機場捷運電聯車維修系統規劃之研究

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國立交通大學

管理學院碩士在職專班

運輸物流組

碩士論文

機場捷運電聯車維修系統規劃之研究

A Study of Rolling Stock Maintenance System

Planning of TaoYuan International Airport MRT

研究生：曹家馨

指導教授：黃台生教授

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機場捷運電聯車維修系統規劃之研究

A Study of Rolling Stock Maintenance System Planning

of TaoYuan International Airport MRT

研究生:曹家馨 Student: Stan Chia-Hsin Tsao

指導教授:黃台生 Advisor: Prof. Tai-Sheng Huang

國立交通大學

管理學院碩士在職專班運輸物流組

碩士論文

A Thesis

Submitted to MBA Program of Transportation and Logistics College of Management

National Chiao Tung University In Partial Fulfillment of the Requirements

For the Degree of Master in Transportation and Logistics

December 2008

Hsinchu, Taiwan, Republic of China

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機場捷運電聯車維修系統規劃之研究

研究生:曹家馨指導教授:黃台生教授

管理學院碩士在職專班運輸物流組

摘要軌道運輸系統提供機場聯外運輸服務，係近十幾年來國際發展之趨勢，主要目的係以軌道運輸系統發展之專有路權行駛，不受路上交通影響，提供國際商務旅客可靠之進出機場運輸服務，例如日本 Narita Express、香港機場快線等。我國亦在規劃多年後，經政府核定桃園國際機場聯外捷運系統之建設計畫案。於上述研究背景與動機下，本研究之目的係以桃園國際機場捷運之電聯車維修系統進行規劃設計，藉由電聯車維修需求模式的規劃，推估相關電聯車維修設備設施的需求量，進而瞭解相關維修設施設備之配置。關鍵詞：維修等級、維修需求、電聯車、維修窗

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A Study of Rolling Stock Maintenance System Planning of

TaoYuan International Airport MRT

Student: Stan Chia-Hsin Tsao Advisor: Prof. Tai-Sheng Huang

MBA Program of Transportation and Logistics, College of Management,

National Chiao Tung University

Abstract

It’s the interantioal railway transportation trend in decades; the railway transportation system provides the passengers delivery service from airport area access to the main city area. The airport express is mainly provide the international business traveller a reliable transportation service to access from/to the airport area, such as Japan Narita Express, Hongkong airport express, etc. The airport express is basically using the unique railway access right and will not be affected by the roadway traffic. Taiwan government had approved the TTY International Access MRT system development project after many years schedulded and planed.

Based on the above study background and motivation, the purpose of this study is considered and planed according to the TTY International Access MRT EMU maintenance system. To realize the planning of the EMU maintenance requirement model so that the EMU

maintenance requirement estimated model will be the basis for the relevant EMU maintenance facilities and equipment to be allocated in the depot.

Keyword: Maintenance Level, Maintenance Requirement, Rolling Stock, EMU, Maintenance Window.

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目

錄

中文摘要 ...I 英文摘要 ... Ⅱ 目錄 ... Ⅲ 表目錄 ... Ⅶ 圖目錄 ... Ⅷ 第一章緒論 ... 1 1.1 研究背景與動機 ... 1 1.2 研究目的與課題 ... 2 1.3 研究範圍 ... 3 1.4 研究方法 ... 3 1.5 研究流程 ... 5 第二章文獻回顧 ... 6 2.1 軌道車輛維修理念及維修政策 ... 6 2.1.2 維修目標 ...7 2.1.3 維修型態 ...8 2.1.4 電聯車維修需求 ...9 2.2 捷運維修機廠功能與設計準則 ... 12 2.2.1 捷運機廠規劃設計 ...16 2.3 鐵路車輛維修作業與趨勢之瞭解 ... 17 2.3.1 維修工作 ...17 2.3.2 東京、香港車輛均衡維修策略 ...19 2.4 台北捷運高運量電聯車系統 ... 22

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2.4.1 台北捷運電聯車 371 型維修項目及週期 ...24 2.4.2 台北捷運電聯車維修人時 ...25 2.5 車輛維修相關法令規範 ... 26 2.5.1 鐵路車輛機車檢修規則（民 95 修訂）...26 2.5.2 台北市大眾捷運系統車輛檢修規則（民 80）...27 第三章桃園機場捷運電聯車維修需求 ... 29 3.1 桃園機場捷運未來營運需求及電聯車運行計畫 ... 29 3.1.1 運輸旅次預測 ...30 3.1.2 尖峰運量分析 ...30 3.2 營運時間及營運班距 ... 34 3.2.1 營運班距 ...34 3.2.2 列車車隊規模 ...35 3.2.3 所需之列車數 ...35 3.2.4 直達車所需列車數 ...36 3.2.5 列車分年採購計畫 ...38 3.3 桃園機場捷運電聯車之運用計畫 ... 39 3.3.1 桃園機場捷運增車計畫 ...41 3.4 桃園機場捷運選用之車輛系統 ... 42

3.4.1 電聯車駕駛模式（Driver operation mode）...43

3.4.2 列車車門 ...44 3.4.3 座位容量 ...44 3.4.4 列車上通訊 ...44 3.4.5 電聯車系統降級或緊急運轉之特性 ...45 3.5 桃園機場捷運電聯車維修需求 ... 46 3.5.1 維修窗(Maintenance Window) ...47 3.5.2 電聯車每日營運里程數 ...50 3.5.3 桃園捷運電聯車一級維修 ...53

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3.5.4 桃園捷運電聯車二、三級年度維修計畫模式 ...53 3.5.5 電聯車大修 ...60 第四章桃園機場捷運電聯車維修設施設備需求估計 ... 64 4.1 桃園機場捷運電聯車各級維修之作業及所需設施設備 ... 64 4.1.1 駐車區配置 ...64 4.1.2 檢修軌區配置 ...65 4.1.3 大修區軌道配置 ...66 4.2 桃園機場捷運電聯車維修設施/設備規模估計 ... 68 4.2.1 設備資源數目預估 ...68 4.2.2 駐車軌、檢修軌及大修軌道數量估計： ...68 第五章桃園機場捷運電聯車維修設施設備之配置 ... 73 5.1 桃園機場捷運電聯車各級維修作業之區位配置 ... 74 5.2 桃園機場捷運電聯車維修設施/設備之配置 ... 75 5.3 桃園機場捷運電聯車維修設施設備之空間配置 ... 77 第六章結論與建議 ... 83 6.1 結論 ... 83 6.2 建議 ... 84 參考文獻... 85 附錄一台北捷運電聯車 371 型維修項目... 87 附錄二桃園捷運電聯車普通車建議平面圖 ... 91 附錄三桃園捷運電聯車直達車建議平面圖 ... 92 附錄四桃園機場捷運電聯車大修排程 ... 93

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表目錄

表 1-1 深度訪談特徵表格 ...4 表 2-1 各型機廠所需設備 ...14 表 2-2 各級機廠維修等級定義 ...15 表 2-3 東京都營地鐵、名古屋市營地鐵車輛維修排程 ...20 表 2-4 香港地鐵車輛維修排程 ...20 表 2-5 電聯車維修作業之分類 ...21 表 2-6 電聯車 371 型維修週期...24 表 2-7 電聯車維修等級 ...25 表 2-8 台北捷運電聯車維修暫休時間（Downtime) ...26 表 2-9 鐵路機車檢修週期 ...26 表 3-1 目標年民國 129 年運量預測...31 表 3-2 各年期直達車尖峰站間運量預測 ...32 表 3-3 各年期普通車尖峰站間運量預測 ...32 表 3-4 直達車與普通車列車需求數 ...35 表 3-5 不同班距下直達車之需求數 ...37 表 3-6 不同班距下普通車之需求數 ...37 表 3-7 各年期尖峰運量與班距關係 ...38 表 3-8 90％妥善率下各年期之列車數量...38 表 3-9 桃園機場捷運電聯車運用計畫 ...40 表 3-10 桃園機場捷運尖峰運量車隊需求數 ...41 表 3-11 桃園機場捷運電聯車組成 ...42 表 3-12 各階段直達車與普通車之營運班距與發車數 ...50 表 6-1 電聯車 371 型維修項目...87

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圖目錄 圖 1-1 桃園機場捷運核定路線圖 ...2 圖 1-2 研究流程 ...5 圖 2-1 維修流程 ... 11 圖 2-2 東日本鐵道公司相關營運、維修成本分析及維修人員分配比重 ...18 圖 2-3 東日本鐵道公司維修研發成果 ...19 圖 2-4 電聯車子系統 ...22 圖 3-1 桃園機場捷運營運及停站圖 ...41 圖 3-2 直達車維修窗(蘆竹機廠） ...48 圖 3-3 普通車維修窗（青埔機廠） ...49 圖 3-4 電聯車二、三級維修計畫模式 ...54 圖 3-5 青埔機廠輕維修計畫模式(二、三級維修） ...58 圖 3-6 蘆竹機廠輕維修計畫模式（二、三級維修） ...59 圖 4-1 各年期大修佔用分析 ...72 圖 5-1 電聯車預防檢修流程圖……….72 圖 5-2 電聯車大修流程圖 ...73 圖 5-3 維修工場相關設施設備關連圖……….77

