【營建】強調科技創新與未來建設-橋梁會說話，科技來把關！日本智慧檢測技術大解密，AI、感測器與數位孿生如何讓臺灣橋梁更安全？

Written by Jean-CS on 2026-11-10

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特別來賓：內政部國土管理署都市基礎工程組謝忠穎科長

大家每天出門上班、上學、開車、騎車，可能都會經過大大小小的橋梁。大家有沒有想過，一座橋梁使用了20年、30年，甚至50年，究竟是如何知道它安不安全？橋面上出現一道裂縫，是正常老化，還是結構出現警訊？如果遇到地震、豪雨、颱風，橋梁能不能承受考驗？又要如何在問題還沒有擴大之前，就提前發現、提前預防？

其實，橋梁安全不只是工程專業問題，更直接關係到每一個人的生命安全與日常交通。近年來，日本面對高齡化基礎設施、地震災害及極端氣候挑戰，積極運用智慧檢測、創新材料、AI科技及工程人才培育，提升公共建設的維護效率與防災韌性。

這次我們就要帶大家走進日本北陸SIP基礎設施管理計畫，從TTES裂縫監測系統、FRP複合材料橋梁、碳纖維預力技術，到隧道遠距施工及橋梁工程師培訓，看看日本有哪些值得臺灣借鏡的創新經驗。更重要的是，這些技術回到臺灣之後，如何真正應用在橋梁檢測、道路維護及公共工程管理？政府又該如何在有限的預算下，把資源用在最需要的地方？

今天特別邀請內政部國土管理署都市基礎工程組謝忠穎科長，帶領我們深入解析日本橋梁檢測技術及工程師培訓交流的成果。

Q1：TTES 裂縫監測系統有什麼功能？一次檢查與長期監測差在哪裡？

這次考察也看到 TTES 發展的裂縫監測系統，可以持續記錄裂縫寬度或構件之間的位移。請科長說明，為什麼橋梁不能只靠定期拍照檢查？哪些橋梁特別適合採用長期監測？

一次性的檢查就像幫橋梁拍一張健康照片，可以了解當下看得到的狀況；長期監測則像持續記錄生命徵象，能協助我們觀察裂縫是否擴大、構件位移是否改變，以及變化是否與溫度、交通荷載或其他環境因素有關。對於已發現異常、位於重要交通節點、受地震或邊坡活動影響，或具有特殊結構形式的橋梁，經過風險評估後，就可以考慮配置適當的監測設備。不過，監測數值並非一旦變動就代表結構危險，也不能因為數值穩定就保證完全沒有問題，仍須設定合理的警戒門檻，搭配現場複查與工程判斷。臺灣未來可以針對高風險橋梁建立分級監測策略，讓設備、維護人力與預算集中在最需要的地方，而不是不分風險地全面裝設昂貴儀器。

Q2：能登半島地震帶給臺灣什麼警訊？災後復建應該如何做得更好？

2024年能登半島地震造成道路、港口及周邊設施嚴重受損，部分海岸甚至因地殼隆起改變原有地形。這次實地參訪災區，對臺灣的地震防災與基礎設施復建，有哪些最值得我們記住的教訓？

能登半島的經驗提醒我們，重大地震的影響不只在建築物倒塌，也可能同時造成道路中斷、邊坡崩塌、港口功能喪失、供水及交通系統受阻。當地震改變地形與海岸線時，原有設施即使依照過去條件設計，也可能失去原本的功能。因此，臺灣必須把災害風險納入整體基礎設施規劃，除了提升橋梁與道路本身的耐震能力，也要盤點替代路線、緊急通行需求、重要管線及救災運輸的相互依賴關係。災後復建更不能只是把設施恢復成原來的樣子，而應重新評估地質、排水、邊坡穩定與未來氣候風險，必要時調整路線或施工方式。對民眾而言，復建時間長短固然重要，但真正的目標應該是讓設施恢復安全、可靠且更能承受下一次災害。

Q3：FRP 複合材料橋梁有什麼優勢？臺灣沿海地區適合導入嗎？

這次參訪的羽咋厳門自行車道 FRP 橋，全長11.3公尺、寬3.5公尺，構件採用纖維強化複合材料。臺灣四面環海，沿海橋梁長期受到鹽害侵蝕，這類新材料是否有機會成為未來公共建設的新選擇？

FRP 是纖維強化聚合物複合材料，具有重量較輕、耐腐蝕及可依需求設計等優點。在沿海高鹽分環境中，若材料與構件設計適當，就有機會降低傳統鋼材鏽蝕帶來的維護問題，也可能縮短部分施工時間，減少對交通及周邊環境的影響。不過，FRP 並不是所有情況都比混凝土或鋼材更好，仍須考量材料成本、耐火性、紫外線與長期環境作用、連接方式、疲勞性能、維修可行性及生命週期成本。臺灣可以優先評估沿海自行車道、人行橋、腐蝕環境嚴重的構件，或其他適合採用複合材料的設施，透過試辦工程建立本土設計、施工與維護資料。未來若能結合學界研究與工程實績，訂定適當的技術規範及品質驗證方式，就能讓創新材料從展示案例逐步走向安全、經濟且可持續的工程應用。

