒體主權」思維重新審視平台角色的時代?        小紅書作為中國大型社群平台,其營運模式並不僅是商業社群,而是深度嵌入中國的「國家—企業」治理架構。從「宣傳模式」視角來看,國家權力、媒體與市場往往形成互相支援的濾網,使訊息流通呈現系統性的偏向。此一理論在中國平台運作下被放大至國家級規模,內容審查、演算法導向與政治宣傳融為一體,輸出的是高度一致的價值敘事,而非自由競爭下的多元訊息。當這套系統跨境輸出、瞄準台灣年輕世代的生活風格、價值觀與情緒時,最大化的受益者並非台灣的資訊自由,而是某種官方意志。    因此,禁令並非簡化成「政府怕人民看見真相」的爭議,而是台灣在高度競爭的資訊戰環境中面對一個現實抉擇:是否要讓一個具有明確國家連結、且演算法不透明的平台,無監管地滲透台灣的輿論空間?尤其在小紅書上,許多資訊以生活化、軟性包裝呈現,乍看無害,實際上卻可能塑造成熟的中國敘事,媒體傳播具「議題設定功能」相符—媒體不會告訴你該怎麼想,但會告訴你應該思考什麼。當「中國多美好」「兩岸一家親式的溫柔城市行銷」「台灣政策過度嚴苛」被演算法不斷推送,受眾的議題優先序自然會被重新排序。    反對者擔心封禁可能影響言論自由,但必須釐清,言論自由保障的是言論者與受眾,不保障特定平台的營運權。民主國家限制平台並非國際孤例。美國因國安疑慮針對 TikTok 展開立法;歐盟則對中國與俄羅斯的國家介入平台提出嚴格規範。台灣身處前線,若仍以和平時期的觀念看待資訊平台,等於自我降低免疫力。禁令不是禁止人民接觸中國資訊,而是要求該資訊必須在可監管、透明的環境中流通。人民仍然可以閱讀中國報導、使用 VPN、追蹤公開資訊,只是不能讓一個不透明且具有國家意識形態目標的平台直接進入台灣社交生態。        至於是否會刺激對岸,答案是肯定的,但不必然是負面。資訊主權本就是國家正常行使的範疇,中國對 Google、Facebook、YouTube 的全面封鎖已行之多年,從未因此降低其外交或軍事行為。若台灣因懼怕反應而自我審查,反而會讓對岸訊號更清楚:施壓有效,台灣會退讓。台灣在國防、經貿、外交上都能堅持立場,在資訊安全上更不應例外。        禁令的利弊確實存在。短期內,年輕族群生活資訊的來源會被迫轉移,部分使用者可能感到不便,甚至指責政府干預自由。然而,中長期來看,此舉能迫使台灣重新建立對社群平台的審查框架,推動更透明的外來平台規範,並刺激本土社群生態發展。正如媒體理論中所指出,資訊環境並非自然形成,而是權力競逐的結果。台灣若不主動塑造自己的資訊空間,最終將被他國敘事所重塑。封禁小紅書不是「封鎖言論」,而是「封鎖對岸政府透過商業包裝進行的意識滲透」。是對人民權利的保護,而非削弱。更重要的是,這是台灣在面對新世代資訊戰時,第一次用政策展現自我防護能力。當資訊平台已是國安前線,民主必須不止守住開放,更要守住不被操控的自由。這場辯論能讓台灣社會更清楚地意識到資訊主權的重要性,那麼小紅書禁令不只是封鎖,而是台灣民主深化的開始。  作者 / 風林火山

小紅書封禁案映照出國民黨「逢中必軟」的荒謬!