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第一章緒論

1.1 研究背景與動機 以軌道運輸系統提供機場聯外運輸服務，係近十幾年來國際發展之趨勢，主要目的係以軌道運輸系統發展之專有路權行駛，不受路上交通影響，提供國際商務旅客可靠之進出機場運輸服務，例如日本 Narita Express、香港機場快線等。我國亦在規劃多年後，經政府核定桃園國際機場聯外捷運系統之建設計畫案。計畫概述: z 中正機場聯外捷運系統服務路線，自台北市的 A1 站至中壢市 A21 站，路線全長約為 51.2 公里。 z 台北市 A1 站至中正國際機場 A14 站間，將提供直達車營運服務，台北市 A1 站至中壢市 A21 站間同時提供普通車列車服務。直達車、普通車之最小營運班距為 6 分鐘，發車模式採直達車、普通車交替發車，聯(混)合營運最小班距為 3 分鐘。 z 主線營運以直達車優先通行。 z 蘆竹及青埔兩座維修機廠，其中青埔定位為主機廠，為本捷運系統的重維修機廠、普通車停駐場兼行控中心，同時亦須容納未來桃園捷運路網成形後所增加的列車數（12 列）。蘆竹機廠係定位為次機廠，提供日檢及一般定期維修，及所有直達車以及部分普通車的停駐空間。維修系統為整體捷運系統內重要的一環，而電聯車的維修規劃，則為整體維修系統主軸。桃園機場聯外捷運系統目前正積極進行規劃設計工作，以其在預定年期提供完整之運輸服務，而維修系統為整體捷運系統內重要的一環，電聯車的維修系統，則為整體維修系統主軸。未來桃園機場捷運系統營運方式與台北捷運的營運方式不同，機場捷運整體服務將區分為直達車與普通車兩類，直達車主要搭載往來桃園機場之旅客，

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普通車則以搭載沿線至大台北地區通勤旅次為主，是故電聯車維修規劃方式亦應不同於目前台北捷運系統電聯車之規劃方式。台灣並無機場捷運營運實績，電聯車之維修規劃多倚賴台北捷運及國外相關系統之經驗，本研究即針對機場捷運之電聯車維修系統規劃作為研究主題。圖 1-1 桃園機場捷運核定路線圖資料來源：交通部高速鐵路工程局 1.2 研究目的與課題 於上述研究背景與動機下，本研究之目的係為以桃園國際機場捷運之電聯車維修系統進行規劃設計，研究課題將包含以下六項: 1. 了解桃園機場捷運未來之營運需求，電聯車運行計畫。 2. 探討電聯車應執行之維修項目及維修作業。 3. 探討電聯車各項維修作業所需之設備及設施。 4. 建立營運需求、電聯車營運計畫與維修設備、設施間之量化關係。 5. 確立電聯車維修系統應有之服務容量。 6. 擬訂維修機廠整體電聯車維修系統設備與設施配置之基本需求。

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1.3 研究範圍 在桃園國際機場捷運系統中，預計將設立兩座維修機廠分別位於 A17 站的青埔機廠及 A11 站的蘆竹機廠，其中青埔機廠為重維修五級廠，蘆竹機廠為設定為輕維修三級廠。本研究範圍界定如下: 1. 僅限定桃園機場捷運電聯車(EMU)於維修機廠之預防維修(Preventive Maintenance)及修正維修(Corrective Maintenance) 2. 電聯車維修項目分類，僅以車載項目維修範圍(如:轉向架、車體、連結器、煞車系統及推進系統等項目) 1.4 研究方法 研究方法一般係指蒐集與處理資料的程序，本研究將採用文獻分析法（Documentary Analysis）、個案研究法（Case Studies Method）及深度訪談法。一、文獻分析法文獻分析是一種簡易探索性研究方法，對既存學術進展的背景研究，廣泛蒐集相關資料、書籍，要旨在於整合與綜合某一特定領域中已被思考及研究的資訊，目的在於將先前研究文獻做一摘要、比較與分析，做為未來研究之建議，屬於「定性研究」。文獻分析具有節省時間、人力、經費的優點，且研究的過程不會干擾被研究者，具備較高的可行性；但在運用上仍有一些侷限，例如獲得的資訊、內容與研究者的期望有落差，重要檔案、文獻取得不易等等。二、個案研究法

Robert E. Stake（1995）認為個案是一個有界限的封閉系統（A Bounded System），它可以是一個人、一個事件或一個機構、單位，或者是一段時間，而非泛指某種過程。Robert K. Yin（1994）指出，個案研究是經驗性的探究，對當代真實生活環境現像進行調查及研究，以多面向的證據及資料進行分析與詮釋，將研究結果呈現在讀者面前，讓讀者更能領會個案中現像或事件的

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獨特性與複雜性現況。個案研究的功能有四個層次：「了解、解釋、預測及控制」，較偏重在「客觀事實的了解」及「主觀的解釋」。Benbasat 等人認為個案研究的優點有三：（一）研究者可以在自然而非操弄的環境下了解現況，並可從務實觀察中衍生理論。（二）個案研究法較易於明白整個事件過程發生的本質與複雜性。（三）面對迅速變化的研究領域，個案研究較能洞察先機。三、深度訪談法「訪談」，簡單說是「面對面的言辭溝通，其目的在其中的一方企圖了解他方的想法與感觸等」，因此是「有一定目的，且集中於某特定主題上的」對話(Mishler，1986)，「受」、「訪」雙方的互動﹐並不限於言辭往來，同時也包括非語言的交流 (non-verbal communications)。因此，「訪談」雖以一般對話的形式進行，但在以下兩方面，有別於「一般 / 日常對話」 (conversation)。首先，「訪談」具有明確的目的，因此它的內容與歷程，應經過有意識的安排與控制，而此類安排、控制的目標便在「訊息的汲取」。其次，在進行「訪談」的過程中，「訪問者」與「受訪者」的關係是不對等的，主要是前者向後者汲取訊息，而且雙方的角色關係﹐是雙方均默認接受的 (Kadushin, 1990)。換言之，「訪談」屬於「研究行為」(research acts)，而「對話」則否。就深度訪談而言，一般具有如下的特徵：表 1-1 深度訪談特徵表格方法面向深度訪談 (In-depth Interview) 內容設計 _{過程應變(「受」、「訪」雙方共同做成的決定)} 歷程控制 _{開放互動(開放的問題與隨機應變的研究程序/半結構的)} 著重訊息 _{全面深度 (故研究範圍難以擴大/小樣本)} 受訪對象 _{獨特個體 (不易進行個案比較與概化/整體主義的預設)}

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訪員角色 _{投入主動 (積極參與意義建構} 訊息詮釋深植生命與地方脈絡中(融入脈絡中求解/獨特個案的意義與價值) 本深度訪談對象包括：台北捷運公司電聯車維修場場長及資深維修人員、台灣鐵路局機務處管理人員等，藉由訪談這些專業人士；本研究才能對電聯車維修需求及設備設施之配置有深度的瞭解。 1.5 研究流程 本研究之流程，如圖 1.5-1 所示圖 1-2 研究流程

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第二章文獻回顧

2.1 軌道車輛維修理念及維修政策 依據陳勇全、林仁生（民 93）指出，建立維修政策的一些原則就是維修理念。就捷運系統而言，車輛維修理念的中心原則是捷運系統一定要保證系統和列車營運能夠高水準的按時發車且相當可靠及安全。要達到此目的，車輛必須要有良好的設計與維修。而維修政策是組織對其維修目標、約定和架構的正式宣言，每一政策宣言包含下列要件： (一) What:哪些維修需要執行？這應包含設備的維修過程。 (二) Where:在哪裡執行維修？這應包含執行維修的設施與特定的設備。 (三) When:何時執行維修？這應包含維修的週期。 (四) How:如何執行維修？這和工程標準與作業中的執行程序有關。 (五) Whom:誰來執行維修？如果維修政策造成太多的維修任務需要執行，會導致無效率且耗費人力、物力，也會導致設備可用時間降低；相反地，如果維修任務過少，將導致設備服務標準降低，降低了安全標準和執行任務的能力。維修政策也需考慮組織和營運的需求，例如達到對乘客承諾和維持某一營運水準的能力，並滿足尖峰和一般性服務的需要。黃漢榮（民 94）提到維修理念即： (一) 滿足車輛、機具、設備和人員之最佳動線與作業安全。 (二) 提供人員及車輛、機具、設備等具有足夠與安全的工作與移動空間。 (三) 提供足夠的人員、材料、機具、設備及維修工具。 (四) 以最少的人員、維修時間及費用，執行維修作業。 (五) 擁有最大彈性與適應性，以面對維修工作調整及設備擴充。

