內政部消防署| 運用虛擬實境於火場指揮官訓練之構思與實踐

... 合作訓練，強調指揮、 控制、協調及資訊蒐集等C3I 危機處理系統能力。

... 系統，而國外已長期發展並有消防實務單位實際運用案例，即便如此，因 ... 消防月刊查詢系統 108年7月號/工作研討 運用虛擬實境於火場指揮官訓練之構思與實踐—實踐篇 TheConceptionandPracticeofCommanderTrainingbyUsingVirtualRealityinFireScene─PracticeChapter 小 中 大 2019-07-01 新北市政府消防局 前言 為了讓人在複雜的工作環境中，能夠快速 進入狀況並上手，虛擬實境的模擬訓練在國 外早已運行許久，並在不同專業領域中萌芽 茁壯，以醫學模擬教育而言，是近20年以來， 相當熱門之醫學教育模式，我國重要醫學教 學中心亦紛紛成立醫學模擬教育訓練部門， 重視程度由此可見一斑，尤其虛擬實境可進 行有效率的團隊合作訓練，甚至進行多種團 隊複合式狀況的情境延伸訓練。

新北市政府消防局為了瞭解虛擬實境如何 應用於緊急應變教育訓練上，多次派員至國 外取經，包括韓國首爾消防災難本部、新加 坡民防學院、法國消防官高等學院、美國瓦 倫西亞學院公共安全學校等實際使用虛擬實 境於消防救災訓練之單位，並深刻瞭解到， 虛擬實境是一種工具及平台，每個單位會因 應其需求而發展出不同之訓練模式。

最重要 運用虛擬實境 於火場指揮官 訓練之構思與 實踐—實踐篇 的是，並非擁有虛擬實境訓練系統就能解決 實際救災或訓練上所面臨的問題，而是要能 運用虛擬實境建立本土化訓練模式與軟實力。

創新作為 新北市政府消防局曾於105年5月首次 參與韓國首爾消防災難本部災害事故指揮訓 練中心（ICTC）之亮相啟用，並於同年10 月指派7名中階幹部至ICTC受訓學習，交 流ICTC硬體建置、系統功能、訓練模式等內 涵，訓後評估有必要於我國推行消防模擬教 育，故於106年1月成立「緊急應變指揮學 院（ERCA）建置專案小組」，由黃德清局長 擔任召集人，依任務需求編組「系統組」、「培 訓組」及「綜規組」，以期達到開創消防模 擬教育之以下目標： 一、災害虛擬實境科技導入：ERCA為國內 首度創新運用3D災害虛擬實境科技，藉由沉浸式（Immersed）的體驗、即時 （Real-Time）的回饋，擬真模擬災害 情境，訓練消防指揮官救災指揮及突發 狀況應變能力，透過16組指揮官訓練系 統，強化消防人員救災團隊合作默契及 效能，讓訓練不僅是「聽講座」，更要「下 場做」，也不再只是「坐中學」，而是「做 中學」。

二、建立指揮訓練課程模組：ERCA除採 用VR電腦模擬工具，更建構完整消防 指揮官訓練體系，率先全國建立消防 幹部指揮訓練分級，Commander1至 Commander3，分別為基礎指揮官班 C1、中階指揮官班C2、進階指揮官班 C3等個人能力培養，並就分隊、中隊、 大隊層級進行團隊合作訓練，強調指揮、 控制、協調及資訊蒐集等C3I危機處理 系統能力。

建置過程之困難與解決 新北市政府消防局ERCA為國內首座消防 模擬教育學院，相對於容易建置之消防戰技訓 練單位，以戰略及戰術培訓為主之ERCA，在 規劃建置過程中則遭遇許多困難，包括硬體面 （訓練空間及系統硬體）、軟體面（系統功能 及訓練內涵）及營運面（專責管理及教官培訓） 等，以下就數項較重大部分及其解決方式敘述： 一、資料收集困難 在資料收集方面，著重於訓練模擬系統及 訓練空間規劃，然而國內並無消防單位成功 運用之前例，加以訓練模擬系統亦多由國外 開發，臺灣消防市場市佔率極低，相關資訊 匱乏。