台灣擁有超過300萬用戶的中國APP「小紅書」遭內政部依《詐欺犯罪危害防制條例》封鎖一年。消息一出,在野黨立刻膝反射式地跳腳,高喊「言論自由已死」,甚至拋出「詐騙才兩億,又不是最大宗」這種護航言論。這種邏輯之荒謬,不僅無視國際趨勢,更暴露了嚴重的雙重標準。 首先,小紅書被禁的原因在於,涉詐嚴重且態度傲慢。早在10月,政府便要求改善,整整52天過去,小紅書選擇「已讀不回」,無視台灣法規。反觀Meta、Google、LINE甚至TikTok,都在48小時內配合改善。面對這種「史上首見」的囂張,封禁只是剛好而已。 平日在國會殿堂上,痛罵政府「打詐不力」、痛批台灣是「詐騙之島」最大聲的在野黨立委卻對一個拒絕配合防詐、放任詐騙滋生的平台談起「言論自由」,甚至還拿「詐騙金額才兩億」來護航。 在國民黨立委眼中,「兩億」不過是小數目,受害者的血汗錢不值一提。這種邏輯與國民黨立委翁曉玲近期提出「公務員貪污五萬元以下不罰」的修法邏輯如出一轍。貪污五萬元都可以被視為「微罪」而免責,那「兩億」不過是把四千個「合法的五萬元」集合在一起罷了。 當立委帶頭告訴大眾「罪惡可以用金額多寡來量化」,當貪污可以因為「錢少」而被原諒,我們又有什麼底氣去指責詐騙集團的猖獗。 其次,當全球都在防堵資安破口時,在野黨卻試圖將此案操作成民進黨政府的「意識形態審查」。對中國APP的疑慮與反制,早已是國際共識。 美國多個州政府早已禁止在公務設備上使用TikTok和小紅書等中國應用程式;澳洲、加拿大、歐盟也紛紛對具有中資背景、可能洩漏個資或成為詐騙溫床的軟體祭出禁令或嚴格審查。各國政府都在為了國家安全與國民財產築起防護網,蔣萬安市長以「要對臺灣民主與年輕人有信心」為由為中國護航。 最後,只要議題涉及「中國」,在野黨永遠站在臺灣民意的對立面。 當中國築起高牆,封鎖臉書、Google、YouTube,讓十幾億人活在資訊鐵幕裡時,我們從未聽過在野黨為了中國人民的「言論自由」發出一聲怒吼;當中國利用防火牆屏蔽台灣的聲音時,在野黨也從未指責過北京當局。然而,當台灣為了保護國民財產安全,依法處置一個違法且傲慢的中國APP時,在野黨卻突然化身為「言論自由捍衛者」。 在野黨最愛批評執政的民進黨是「綠色恐怖」,卻總有餘力幫忙中國小紅書捍衛言論自由,幫忙中配護航雙重國籍,民進黨的「恐怖」真的讓在野黨太過於「從從容容」了。 作者:秦靖  

歐洲文明的淪亡 ?

美國政府有一新的研究報告:依現在的趨勢,歐洲單一政治體或經濟體的未來,很不樂觀。歐洲沒有辦法振與現在的衰落的經濟,也無法解決日趨嚴重的移民問題:尤其是因為歷史因素,戰後對於右派「政治」勢力習以為常的壓制,也影響對「右派經濟」的思考和政策的採行。政治、經濟、移民等大問題沒有不同的對策,因而日漸嚴重,連帶的歐洲文明也會跟著淪亡。 這份研究報告大體是認為今日的歐洲,會有如左翼社會主義「民主黨」的美國宿命,假如左翼民主黨能掌控治理美國的大權。 或許,有人會說這份報告「黨同伐異」,只反應美國共和黨川普政府的觀點。是嗎?你我小公民們可以再回到歐洲本體來分析:德國前任首相梅克爾說:歐洲是歐洲人的歐洲。說的真好!那麼歐盟可以解決歐洲人的「烏俄戰爭」問題 ? 歐盟的兩大國,主要的領頭羊,德國和法國:德國的工業跟不上 AI 的新時代,已經不能靠以往世界一流的機械和汽車工業來帶動經濟。假如,它的經濟結構不再改變,預期它的經濟會長期性的衰弱,其至陷入低迷的中國經濟未來都會比德國樂觀很多! 另一歐盟大國法蘭西:法國有一位志大言大,自以為自己是不可或缺的世界級領袖的馬克宏。法國有這樣的重量嗎? —— 法國自己內部的工會、退休年齡、移民如何文化內化、國會左右派勢力相持不下,一、二年內換了多少內閣總理的問題,都沒有辦法解決!何況要跟上世界新潮流 ? 有一個辦法倒是可以立即令世界人民對法國刮目相看:立即派遣法國世界有名的「外籍兵團」到烏東前線,就像到非洲一樣,同時打普丁和川普的臉:法蘭西總統不只「嘴大」,「肐膊」也大,擧世同欽,歐洲又出了一位「巨人」!他敢嗎 ? 歐洲政治思想的主流和美國左翼民主黨人的意識形態大同小異,美國東北角數州,政治文化上是和歐陸多少連成一體的。2000年小布希競選美國總統時,有一位激進的左派民主黨的智識份子、CBS 電視公司的要人和名嘴,他說:假如那位不識之無的小布希選上了,他會舉家移民,遷往歐洲。選後,沒有人會注意他有沒有依其諾言而行,因為即使不上哈佛的美國普通百姓,也知道潮流的方向,誰理他? 美國左右派的爭論,不在於弱勢的普羅大眾要不要照顧?而是「是不是要量力而為?」,是不是要像七十年代的當政的「新左派」以參議員 「麥高文」為首,硬把 AT&T 分割成幾個小公司,因為 AT&T 競爭力無可匹敵,和左派「反獨佔」的理想相抵觸。當年的左派決策,如果換成今日,就是要打散 Amazon 、Meta、Apple、Google 、Microsoft 、Nvidia 成許多小公司。假如沒有來自中國的競爭,你認為來自San Francisco 、Boston、New York City […]