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2.1.2 維修目標 (一) Rommert Dekker (1996)認為，就設備而言，維修的主要目標為確保系統功能的運作正常。其維修目標摘要如下： (1) 確保系統正常運作（妥善率、效率及產品品質） (2) 掌握系統生命週期 (3) 確保安全 (4) 確認維修人員能夠勝任 (二) 莊明聰(民 92)認為，通常軌道車輛維修目標大致分為如下： (1) 確保設備可用性以執行營運 (2) 保持設備於良好的工作狀態 (3) 確保運輸系統的安全 (4) 進行高品質的維修 (5) 降低維修成本 (6) 減少設備停機時間 (7) 所短修理時間 (8) 保持適量的可用備品 (9) 增進員工的效率 (10) 確保員工的安全 (11) 改善作業環境與工作分配 (三) 陳勇全、林仁生（民 93）認為，就捷運系統而言，維修的目的是要達到下列的要求： (1) 確保足夠列車滿足尖峰時刻營運的需求，或特殊需求如慶典、表演…等活動。 (2) 提供預備列車，應付列車因設備而致服務中斷的情況。 (3) 確保列車沒有任何不良的瑕疵，即使有亦不致影響乘客或職員的安全。

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(4) 確保營運上的瑕疵降到最少，並且能有效率的改正這些瑕疵，降低對乘客的影響。 (5) 確保列車整潔達到高服務標準。 (6) 確保列車在營運時段能達到本身具有的可靠度水準。 (7) 利用最有效益、最有效率的資源達到上述的目的。 2.1.3 維修型態 陳勇全、林仁生（民 93）認為電聯車三個主要的維修形式是： (一) 預防性維修要能對一零件、設備或系統項目作有效且有效率的維修，對於下列二種情形的了解很重要： (1) 必須知道零件、設備或系統的磨耗情形何其參數偏差的情況。失效發生的機率是隨時時間增加的。 (2) 對一已知的失效模式，目前存在著有效的維修動作，能延遲或預防其發生。預防性維修是在零件、設備或系統失效之前，或零件、設備或系統達到功能退化到不可接受的程度之前執行的維修。 (二) 監測性維修這是為了確定設備狀況或修正設備的功能。維修任務包含檢查、監看、測試和確定。監測性維修沒有任何預防效果，但是用來建立項目或系統需要維修的狀況和時機。 (三) 修正性維修這種維修用來讓零件、設備或系統，在一失效或其他不滿意狀況發生時，將零件、設備或系統回復到一滿意的狀態或水準。 Hitomi（1983）認為，機器設備不可能不發生故障，藉由週期性檢視、修理及更換等維修作業，減少故障發生及延長壽命，此種維修稱為建設性維修。建設性維修分為：預防維修、故障維修（Breakdown Maintenance）及矯正維修。預防維修，是指為使設備保持於正常運轉狀態，所採取有計畫的維修工作；故障維修一般稱為修理

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（Repair），即當設備單一系統或部分功能發生失效狀況，為使設備恢復至特有狀態，所採取一序列的維修工作；矯正維修又稱為改良維修，是指維修過程利用統計，分析設備確實故障原因，並針對原因加以改良，以提高設備可用度，避免故障在發生。 2.1.4 電聯車維修需求 捷運車輛所需執行之維修工作按其性質不同可分為二大類：台北市捷運局（捷運機廠設備實務） (一) 預防維修(Preventive Maintenance) 意指依預定時程，針對系統、子系統、設備、設施，所進行之維修作業程序，包括檢視（Inspection）、潤滑(Lubrication)、清潔(Clean)、功能查驗(Functional Check)、調整(Adjustment)、元件更換 (Replacement)、大修(Overhaul)等項目。依電聯車供應商建議執行各項預防性檢查及建立記錄資訊，可減少故障及修護成本更可提高妥善率。依電聯車製造商建議執行各使用時日或里程數後所執行之非故障性之檢查。 (二) 校正維修(Corrective Maintenance) 意指在非預定時程內，將故障系統、子系統、設備、設施，回復至操作狀態之維修作業程序，包括功能故障隔離(Troubleshooting & Fault Isolate)、故障部分取出更換修理(Remove &Replace or Repair)、功能檢查(Functional Check out)等項目。

(三) 電聯車故障排除消耗性零件除外：例如煞車塊、集電靴塊、接地碳刷、鋼輪踏面正常磨損、機油更換….等。依電聯車製造商手冊執行不論行駛中或於機廠內屬突發性或非突發性之故障排除。電聯車之設計除有關動態包絡線外，維修設備需彼此相容且於任一機廠之主設備均可執行電聯車維修工作;其有利於爾後維修共享及彼此支援。

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機廠主維修設備大都需要土建基礎，故於規劃階段首先必須瞭解電聯車之必要資訊及大部構造方可提出土建之介面需求，亦包括預埋管道位置、用電、用（排）水及通風等。中興顧問社（捷運車輛最佳化之規劃與設計，1997）就維修與車輛的關係而言，車輛新造之初，在原型車完成後，通常需要一段期間的試運轉，以蒐集相關測試數據暨相關意見，俾供車輛改進之參考。藉由維修保養的過程，當可發掘車輛性能與設計準則間之配合程度，進而提供車輛設計改良的重要參考依據。維修之需求，捷運車輛所需執行之維修工作按其性質不同可分為兩大類， (一) 維修保養和檢查維修保養和檢查之涵義，表示維修工作可以在非長時間內完成之業務，包含下列工作項目： (1) 例行檢查和維修保養 (2) 潤滑油更換服務 (3) 定期預防維修 (4) 簡單之矯正修理及簡單零組件之修理 (5) 簡單之零組件校正與調整或修換 (6) 營運操作上正常問題之解決 (7) 車輛底盤清洗、車身清洗與車輛內部之清潔 (二) 大修工作大修工作之涵義，表示維修工作需花費較長時間，始能完成之業務，包括下列工作： (1) 主要組件之定期分解檢查與翻修 (2) 重要之矯正修理及重要零組件之修理 (3) 複雜之零組件校正與調整或修改 (4) 輪軸組件之修正（輪緣修正） (5) 營運操作上異常問題之解決

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(三) 維修流程

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李萬億、蘇培坤（民 95）認為捷運車輛所需執行之維修工作按其性質不同可分為兩大類：

(一) 預防維修（Preventive Maintenance）：

意指依預定時程，針對系統、子系統、設備、設施，所進行之維修

作業程序，包括檢視（Inspection）、潤滑（Lubrication）、清潔（Clean）、

功能查驗（Functional Check）、調整（Adjustment）、元件更換（Replacement）、大修（Overhaul）等項目。

(二) 校正維修（Corrective Maintenance）：

意指在非預定時程內，將故障系統、子系統、設備、設施，回復至操作狀態之維修作業程序，包括功能故障隔離（Trouble Shoot & Fault Isolate）、故障部份取出更換修理（Remove & Replace or Repair）、功能檢查（Functional Checkout）等項目。 2.2 捷運維修機廠功能與設計準則 台北市捷運局（捷運機廠設備實務）依整體路網規劃設計考量以設定機廠之建造等級、規模需求，但配合基地之取得及實際面積與線形進行圖面放樣佈設及調整;最後再確定機廠應具備之功能，以下考量： (一) 提供電聯車、各類軌道及維修用車輛、維修設備、備品及材料之儲存。 (二) 執行電聯車、道旁設備、維修用車輛以及其相關子系統與支援捷運系統相關設備之定期檢查、預防維修、故障排除、組件調校、大修或翻修工作。 (三) 提供電聯車之卸載接收、儲放、調派之場所。 (四) 執行電聯車內部清潔及外部清洗。 (五) 機廠內需提供有關人員、車輛、機具和設備等暢通的到路網，包括主要出入通道、緊急通道和維修用通道。 (六) 提供維修人員及相關工作人員足夠的停車空間。 (七) 提供足夠的安全防護、防火設施、包括大門警衛、適量的照明和安全圍籬等完善的逃生設計。

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(八) 需有一燃料儲存區和燃料泵送設備以供應設備所需之汽柴油燃料。 (九) 需有牽引動力變電站以作為機廠路軌牽引動力之來源 (十) 需有設施動力變電站以作為廠區內設備、控制、運作所需之動力來源。 (十一) 需有機廠控制中心以作為機廠內車輛調度或區域性車輛調度之控制。其他支援設備，如污水處理廠、行政中心、訓練中心、及電聯車測試軌的設置等，也需要依照機廠等級或路網需求列入考慮。

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台北市捷運局定義各級機廠所需設備如下（民 87）：表 2-1 各型機廠所需設備所需設備第五級第四級第三級第二級第一級 1 電聯車內部清潔工具（移動式檢修工具） ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ 2 電聯車外部清洗系統 ˇ ˇ ˇ ˇ 3 附有潤滑油輸送系統，廢油回收系統和壓縮空氣系統之維修坑 ˇ ˇ ˇ ˇ 4 滑動是供電系統 ˇ ˇ ˇ ˇ 5 天車、懸臂吊車，底盤升降台 ˇ ˇ ˇ 6 油壓式運料升降梯 ˇ ˇ ˇ 7 轉向架迴轉台，車體及底盤頂升設備 ˇ ˇ ˇ 8 地下車床，切削屑運送設備和車輛推進系統 ˇ ˇ ˇ 9 電聯車底盤清洗系統 ˇ ˇ ˇ 10 （轉向架）高壓清洗設備 ˇ ˇ 11 電聯車各類基本保養用工具機，工作台以及零組件清洗設備，焊接設備，堆高機，各類電池衝電器和零組件及備品存放所需之倉庫設備 ˇ ˇ 12 鐵公路兩用車和車輛覆軌設備以及鐵道車輛調度車 ˇ ˇ 13 各類電子測試設備 ˇ ˇ 14 車輪輪組維修用特種工具機 ˇ 15 移動是頂車設備 ˇ 16 磁粉探傷機 ˇ 17 噴漆廠 ˇ 18 輪軸清洗槽 ˇ 註 1：各級機廠設備資料中，以一至五級來分類註 2：本表為台北捷運公司各機廠實際擁有之設備。

