台灣地區多車道郊區公路容量 及特性研究（三） 中華民國運輸學會 台灣地區多車道郊區公路容量 及特性研究（三） 期末簡報 計畫主持人：曾平毅 教授 協同主持人：林豐博 教授

簡報大綱 ■分析對象 ■資料蒐集與分析 ■HTSS模式之微調及修定 ■服務水準之績效指標 ■容量分析方法 ■結論與建議

一、分析對象(Ch1) ■單獨號誌化路口 ■非阻斷性車流路段(第一期完成) ■有一系列號誌化路口之幹道

非阻斷性車流路段-1 號誌化影響區 1.低流量 ≈ 3 km 2.高流量 > 3 km Based on: (1)自由速率與路口間距之關係 (2)離開路口之速率變化

非阻斷性車流路段-2 小車空間平均自由速率與速限及號誌化路口間距之關係

西濱快速公路及一般郊區多車道公路 一分鐘平均流率與速率之關係

非阻斷性車流路段-4 郊區多車道公路模擬之代表性流率與速率之關係

號誌化路口及幹道 第三期之 工作範圍及流程

二、資料蒐集與分析(Ch2) • 一般性車流特性 車種組成、車流及車種之車道分佈、 尖峰小時係數、車流之方向分佈 • 停等車疏解特性 • 路口之間旅行速率之變化 • 車輛延滯樣本

資料蒐集與分析項目 1.一般性車流特性 2.直行停等車疏解特性 3.無衝突左轉停等車疏解 4.無機車車道、保護時相中右轉停等車 之疏解 5.直行/右轉共用車道在保護時相中停等 車之疏解

資料蒐集與分析項目 6.停等區機車之疏解 7.衝突左轉停等車疏解特性 8.路口之間速率之變化 9.車輛延滯樣本及停等車隊長度樣本 註：藍色字體已於期中進行簡報，紅色字體 為尚未簡報部份，說明如下。

4.無機車車道、保護時相中右轉停等車 之疏解(桃園龜山) 4.無機車車道、保護時相中右轉停等車 之疏解(桃園龜山)

(2.10)

(2.12)

右轉車道之容量估計 cR = 無機車，保護右轉車道之容量(輛/小時) C = 週期長度（秒） G = 綠燈時段（秒） PT = 大車之比例 ER T = 右轉大車之右轉小車當量(2.15)。

5.直行/右轉共用車道在保護時相中停 等車之疏解 5.直行/右轉共用車道在保護時相中停 等車之疏解 共用車道在綠燈時段能正常使用車道以疏解之車數 其中， Fvm=

共用車道之容量估計 G = 綠燈時段（秒） α = 綠燈轉換疏解之小車數(建議：1.8) Fvm = 如前頁 α = 綠燈轉換疏解之小車數(建議：1.8) Fvm = 如前頁 β = 併行機車與其他疏解車輛之比值（可 能是在0及0.075之間，隨機車比例及 可用路肩寬而變）。

6.停等區機車之疏解 1.平均每部機車所佔之寬度大約1.08公尺 2.每部機車所佔之空間為1.93平方公尺

7.衝突左轉停等車疏解特性 1.路口空間之使用 忠義路有2左轉專用車道，其他地點有1左轉專用車道。

7.衝突左轉停等車疏解特性 2.先行左轉

7.衝突左轉停等車疏解特性 3.間距利用之行為 (1)忠義復、復興路南下及復興路北上左轉 車之臨界間距在4.2～4.6秒之間(對向 兩直行車道) (2)自強路及中山路之左轉車(對向一直行 車道)，臨界間距各為3.2秒及3.55秒。 (3)左轉小車之平均疏解車距隨地點之變化 相當的大，平均疏解車距在1.62秒及 2.55秒之間。機車平均疏解車距在1.09 秒到1.37秒之間。