歷史、語言、與政治

實証論哲學認為歷史演化有一定的定律,例如馬克斯主義,經濟定律可決定人類社會的走向和路徑;佛洛伊德理論可以認知社會文化演化的本質就是意識、下意識、和性力;而法蘭克福學派等另有其它說法。 這些理論都遣漏了除了人類社會成長外,還有知識的成長。人類知識的成長是難以測的:例如六十年代貝爾實驗室的三位物理學家對「三極體」的研究,會發展成IC 製作的「平面技術」,才會有今日的IC工業,進而擴大成為今日無所不在的智訊工具和系統。 所以歷史的發展,很難發現有定律成長。但是歷史發展中,卻常有許多顯明的 token (基本元件)會出現。這和「語言分析」中所使用的同樣名詞 「token 」,沒甚兩樣。是不是人類歷史、文化的發展,匿藏在人類語言的發展中,從語言發展中,找出人類文化甚至人類智能的演變。 從「token」開始,人類的語言,漸漸發展出語意學、語法學而建立起語言的內在規則和邏輯系統,描述語言應有的「程式」。語言的發展是人類文化發展的動力。語言可以放大其功能,可以影響人類的意識和行為,也就是影響人類政治觀念和行為的意念。 所以「歷史」是意念的舖陳和實踐,也就是「語言」藉由其基本的元件 token ,表現出來。 因此,有兩位歷史學家各自把十八、十九世紀歐洲歷史分列成「追尋『榮耀』的時代  」和「追尋『權力』的時代 」。 例如榮耀的十八世紀分列出: 歐洲 1648- 1815 年:生命和死亡、強權、宗教和文化、戰爭與和平。 權力的十九世紀分列出:歐洲1815 – 1914 年:革命的遺緒、自由的疑難、社會革命、自然的征服、激情的年代、民主的挑戰、帝國需付的(成本)酬勞。 歷史的流動,綱目清楚,至少這兩世紀,全都是影響歷史變遷的「 token」基本元素所帶動的。有如語言學的token:隱約有個個語言文法的邏輯系統,控制流動,類如實證哲學家所說的「定律」出現 ?因此是不是和「科學」無異? 如同某位哲學家所稱知識可稱為「科學」,必須有一「檢測系統」。語言有一簡單的檢測系統,可以經過「編譯法」( compiler )的檢測 […]

Recent Posts

阻斷滲透還是封鎖言論?小紅書禁令背後的媒體主權保衛戰

阻斷滲透還是封鎖言論?小紅書禁令背後的媒體主權保衛戰

      台灣政府研議對小紅書祭出一年期禁令,引發社會高度討論。支持者認為此舉如同在國安戰場補上長期缺口,反對者則憂心政府是否越界干預人民接觸資訊的自由,在輿論激盪之際,台灣必須釐清一個核心問題,即資訊平台已成為政治滲透的主要工具時,政府是否仍能以傳統「自由競爭的媒體市場」想像來維持資訊安全?亦或是,我們早已走入一個必須以「媒體主權」思維重新審視平台角色的時代?       [...]

More Info
小紅書封禁案映照出國民黨「逢中必軟」的荒謬!

小紅書封禁案映照出國民黨「逢中必軟」的荒謬!

台灣擁有超過300萬用戶的中國APP「小紅書」遭內政部依《詐欺犯罪危害防制條例》封鎖一年。消息一出,在野黨立刻膝反射式地跳腳,高喊「言論自由已死」,甚至拋出「詐騙才兩億,又不是最大宗」這種護航言論。這種邏輯之荒謬,不僅無視國際趨勢,更暴露了嚴重的雙重標準。 [...]

More Info
歐洲文明的淪亡 ?

歐洲文明的淪亡 ?

美國政府有一新的研究報告:依現在的趨勢,歐洲單一政治體或經濟體的未來,很不樂觀。歐洲沒有辦法振與現在的衰落的經濟,也無法解決日趨嚴重的移民問題:尤其是因為歷史因素,戰後對於右派「政治」勢力習以為常的壓制,也影響對「右派經濟」的思考和政策的採行。政治、經濟、移民等大問題沒有不同的對策,因而日漸嚴重,連帶的歐洲文明也會跟著淪亡。 [...]

More Info
歷史、語言、與政治

歷史、語言、與政治

實証論哲學認為歷史演化有一定的定律,例如馬克斯主義,經濟定律可決定人類社會的走向和路徑;佛洛伊德理論可以認知社會文化演化的本質就是意識、下意識、和性力;而法蘭克福學派等另有其它說法。 這些理論都遣漏了除了人類社會成長外,還有知識的成長。人類知識的成長是難以測的:例如六十年代貝爾實驗室的三位物理學家對「三極體」的研究,會發展成IC [...]

More Info

搜尋

精選文章

川習會的中美矛盾是戰略,不是貿易!

2017-04-08 韓非

八仙樂園爆炸案:缺乏常識造成的災難

2015-06-28 異想

彰化縣民輪替後的哀與愁

2016-03-06 許家瑋

新文明病:儲物症(Hoarding disorder)似正在增加

2015-04-13 楊庸一

訂閱本站

輸入你的電子郵件訂閱新文章並接收新通知。

Powered by WordPress | theme Dream Way
Powered by WordPress | theme Dream Way