動態車流動向之意義與作用

為配合動態交通管理之需求，對於在路上的車輛，理想上希望能夠掌握的是「任

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何時刻道路上車輛所會經過的路段與所要前往之目的地」。將此想法實際套用於高速公 路上時，必頇進行幾項修正。

第一，所謂的「任何時刻」係指任何一瞬間時，路網上車輛的情況。但在實務上 要能夠在任何時間點都確實掌握車輛動態實屬困難，且資料不需詳細到「任何時刻」

即可應用於動態交通管理；因此配合偵測器資料數分鐘一筆之時階型態，將「任何時 刻」改為「各時階內」，以合乎現實。

第二，在一般路網上由於起迄點間之路徑可能不只一條，因此有路徑選擇與交通 指派的問題與考量，是故要了解車輛所經過的路段。但高速公路則無這方面的情形，

凡是起迄相同之車輛路徑必定相同，因此不必額外考量車輛所經過的路段為何。

第三，車輛所要前往的「目的地」，以高速公路而言就是出口匝道，而非車輛實際 旅次之終點。

綜上所述，應用於高速公路上要探討的是「各時階內高速公路上車輛所要前往的 出口匝道」，即本研究所要探討之動態車流動向。其與一般動態車輛起迄之相似處在於 皆為探求車輛所要前往之目的地；而差異處則在於其起點可為主線上之區段或入口匝 道，即當時車流所在的位置，不同於動態起迄之起點必為入口匝道。換句話說，動態 車流動向僅尋找車輛之迄點，而動態起迄則同時尋找起點與迄點兩項資訊。

圖 3.1 高速公路路段範例

動態車流動向推估之考量，以圖 3.1 高速公路部分路段之範例說明之。在高速公 路主線以及進出口匝道上設計多個參考點，即圖中橫斷道路之線段，該控制點之位置 對應至實際高速公路上偵測器之位置。由於高速公路主線上佈設有許多偵測器，從中 篩選出一部分，將這些偵測器所蒐集之資料作為推估車流動向之參考。在偵測器之選

5 8 11

0 4 6 7 9 10 12 N

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擇上，由於必頇掌握上下匝道之車流狀況，因此各個進出口匝道之偵測器均必頇予以 採用。其次主線上的偵測器中，應配合考量各高速公路之實際情況加以篩選，篩選偵 測器之考量因素如下。

理想上，最後所篩選出的各個主線上偵測器的位置，彼此之間能夠有相同的間隔，

讓各個參考點之間距保持固定一致，對於模式的執行運算上較為容易。另外偵測器之 間隔亦不應過遠，儘量使車流在每個時階內都能通過至少一個偵測器，以讓每個時階 的車流狀況都能反映在偵測器資料上，對於求解的結果也會更加準確。

配合上述目標，偵測器之篩選，依照各高速公路之情形，需考量包括偵測器之數 目、偵測器之位置、道路速限、一般情形下之車流量、車速、時階長度等等。偵測器 之數目與位置自然為篩選時之最大限制，若主線上之偵測器並不多，可供挑選的目標 自然就少，就不容易達到各偵測器間距一致的目標。

選出所有偵測器後，以此偵測器作為參考點，推估出每個時階內通過該偵測器的 車流中，要前往下游各個出口匝道的車流分別有多少比例，此即為動態車流動向之推 估目標。

舉例而言，如圖 3.1，以車流的觀點來看，假設在第 2 時階（k = 2）時有一群車 流自 8 號入口匝道（i = 8）進入高速公路，由於車流會通過 8 號入口匝道的偵測器，

且車流之出口有二處（11、N），因此推估後會對於該車流的狀況會產生二筆起迄推估 數據（b_8,11(2)、b_8,N(2)），接著車流進入主線與來自上游的車流相匯集，在 k = 3 時通過 9 號主線偵測器，也可由推估得到主線起迄比例 r9,11(3)與 r9,N(3)，下一時階得到 r10,11(4) 與 r_10,N(4)。當然實際上車流並非如此穩定，由於各車輛行車速度不同，因此車速較快 的車輛可能在一個時階內會通過兩個以上的偵測器，考量此因素下，推估的結果就會 有起伏變化。由於車輛持續向下游行駛，且旅行時間可能橫跨多個時階，因此隨著每 個時階的推估，車流狀況也能夠持續地受到掌控。

而從整體的觀點上來看，由於推估出的資料是由起點、迄點、時階三者所組成，

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因此三者所組成的資料將會相當充足，交通管理單位便能夠對主線上之車流有更充分 之了解，對於交通管理與交通控制策略之模擬、評估與選擇上則能夠達到更加優良之 成效。

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