7.衝突左轉停等車疏解特性 燈號轉換期間疏解車數： 停止線到路口中點27公尺：2.9輛 停止線到路口中點48公尺：5.5輛

9.車輛延滯樣本及停等車隊長度 1.資料蒐集開始瞬間已在點A及點B之間之車數及車種。 2.每15秒鐘從B點進入調查車道之車數及車種。 離開車道 進入車道 1.資料蒐集開始瞬間已在點A及點B之間之車數及車種。 2.每15秒鐘從B點進入調查車道之車數及車種。 3.每15秒鐘從停止線離開調查車道之車數及車種。 4.每15秒鐘從調查車道轉入其他車道之車數及車種。 5.每15秒鐘從其他車道轉入調查車道之車數及車種。

週期j之累積停等及疏解時間 數週期內之平均停等及疏解時間 累積車輛數 停等車數 疏解車數 時間 N0 N1 N2 Nm-1 Nm T0 T2 紅燈R 累積車輛數 停等車數 疏解車數 時間 綠燈G 週期j之累積停等及疏解時間 數週期內之平均停等及疏解時間

三、HTSS模式之微調及修定(ch3) 1.SES模式可用以估計號誌化路口及路段之容 量、車輛延滯、停等車隊長度及旅行速率。 模式(Highway Traffic Systems Simulation Model, 簡稱HTSS模式)。 3.微調及修定工作針對直行疏解、無衝突左轉 疏解，在號誌化路口下游速率之變化特性， 衝突左、右轉車流及車輛延滯之現場資料， 以進一步修改模擬模式。

三、HTSS模式之微調及修定(ch3) 本期計畫特別在第三章說明： 1.自由旅行加速率之模擬 2.跟車邏輯之基本假設 3.跟車加、減速率之模擬 4.大車最大加速率amax之模擬 5.無衝突右側車道停等車之疏解 6.平均停等及疏解時間/每週期平均最長停等 車隊長度

三、HTSS模式之微調及修定(ch3) 7.模擬之車流行為 直行車及無衝突疏解行為 專用道停等機車疏解率 大車之小車當量 車輛延滯 路口之間速率之變化

三、HTSS模式之微調及修定(ch3) 每週期平均最長停等車隊長度之模擬值與現場值比較

三、HTSS模式之微調及修定(ch3) 平均停等及疏解時間之模擬值與現場值比較

四、服務水準之績效指標 流量/容量比（v/c ratio） 車輛延滯(停等延滯、路段延滯、總延滯、控制延滯) 停等及疏解時間 停等車隊長度 旅行速率及密度

平均停等及疏解時間 為減少調查各種延滯工作可能遭遇的困難，平均停等及疏解時間可作為替代之績效指標。此指標之調查工作包括： 1.紀錄週期長度、綠燈時段、黃燈時段及全紅時段 2.每一紅燈開始瞬間，記錄已在停等車隊中之車數 。這些車輛包括在前週期尚未疏解完之停等車數 3.紅燈開始之後，每15秒紀錄累積在停等車隊中之 車數，直到車隊長度不再增加為止。 4.紅燈開始之後，記錄進入調查車道之車數。 5.在停止線蒐集停等車疏解數及相關疏解所需之時 間，以估計疏解率(輛/秒)。

週期j之累積停等及疏解時間 數週期內之平均停等及疏解時間 累積車輛數 停等車數 疏解車數 時間 N0 N1 N2 Nm-1 Nm T0 T2 紅燈R 累積車輛數 停等車數 疏解車數 時間 綠燈G 週期j之累積停等及疏解時間 數週期內之平均停等及疏解時間

平均停等延滯與平均停等及疏解時間

平均停等及疏解時間大約比平均停等延滯大10秒/車 建議之號誌化路口服務水準劃分標準 服務水準 平均停等及疏解時間 ( 秒 / 車 ) ， d A d  25 B 25 < d   40 40 < d  55 C 55 < d  70 D 70 < d  90 E F d > 90

