連鎖交控策略與動態查表時制設計鼎漢國際工程顧問公司交控專題演講中華民國九十四年十一月三十日

連鎖交控策略與動態查表時制設計鼎漢國際工程顧問公司交控專題演講中華民國九十四年十一月三十日
鼎漢國際工程顧問公司交控專題演講連鎖交控策略與動態查表時制設計何志宏教授中華民國九十四年十一月三十日

崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心
演講大綱壹、引言貳﹑國內交控系統發展問題參﹑各種交控策略之發展層級肆﹑路口群組劃分方式伍﹑偵測器之佈設原則陸﹑定時號誌之控制時段切分方法柒﹑號誌時制產生邏輯之應用捌、多路口群組號誌連鎖設計玖、動態查表系統建置與績效實測崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

壹、引言一、基本車流特性與交控目標三大交通參數間之關係:流量(Q)=速率(V)×密度(K) 道路容量 = 可通過的最大交通流量動態的道路容量 ≠ 靜態的空間容量交通擁擠 = 流量需求＞道路容量 = 過飽和 = 高密度交通壅塞〈癱瘓〉= 流量為零 = 最高密度車流量大≠交通擁擠 = 密度高實施交通控制的四大目標：提昇交通安全提高服務水準維持道路容量〈避免因車流過飽和而產生交通壅塞〉促進車流續進〈幹道與網路專屬目標〉第一項與第二項目標常互相衝突第二、三項及第二、四目標皆呈現微弱的正向關係崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

貳﹑國內交控系統發展問題一﹑號誌系統之規劃與設計方面常受外界因素不當干擾，不易進行長期性規劃硬軟體設施缺乏標準化，以致系統後續維護常受廠商牽制地方主管單位缺乏專業性規劃與設計專才崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

貳﹑國內交控系統發展問題 (續1) 二﹑號誌工程之發包與施工方面設備多未標準化，招標規格不易訂定通訊線路或偵測器常遭其他管線單位不慎破壞會計審計單位對招標作業管制過多專業人才嚴重不足，缺乏專業認證與監工非專業廠商任意搶標，往往造成技術及施工品質之低落崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

貳﹑國內交控系統發展問題 (續2) 三﹑號誌系統管理方面缺乏足夠且有效之偵測設備，無法精確掌握車流動向設備故障率甚高，常影響連線作業特殊例假日甚多，導致時制適應困難定時時制難以兼顧幹支道各方向之流量需求時制轉換之調整方法各不相同，不易動態連鎖路口缺乏整體性交通工程規劃與設計號誌時制計畫易受政治因素所影響崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

參﹑各種交控策略之發展層級各種交控策略之應用層級架構崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

肆﹑路口群組劃分方式一、路口群組之種類獨立路口控制群組幹道系統控制群組網路系統控制群組崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

肆﹑路口群組劃分方式 (續1) 二、號誌群組之劃分準則準則1：臨近路段獨立化準則車輛計數調查法車間距調查法準則2：臨界路段長度準則臨界路段的長度訂為600公尺崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

肆﹑路口群組劃分方式 (續2) 二、號誌群組之劃分準則準則3：車流管制方式（單行道與雙向道）車流方向不一致控制目標與控制策略有所不同準則4：大型路網劃分準則幹道群組路口數不超過20個網路群組路口數不超過64個崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

伍﹑偵測器之佈設原則一、偵測器佈設之一般性原則佈設路段（Link）之選取一天之內主要車流型態能代表整個系統者，或交通需求變化頻繁，需確實掌握住車流變化者尖峰流量出現最早的路段必須具有臨界路口控制功能者群組中流量最大的路段群組中流量型態與上游路口較不一致者需要特殊時制功能者崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

伍﹑偵測器之佈設原則 (續1) 一、偵測器佈設之一般性原則橫向設置位置之選取臨界車道群中經連續量測20個號誌週期之上午尖峰與下午尖峰流量，經判定為臨界車道者無臨界車道群者，應設置於每個車道縱向設置位置之選取距離上或下游路口至少需有61至76公尺避免偵測器至路口之間有車流干擾點存在，且至少應在路口停止線的上游15公尺以外避免設置於人孔及不良鋪面之上方需考慮車行速率、等候車隊推估、施工成本及最大等候線長度… 崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