【解決方式】 (一)成立專案小組，分為系統組、培訓 組及綜規組，分別負責模擬系統評 估、訓練模組規劃及空間配置設計， 並由綜規組統籌內容，定期召開會 議討論。

(二)拜訪國內曾使用電腦模擬兵棋推演 之消防機關，瞭解其使用經驗及未 能推廣原因，並回饋至設計規劃。

(三)與目前使用電腦模擬系統之國外單 位建立情誼，包括韓國首爾消防局、 新加坡民防學院、法國消防官高等 學院及美國聖若望大學，交流使用 各家系統之經驗，協調原廠提供系 統試用，增進對模擬系統之認識及 運用方向思考。

二、涵蓋財物、勞務及工程採購性質 由於ERCA須進行整體性規劃與發包， 採購案兼具財物、勞務及工程之性質，規劃 招標不易，加上有承攬能力的廠商有限，不 易完成發包作業。

【解決方式】 (一)與局內秘書室及市府採購處建立聯 繫窗口，並延攬具相關採購經驗人 員加入專案小組，提升採購文件編 撰效率，減少公文往返時間。

(二)於採購發包前，先與國內數家廠商 訪談，並協調國外原廠來臺展示， 瞭解國內外市面上實際情形並反映 在招標文件，提高廠商投標意願。

(三)採購評選過程中，規定投標廠商應 於評選現場實地展示電腦系統，由 評選委員就實品評估優劣，以求使 用機關之最大效益。

三、國外訓練系統本土化不易 雖然我國資訊科技進步，然而鮮少廠商投 資發展消防模擬系統，而國外已長期發展並有 消防實務單位實際運用案例，即便如此，因我 國消防體系與救災模式與國外差異甚大，要引 進國外系統並符合我國消防訓練需求，困難度 及複雜度甚高。

【解決方式】 (一)會同得標廠商及國外技術人員實地 參訪外勤救災單位及災害現場搶救 情形，實際瞭解及體驗我國消防救 災指揮模式。

(二)實地拍攝消防車輛裝備器材及新北市 街景，打造1比1之客製化外觀與 功能，拍攝照片近3,000張，拍攝角 度、光線等細節均須符合原廠需求， 以增進製作速度，此外，物件功能與 規格亦是完全複製實體內容。

(三)系統語言中文化過程中，由具外語 能力之專案小組成員逐一翻譯及檢視 文字是否符合生活用語及消防專業詞 彙，詞彙筆數約5,000筆。

四、專業教官及系統操作人員培訓 消防模擬教育與以往課程講座、兵棋推演 及實兵演練之訓練方式不同，以醫學模擬為 例，主導醫學模擬者大多非名醫或專業知識 權威，ERCA教官不僅要能具備消防專業背 景，更需熟稔訓練流程與模擬系統功能，方 能發揮最大效果，而國內為開創消防模擬教 育，教官培育難度較高。

【解決方式】 (一)網羅志同道合人員成立種子教官團， 惟有滿懷熱忱、奉獻、求新之精神， 才能在不斷創新與永續經營理念下完 成任務，核心教官層級涵蓋不同指揮 層級以因應訓練學員位階需要。

(二)在ERCA完成建置前，種子教官團 均願意自費前往韓國、法國及美國等 實際使用電腦模擬訓練之單位，學習 訓練邏輯與模式。

(三)ERCA完成建置後，由得標廠商邀請 國外專業教官來臺教學，並採漸進式 教學法，教學時間共計4週；種子教 官團為加強熟稔度，經常利用公餘時 間練習操作，累積訓練能量。

五、內部人員溝通困難 消防指揮官長期以來是透過書本知識、課 堂學習及經驗累積進行指揮能力培養，尤以 經驗累積最為重要，然而要拉近實際災害與 電腦模擬之距離，以增進上級長官信心及基 層人員信任，並非容易之事。

【解決方式】 (一)辦理消防模擬教育講習及研討會，並 邀請國外專家學者來臺發表與分享， 藉由國外成功經驗強化內部人員信心 及提高學習興趣。

(二)辦理外勤分隊正、副主管消防模擬教 育體驗研習，共計139名人員分14 梯次參與，讓第一線救災指揮官體驗 電腦模擬系統之功能與優勢，並收集 體驗後之建議與疑慮。