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黃漢榮（民 94）認為機廠的功能： (一) 儲車：電聯車停放與調度、電聯車每日出車前檢查、電聯車外部及內部清潔、工程車輛停放。 (二) 維修： (1) 電聯車預防維修及故障維修 (2) 電機設備之維修 (3) 路軌之維修 (4) 事故災害之緊急搶救及搶修 (5) 電聯車大修 (6) 提供物料倉儲存放備品 (7) 提供人員訓練場所 (三) 測試：提供測試軌，作為電聯車驗收測試及維修後之測試。黃漢榮（民 94）對於各級機廠等級定義：表 2-2 各級機廠維修等級定義維修等級定義第一級 1. 每日例行目測檢查及調整 2. 以簡單可移動式檢修工具，進行每日例行之檢查。第二級 1. 需使用特殊設備，進行車輛隱密部分之目測檢查及調整。 2. 以簡單可移動式檢修工具，進行車輛隱密部分較簡單、短時間內可完成之檢修。第三級 1. 使用頂升設備，為電聯車做大部分分解，以進行檢修。 2. 需較長時間始可完成之檢修。第四級 1. 需使用各類工具為電聯車做大部分解。 2. 其所拆下之零組件，需經加工或測試。 3. 零組件需更換，且需長時間始可完成之檢修。第五級 1. 使用各類工具為電聯車組件做細部分解。 2. 其所拆下之零組件，需經加工或測試。 3. 零組件需更換，且需長時間始可完成之檢修。 4. 具有電聯車大修之能力。

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2.2.1 捷運機廠規劃設計 李萬億，蘇培坤（民 95）認為捷運機廠之規劃設計應依整體路網規設考量以設定機廠之建造等級規模需求，配合基地之取得及實際面積與線形進行圖面之放樣佈設及調整，最後再確定該座機廠應具備之功能為何。 (一) 機廠規設考量要點 (1) 提供電聯車、各類軌道及維修用車輛、維修設備、備品及材料之儲存。 (2) 執行電聯車、道旁設備、維修用車輛以及其相關子系統與支援捷運系統相關設備之定期檢查、預防維修、故障排除、組件校調、大修或翻修工作。 (3) 提供電聯車之卸載接收、儲放、調派之場所。 (4) 提供列車卸載組合之場所。 (5) 執行電聯車之內部清潔和外部清洗。 (6) 機廠內需提供有關人員、車輛、機具和設備等通暢的道路網，包括主要出入通道、緊急通道和維修用通道。 (7) 提供維修人員和相關工作人員足夠的停車空間。 (8) 需有足夠的安全防護、防火設施，其中包括大門警衛、適量的照明和安全圍籬等完善之逃生設計。 (9) 需有一處有圍籬和通行道路之戶外材料儲存場所以提供大件或軌道及零配件之組件的儲放。 (10) 需有一燃料儲存區和燃料泵送設備以供應設備所需之汽柴油燃料。 (11) 需有牽引動力變電站以作為機廠路軌牽引動力之來源。 (12) 需有設施動力變電站以作為廠區內設備、控制、運作所需之動力之來源。 (13) 需有一中央控制塔台以作為機廠內車輛調度或區域性車輛調度之控制。

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其他支援設備，如污水處理廠、行政中心、訓練中心、實驗室以及電聯車測試軌的設置等也需依機廠等級或路網需求列入考慮。 2.3 鐵路車輛維修作業與趨勢之瞭解 經過多年的營運經驗後，許多營運單位累積了相當維修經驗，過去長時間依賴的預防維修方式，營運單位逐漸發現有過度維修的現象，為了改變這個現象，許多營運單位針對列車維修方式作了一系列的研究。當前各國鐵路車輛維修作業趨勢，主要目的以不降低維修安全品質下，如何達到維修成本最低，避免過度維修為主要課題。然而，各國鐵路營運單位所面臨之維修問題各不相同，某些營運單位所擁有之車輛、設備新舊差異大，某些營運單位所擁有的備用車輛數相當有限，而某些營運車輛是沒有尖、離峰運轉(機場捷運)，因此，保證列車的高妥善率至為重要。因應上述維修議題，目前主要軌道車輛維修趨勢為以可靠度中心維修方式，降低整體維修成本及平衡維修方式，提高列車可用度。

以 JR 東日本維修為例（JR East Technical Review-No.2）：

目前 JR 東日本每日約有 12000 車次運行約 7500km 的新幹線及窄軌系統，運送超過 16,000,000 旅客/日。維持如此規模龐大維修系統，為 JR 東日本公司一大課題。 2.3.1 維修工作 東日本鐵道的各項設備其服務年限各不相同，舉例來說，有些隧道、橋樑為近二十年來興建，有些則已超過百年歷史。某些車輛是以最現代化的技術製造，但有些營運車輛卻是三十年前的舊技術製造而成。維修相關成本佔其總營運成本約 30％，維修相關人力約為總人力之 26％。因此，維修研發、創新及可靠的維修方式為東日本鐵道公司營運的一大課題。圖 2-2 為東日本鐵道公司營運、維修成本結構及維修人力佔各種維修作業比例分析。

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圖 2-2 東日本鐵道公司相關營運、維修成本分析及維修人員分配比重資料來源：JR East Technical Review-No.2

以成本概念為中心之維修方式 因磨耗及疲勞產生的軌道維修成本為車輛維修成本的 4 倍，因此，為了降低因磨耗或疲勞產生的維修作業，因而研發出新的車輪材質及軌道特性。因此長期而言，降低了因磨耗或疲勞產生的維修作業，進而降低維修成本。 維修系統資料庫 維修資訊管理系統，將個別子系統之維修資訊儲存，有利於整合各不同系統間之維修工作檢視其他系統設備之建造工作檢視即將故障之臨界點 降低車輛、設施維修次數 研發高可靠度的車輛及設備，降低維修次數及維修成本。以線上更換之模組化方式，取代列車因維修暫停之時間。整體而言，東日本鐵道公司逐漸引進以可靠度中心之維修方式，考量各維修原件及維修方式彼此間之成本關係，對於造成主要成本負擔的項目進行研究，發展出新的模式或替代材質，取代就有維修模式或材質，達成設備高可

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靠度並成功降低維修成本的目標。

圖 2-3 東日本鐵道公司維修研發成果資料來源：JR East Technical Review-No.2

2.3.2 東京、香港車輛均衡維修策略 目前香港、東京等地的軌道車輛檢修制度逐漸向均衡維修方式過渡。均衡維修策略主要是建立在充分掌握列車可靠度和零組件故障週期基礎上的一種維修制度。透過調整列車檢修排程，創造合適的維修條件，在管理上發揮最大效能，進而縮短列車維修暫停時間，提高列車的利用率及運行可靠性。均衡維修的原理主要是將原本預計花費數日，每日小數量的維修工作時間，將其有系統的分類增加至每日的非尖峰時間維修，如此讓列車在上線營運及下線維修提供更大的調整空間，要如何保證車輛的可靠度又不需要停機過長，是均衡維修策略的核心內容。均衡維修主要透過以可靠度分析，瞭解車輛零組件故障訊息的統計分析，掌握車輛組件的壽命週期及維修週期，對於短週期的零組件維修可把維修作業內容分解成小維修作業包，在非尖峰時段的營運時間內施作完成。對於長週期的零組件維修也可以適當地分解，減少列車的停機時間，進而提高列車的可靠度及妥善率目的。因此，均衡維修是建立在可靠度理論及技術基礎上之維修制度，特別是運用在技術性能及零組件質量狀態穩定，且已被掌握的軌

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道車輛的維修。與傳統預防維修制度相比，均衡維修具有下列特徵： [1]. 維修排程制訂方面，強調以零組件壽命週期為依據。列車上不同部位、工作強度不同的零組件及不同零組件供應商提供之零組件，壽命週期應區別對待，其壽命週期應由實際營運中統計出來，亦即壽命週期應以實際發生週期計算。 [2]. 維修作業方面強調以模組化更換方式為主，充分運用營運時間內之非尖峰的維修時段完成。 [3]. 維修設備使用方面，強調合理分配維修作業，使設備利用率達到最佳。 [4]. 備品供應方面，強調零組件質與量的穩定，各備品和原裝品的壽命週期應接近同一統計分佈。 [5]. 列車設計方面，強調較高的設計可靠度及維修度，所劃分出的最小可維修單元，儘量不依賴或依賴少量工具即能更換或維修。 [6]. 實施均衡維修應能使列車使用可靠度及妥善率提升。表 2-3 東京都營地鐵、名古屋市營地鐵車輛維修排程維修排程檢修週期修停時間/（天/列）日檢查 ≦ 3 天 0.25 月檢查 ≦ 3 個月 1.0 重要部位檢查 ≦ 40* 4 10 km 12~15 全面檢查 ≦ 6 年 18~25 資料來源：城市軌道交通研究（西元 2004 年）表 2-4 香港地鐵車輛維修排程維修級別維修排程檢修週期 1 週檢月檢半年檢年檢二年檢 15 天 45 天半年一年二年 2 三年檢小修大修三年六年十二年 3 部件維修資料來源：城市軌道交通研究（西元 2000 年）