伍﹑偵測器之佈設原則 (續2) 二、偵測器所偵測之交通參數基本交通資料之蒐集車輛的出現 ( Vehicle Presence ) 車流量 ( Flow Rate ) 車速 ( Speed ) 佔有率 ( Occupancy ) 及密度 ( Density ) 車頭間距 ( Headway ) 及車間間距 ( Gap ) 崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

伍﹑偵測器之佈設原則 (續3) 三、偵測器於各種交控策略之應用觸動式控制策略動態查表式控制策略動態計算式控制策略全動態控制策略公車／緊急車輛優先控制策略崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

伍﹑偵測器之佈設原則 (續4) 三、偵測器於各種交控策略之應用崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

陸﹑定時號誌之控制時段切分方法一、連續切分法連續切分法係於起始後，根據時間的推衍進行不間斷的切分。以台北市交控系統之現行時制計畫為例可每五分鐘蒐集一次交通流量，此時一天24小時共可有288組5分鐘流量。為避免切分後之時制計畫大於控制器內含之最大套數，乃定出切分後的下限時間為45分鐘（即指9段5分鐘的流量）；此外，另將切分時間的上限假設為120分鐘（即包括24段5分鐘的流量）。崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

陸﹑定時號誌之控制時段切分方法(續1) 二、組間合併法係以時間推進作為時段切分點的觀念，組間合併法乃是採取合併左右相鄰的兩流量近似時段，再逐步擴大時段組合的作法。崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