績效指標之選擇 郊區多車道公路之分析對象包括個別號誌化路口、有一連串號誌化路口之幹道及路口之間非阻斷性車流路段 。 1.個別號誌化路口：平均停等及疏解時 間、平均每週期最長停等車隊長度。 2.幹道：平均旅行速率。 3.非阻斷性車流路段：流量/容量比。

幹道服務水準劃分標準 速限減掉平均旅行速率 服務水準 （公里 / 小時） A < 5 B 5 .1 ～ 10.0 C D E F < 5 B 5 .1 ～ 10.0 C 10.0 ～ 15.0 D 15.1 ～ 20.0 E 20.1 ～ 25.0 F > 25.0

非阻斷性車流路段服務水準劃分標準

五、容量分析方法 ■緒論(略) ■分析對象(略) ■非阻斷性車流路段之分析 ■號誌化路口及幹道之容量分析

五、容量分析方法 ■非阻斷性車流路段之分析 1.車道之劃分 2.基本狀況之流率與速率關係 3.服務水準劃分標準 4.訂定需求流率及車種組成 5.空間平均自由速率之估計 6.估計基本狀況下之對等流率 7.評估服務水準

非阻斷性車流路段之分析 1.車道之劃分 2.基本狀況之流率與速率關係 • 快車道之車道寬為3.75公尺； • 快車道(不分內外車道) • 混合車道 • 慢車道 2.基本狀況之流率與速率關係 • 快車道之車道寬為3.75公尺； • 橫向淨距在2.0公尺以上； • 快車道上只有小車，慢車道上只有機車 • 道路在平原區； • 道路為城際公路而且有中央分隔。

郊區多車道公路 基本狀況下小車流率與速率之關係

3.非阻斷性車流路段服務水準劃分標準

4.訂定需求流率及車種組成 尖峰15分鐘之需求流率 作業分析所用之Q 為現場調查之尖峰小時需求流率；規劃分析所用之Q為

5.空間平均自由速率之估計 空間平均自由速率 Vf = 空間平均自由速率； Vfs, Vfb, Vfm = 小車、大車、機車之個別空間 Pfs, Pfb, Pfm = 小車、大車、機車之比例。

估計平坦路段空間平均自由速率之模式

6.估計基本狀況下之對等流率 對等流率 f：其他因素 如所有的車輛須轉換成對等小車 如所有的車輛須轉換成對等機車 7.評估服務水準

五、容量分析方法 ■號誌化路口及幹道之容量分析 1.影響因素 • 號誌控制策略 2.容量估計方法 • 無衝突車流之車道 • 幾何設計及槽化 • 交通狀況及駕駛人行為 2.容量估計方法 • 無衝突車流之車道 • 衝突車流之車道 3.績效指標與服務水準 4.模擬分析

採用之容量估計方法 c = 車道容量(輛/小時)； C = 週期長度(秒)； Ngi = 特定狀況下，在第i個可用時相之綠燈時段中能 疏解之平均停等車輛數(輛/車道或輛/車道群)； Nyi = 特定狀況下，在第i個可用時相之燈號轉換時段中 能疏解之平均停等車輛數(輛/車道或輛/車道群)； n = 可用之時相數； f1, f2,…, fn = 各種不同調整因素。 (當量、安全島或護欄、坡度、公車、路旁停車)

綠燈時段可疏解車數之估計方式 直行 Nyi = 2.2 小車/車道 無衝突左轉 Nyi = 2.1小車/車道

綠燈時段可疏解車數之估計方式 無衝突右轉專用車道 無衝突直行/右轉共用車道 Nyi = 2.3 Nyi = 1.8 Note ：併行機車調整因素f6

號誌化路口服務水準劃分標準 蒐集現場資料並估計平均停等及疏解時間之程序 ，請參見第五章。 A B C D E F 服務水準

幹道之服務水準分析 蒐集現場資料並估計平均停等及疏解時間之程序 ，請參見第五章。 A B C D E F 服務水準 速限-平均旅行速率(公里/小時) A ≤ 5.0 B 5.1 ~ 10.0 C 10.1 ~ 15.0 D 15.1 ~ 20.0 E 20.1 ~ 25.0 F > 25.0 蒐集現場資料並估計平均停等及疏解時間之程序 ，請參見第五章。