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表 2-5 電聯車維修作業之分類維修屬性維修體制策略特色適用條件依時間按照運轉時間的方式，進行預防性的維修。屬於傳統上的軌道車輛維修制度依里程按照運轉里程的方式，進行預防性的維修。屬於傳統上的軌道車輛維修制度計畫性維修依狀態 On-condition 狀態維修強調的是對列車技術狀態的監測和檢查，強調在列車上採用先進檢測裝備，從擁有者的預防維修計劃的制定看，具有一定的不確定性。列車上採用先進檢測裝備預防性檢修以可靠性為中心之維修 (RCM) 均衡維修 Balance maintenance 均衡修則強調對車輛零組件故障信息的統計分析，掌握車輛零組件的壽命週期和維修週期，對於短週期的零組件維修可把維修作業內容分解成小作業包，在營運空檔時間實施完成；對於長週期的零組件維修也可適當分解，減少列車的停庫時間，從而達到提高列車可靠性及使用率的目的。均衡修是建立在可靠性理論與技術基礎之上的維修體制，特別適用於技術性能和零組件質量狀態穩定，且已被掌握的鐵路車輛的維護、維修。故障性檢修臨時性於車輛產生故障所採取的事後「故障檢修」。故障檢修，包含找出故障、隔離、更換失效元件及回報的設備或系統之故障，於維修工場裡進行維修工作。目的在將失效之設備或系統，恢復到其原有之正常操作狀態。資料來源：本研究整理

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2.4 台北捷運高運量電聯車系統

高運量電聯車是以 EMU(Electrical Multiple Unit，EMU) 組成，以台北捷運為例，每三節車廂為一組 EMU，每列車編成兩組 EMU，固定編組方式上線營運，其中 DM1 車配有駕駛室，兩車廂之間有通道相通。桃園機場捷運電聯車則以四節車廂為一組 EMU，每節車廂皆為動力車，固定一組 EMU 方式上線營運。。電聯車主要由 11 個子系統所組成，如圖 3.1 所示，以下分別加以說明。圖 2-4 電聯車子系統參考資料：台北捷運公司電聯車子系統

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[1]. 車體（Car Body）車體包含其外殼及內裝、駕駛室、安全設施等部分，其中車體組成又可細分成底盤、左右側板、前後端板、車頂;外殼與內裝分為座椅、支柱、扶手、緊急通話器、車內標誌、地板、通風管道等設施設備。 [2]. 聯結器（Coupler）包含機械聯結器(位於駕駛室前端)、半永久聯結器部份。其中機械連結器又分為機械聯結頭、牽引聯結裝置、聯結器支撐座、中心定位裝置、氣閥。 [3]. 車門（Door）包含旅客車廂門、駕駛室側門、架駛室與車廂間隔離門、緊急逃生門、車門操作及相關組件。其中最後一項又可分為駕駛室操作面板、駕駛室控制箱、車門控制箱、車門就地控制面板、車門蓋板驅動機構、車旁釋壓閥、車尾關門按鈕、門開指示燈、滑輪組、擴音器、安全聯鎖設計等。

[4]. 空調及通風系統(Air Conditioning and ventilation System) 包括壓縮機/冷凝器機組、蒸發器機組及空調控制單元等部分。

[5]. 推進系統（Propulsion System）

包含集電靴、閘刀開關、線開關、線電抗器、推進變流器、煞車電阻、冷卻風扇、牽引馬達、齒輪箱、推進邏輯、主控制器、調車控制器等。

[6]. 輔助電力系統(Auxiliary Power Supply System)

包含集電靴、閘刀開關、電氣及機械聯結器、蓄電池及電池充電器、機廠插座、輔助控制回路、接地電刷、低壓接線盒、靜態變流器等。

[7]. 轉向架及懸吊系統(Bogie and Suspension System)

包含架框、主懸吊系統、次懸吊系統、輪軸系統、軸箱總成、側向緩衝檔、水平閥、縱向聯結組、防滾桿組、煞車裝置、列車自動停止裝置、輪緣潤滑器、速度偵測器、傳動單元、集電靴、接地碳刷及接地環、煞車引動器等。

[8]. 煞車及空壓系統(Brake and Compressed Air System)

包含空壓系統、編碼器、煞車控制單元、懸吊系統控制裝置、車輪防滑設備、自動列車停止裝置。

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[9]. 照明系統(Lighting System)

包含日光燈、白熱燈、目的地顯示器等。

[10]. 車載號誌系統（On-board Signalling System）

包含駕駛室號誌設備、車底盤號誌設備、自動列車保護/列車對道旁通訊接收線圈、列車對道旁通訊用發射線圈、速度感測器等。

[11]. 車載通訊系統(On-board Communication System)

包含列車識別控制單元、列車識別控制操作面盤、通知控制單元、旅客內部通話單元、列車預錄語音廣播系統、無線電收發器、整流器、旅客通話喇叭、車廂喇叭、共用話筒、專用話筒等。由上述系統分析可以瞭解，捷運電聯車系統非常地複雜，其中所包含的裝備及設施相當複雜。因此，在維修工作上必須擇可能影響正常營運者優先加以執行，否則容易造成維修資源上的不必要浪費。 2.4.1 台北捷運電聯車 371 型維修項目及週期 台北捷運高運量電聯車使用期間及行駛公里數為週期基準實施如下表：表 2-6 電聯車 371 型維修週期級別使用期間簡稱行駛公里數一級一天 1D 二級一個月１Ｍ 11,500公里六個月６Ｍ 69,000公里三級一年１Ｙ 138,000公里四級三年３Ｙ 414,000公里六年６Ｙ 828,000公里五級十五年１５Ｙ 2,070,000公里前項表列使用期間得扣除停用日數，使用期間及行駛公里數以先到者為施行限期，營運單位得視電聯車運用、實際情況及設備、零組件壽命而酌予增減，惟增加部分不得超過百分之十五，不足一天者以一天計（臺北大眾捷運股份有限公司高運量電聯車檢修週期及項目規定）。資料來源：台北捷運公司維修計畫 95 年參考台北市大眾捷運系統車輛機具檢修規則及台北捷運維修現況，車輛維修

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分為五級，本研究整理如下表所示：表 2-7 電聯車維修等級維修等級維修方式維修佔用股道備註 1 以視覺、聽覺、嗅覺、和觸覺就行車有關之主要機件、車廂及其設備等之狀態及作用進行檢查、更換消耗品及車廂清潔等，並利用列車自我診斷系統實施檢查。通常在機廠駐車區(亦可在正線進行部份例行檢查) 2 以清洗、注油、測量等方式保持動力、傳動、行駛、煞車等機件裝置外表清潔、動作圓滑、使用狀態正常之檢修。主要在機廠維修軌道包含所有 1 級項目 3 以局部拆卸分解施行檢驗、調整、校正、測試等方式保持動力、傳動、行駛、煞車儀錶等機件裝置性能正常之檢修。主要在機廠維修軌道包含所有 2 級項目 4 對動力、車輪、傳動、運轉、煞車、儀錶、聯結器、控制、電氣輔助設備等主要機件之特定部分施行拆卸分解之檢修。維修軌道及大修軌道包含所有 3 級項目 5 對一般機件施行徹底檢查，各重要機件施行重整之檢修。維修軌道及大修軌道包含所有 4 級項目資料來源：本研究整理 2.4.2 台北捷運電聯車維修人時 依台北捷運電聯車維修經驗，半年檢及年檢之維修工作時間，通常於早尖峰與晚尖峰之間的維修窗(Maintenance Window)執行維修工作，於營運時段維修窗可維修時間大約八小時，通常為早上 09：00～下午 17：00。因此每列電聯車之半年檢將持續利用 3 日之維修窗時段完成，每日完成電聯車預定維修之部分，若需於午尖峰時段上正線服務，則該部電聯車應將所有電聯車內部之設備、系統復歸，保持於可營運狀態後，方可上線營運。每列電聯車之年檢將持續利用 5 日之維修窗時段完成，若於年檢時段，需配合列車調度上正線營運，其方式與半年檢相同。