陸﹑定時號誌之控制時段切分方法(續2) 崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用一、離線式交控邏輯與連線式交控邏輯之區別二、定時式控制邏輯之意義三、獨立路口時制產生邏輯四、幹道系統時制產生邏輯五、網路系統時制產生邏輯六、觸動控制邏輯七、公車優先通行控制策略八、緊急車輛優先通行控制邏輯崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用一、離線式交控邏輯與連線式交控邏輯之區別離線式(半自動控制) 係指交控系統規劃階段利用人工手算方式，或應用離線式號誌時制計劃分析軟體，所發展出的控制群組時制計劃產生方法。連線式(全自動控制) 係指交控系統建立後，運用中心運算電腦中之程式，自動去讀取固定之交通資料輸入檔，並以即時連線方式，來計算各控制群組之最佳時制計畫。崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續 1) 二、定時式控制邏輯之意義運作功能事先藉交通資料之調查、整理、分析，劃分出每日時制的運作時段；然後經由離線方式（Off-line）來建立時制計畫，每日則按時運作特定之時制計畫缺點無法因應交通特性之突發性變化，即時地產生所對應的時制計畫優點可於事前離線產生所獲得之時制計畫，而不受運算時間長短之限制崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續 2) 三、獨立路口時制產生邏輯連線式邏輯設計連線式號誌時制設計，係從交通資料之輸入開始，便完全使用電腦程式自動去讀取固定的交通資料輸入檔案﹔同時在時制計算的過程中，也完全不需要人為的干預或調整，及至時制產生之後，也是自動地加以檢核以及送出執行。崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續 3) SOAP84套裝軟體連線作業流程圖崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續 4) 三、獨立路口時制產生邏輯連線式邏輯設計 SOAP84簡介本模式係求取延滯(Delay)與停等(Stops)等綜合效用值的最小化，並透過一轉換因子將此二績效指標值予以整合，而成為一個綜合的績效評估指標PI PI=D+KS D：延滯 S：停等次數(Stops) K：停等懲罰因子主要用於處理定時式或觸動式獨立路口之時制設計與評估，並具有單獨考慮左轉車流特性，及時相設計之功能。崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續 5) SOAP84 時制設計之簡化流程圖崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續 6) 四、幹道系統時制產生邏輯離線式邏輯設計主要設計參數幹道群組連鎖週期之選取幹道群組路段平均行駛速率之設定幹道群組之時差（Offset）分析幹道群組之時空圖（Time-Space Diagram；TSD）或時間—位置圖（Time-Location Diagram；TLD）幹道群組之綠燈續進帶寬與續進機會（Progression Opportunities；PROS）設計方法人工試誤法：人為經驗判斷應用電腦輔助軟體： PASSER II、PROGO 崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續 7) 四、幹道系統時制產生邏輯離線式邏輯設計電腦軟體介紹 PROGO模式介紹採用”時間—位置圖”（Time-Location Diagram；TLD）與”續進機會”的概念。提供有效之人工手調時差功能與搜尋最大車隊續進機會所產生之時差值。 PASSER II模式介紹具有多時相（Multi-Phase）選擇功能固定綠燈帶寬下，求取最小延滯值採用改良式之NCHRP延滯公式。模式之控制績效指標（Measure of Effectiveness，MOE）主要包含:有效度（Effectiveness）與達成度（Attainability）崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續 8) 幹道定時式時制設計離線流程圖崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續 9) 四、幹道系統時制產生邏輯連線式邏輯設計幹道系統時制設計所依據之主要理論負效用法： TRANSYT-7F、SIGOP-Ⅲ等帶寬極大化理論： PASSERⅡ、MAXBAND 建議以“PASSER II” 模式為理論基礎，深入探討並進行適當的修改，以利成為本土化的幹道定時式時制設計軟體系統的目標函式 Eff＝（Ba＋Bb）／2CYCLE Eff：雙向續進帶寬之有效性 (﹪) Ba，Bb：分別表示幹道a、b雙向之續進帶寬（秒）。 CYCLE：系統週期長度（秒）崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續10) 連鎖週期的決定建議以Webster最小延滯週期公式來決定各路口之最佳週期Ci 0.85＊Max｛Ci｝≦C ≦ 1.25＊Min｛Ci｝週期之上限通常不超過下限10秒，並不宜超過120秒，最大則不可超過180秒崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續11) 連鎖週期問題之處理應界於個別路口最大週期之0.75倍（連鎖週期下限）及最小週期之1.5倍（連鎖週期之上限）選定一個能夠滿足下式之週期當C0小於0.75 × Max｛Ci｝時，可將週期範圍設定為C0≦C≦0.75 × Max｛Ci｝當C0大於0.75 × Max｛Ci｝時，可將週期範圍設定為0.75 × Max｛Ci｝≦C≦C0 崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續12) 五、網路系統時制產生邏輯功能設計主要參數：週期、時比、時差以共同週期為其基準離線式邏輯設計 Synchro 連線式邏輯設計 TRANSYT-7F 崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續13) 五、網路系統時制產生邏輯離線式邏輯設計建議引進“Synchro”模式做為未來網路號誌系統離線式時制設計之輔助工具採HCM的分析方法與步驟，再依流量比去分配各時相之綠燈時間以系統內各路口之最佳週期中最大者，作為整個網路系統的共同週期所採用之延滯公式：　D=0.50*C*(1-(g/C))2/(1-(g/C)*X) 崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續 14) 網路定時式時制設計離線流程圖崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續15) 五、網路系統時制產生邏輯連線式邏輯設計建議以“TRANSYT-7F” 模式作為理論基礎，並予適當的修改，使之成為本土化的網路定時式時制設計軟體系統績效指標函數擴散係數α值汽車道： 0.296 機車道： 0.401 崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續16) 六、觸動控制 (Actuated Control) 交通觸動式控制策略，一般係應用於交通量變化顯著且無規律，或幹支道交通量相差懸殊之地點；此項控制策略係利用設置於道路上之車輛偵測器來偵測車輛到達路口之狀況，再依號誌控制器所預設之程序，即時的去變換燈號，此種控制方式即謂之交通觸動式號誌控制。崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續17) 六、觸動控制 (Actuated Control) 半觸動交通號誌控制係在流量相差懸殊且交通量不穩定的支道上安裝車輛偵測器，而幹道上則給予長綠的路權，直到支道被偵測出有車輛通過時，幹道綠燈才會中斷；此項控制策略即稱為「半觸動控制」(Semi-actuated Control)。崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續18) 六、觸動控制 (Actuated Control) 全觸動交通號誌控制其各臨近路段上綠燈號誌的開關，係由控制器根據各臨近路段上的實際交通需求，去控制綠燈的顯示時間。在獨立路口中，若從各方向駛向路口的交通量大致相同，惟分配情形變化不定者，即適合以全觸動號誌來管制路口車流的行進。崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續19) 六、觸動控制 (Actuated Control) 行人觸動交通號誌控制道路中段凡設有斑馬紋行人穿越道標線者，應設置行人穿越道號誌。但如行人量不多或隨時間而變化甚大者，則可使用行人觸動方式；抑或是當行人欲穿越路口時，路口號誌並未提供足夠的最短綠燈，以供行人使用時，即可應用行人觸動控制，來保護行人通行的安全。崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續20) 六、觸動控制 (Actuated Control) 觸動控制參數初始時段(Initial Interval) 初始時段係指將停等於偵測器設置位置到路口停止線間的車輛完全紓解，所需的時間單位延長時段(Extension Interval) 使車輛在通過偵測器之後，能夠順利通過路口所需的時間最長綠燈時段(Maximum Green Interval) 主要設置目的是對單一時相的綠燈時間加以限制，以避免使其他方向的車輛產生溢流或出現過於擁擠的現象崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續21) 六、觸動控制 (Actuated Control) 初始時間延長時間觸動控制運作示意圖崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續22) 六、觸動控制 (Actuated Control) 半觸動號誌控制之架構偵測器裝設於次要道路上，主要道路的綠燈則經常開放主要道路有最短綠燈時段的設定，次要道路上則有最長綠燈時段的限制主要道路上沒有最長綠燈時段之限制，且除非受到次要道路上車輛的到達感應，方可將其綠燈轉移次要道路上綠燈始亮前有一最短時段的設定次要道路上受車輛感應而顯現綠燈後，倘仍繼續受到車輛感應，則綠燈可持續至達最大綠燈之限制為止各方向自綠燈轉變為紅燈時，均應經預先設定的清道時段，以供清理正在通過路口的車輛崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續23) 六、觸動控制 (Actuated Control) 全觸動號誌控制之架構全觸動號誌係應用於交通量變動起伏甚大之獨立交叉路口，其偵測器係設置於連接交叉路口的各個臨近路段上每一處臨近路段上之偵測器在感應到車輛後，該方向綠燈並不能立即顯現，而均須經過一段預定的最短時間，以供該方向綠燈始亮前車輛等待通過之用每一處臨近路段上，綠燈時段皆有“最長”時間的限制，到達此最長時間限制後即會自行關閉，而供其他方向的車輛通行﹔但若其他方向並無車輛觸動，則應繼續保持綠燈，直至其他方向受到觸動後，方始切換每一方向均有清道時間，以作為由綠燈轉換為紅燈前之緩衝崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續24) 六、觸動控制 (Actuated Control) 行人觸動號誌之架構行人觸動控制係當行人按鈕後開始執行之，其方式類似行車觸動的半觸動控制﹔惟行人觸動只需考慮最短綠燈之計算，結束最短綠燈後，再切換回另一行車方向，繼續等待下次行人觸動的產生。崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續25) 七、公車優先通行控制策略交控系統中常用的優先通行控制策略被動式優先（Passive Priority）控制策略主動式優先（Active Priority）控制策略輔助性優先控制策略補償綠燈時間禁止控制方法車隊跳躍公車匣崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續26) 七、公車優先通行控制策略先進國家公車優先通行之系統控制方法 UTCS/BPS (Urban Traffic Control System/Bus Priority System)系統: 美國UTCS系統中之附加功能，能給予交叉路口公車優先通行，且不致造成橫街方向道路交通的延滯 SCRAM(Signal Co-ordination of Regional Areas In Melbourne)系統：發展於澳洲，主要目的是擴充現有SCATS） UTOPIA(Mauro and Taranto)系統：發展於義大利，利用路口上、下游偵測器所得的資訊，使控制中心能夠預測公車到達時間，並指導路口控制器執行各種管制策略崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續27) 七、公車優先通行控制策略控制系統設計組合具公車專用道且近端設站，AVL通訊定位系統具公車專用道且近端設站，車輛觸動偵測系統不具公車專用道且近端未設站，AVL通訊定位系統不具公車專用道且近端未設站，車輛觸動偵測系統崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續28) 七、公車優先通行控制策略控制模式之構建公車優先通行功能啟閉公車優先通行功能之啟動時間公車優先通行功能之關閉時間延長綠燈控制模式判斷是否有公車在路段上即將通過路口，以延長綠燈時間切斷紅燈時間公車優先號誌功能啟動時間內，有公車靠站或進入通行需求範圍時，系統達所設定的切斷紅燈時間後即切斷紅燈崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續29) 八、緊急車輛優先通行控制邏輯緊急車輛優先通行控制原則當處理危險災變之緊急救援車輛到達號誌化路口時，路口號誌控制器將提供一段具有專用路權之通行時間主要控制目標乃為降低緊急救援車輛通過號誌化交叉路口時所產生之延滯其時制現況需能滿足時相最短綠燈時間與最長綠燈時間之雙重限制優先通行策略，係採主動式優先之三種控制方法，包括：延長綠燈時間、插入綠燈時間及縮短紅燈時間等崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續30) —延長綠燈緊急車輛優先號誌時制分析圖崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續 31) —插入綠燈及縮短紅燈緊急車輛優先號誌分析圖崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

