鐵道產業

鐵道科技產業政策

 

  鐵道運輸具有節能、低汙染等優點,符合目前全世界追求低碳與綠能運輸的趨勢。此外,全球鐵道市場年產值將近新臺幣7兆元,國內鐵道建設未來10年商機也高達2兆元,政府應鼓勵業者提升自主技術以投入市場。然而,鐵道系統技術橫跨車輛、號誌、通訊、供電、軌道及土建等不同軟硬體領域,技術整合具有相當困難度,且市場競爭環境極為嚴峻。未來政府應如何建構適合產業發展的環境,以期提升產業技術能力,不僅能立足國內市場,亦能進軍國際市場爭取商機,以下將從現況觀察與願景目標的訂定,澄清當前亟待處理之重要議題,進一步勾勒出未來發展策略及推動措施。

 

一、現況與發展願景

  經統計目前國內興建中及規劃研究階段之鐵路、捷運及輕軌建設計畫共57項,建設經費達新臺幣1 兆9,700 億元, 其中未來5 年經費約新臺幣8,000 億元,未來6 至10 年經費約新臺幣1 兆1,700 億元,所有計畫投資預估可帶動國內產值約3 兆2,100 億元,未來10 年估計提供約每年34,000 個就業機會。其中鐵路計畫總產值估計為1 兆1,700 億元,捷運建設計畫為1 兆8,000 億元,輕軌建設計畫為2,400 億元,分項產值估算(如表1):

表 1、鐵道科技產業計畫及估算產值

項目

總產值(億)

車輛

號誌

電力

電信

軌道

土建

鐵路計畫

11,700

-

821

1,173

352

821

8,533

捷運計畫

18,000

2,642

1,780

1,075

687

934

10,882

輕軌計畫

2,400

558

252

139

257

283

911

註:捷運及輕軌建設計算不包含機廠,其他機電併入土建計算

 

  此外,各鐵道事業機構在未來10 年之維修備品採購金額約新臺幣619 億元,其中約三分之一屬國內廠商有能力參與之項目,再加上未來桃園、臺中捷運及新北輕軌之備品需求,經濟規模將日益增加。另國際機構預測鐵道建設至2023年全球年產值達1,920 億歐元(約新臺幣6.9 兆元),並以亞太、西歐及北美地區為主要市場。

  為協助國內廠商爭取國內及海外市場商機,必須提升車輛及號誌系統關鍵技術自主發展,由興建端角度出發及鐵道事業機構新購與維修備品需求提出國產品開發項目,並建立檢測驗證能量及標準;透過專案研發及建設計畫,強化技術扎根及人才培育。同時從輕軌建設逐步整理採購需求擴大市場需求,建立標準化、一致化之系統規格,透過示範計畫、溝通平台、標準採購條款、審議機制等配套措施,展現鐵道系統採購作業指引國產化成效,鼓勵各縣市落實配合,營造有利國內產業發展環境。

  下一代鐵道技術發展,硬體方面臺鐵通勤電聯車及輕軌系統技術相近,國產化比例已近50%,其中臺鐵系統配合全國高快速鐵路網規劃,將朝向東部快鐵及區域通勤鐵路發展,技術內容包含整車設計與節能(整車輕量化設計、牽引系統傳動效率提升、發展鋁合金車體)、列車控制系統安全及效能提升、即時通訊傳輸及軌道結構強化、牽引變電站之供電容量調整等面向發展技術能力,另輕軌系統亦將朝向車輛系統及號誌系統開發,期望國內掌握核心機電系統自主能力;至於高鐵及捷運系統因技術門檻較高,將朝向維修備品國產化開發。

  軟體面將結合物聯網(Internet of Things)、大數據(Big Data)、雲端運算(Cloud Computing)、人工智慧(Artificial Intelligence, AI)等先端科技,加強旅客服務、列車控制、維修、安全面之即時監控及資訊回饋應用,故國內亟需推動智慧鐵道發展架構與策略, 建構智慧鐵道物聯網平台,藉由端、網、雲發展架構規範與介面標準制定,鏈結鐵道及資通訊業者,帶動智慧鐵道產業發展。交通部籌組鐵道科技產業聯盟(R-TEAM),集結不同鐵道次系統及資通訊領域之廠商,從政策、技術、市場、外銷等不同層面,整合各界意見與實務經驗,建立鐵道產業發展策略及藍圖,形成產業供應鏈,初期參與國內前瞻輕軌系統建設,中期投入次系統開發,以核心機電及軌道系統國產比達50%、車輛系統國產比達70% 為目標,最終將掌握設計、製造及整合能力,進而爭取海外市場商機。

 