六、結論與建議（結論） ■車流特性 1.直行、無衝突左轉及無衝突右轉之停等車 疏解型態與傳統之飽和疏解觀念大有出入 。綠燈開始之後，疏解率一直的持續上升 而不如傳統觀念所示會很快地達到一穩定 的飽和流率。因此，傳統估計號誌化路口 車道容量之方法不適用。修訂後之台灣公 路容量手冊第11章，根據每週期能在綠燈 時間及燈號轉換時間疏解之車輛數，以估 計容量。

六、結論與建議（結論） 2.直行車在綠燈期間內能疏解之車數，可根 據綠燈時段及車道寬來估計。無衝突左轉 在綠燈期間能疏解之車數，則可根據綠燈 時段及轉彎車道數來估計。在燈號轉換時 段內能疏解之車數在2.0～2.2之間。無衝 突右轉在綠燈內能疏解之車數是否會受到 除綠燈時段之外的因素影響尚未能確定。 直行及右轉共用車道之疏解率則深受車種 組成及行車方向之分布的影響。

六、結論與建議（結論） 3.衝突左轉之疏解率受先行左轉車數，利用 對向間距能疏解之車數及在燈號轉換期間 能疏解的車數影響。先行左轉車輛者大約 佔20%～75%(平均車數約1.2～1.9輛)。 臨界間距有隨對向直行車道數之增加而增 長之現象(一直行車道約3.2～3.5秒；二直 行車道，增加到4.2～4.6秒)。燈號轉換期 間能疏解之左轉車數隨停止線到路口中央 附近轉彎點之距離而變(27m時約2.9輛小 車；48m時大約可疏解5.5輛小車)。

六、結論與建議（結論） ■HTSS模式之修正 •非阻斷性車流路段之流率與速率關係 •號誌化路口之間混合車道之流率與速率關係 •無衝突直行、左轉、右轉、直行與右轉共用 車道之停等車之疏解特性 • 專用機車道之停等車疏解特性 • 號誌化路口之間速率變化特性 • 停等車在停止線上游15公尺範圍內滯留時間 • 號誌化路口平均每週期最長停等車隊長度 • 平均停等及疏解時間

六、結論與建議（結論） ■績效指標及服務水準之劃分 從應用價值及現場調查所需之工作的角 度而言，目前沒有理想的績效指標以評 估郊區公路之服務水準。 本計畫建議之績效指標如下： • 非阻斷性車流路段：需求流率/容量 • 號誌化路口：平均停等及疏解時間；每 週期平均最長停等車隊長度 • 幹道：平均旅行速率與速限差異

六、結論與建議（結論） ■容量分析方法 • 本報告第五章所建議之容量分析方法可 應用於非阻斷性車流路段、獨立號誌化 路口及幹道之分析。 • 非阻斷性車流路段之分析方法乃根據公 式及圖表；號誌化路口及幹道之分析則 須依賴HTSS模式。 第五章之內容將改寫成新修定Ch11之初稿 ，供運研所及各界檢視修正Ch11之基礎。

六、結論與建議（建議） 1.坡度路段之車流特性 1)不同車種在各種坡度及坡長組合狀況下速率變化 2.車種之車道分析 3.影響因素之重要性 2)容量最低之地點（稱為臨界點） 3)車種之車道分布 4)臨界點之流率與速率之關係。 2.車種之車道分析 3.影響因素之重要性 4.交通人員之訓練

台灣地區多車道郊區公路容量及特性研究(三) 期末簡報完畢 敬請指正