Q4：新宮橋以碳纖維作為預力構件，有什麼工程啟發？

另一個令人印象深刻的案例，是1988年建造的新宮橋，採用碳纖維作為預力構件，取代傳統鋼腱。這項技術代表什麼工程思維？臺灣是否也能在橋梁改建或新建工程中導入類似材料？

預力混凝土是透過預先施加力量，改善混凝土構件受力與裂縫控制的一種技術；若以碳纖維等複合材料作為預力構件，就有機會降低傳統鋼材腐蝕造成的長期維護問題。這個案例值得關注的地方，是工程設計不只追求完工時的強度，也將材料耐久性與未來維護需求納入考量。臺灣若要導入相關技術，應先釐清使用情境，評估材料性能、錨定系統、施工品質、長期監測及後續維修方式，並依適用的設計規範與驗證要求進行。尤其新材料不能只看初期造價，還要比較數十年使用期間的檢查、維修、交通管制及可能的更換成本。未來可透過試驗研究與示範工程累積本土數據，讓工程師能依橋梁位置、環境條件與預期壽命，選擇最適合的材料，而不是一味追求新技術。

Q5：日本隧道工程採用遠距操作，如何兼顧施工安全與工程效率？

而這次也參訪東海北陸自動車道袴腰隧道拓寬工程。隧道全長約5.9公里，採用新奧工法，部分鑽孔與鋼支保架設作業採遠距操作，土石方則透過輸送帶運出。這些做法對臺灣的隧道施工與高風險工程有什麼啟發？

隧道施工涉及地質變化、落石、坍塌、爆破及機具操作等風險，工程安全不能只靠施工人員提高警覺，更要從施工方法與設備設計著手。日本案例利用遠距操作降低人員直接暴露在部分高風險作業環境的機會，並以輸送帶運送土石方，減少部分運輸車輛往返與現場作業干擾。不過，遠距操作仍須搭配設備監控、通訊可靠性、緊急停止機制、現場警戒及專業人員訓練；輸送帶也要考量地形、粉塵、噪音與環境影響。臺灣山區道路、隧道新建及災後復建工程，同樣面臨地質不穩與施工風險，可以依工程條件評估導入遠距機具、數位監測與自動化運輸。真正的智慧施工，不只是讓機器取代人力，而是透過更好的施工設計，降低事故風險、提升品質，並讓工程人員在更安全的環境中工作。

Q6：臺灣地方政府人力與經費有限，如何建立橋梁維護人才培訓制度？

北陸 SIP 另一個重要特色是「人財培育」，透過大學、地方政府與企業合作，協助第一線人員掌握檢測技術。臺灣許多地方政府也面臨專業人力不足、經驗傳承不易的問題，未來可以如何建立更有系統的人才培育機制？

橋梁維護需要長期累積的專業經驗，不只是學會操作儀器，還必須理解結構、材料、環境與劣化機制，並具備判讀資料及決定後續處置的能力。臺灣可以參考北陸 SIP 的合作模式，結合大專院校、工程顧問公司、檢測業者與地方政府，建立分級培訓課程，包括基礎巡查、數位影像紀錄、非破壞檢測、資料分析、風險分級及災害應變等內容。對地方政府而言，也可發展跨縣市支援、專業人才共享及定期實務演練機制，降低單一機關缺乏專業人員時的管理風險。此外，應建立標準化作業流程、案例資料庫與師徒傳承制度，讓資深工程師的經驗可以被整理、傳承並持續更新。未來人才培育的目標，不是要求每位基層人員都成為結構專家，而是讓每個環節都知道如何正確辨識問題、通報風險，並在必要時找到適當的專業支援。

Q7：臺灣應如何整合橋梁資料、AI、公共管線資料庫與數位孿生？

臺灣已推動橋梁檢測管理、道路維護及公共設施管線資料庫，也有 BIM 等數位工程工具。接下來，是否應該把這些資料整合成更完整的基礎設施管理平台？所謂數位孿生，又能為橋梁維護帶來什麼改變？

數位轉型的核心不只是把紙本報告改成電子檔，而是讓資料可以持續累積、彼此關聯，並實際支援管理決策。以橋梁為例，如果能整合設計與竣工資料、歷次檢測紀錄、修繕工程、感測器數據、交通量及災害資訊，就能更完整地掌握設施的生命週期。數位孿生則可進一步透過數位模型與現場資料連結，協助管理人員理解設施狀況、模擬特定情境或評估不同維護方案的影響。不過，資料整合必須先解決格式不一致、資料品質、權限管理、資安及跨機關交換等問題，也要避免建立昂貴的平台後，卻沒有足夠人力維護更新。臺灣可以從高風險橋梁及重要交通廊道開始試辦，訂定共同資料標準與更新責任，再逐步擴大應用。當資料真正進入工程管理流程，才能協助政府更早發現問題、比較方案，並向民眾清楚說明公共建設的維護成果。