二、重要議題

  • 推動技術研發及檢測驗證,建立產業自主能力

國內過去鐵道發展缺乏藉由建設帶動國內產業供應鏈發展之策略性思維,核心機電多由國外廠商得標,在無法主導車輛及機電系統設計的前提下,國內廠商自興建期乃至後期維修備品皆因規格特殊而無法參與供應,鐵道事業機構於系統升級或擴充亦遭外商箝制,致採購成本高昂。期透過國產項目研發、國家標準制定、檢測驗證機制,協助國內產業技術自主,朝向國車國造及核心機電國產化之目標邁進。

  • 解決廠商參標問題,整合擴大市場規模與採購需求

中央及北、高直轄市機關辦理採購案,須遵循政府採購法及政府採購協定(Agreement on Government Procurement, GPA),難以指定國產化項目或比例。為有利國內廠商參與鐵道建設,交通部制定鐵道系統採購作業指引,協助解決廠商參標資格限制,並引導採購機關落實國產化配套措施,同時整合各地建設採購需求,擴大市場規模。另鐵道事業機構雖各自推動維修國產化開發,但彼此之間缺乏經驗交流,產業界對鐵道事業機構採購需求之掌握也不充分,故須藉由加強資訊整合、交流與商情公開,擴大國產備品需求,並透過採購指引提供廠商參與機會。

  • 善用我國資通訊產業優勢,推動鐵道運輸智慧化

隨著網路及資通訊技術的蓬勃發展,智慧鐵道為當前鐵道運輸發展趨勢,我國應參酌國外發展趨勢,加速提出智慧鐵道發展策略,建立智慧鐵道發展環境及規範架構,並提升智慧鐵道系統軟體本土化能力,發揮國內資通訊產業優勢,由設備零組件供應逐步掌握智慧鐵道系統自主能力。

 

三、發展策略

  • 推動鐵道國車國造及機電系統國產化,帶動鐵道技術及關聯產業發展

選定各鐵道系統國產化優先發展項目,其中輕軌系統以發展車輛系統(含轉向架、牽引系統、集電儲能、車門等次系統)、號誌系統(含轉轍器、防撞系統等)等核心機電為優先,臺鐵系統則以發展東部快鐵及區域通勤鐵路,朝向車輛、號誌通訊、電力、軌道效能提升為目標,並建立研發補助機制與資源,鼓勵產學研界籌組團隊投入研發;同時建立完整鐵道產品檢測驗證制度與國家標準,並與國際接軌,成立專責鐵道研究與檢測驗證機構,以及協助學術機構培育鐵道人才。

  • 提升國內廠商參與鐵道建設及維修市場之機會與意願

制定與落實鐵道系統採購作業指引與配套措施,提升國內廠商參與建設機會,並擴大維修國產化需求,持續釋出商機,維繫廠商參與及累積發展次系統能量,進而培養臺灣鐵道機電統包廠商,具備系統整合能力並帶動產業形成供應鏈,爭取國內鐵道建設及海外市場。

  • 發展智慧4.0鐵道及關聯產業

制定智慧鐵道系統架構及規範,推動鐵道領域知識(Domain Knowledge) 與智慧4.0 科技之相互學習與整合,逐步將行動及網路通訊、物聯網、雲端運算、大數據、人工智慧等4.0 科技導入鐵道系統,並爭取鐵道專用頻寬,以及建立智慧鐵道產業發展溝通平台與獎勵措施。

 

四、推動措施

  • 選定國產化優先發展項目

短期:藉由軌道產業推動會報及R-TEAM鐵道科技產業聯盟,檢討優先項目及推動順序,其中輕軌系統以發展車輛、號誌等核心機電為重點,臺鐵以車輛、列車控制系統等核心機電之安全與效能提升為重點。

中長期:透過東部快鐵發展研究,檢討營運速度提升至160公里/時所需之車輛、號誌與電力系統優先發展項目及推動順序。

  • 整合技術研發及檢測驗證能量

1.推動鐵道技術研發:

短期:編列鐵道發展研發補助經費,擴大補助財源;建立鐵道產業創新補助機制;透過鐵道科技產業聯盟及相關產學研機構,成立研發策略團隊,投入次系統或零組件技術研究,且不排除初期與外商合作引進先進技術,再逐步建立自主技術整合能力。

2.建立檢測驗證制度:

短期:藉由檢測驗證作業平台,盤點及整合國內技術能量,建立供需資訊交流及合作模式;修法建立鐵道產品檢測驗證制度,並研訂指定項目檢測程序及驗證基準,確保安全及品質。

中長期:推動鐵道產品檢測驗證國際相互承認,排除貿易障礙。

3.制定國家標準

短期:制定優先發展項目之重要國家標準,並以常用國際或區域標準為參採基礎,與國內環境調和;提出我國鐵道工程類國家標準之建議架構及參採標準。

4.成立鐵道技術研究及驗證中心

短期:成立財團法人,投入鐵道研究及檢測驗證業務,並建置第1階段儀器設備及取得全國認證基金會(Taiwan Accreditation Foundation, TAF)認證。