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表 2-8 台北捷運電聯車維修暫休時間（Downtime) 檢修型態 暫休時間(Hrs) 日檢(一級) 1 月檢(二級) 4 半年檢(三級) 24 年檢(三級) 40 資料來源：本研究整理 2.5 車輛維修相關法令規範 2.5.1 鐵路車輛機車檢修規則（民 95 修訂） 機車之定期檢修分為四級，其各級檢修工作重點如下：一級檢修：以視覺、聽覺、觸覺、嗅覺，就有關行車主要機件之狀態及作用施行檢修。二級檢修：以清洗、注油、測量、調整、校正、試驗，用以保持動力、傳動、行走、軔機、集電設備、儀錶等裝置動作圓滑、運用狀態正常之檢修或局部拆卸檢修。三級檢修：對動力、傳動、行走（含轉向架）、軔機、儀錶、車身、連結器、控制、電氣、輔助等裝置主要機件之特定部分施行拆卸並作細部分解之檢修。四級檢修：對一般機件施行全盤檢修，各重要機件施行重整之檢修。機車之定期檢修各級週期得由鐵路機構視車種型式、車況及使用情形擬定檢修週期，報請鐵路監理機關（構）核定，其各級檢修週期最長不得超過下表之規定：表 2-9 鐵路機車檢修週期一級二級三級四級級別公里期間公里期間公里期間公里期間維修週期 1800 三日 90000 三個月 1000000 三年 4000000 十二年定期檢修分為四級，各級檢修重點如下：

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一級檢修：指整備檢修，按客、貨車使用狀況，在規定期間內，就下列項目之狀態及作用，由外部施行之檢修。（一）行走裝置。（二）軔機裝置。（三）連結裝置。（四）電氣裝置。（五）空氣調節裝置。（六）供水裝置。（七）車內各種設備。（八）車架及轉向架。（九）車身。二級檢修：指局部檢修，按客貨車使用狀況於規定期間內，就下列項目之狀態及作用施行之檢修。（一）氣軔裝置。（二）供水裝置。（三）發電裝置。（四）蓄電池。（五）電扇。（六）空氣調節裝置。三級檢修：指全盤檢修，按客貨車使用狀況於規定期間內，將車輛各重要部分予以解體後，就車輛全部機構之狀態及作用施行之檢修。四級檢修：指更新檢修，於車輛損耗情形嚴重，須重新翻造時，施行之檢修。 2.5.2 台北市大眾捷運系統車輛檢修規則（民 80） 定期檢修分為五級，其各級檢修工作重點如左：一級檢修：以視覺、聽覺、觸覺，就有關行車主要機件、車廂及其設備等之狀態及作用施行之檢修。二級檢修：以清洗、注油、測量等方式保持動力、傳動、行駛、煞車等機件裝置外表清潔、動作圓滑、使用狀態正常之檢修。三級檢修：以局部拆卸分解施行檢驗、調整、校正、測試等方式保持動力、傳動、行駛、煞車儀錶等機件裝置性能正常之檢修。四級檢修：對動力、傳動、行駛、煞車、儀錶、車廂、連結器、控制、電氣

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輔助等主要機件之特定部分施行拆卸分解之檢修。五級檢修：對一般機件施行徹底檢查，各重要機件施行重整之檢修。前項所列較高等級檢修應含次級檢修項目。電聯車於每日營運前，應就左列項目之狀態及作用施行檢查：一連結裝置。二煞車裝置。三行駛裝置。四空氣調節裝置。五車門裝置。六電氣裝置。七列車警示裝置。八車內設備。九風檔裝置。十逃生裝置。

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第三章桃園機場捷運電聯車維修需求

3.1 桃園機場捷運未來營運需求及電聯車運行計畫 依據桃園機場捷運機電系統合約，業主需求規範：桃園機場捷運計畫所興建的系統除了必須滿足預測的旅運需求之外，在核心機電系統規劃設計時，尚需考慮下列營運特殊需求以及營運限制條件： (1) 兼具機場快線與都會捷運系統的功能，故有直達車（機場快線列車）與普通車（都會捷運列車）之分。直達車配置較舒適的座位，以提供較高品質的服務；列車運轉時亦以直達車優先通行。 (2) 由於直達車與普通車區分開來，因此有快慢車混合運轉及追越避車的問題，號誌及列車控制系統的設計必須滿足此一運轉特性。 (3) 路線全長約 51.2 公里，路線自台北車站經桃園國際機場至中壢共設 22 站，台北至桃園國際機場路段(A1 站至 A14 站)長約為 36.5 公里，其間配置 9 座高架車站，3 座地下車站(包括 A12 站)和 1 座地面機廠（蘆竹機廠）；

桃園國際機場 A12 站至中壢市 A21 站路段(包括 A14a 站)，路線長約 16.3 公里，配置 6 座高架車站，4 座地下車站，及 1 座地面機廠（青埔機廠）。 (4) 初期營運階段，直達車無預辦登機以及行包處理的服務，但全線通車營運後，將提供該項服務，普通車在任何階段均無此項服務。車輛系統的設計考量直達車行包處理的需求，加掛行李車並配置相關的輸送設施。（預辦登機以及行包處理服務不在本次研究範圍）系統營運班距係依據尖峰站間最大運量及服務水準所訂定。由機場捷運合約規範瞭解，本系統未來營運需求為直達車與普通車混和使用，直達車僅停靠部分車站，A1、A3、A8、A12(一期航廈)、A13（二期航廈）、A14（未來三期航廈預定地）。普通車每站皆停，A1 站至 A21 站。故可以瞭解普通車與直達車之每日行駛里程將會有所不同。

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3.1.1 運輸旅次預測 各年期預測日總運量，通車年（民國 100 年）的全日運量約為 10 萬人旅次/日；101 年台北車站通車後，直達車成長率約 2.61%，普通車成長較大約 19.51%，全線成長率約為 16.49%，達 13.5 萬人旅次/日；119 年後運量成長趨緩，全線運量為 18.1 萬人旅次/日；129 年因桃園捷運路網的遠東百貨站、中壢站通車，故運量微幅上升，全日運量達 20.7 萬人旅次/日。各年期尖峰運量預測，直達車之營運初期約 1100 人旅次/小時，將陸續增加至 129 年之 2880 人旅次/小時；普通車營運初期約 8830 人旅次/小時，會大幅增加至 129 年之 23480 人旅次/小時。在尖峰站間運量部份，直達車的最大站間運量係發生於民國 129 年之 2490 人旅次/單向小時，而普通車的最大站間運量則是發生於民國 119 年之 5010 人旅次/單向小時，民國 129 年下降至 4810 人旅次/單向小時。尖峰率的預測顯示，直達車的尖峰特性較不明顯，介於全日運量的 6~7% 之間；普通車則是從營運初期（民國 100 年）的 11% ，上升至 129 年的 14%。 3.1.2 尖峰運量分析 一、全日尖峰運量通車年民國 100 年，營運車站由 A2 站（三重站）至 A21 站（中壢中豐北路），直達車尖峰運量約 1,100 人旅次/小時;民國 101 年 A1 站（台北車站）通車後，直達車尖峰運量成長至 1,210 人旅次/小時，爾後逐年成長至目標年民國 129 年尖峰運量 2,880 人旅次/小時。通車年民國 100 年，普通車尖峰運量約 8,830 人旅次/小時;民國 101 年 A1 站（台北車站）通車後，普通車尖峰運量成長至 115,400 人旅次/小時，爾後逐年成長至目標年民國 129 年尖峰運量 163,400 人旅次/小時。二、尖峰上下車人數各目標年期運量預測，尖峰上下車人數請參見表 3-2、表 3-3。通車年民國 100 年尖峰小時運量約 1 萬人旅次，至目標年民國 129 年成長至 2.6 萬人

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旅次。民國 101 年台北車站 A1 站完工加入營運，尖峰小時運量由民國 100 年尖峰小時 1 萬人旅次增加至約 1.5 萬人旅次。民國 100 年直達車始發站 A2 站，尖峰小時旅客上下車人數約 870 人旅次/ 小時;民國 101 年 A1 站（台北車站）加入營運，取消 A2 站直達車停靠服務，尖峰小時旅客上下車人數約 1150 人旅次/小時;目標年民國 129 年 A1 站，尖峰小時旅客上下車人數成長至 2390 人旅次/小時。民國 100 年直達車停靠 A12（桃園機場一期航廈）及 A13（桃園機場二期航廈），尖峰小時旅客上下車人數分別為 A12 約 480 人旅次/小時、A13 約 540 人旅次/小時。民國 101 年 A1 車站加入營運後，尖峰小時旅客上下車人數無明顯增加，分別為 A12 約 500 人旅次/小時、A13 約 560 人旅次/ 小時，表 3-2 係假設 A14 站（桃園機場三期航廈）於民國 109 年提供營運服務。通車年民國 100 年普通車始發站 A2 站，尖峰小時旅客上下車約 1980 人旅次/小時;民國 101 年 A1 站（台北車站）通車後，A1 站尖峰小時旅客上下車約 4130 人旅次/小時，A2 站尖峰小時旅客上下車人數成長至 4950 人旅次/小時。普通車於桃園縣境 A17 站（青埔站1_{）通車年尖峰小時上下車人數約 270} 人旅次/小時，目標年民國 129 年成長至 680 人旅次/小時。 (一) 各年期運量彙總表 3-1 目標年民國 129 年運量預測總量比較─直達車 100年 101 年 109 年 119 年 129 年 全日運量（人旅次/每日） 18,900 19,900 27,000 35,500 43,600 尖峰運量（人旅次/小時） 1,100 1,210 1,810 2,390 2,880 站間運量（人旅次/單向小時） 1,000 1,040 1,600 2,050 2,490 尖峰率（尖峰運量/全日運量） 0.06 0.06 0.07 0.07 0.07