Q8：面對維修經費需求增加，政府應如何決定哪座橋先修？

當高齡橋梁比例持續增加，維護經費勢必成為重要課題。但政府預算有限，不可能同時把所有橋梁全面翻新。究竟應該依橋齡、裂縫程度、交通量，還是災害風險來決定優先順序？怎麼做才更公平、更有效率？

橋梁維護不能單純依照使用年限排序，也不能只看某一次檢查是否出現裂縫。比較合理的方式，是建立風險導向的優先排序機制，綜合評估結構狀況、缺陷嚴重程度、劣化速度、交通量、橋梁的重要性、替代路線、災害暴露程度及可能的失效後果。舉例來說，一座位於重要救災路線、缺乏替代通道且已出現明顯異常的橋梁，可能比一座較老但狀況穩定、替代性高的橋梁更需要優先處理。政府也應區分緊急安全處置、預防性維護、局部修繕與整體改建，避免小問題長期拖延，最後變成成本更高的工程。未來若能把檢測資料、風險分級及生命週期成本納入預算規劃，就能讓資源配置更有依據。同時，也應公開適當的維護成果與決策原則，讓民眾理解預算如何運用，提升公共建設管理的透明度與信任。

Q9：面對地震、極端降雨及氣候變遷，臺灣未來應如何強化基礎設施韌性？從能登半島地震到臺灣山區道路坍方、豪雨沖刷及沿海鹽害，氣候與地質風險已經成為公共建設的重要挑戰。謝科長認為，臺灣未來要如何從單一橋梁的安全，提升到整個交通網絡的韌性？

基礎設施韌性不只是讓一座橋梁不容易損壞，更重要的是在災害發生時，能降低衝擊、維持必要服務，並在災後盡快恢復功能。臺灣可以從三個層面推進。第一，在設計與維護階段，納入地震、強降雨、邊坡滑動、海岸侵蝕及鹽害等風險，並定期重新檢視設施的安全條件。第二，在交通網絡層面，盤點重要橋梁、隧道、替代道路及救災路線的相互依賴關係，避免單一設施中斷就造成整個區域交通癱瘓。第三，在災後復建方面，建立快速巡查、損害分級、應急通行及長期重建的協作機制。對於重要或高風險設施，也可依需求導入感測器、無人載具及即時資訊平台。未來臺灣應將韌性思維納入工程規劃、採購、維護與預算管理，從事後搶修逐步走向預防、備援與快速復原，讓公共建設在極端環境下仍能持續守護民眾生活。

Q10：從日本參訪回到臺灣，未來三到五年最應優先推動哪些改革？

最後請科長為我們做一個總結。這次日本北陸 SIP 考察，帶回來的不只是幾項檢測設備或工程案例。如果要把這些經驗真正轉化成臺灣的公共建設政策，您認為未來三到五年最值得優先推動的工作是什麼？民眾與專家學者又可以如何參與？

我認為可以從三個方向逐步推進。第一，強化智慧檢測與資料整合，選擇適合的橋梁進行 AI 影像辨識、非破壞檢測及長期監測試辦，建立準確度驗證、人工複核與風險分級機制。第二，建立在地人才培育網絡，結合大學、工程顧問、檢測業者及地方政府，讓技術不只停留在研究室，而能真正進入第一線的維護工作。第三，評估抗腐蝕材料、遠距施工與數位化工程管理的應用效益，透過示範工程、生命週期成本分析及實際成效檢討，逐步建立適合臺灣的技術規範。這些工作都需要中央與地方協力，也需要專家學者提供獨立的技術評估，並讓工程第一線人員分享實際需求。民眾則可以透過政府公開資訊了解橋梁維護成果，發現道路或橋梁異常時，向權責機關反映。國際考察真正的價值，在於將看見的經驗轉化為可以驗證、可以執行、可以持續改善的政策，讓每一次工程投資都更有助於安全、耐久與公共利益。

相關資訊哪裡查？提供民眾、工程師與研究人員的查詢管道

以下整理適合節目結尾播報、民眾自行查詢，以及工程專業人士進一步研究的官方管道。

1. 內政部國土管理署

臺灣道路、橋梁維護及公共建設政策

查詢橋梁管理、道路品質、工程政策、公共設施維護及相關公告。

國土管理署官方網站

https://www.nlma.gov.tw

2. 日本內閣府 SIP 戰略性創新創造計畫

日本國家級科技創新政策

查詢 SIP 各期計畫、智慧基礎設施管理、研究成果及跨部會合作資訊。北陸相關成果可搭配金澤工業大學的研究資料查詢。

日本內閣府綜合科技創新相關資訊

https://www8.cao.go.jp/cstp