人流特性

人流與車流類似，人流在移動上受到個人行走習性與周遭環境的影響，且人 流較車流具有高度的移動自由度，分析上更為複雜。但其流量、密度、速度之基 本關係與車流之特性是類似的。當行人的流量與密度增加時，流速與行人的移動 容易程度相對的就會降低，並且當密度增加超過臨界值之後，流量與流速將會急 速下降。以下針對行人流不同的觀測指標並參考美國公路容量手冊進行探討。

一、步行特性

溫日宏[16]指出，行人步行行為具有下列特性：

1. 係靠雙腳進行位移，其移動速度皆較其他運具慢。

2. 肉體無法與剛性物體相抗衡，故需有行人保護設施。

3. 人體受體力限制，步行距離較短。

4. 行人特性複雜，行為難以預料。

5. 行人體力有限，不喜歡走上、下較高的坡度。

6. 行人交通屬短程移動，活動地點集中在較小地區。

7. 行人年齡會影響交通安全，小孩行走漫不經心，老年者則行動緩慢。

二、行走速度

行人速度是平均行人行走速度，一般以每秒多少公尺(m/s)為單位。行人步 行速率受許多因素影響，例如年齡、健康情形、障礙物之存在、交通設施之性質、

行人密度等。丁育群[1]指出行人於自然情形下，易受下列因素影響：

1. 環境條件：季節、時間、周遭環境(步道長度、寬度)...

2. 生理條件：性別、健康、年齡...

3. 服裝：行李、穿著...

4. 心理條件：旅次目的、環境對心理的影響...

另外，美國HCM2000 指出行人行走速度與年長行人（65 歲以上）在所有行 人中佔有的比例有高度相關性。若其中 0~20%的行人為老年人，則在走道上平 均速度為 1.2(m/s)；若老年人的比例超過 20%，則平均行走速度降為 1.0(m/s)。

另外，若走道坡度每增加10%，平均行走速度將減少 0.1(m/s)。

三、行人流量與行人密度

美國HCM2000 定義每單位寬度行人流量是指單位時間與單位距離內所通過 的行人數量，通常以人/分/公尺(p/min/m)為單位。行人密度是指在每單位人行道

或排隊地區的平均行人數量，以每平方公尺多少行人表示(p/m²)。與車流一樣，

流量、密度與速度存在以下關係，如式2.1：

Vped = Sped * Dped...(式 2.1) 其中Vped為流量， Sped為行人速度，Dped為行人密度。

四、行人空間

密度另一個更有用的表達方式是使用其倒數，即每人所佔有的空間，所謂的 行人空間，即在人行道上或等候區內，平均每個行人所佔有之面積，以平方公尺 /人(m²/p)表示。美國 HCM2000 指出簡化的人體橢圓型尺寸為 0.5 公尺乘以 0.6 公尺，總面積為0.3 平方公尺，可用來表示單一行人的尺寸大小；而行人身體不 接觸時，每人則佔有0.75 平方公尺的空間。

Hall[31]提到人與人的距離可以分為密接距離、個人距離、社會距離、公眾 距離（見表2.5）。當行人行走時會與他人及周圍障礙物保持0.3~0.45公尺的自衛 距離，因此步道寬度設計上必須滿足人體空間與人與人保持的距離之基本條件。

表2.5 Hall 之人與人空間距離特性

人與人距離 長度(m) 特性

密接距離 0.7 以下 人與人接觸，感觸對方熱氣 個人距離 0.7 ~ 1.2 伸手可處及對方

社會距離 1.2 ~ 3.7 伸手無法觸及對方

公眾距離 3.7 以上 行人危急，預防或避難所需空間 資料來源[31]

五、步道有效寬度

行人步道上經常有固定的障礙物，如牆壁，路燈，電話亭等。行人有避開這 些障礙物的傾向，因而減少步道之有效寬度及其相關之容量。台灣的行人步道常 在騎樓之下，騎樓除有固定障礙物之外，亦有活動性的障礙物，如機車、攤販、

購物之人群及商品。階梯、人行陸橋及地下道也常有攤販及圍觀購買的人群造成 對行人交通之阻礙。

行人步道的概念被用來分析行人流量，與分析高速公路流量類似。然而步道 的概念不應該被用在行人分析，因為研究顯示行人並不會走在有組織的路上。為 了避免干擾，美國HCM2000 指出當兩個行人面對面經過時，每個人至少要有 0.8 公尺的走道寬度。而側身行走的情形只有在最擁擠的情況下產生。

無障礙的走道寬度指的是可以有效用於行人移動的走道部份。移動的行人不 喜歡靠近路邊欄杆或建築物圍牆。因此，這些無用的空間在分析時必須被扣除，

其他像是路燈電線杆、郵箱與停車格等都應該也被排除計算。AASHTO[24]建議 無障礙走道寬度至少應為1.5 公尺，在商業區必須為 2.4 公尺或是更多，額外的 寬度是為了確保無障礙寬度。在號誌或非號誌化路口有效的寬度隨各地區標準不 同而異。若無法取得地區資料，預設3.6 公尺可適用於行人穿越道的寬度。

六、行人形式與旅次目的

人流分析一般是基於行人人群行走速度的平均數，由於不同的旅次目的、土 地使用、群體形式、年齡或其他因素將影響行走特性。行人往返工作地點，使用 相同的設施，以比購物者高的速度行走。年長或是年輕人走的比其他人群緩慢。

購物者不只走的比通勤者慢，甚至會因為停下來觀看購物櫥窗或攜帶行李而減少 有效走道寬度，這些都應該在分析速度、流量、密度曲線時調整。

七、行人移動方式與選擇

假設行進中的行人有三種基本行為：移動、避免、打旋[45]。步行的方向決 定於權重，利用基本行為與權重比率的乘積加總而得。當行人前進方向無障礙，

此時即為基本行為中的“移動”；當行人的動線上有其他行人阻擋，會選擇避開，

此時即為基本行為中的“避免”；當行人前進遇到反向前進的行人，或是前方同向 行人的速度較慢，為了避免碰撞，會選擇避開或是超越，此為基本行為中的“打 旋”，但是當行人遇到前方行人與自己有同樣速度與方向時，行人將選擇排隊在 後面而不會超越。而本模型行人之移動只有四個方向，根據上述假設，行人的行 為會以三大基本行為做加權，取四個方向中加權數值最大的，從而決定下一個時 間點移動的方向，當加權後對四個方向的數值為零，則行人不會移動。

Seyfried[38]對行人流動提出一個修正的模擬模式保證不會發生預期速度為

負值的情況，並且行人的行為只會直接被前面一個行人的行為所影響。同時可以 再生出巨觀下正確的密度和速度，但卻不必然能夠正確地描述微觀的情形，也發 現到在平均速度下行人的空間需求比平均空間需求少許多，這個現象解釋為模式 的“短視”，也就是說行人不只有對前面的人立刻適應速度，同時也對更前面的情 形做適應。

Teknomo[42]建構一微觀人流之模式，模式中每個行人都視為單獨且自主的 個體，可自由選擇路線與設施(參見圖 2.3)，每位行人的範圍則設為一直徑 50-90cm 的圓，並有其起始位置、起始時間、起始速率，可隨機選擇做為輸入。

系統中每個行人都會受到兩種外力影響，一為同向前進的力，另一則為互斥力，

當系統中有二個以上之行人時，兩力中的同向力會與互斥力同時發生。一力會驅 使行人前進，而另一力則會與周遭的其它行人產生強大互斥，第一種互斥力表示

行人間相遇與超越追趕之行為。

單一人行道之一般模式如下：