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總量比較─普通車 100年 101 年 109 年 119 年 129 年 全日運量（人旅次/每日） 80,800 115,400 122,000 145,500 163,400 尖峰運量（人旅次/小時） 8,830 14,300 16,170 20,730 23,480 站間運量（人旅次/單向小時） 2,440 3,950 4,460 5,010 4,810 尖峰率（人旅次/單向小時） 0.11 0.12 0.13 0.14 0.14 備註 1：全日運量係每日全線雙向合計的運量備註 2：尖峰運量係尖峰小時全線雙向合計的運量備註 3：站間運量係尖峰小時單向的最大站間運量 (二) 各年期直達車尖峰上下車運量表 3-2 各年期直達車尖峰站間運量預測尖峰上下車量比較─直達車（人旅次/雙向小時） 100年 101年 109年 119年 129年 上車下車上車下車上車下車上車下車上車下車 A14站 0 0 0 0 10 600 10 760 10 930 A13站 10 530 10 550 10 530 10 670 10 820 A12站 10 470 10 490 10 470 10 590 10 720 A8站 170 10 160 10 180 30 310 40 360 40 A3站 120 10 30 10 30 10 330 20 450 20 A2站 790 80 0 0 0 0 0 0 0 0 A1站 0 0 1,000 150 1,570 170 1,720 310 2,040 350 合計 1,100 1,100 1,210 1,210 1,810 1,810 2,390 2,390 2,880 2,880 備註：(1) 直達車 100 年台北端在三重市 A2 站發車，101 年以後在台北市 A1 站發車，直達車取消停靠 A2 站。 (2) 目前中正機場區捷運車站規劃係考量直達車停靠於第一航廈 A12 站及第二航廈 A13 站，並於第三航廈 A14 站折返。在三期航廈完工啟用前，A14 站僅提供列車折返，而不對外營業。 (三) 各年期普通車尖峰上下車運量表 3-3 各年期普通車尖峰站間運量預測

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尖峰上下車量比較─普通車（人旅次/雙向小時） 100年 101 年 109 年 119 年 129 年 上車下車上車下車上車下車上車下車上車下車中壢站 0 0 0 0 0 0 0 0 2,010 340 遠東百貨站 0 0 0 0 0 0 0 0 540 280 A21站 1,230 110 1,390 100 1,460 170 2,750 420 170 270 A20站 260 60 290 50 400 80 630 180 290 240 A19站 50 20 60 20 150 40 640 130 710 190 A18站 590 100 230 90 1,200 150 1,770 990 1,690 1,240 A17站 130 140 120 130 170 140 390 270 450 230 A16站 210 140 200 120 260 180 360 230 630 280 A15站 300 100 330 110 340 140 500 290 980 420 A14站 0 0 0 0 20 1,170 30 1,650 40 1,970 A13站 20 1,170 30 1,220 20 1,040 50 1,490 30 1,750 A12站 10 1,040 20 1,070 10 920 10 1,300 30 1,540 A11站 980 500 980 510 980 600 1,310 650 2,470 1,080 A10站 390 130 390 140 400 140 440 100 620 140 A9站 60 240 210 250 250 340 1,040 1,200 1,260 1,110 A8站 440 1,520 590 1,720 690 1,810 520 1,820 770 2,250 A7站 1,060 510 960 470 930 540 950 520 1,070 560 A6站 750 900 760 1,320 1,180 1,300 1,110 1,810 1,430 2,180 A5站 1,000 680 1,410 1,230 1,100 1,410 1,320 1,870 1,620 1,540 A4站 180 60 1,210 370 1,260 400 720 190 570 200 A3站 150 450 810 610 860 700 1,340 1,250 1,590 1,570 A2站 1,020 960 2,340 2,610 2,460 2,680 2,530 2,360 2,310 1,630 A1站 0 0 1,970 2,160 2,030 2,220 2,320 2,010 2,200 2,470 合計 8,830 8,830 14,300 14,300 16,170 16,170 20,730 20,730 23,480 23,480 備註：(1) 普通車 100 年台北端在三重市 A2 站發車，101 年以後在台北市 A1 站發車。 (2) 中壢站及遠東百貨站屬於桃園捷運延伸路網範圍，不在本計畫研究範圍。

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3.2 營運時間及營運班距本系統每日營運時間需涵蓋 06:00 ~ 24:00。普通車之尖峰時段為上午 07:00~09:00 及下午 17:00~19:00，直達車之尖峰時段為上午 06:00~09:00 及下午 17:00~19:00。離峰時段則為尖峰時段以外之時段。依合約提供之系統運量表及尖峰最大站間運量，初期營運階段（A1~ A2 尚未通車），直達車運轉於 A2~A14 間，採無尖離峰模式運轉，每 20 分鐘發一班車，普通車運轉於 A2~A21 間，採尖離峰模式運轉，尖峰時段以每 10 分鐘發一班車，離峰時段則視實際運量狀況予以調整發車班距。在民國 101 年 A1 站通車後，直達車採尖離峰之模式運轉，惟尖峰班距縮短為每 10 分鐘發一班車，分別由 A1 及 A14 發車。全線通車後（A1 站加入營運），普通車仍採尖峰與離峰不同之發車班距，惟初次採購列車數僅能足夠以 10 分鐘發一班車，未來普通車將另增購 11 列車，全車隊數達 28 列車後，可將尖峰縮短為 6 分鐘發一班車。 3.2.1 營運班距 各班次列車間之行駛間距(Headway) 亦為系統服務水準的重要指標之一。鬆散的班距將會增加乘客在站等車的時間並造成車廂的擁擠；而密集的班距固然可改善前述之缺失，惟易形成系統能量之浪費。有關列車班距之擬定，一般於尖峰時段之列車班距必須能夠滿足尖峰運量之需求，基本的理念是將尖峰小時最大站間運量分攤於具有標準列車承載率之營運列車車隊上，如此車隊中列車與列車之時間差距即為尖峰班距，然此班距必須是在可使列車能安全運轉的範圍之內，其計算方式可以下列公式來說明： T L V = H T = 60 Ｖ：尖峰小時最大站間運量Ｌ：標準列車承載率Ｔ：尖峰小時運轉列車數Ｈ：尖峰班距（分）

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至於非尖峰之列車班距，則多界定於具有尖峰服務能量的 50%～80%，原則上希望能提供此時段的每一位乘客均有座位，以提高非尖峰時段之競爭力，其計算方法承續上述公式：Ｔ＊ α％＝Ｔ_off H off off T_ _ 60 ₌ Ｔ_off：非尖峰小時運轉列車數Ｈ_off：非尖峰班距（分） α％：非尖峰比例值 3.2.2 列車車隊規模 各種不同營運班距下的列車需求數詳列如下：表 3-4 直達車與普通車列車需求數營運班距 (分) 列車別營運車數 (列) 備用車數 (列) 車隊規模 (列) 直達車 9 2 11 10 普通車 15 2 17 直達車 12 2 14 7.5 普通車 20 2 22 直達車 15 2 17 6.0 普通車 25 3 28 3.2.3 所需之列車數 因考慮到未來營運時有部分列車臨時故障或進廠維修時仍能維持正常運作，並且賦予列車服務對所預測運量之可能誤差有更大的應變彈性，故對實際列車需求量的估算，除了原計算之運轉列車總數外，另亦加入了某一比例之備用量。依目前國外於傳統鋼輪捷運之經驗，系統路線上所需之列車總數中必須包含 10% 以上之備用列車。列車需求計算步驟： (一) 決定列車載重乘客數座椅以外之地板面積可提供每平方公尺 7 人之立位容量，但是基於

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空間規劃考量，於列車營運規劃時，仍以每平方公尺 5 人決定列車載客量。 (二) 依各階段完工通車之時程排定階段性之營運路網 (三) 排定營運型態 (四) 於階段性營運路網上依尖峰小時單向最大站間旅次需求計算通過該站間所需之列車數尖峰小時單向最大站間旅次需求數（人次/小時）/列車載客量（人/ 列車）＝尖峰小時列車班距（分/列車） (五) 計算滿足需求之尖峰小時列車班距 60 ( 分／小時）／尖峰小時通過該站間所需之列車數 ( 列車／小時 )＝尖峰小時列車班距（分/列車） (六) 計算每一營運型態全程往返時間路線兩端點間距離 ( 公里 )×2( 趟 ) ／列車平均速度(公里／小時) × 60(分／小時) ＋路線兩端迴車時間（分）＝全程往返時間（分） (七) 計算營運所需之列車數全程往返時間（分）／尖峰小時列車班距（分／列車）＝營運所需列車數 (八) 計算各線最大列車需求數，即營運所需列車數（列車）／ 0.9 ＝各線最大列車需求數，其中除以 0.9 反應需空留 10％備用列車以應為修所需。 (九) 因列車無法分割，考量其基本上為半永久性聯結，故各式列車數計算，以求得整數（無條件進位）為原則。 3.2.4 直達車所需列車數 根據桃園機場捷運「業主需求(Ⅰ) 工作範圍、服務需求及一般規定」所要求，直達車之最小營運班距為 6 分鐘；另依目標年之不同，直達車之營運班距分別為 20 分鐘及 10 分鐘。本捷運系統之基本行車時間與停靠站時間分別為，下行直達車從 A1車站到