中長期:建置第2階段儀器設備與測試軌,並取得全國認證基金會認證;統籌鐵道產業整體發展主計畫(Master Plan)及次系統整合;建立與國外檢測驗證機構之交流合作及相互承認機制,並取得國外認證機構之認證。

5.研訂鐵道系統採購作業指引與國產化配套措施

短期:優先推動輕軌建設,整合各地採購需求,建立由上到下之系統規格,制定輕軌系統採購作業指引,並透過示範計畫鼓勵各縣市政府採用指引;成立溝通平台,協助採購機關落實指引及解決執行面問題;完成標準採購條款,將指引之國產化配套措施(含廠商資格彈性、產品使用/合格證明、最有利標、國產化事項評選配分上限、通用規格、國產化採購金額占比下限等),轉換為契約規定,納入計畫辦理;建立指引審議機制,檢核是否依指引進行可行性研究及綜合規劃;研提個別系統採購案國產化配套措施,如臺鐵支線環保列車等,擴大國內廠商參標機會;制定維修備品採購配套措施,建立產業參與研發及採購機制。

中長期:檢討經費審議及管考階段之檢核機制,促使建設計畫之國產化規劃事項落實執行;研擬其他系統之採購作業指引與國產化配套措施。

6.釋出維修商機

短期:鐵道事業機構參酌同業經驗,滾動檢討及擴大維修備品國產化需求,並優先推動價值高、用量大、有助節省成本之耗材;鐵道事業機構透過公開平台或活動,釋出維修備品採購商情;建立鐵道設備零組件資料庫,系統化彙整技術規格及採購需求,加強資訊交流。

7.研訂智慧鐵道系統架構,導入4.0科技

a.建立制度:

短期:研訂智慧鐵道架構規範及修正相關法規;訂頒端、網、雲之設備與端點介面標準;建立大數據平台,整合通訊協定、傳輸方式與轉換格式;導入鐵道聯網設備資安防護。

b.發展技術:

短期:探尋鐵道安全監控、預警維修、巡檢、旅運服務之智慧化項目;規劃智慧鐵道各階段目標,政策鼓勵鐵道事業機構導入4.0科技;建立端、網、雲之設備驗證機制;設置智慧鐵道測試場域(包含資安)。

中長期:推動臺鐵TC 4.0,建立以第五代行動通訊技術( 以下簡稱5G)、多元通訊為架構之全面連續監控列車控制系統;建立維修監控資料庫,進行數據分析及應用回饋。

c.爭取專用頻譜:

短期:盤點智慧鐵道行動通訊之傳輸即時性與穩定性等需求及檢討面臨問題;強化外部訊號通訊,如語音、影像、數據等,並透過車輛設計提升行動通訊接收即時性;研議保留鐵道系統專用頻譜之必要性。

中長期:鼓勵國內電信業者參與鐵道網路建置與維運。

d.制定獎勵措施:

短期:建立智慧鐵道產官學研溝通平台;制定採購作業指引及獎勵措施,並推動試辦計畫。

中長期:建立智慧鐵道設備認證標章制度;鼓勵鐵道事業機構與產學研機構合作參與研發、標準制定及產品測試。

8.協助學術機構培育鐵道人才

短期:鏈結產官學研成立鐵道產業人才培育學院,建構學術機構在鐵道軟、硬體技術領域之教育資源;促成學術機構及鐵道事業機構共同編撰鐵道基礎領域及創新技術之教學教材,並建置實作場域,形成產學合作。

中長期:推動行政機關認可之鐵道學程認證制度,跨校整合多方培育人才;推動學用相互承認機制,降低鐵道事業機構人員訓練成本。

9.籌組鐵道科技產業聯盟國家隊及培養臺灣鐵道機電統包廠商

短期:藉由建設計畫落實國產化推動措施,擴大國內廠商合作參標機會;檢討建設計畫之國產化目標值及國產品項參考清單,無涉安全性之品項優先考量納入;透過R-TEAM及產業交流活動,讓業者瞭解建設計畫規劃進展及海外市場商情,提早佈局準備;R-TEAM及關聯業者共同參加國際鐵道展,展示產業技術能力,並在既有廠商之海外實績基礎下,擴大爭取與國外客戶合作機會;輔導業者運用政府既有開發補助資源,發展海外輸出業務。

中長期:檢討國內建設計畫招標策略,培養國內廠商擔任鐵道機電統包商,藉由建立系統整合能力,形成完整產業生態系,有利與外商協調;建立鐵道產業拓展海外業務補助機制。