柒﹑號誌時制產生邏輯之應用 (續32) 八、緊急車輛優先通行控制邏輯緊急車輛優先通行之號誌控制邏輯先預測出緊急救援車輛通過路口之預定時間點，此步驟係藉由先進之車輛定位系統，針對緊急車輛之到達從事準確之定位，繼而預測出緊急車輛通過路口之時間點因各種預測方法皆會有若干誤差產生，故本研究於預測緊急車輛到達路口之前後，皆有緩衝時間（Buffer Time）之設置﹔而緩衝時間之長度則需視其誤差範圍之大小加以調整，本研究暫定此緩衝時間為2秒原週期內幹道所剩餘之紅燈時間（ST）需大於支道之最短綠燈時間，以確保在時制變動後，不會造成行人通行時之安全顧慮崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

捌、多路口群組號誌連鎖設計一、何謂號誌同步？何謂號誌連鎖？二、為何需要實施號誌連鎖？三、實施號誌連鎖還有哪些優點？四、有哪些因素可能會減少號誌連鎖的優點？五、常用於幹道連鎖時制設計之時空圖幹道續進式時制設計之綠燈帶單向續進式時制設計應用於封閉型路網之範例單向續進式時制設計應用於市中心路網之範例單向續進式設計無法自然獲得雙向帶寬獲得雙向優良續進帶寬之幾何/交通條件幾何條件變動下對綠燈帶寬之負面影響單一迭亮式幹道連鎖號誌之帶寬及其實施條件雙重迭亮式幹道連鎖號誌之帶寬及其實施條件同亮式幹道連鎖號誌之帶寬及其實施條件三種特定幹道連鎖號誌策略之帶寬比較崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

捌、多路口群組號誌連鎖設計一、何謂號誌同步？何謂號誌連鎖？ 1.號誌同步 (Signal Synchronization) 意指同一群組內各相鄰路口的號誌時制執行時鐘彼此之間沒有任何誤差。 2.號誌連鎖 (Signal Coordination) 意指同一群組內各相鄰路口的號誌時制之間具有某一固定的循環關係〈通常係指彼此之間維持一定的時差關係〉。 3.多路口群組如需實施號誌連鎖，必須先做到號誌同步。 4.幹道群組設計連鎖時制時，除各路口的號誌週期 (Cycle)與時比 (Split) 之外，尚須設計相鄰路口間之號制時差 (Offset)。 5.為維持連鎖〈固定的時差〉關係，同一號誌群組內之各路口常需執行相同的號誌週期〈或成倍數的週期〉。崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

捌、多路口群組號誌連鎖設計二、為何需要實施號誌連鎖？ 1.市區相鄰之路口如距離甚近，彼此間之車流到達將互受其上游路口號誌時制之影響，而呈「車隊到達」現象，此時如不設法調整〈並維持〉彼此間之號誌時差關係，使車隊順利通過各路口，勢將導致各路口交控績效的起落不定。 2.是故，如欲調整〈並維持〉一群相鄰路口之號誌間時差關係，即需實施該號誌群組之號誌連鎖。崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

捌、多路口群組號誌連鎖設計三、實施號誌連鎖還有哪些優點？ 1.藉著執行各路口間之最佳號誌時差，即可獲得該號誌群組內之最佳交控績效〈指最低平均旅行延滯或最少停車次數〉。 2.隨著系統旅行延滯與停等次數之縮減，號誌連鎖尚可達到降低燃油消耗與廢氣排放的環保次目標。 3.各路口之號誌實施連鎖可控制沿線路段上之停等車隊長度，避免造成過飽和的溢流現象。 4.依某一特定續進速率 (Progression Speed) 設計之時差關係，可充分控制幹道車流之行駛速率，避免其任意超速行駛。崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