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A14車站需 37 分鐘 54 秒，上行直達車從 A14車站到 A1車站需 36 分鐘 06 秒，若加上二端之終端站折返之時間各以 3 分鐘計，來回一周之總行駛時間為 80 分 00 秒。依上述條件計算，本路線直達車依不同班距，所需購置之列車數量，如下表。表 3-5 不同班距下直達車之需求數班距 6 分鐘 10 分鐘 20 分鐘服務所需列車數 14 8 4 再加計 90%妥善率 16 9 5 再加計 85%妥善率 17 10 5 再加計 80%妥善率 17 12 5 (一) 普通車根據桃園機場捷運「業主需求(Ⅰ) 工作範圍、服務需求及一般規定」所要求，普通車之最小營運班距為 6 分鐘；另依目標年之營運班距要求，各目標年普通車尖峰時班距均為 10 分鐘。本捷運系統之基本行車時間與停靠站時間分別為，下行普通車從 A1 車站到 A21 車站 64 分鐘 20 秒，上行普通車從 A21 車站到 A1 車站需 63 分鐘 44 秒，若加上二端之終端站折返之時間各以 3 分鐘計，來回一周之總行駛時間為 134 分 04 秒。依上述條件計算，本路線普通車依班距不同，至少所需購置之列車數量如下：表 3-6 不同班距下普通車之需求數班距 6 分鐘 10 分鐘服務所需列車數 23 14 再加計 90%妥善率 26 16 再加計 85%妥善率 26 17 再加計 80%妥善率 28 17

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3.2.5 列車分年採購計畫 依上述營運車隊之需求，各預測年期的尖峰最大站間運量與列車服務班距如下：表 3-7 各年期尖峰運量與班距關係尖峰最大站間運量 (人次/小時) 尖峰列車服務班距 (分鐘) 年期直達車普通車直達車普通車 100 1,000 2,440 20 10 101 1,040 3,950 10 10 109 1,600 4,470 10 10 119 2,050 5,420 10 7.5 129 2,490 5,140 10 7.5 配合各年預測所需之班距與列車妥善率，列車配合之採購時程及數量如下 (以 90％之妥善率為基準)：表 3-8 90％妥善率下各年期之列車數量應有列車數及配合採購之時程與數量尖峰列車服務班距 (分鐘) _直達車 _普通車年期直達車普通車應有採購應有採購 100 20 10 5 5 16 17 101 10 10 9 6 16 - 109 10 10 9 - 17 - 119 10 10 9 - 17 - 129 10 10 9 - 17 - 前述所需配合預測年之運量所需的班距及採購列車數，若需縮短班距提高服務品質，則需增購列車。

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3.3 桃園機場捷運電聯車之運用計畫

機場捷運系統採兩階段模式營運，其主要差異在於停靠車站及是否加掛行李車，下表為綜整不同階段之營運範圍、停駐站等基本桃園機場捷運電聯車營運策略彙整表。

直達車營運初期由於 A1 站（台北車站）尚未完工，營運起迄點由 A2 站至 A14 站，然 A14 站預定服務之三期航廈亦尚未啟用，因此 A14 站僅提供列車折返，不提供營運。故實際載客營運站為 A2 站至 A13 站，停靠 A2、 A3、A8、A12、A13 等站。俟 A1 站完工通車後，直達車則提供 A1 至 A13 站之載客營運，停靠站更改為 A1、A3、A8、A12、A13 等站。本計畫直達車最終計畫營運區間為 A1 站至 A14 站;當桃園國際機場三期航廈完工營運後，提供 A1 站至 A14 站（三期航廈）之營運服務，停靠站為 A1、A3、 A8、A12、A13 及 A14 等站。直達車未來將增列一節行包處理車廂，處理前往桃園國際機場旅客，預辦登機之行李。當 A1 站（台北車站）完工後，桃園機場捷運系統將於 A1 站及 A3 站，提供市區行李預辦登機服務，屆時由市區前往桃園國際機場出國之旅客，將可以享有於市區捷運站，預先辦理登機及托運行李服務。普通車營運初期由於 A1 站（台北車站）尚未完工，營運起迄點由 A2 至 A21 站，普通車提供每站皆停靠之營運服務，當 A1 站完工通車後，普通車則提供 A1 至 A21 站之載客營運服務。普通車亦提供由 A18 站（高鐵桃園青埔站）至 A13 或 A12 站，欲前往桃園國際機場之旅客運送服務。本計畫預計之端末站列車折返時間將以不少於 3 分鐘為原則，兩端點之營運需求最低平均速率（含停靠站時間），直達車為 60km/h、普通車為 45km/h。尖峰營運班距不大於 10 分鐘，號誌設計之單一車種營運班距為 6 分鐘，例如，直達車每 6 分鐘發一班車，普通車 6 分鐘發一班車。每日營運時間預定為 06:00-24:00。

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表 3-9 桃園機場捷運電聯車運用計畫項目說明初期營運 A2 ~ A14（無行李車）直達車全線營運 A1 ~ A14（有行李車）初期營運 A2 ~ A21 營運起迄點普通車全線營運 A1 ~ A21 初期營運 A2、A3、A8、A12、A13、A14 直達車全線營運 A1、A3、A8、A12、A13、A14 列車停駐站普通車站站停直達車 A3(2)、A8(1)、A12(1)、A13(1 或 2) 中間站的停車時間(分) _普通車 A12(1)、A13(1)、A14(1)、A18(1) 其餘 0.5 分鐘行包處理列車直達車預辦登機車站 A1 及 A3 三期航廈啟用前 A13 機場端行李處理車站三期航廈啟用後 A14 機場端直達列車折返車站 A14 端末站的列車折返時間至少 3 分鐘直達車 ≥ 60 km/h 平均速率普通車 ≥ 45 km/h 尖峰營運班距 ≤10 分鐘設計營運班距 6 分鐘開行 1 列直達車及 1 列普通車營運時間 06:00 ~ 24:00 桃園機場捷運計畫於各階段列車的營運範圍、停駐車站及計畫停車時間描繪如下圖所示：

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資料來源：本研究整理圖 3-1 桃園機場捷運營運及停站圖 3.3.1 桃園機場捷運增車計畫 各預測年期的尖峰營運班距彙整如下：表 3-10 桃園機場捷運尖峰運量車隊需求數尖峰最大站間運量 (人次/小時) 尖峰最小班次密度需求 (班次/小時) 尖峰列車服務班距 (分鐘) 年期直達車普通車直達車普通車直達車普通車 100 1,000 2,440 3 3 20 10 101 1,040 3,950 3 5 10 10 109 1,600 4,460 4 5 10 10 119 2,050 5,010 5 6 10 10 129 2,490 4,810 6 6 10 10

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上述表格係考量直達車屬於往返桃園國際機場與台北市中心之較高等級列車，且旅客大多攜帶大小不等之隨身行李，因此直達車之尖峰最小班次密度需求以滿足 W2 承載率為原則;普通車屬於日常通勤列車，比照台北捷運模式，其尖峰最小班次密度需求，以滿足 W3 承載率為原則。桃園機場捷運購車計畫，依據各年期運量預測而定，初期營運計畫採購直達車 11 列及普通車 17 列，滿足尖峰營運 10 鐘班距之需求。第二階段為民國 129 年後，當營運班距無法滿足運量需求時，計畫擴充車隊數至直達車 17 列及普通車 28 列，以滿足未來最大預測運量之需求。 3.4 桃園機場捷運選用之車輛系統 車輛尺寸(Vehicle Dimensions)：車輛寬度為 2.90m 至 3.05m 之間。自軌面起算之車輛高度為 3.6m 至 3.8m 之間。中間車輛聯結器間之車長為 19.75m 至 20.25m 之間。桃園機場捷運系統之車輛系統係採電聯車(EMU)模式設計，其採 4 車一編組之模式。基本上，直達車與普通車之設備均相同，僅有內裝設計不同。直達車將加掛行李車廂為 5 車編組。電聯車之列車編組，直達車初期為四車一組「DM－M－M－DM」不掛行李車，在台北市 A1 站至三重 A2 站完工加入營運後，則改為五車一組－「DM－M－M－M－DBM」，普通車以四車為一組－「DM－M－M－ DM」。車輛系統之電力供應採 750VDC 之牽引電力並藉由第三軌傳輸至集電靴。每一動力車輛將配置 4 組並聯集電靴，轉向架之兩邊將各固定一組集電靴。表 3-11 桃園機場捷運電聯車組成車型車輛編組形式說明普通車 DM+M+M+DM 直達車 (4 車組) DM+M+M+DM 無行李車