(三)由種子教官先就外勤資深幹部訓練一 批助教人員，藉由其經驗與能力，讓 基層人員產生信服力。

整體而言，為能讓ERCA永續經營，在 營運架構上採用PDCAB品質管理循環，在 規劃管理面，進駐專責管理人員負責維運； 在執行訓練面，依訓練需求編組不同功能之 教官團協助訓練；在檢討查核面，成立專家 諮詢委員會及求教警察大學消防學系協助精 進；在行動策進面，要求ERCA管理人員及 教官須至實際災害現場協助救災指揮及瞭解 實務問題，以回饋至教學中；在學習交流面， 則積極發展國際關係及建立交流管道，互通 有無。

訓練特色及流程簡介 ERCA運用虛擬實境訓練可區分為教學模 式、單人模式及團隊模式。

在教學模式方面， 可依不同火場指揮官課程需求，運用虛擬實 境加強操作課程學習目標與重點，以ERCA 火場安全與風險管理課程為例，該課程學習 目標為瞭解本局火場安全推動狀況與目前政 策重點、火場危險分析與判斷－ISO風險評 估模型、指揮官火場安全責任與作為、消防 人員緊急事件（Mayday）處理程序等，透過 課堂理論教學後，以電腦3D虛擬實境方式， 模擬火煙判斷情境、消防人員於不同場所類 型受困情境等，讓學員實際操作與判斷，並 能夠在虛擬世界中重複練習在真實災害現場 鮮少遇到之情境。

另外在單人模式方面，在學員經歷教學模 式學習指揮官基本能力培訓後，即進入單人 模式給予全情境演練，從出動、出動途中、 抵達現場等火場搶救發展時序進行實際火場 救災指揮模擬，培養指揮官全流程救災整合 概念，並可利用團隊模式，強化分隊、中隊 及大隊之救災團隊合作默契，更可進一步整 合區級、府級前進指揮所救災合作溝通聯繫 訓練。

依筆者目前參訪各國運用虛擬實境於火場 指揮官訓練之感想，法國消防官高等學院偏 重於單人模式訓練，以新任指揮官為主；新 加坡民防學院亦偏重於單人模式訓練，以高 階指揮官為主；首爾消防災難本部著重於團 隊模式，以大隊層級火場溝通訓練為主；而 我國ERCA則汲取各國經驗並依實務需求， 不但兼有單人及團隊模式特色，更發展本土 化之教學模式，發展特有消防模擬教育。

具體效益 ERCA經過專案小組之努力，於106年 8月成功爭取新興型計畫預算編列，並於107 年3月完成發包作業，也由於事前規劃周全 與得宜，得於107年10月19日結合新北市 國際性活動－危機管理網年會，辦理試營運 活動，受到當時與會10個國外城市一致好評， 亦是目前災害應變領域產官學界眾所矚目焦 點，而後即開始試辦訓練，建立救災指揮官 判斷思維模式及訓練內涵，於108年4月24 日正式啟用。

達成效益如下：一、成本效益比高 虛擬實境演練之預算成本雖相較於兵棋推 演及實兵演練來得高，然而虛擬實境演練可 不斷反覆訓練，在預算成本上，假設1年花 300萬辦1場大型實兵演練；建置實境模擬 訓練系統於1天內可辦理多次大規模虛擬實 境演練，訓練頻率與成本具有相當之效益值， 其他如人力、物力、時間成本更是電腦模擬 之優勢。

二、救災經驗累積快速 1位具30年救災經驗之日本消防大隊長 參訪ERCA後，深有感觸表示ERCA可將原 本需要花費20年才能累積的救災經驗，在短 短幾年內完成培養，顯見對於救災經驗能快 速累積並提高指揮官面對火場之信心，有極 大幫助。

三、增加各類型災害搶救流程熟稔度 由於時代變遷，消防救災不再侷限於以往 木造建築物及透天住宅火災型態，更有高樓、 醫院、隧道、古蹟、三鐵共構、地下場站、 連棟式工廠等特殊空間災害。