捌、多路口群組號誌連鎖設計四、有哪些因素可能會減少號誌連鎖的優點？ 1.道路過於狹窄，通行容量不足。 2.道路兩側之靠邊停車、裝卸貨、公車靠站、併排停車、私設巷道出入口過多，影響道路行車順暢。 3.相鄰交叉路口之號誌時相多而複雜，妨礙車隊續進。 4.路口轉向車流過大，不利車流直進。 5.各路口間距過近，使車隊走走停停。 6.道路沿途車流之行進車速差異較大，亦不利車隊續進。崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

捌、多路口群組號誌連鎖設計五、常用於幹道連鎖時制設計之時空圖崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

捌、多路口群組號誌連鎖設計五、幹道續進式時制設計之綠燈帶(Green Wave) 崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

捌、多路口群組號誌連鎖設計五、單向續進式時制設計應用於封閉型路網之範例崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

捌、多路口群組號誌連鎖設計五、單向續進式時制設計應用於市中心路網之範例崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

捌、多路口群組號誌連鎖設計五、單向續進式設計無法自然獲得雙向帶寬崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

捌、多路口群組號誌連鎖設計五、獲得雙向優良續進帶寬之幾何/交通條件崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

捌、多路口群組號誌連鎖設計五、幾何條件變動下對綠燈帶寬之負面影響崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

捌、多路口群組號誌連鎖設計五、單一迭亮式幹道連鎖號誌之帶寬及其實施條件崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

捌、多路口群組號誌連鎖設計五、雙重迭亮式幹道連鎖號誌之帶寬及其實施條件崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

捌、多路口群組號誌連鎖設計五、同亮式幹道連鎖號誌之帶寬及其實施條件崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

捌、多路口群組號誌連鎖設計五、三種特定幹道連鎖號誌策略之帶寬比較崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測一、動態查表控制之實作路口選擇二、車輛偵測器型式與佈設位置選定三、短期流量預測之時間推估模式四、動態查表時制資料庫之規劃五、動態查表時制資料庫之建置六、動態查表控制之執行程序七、動態查表控制之交通績效驗證崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測一、動態查表控制之實作路口選擇 1.路口車流到達較不受上游路口影響 2.上游路段長度足夠 3.路段車流組成單純 4.路口鄰近路段地勢平坦 5.穿越路口之行人數量有限 6.路段上有適於設置車輛偵測器之地點 7.優先考量短時間內車流量變化量較大者 8.路段上最大流量之車種為小汽車台南市中華東路、小東路口崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測二、車輛偵測器型式與佈設位置選定雙環路線圈式車輛偵測器每方向均佈設三個車道（二直進/右轉車道一左轉專用車道）崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測三、短期流量預測之時間推估模式 Trigg & Leach應變平滑模式 UTCS第二代流量預測模式流量預測模式之預測誤差評估指標平均絕對誤差百分比和(Mean Absolute Percentage Error, MAPE) Xt：實測之交通量：預測之交通量 N：預測之總時段數崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測 Trigg & Leach應變平滑模式- 較適用於假日對需求水準突然改變或需求型態快速轉變之地點常能獲得迅速的反應，故適用於無明顯相關的流量型態崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測 UTCS第二代流量預測模式-較適用於平常日採用時間序列的三角函數，故適用於每日交通量變化型態類似者崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測四、動態查表時制資料庫之規劃應區分為假日與平常日兩套資料庫將直+右車道群流量區分為高、中、低三級；左轉車道群流量區分為高、低二級，共組合出1296組流量變化(2*3*2*3*2*3*2*3 = 1296) 所有1296組流量變化皆係透過SYNCHRO軟體求出最佳時制計畫時制資料庫中需包括時制計畫資料表與基本參數資料表崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測五、動態查表時制資料庫之建置 1.流量收集：中華東路、小東路口之流量調查時間為 6:00A.M.至10:00P.M.，時間流量趨勢圖如下崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測 LaneGroupsID HighValue LowValue 49(中華東路南往北直右轉車道群) 936 420 65(中華東路南往北左轉車道群) 64 50(小東路西往東直右轉車道群) 960 400 66(小東路西往東左轉車道群) 240 52(中華東路北往南直右轉車道群) 892 408 68(中華東路北往南左轉車道群) 88 56(小東路東往西直右轉車道群) 716 356 72(小東路東往西左轉車道群) 200 2.流量排序將所有車輛偵測器收集的96組時段流量資料，由高至低排序 3.流量切割與對應流量區隔門檻值測量工具：變異數當各車道群各分組流量之總變異數和為最小時，即可得到各流量最佳時段範圍與所對應的流量區隔門檻值流量切割限制：高流量3至6小時；中與低流量7至14小時崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測 LaneGroupsID 高流量中流量低流量 49(中華東路南往北直右轉車道群) 1132 814 262 65(中華東路南往北左轉車道群) 96 – 34 50(小東路西往東直右轉車道群) 1412 760 258 66(小東路西往東左轉車道群) 312 200 52(中華東路北往南直右轉車道群) 1104 776 274 68(中華東路北往南左轉車道群) 136 74 56(小東路東往西直右轉車道群) 932 556 72(小東路東往西左轉車道群) 320 132 4.流量等級代表高流量：百分之八十五百分位→考量流量之未來成長空間中流量與低流量：中位數→避免被極端流量值所影響崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測 5.取得轉向流量輸入轉向流量至SYNCHRO軟體因車輛偵測器僅能偵測出路段總流量，故應根據路口轉向交通量調查所得的轉向比，推算出左轉、直行、右轉流量 6.時相分析常用時相：普通二時相、綠燈早開二時相、綠燈遲閉二時相、早開遲閉二時相、左轉保護三時相、輪放三時相、左轉保護四時相、輪放四時相、輪放左轉保護四時相與行人保護時相小東路、中華東路口宜採用左轉保護四時相時相名時相順序左轉保護四時相崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測 7.利用時制設計軟體SYNCHRO來計算各流量變動組合下的最佳時制計畫崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測中華東路─小東路口之時制計畫基本參數資料 ID PlanID PhaseOrder Cycletime Offset BaseDirection PhaseCount 1 52 90 4 2 崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測六、動態查表控制之執行程序動態查表時制查表流程圖崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測七、動態查表控制之交通績效驗證調查方法：停等延滯法績效調查時間：94/4/14、94/4/15，區分為定時與動態控制、尖峰與非尖峰時段，取樣時間為１小時。時段 94/4/14 94/4/15 控制策略執行時段取樣時段非尖峰定時控制非查表時段以外時間動態查表 4組VD 1300~ 1400 3組VD 1245~ 1415 尖峰 1730~ 1830 崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測七、動態查表控制之交通績效驗證第一次執行動態查表流量預測之預測正確性 (2005/04/ ~1830) 一小時內之預測順序無流量預測之空間推估之實際時制進行流量預測之空間推估方向所得之時制中華東路南往北小東路西往東中華東路北往南小東路東往西 1 2 3 4 預測正確次數崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心
第二次執行動態查表流量預測之預測正確性(2005/04/ ~1130) 一小時內之預測順序無流量預測之空間推估之實際時制進行流量預測之空間推估方向所得之時制中華東路南往北小東路西往東中華東路北往南小東路東往西 1 2 3 4 預測正確次數第三次執行動態查表流量預測之預測正確性(2005/04/ ~1830) 一小時內之預測順序無流量預測之空間推估之實際時制進行流量預測之空間推估方向所得之時制中華東路南往北小東路西往東中華東路北往南小東路東往西 1 2 3 4 預測正確次數崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測定時策略與動態查表時段各方向之分析比較圖崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

玖、動態查表系統建置與績效實測七、動態查表控制之交通績效驗證僅設置3VD時，推估之正確性較差，因該方向之車輛佔有率較常出現超過臨界佔有率之情況同一時段下，動態查表控制策略將可減少整體路口的總延滯，其改善比率平均達12.92％離峰時斷之執行效果較為顯著，其服務水準於大多數路段均可提升一個等級僅設置3VD時，經由適當的推估模式來配適時制計畫，所執行之動態查表控制策略仍將有助於改善原路口使用定時控制策略之績效崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

簡報完畢　敬請指教崑山大學不動產經營系 / 成大ITS科研中心 2005/11/30

連鎖交控策略與動態查表時制設計鼎漢國際工程顧問公司交控專題演講中華民國九十四年十一月三十日

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連鎖交控策略與 動態查表時制設計 鼎 漢 國 際 工 程 顧 問 公 司 交 控 專 題 演 講 中華民國九十四年十一月三十日

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