然而這些類型 建築物有其平常營運需求考量，無法經常性 辦理消防演練，ERCA透過電腦模擬系統建 立12種不同災害類型場景，可增加指揮官面 對多樣化災害之熟悉度。

四、在安全環境下進行高危險情境訓練 消防救災是具高風險工作，訓練也有造成消防人員傷亡之風險，而ERCA可提供擬真、 安全之訓練環境，讓參訓人員面對高危險情 境之危機處理訓練，以期在真實災害現場中， 面對突發狀況，能夠臨機應變。

五、強化團隊合作默契與資源管理 團隊合作是消防救災成敗之重要關 鍵，「Team」並不等於「Teamwork」， 「Teamwork」是需要學習的，尤其災害現場 有救災團隊、協調團隊、後勤支援服務以及 行政部門等多重專業團隊所組成之災害應變 組織，更需要學習如何使團隊合作運作得更 正確有效，隨時掌握災情變化，做出最適時、 適當、適切的應變，保障民眾生命財產安全。

六、基層幹部訓練滿意度佳 至ERCA參加訓練之基層幹部，於訓練 後之意見回饋上，多給予高度評價，其中在 指揮能力成長、自我信心提升及搶救程序熟 悉評估指標中，達到9成以上滿意，顯見內 部人員接受度極高，在個別訪談過程中，亦 表示ERCA訓練對於新任指揮官之能力培養 更具效益，同時也認為ERCA是近年來最有 價值之訓練團隊。

七、跨領域產官學界合作交流 ERCA之訓練以火災搶救為主，進一步拓 展不同領域之災害應變訓練，包括醫療、自 衛消防編組訓練、毒化災、天然災害等，同 時強調實務與學術並行，截至目前已有大型 教學醫院、高科技廠房業者、大專院校表達 未來與ERCA合作發展之意願，進行跨領域 交流與成長。

八、建立國際知名度及能見度 從規劃建置ERCA至今，接軌國際一直 是ERCA重要工作重點，消防模擬教育不能 只是閉門造車，已與韓國首爾消防局ICTC、 法國消防官高等學院、新加坡民防學院、英 國泰恩威爾郡消防局等建立合作關係，並多 次受理國外單位申請參訪ERCA。

九、強化民眾對於消防指揮官之信心 ERCA為國內首座指揮官專業訓練單位， 強調經驗累積、狀況判斷、團隊合作及信心 培養，尤其指揮官肩負重責大任，判斷決策 將決定現場搶救成功與否，透過ERCA將培 養指揮官能力及團隊合作默契，傳承與累積 救災經驗與火場戰術，保障民眾安居樂業。

十、重建歷史重大災害案例 虛擬實境之優勢在於能依照使用者需求 進行場景及情境設定，可在3D環境中重現 過往重大災害案例，讓現在的學員從中學習 與成長。

結語 我們對於火災搶救所應該有的準備，包 括擬定火災搶救計畫（Plan）、辦理訓練 （Train）、規劃演習（Exercise），虛擬實 境之運用，不僅能提高訓練效果，亦能彌補 現行演習所面臨困境，進而強化且落實火災 搶救計畫，另外本文亦呼應《消防月刊108 年3月號》專題報導－「從火災搶救報告書 看當前火災搶救」一文，虛擬實境不僅能實 際模擬各火災階段，訓練消防人員熟悉各項 火災處置重點，同時可藉由火災搶救報告書 模擬歷史案例，讓學員從案例中學習成長， 詳實的火災搶救報告書，將可透過虛擬實境 提高訓練成效。

「從火災搶救報告書看當前火災搶救」一 文提到火災搶救指揮部署之輕重緩急判斷與 部署重點，具有高度專業性，難以論斷是非 對錯，透過不斷討論與論辯，可策進指揮官 之邏輯思維，亦為目前ERCA辦理指揮官訓 練之理念。

ERCA的成立並非單靠經費預算 及系統硬體，需要的是系統性訓練方法及專 業營運團隊，未來ERCA將成為消防救災指 揮之交流平台，透過實際行動解決第一線救 災的實務問題，並運用智慧化科技來提升緊 急應變人員危機處理能力。

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