問題界定

本研究目的乃構建一實務上可行的旅行時間預測系統，其欲處理的問題包括:

多元交通資料整合問題與構建旅行時間預測模式，同時，在實務預測系統上，當 面臨遺漏值時的補值策略研擬與探討，在釐清界定如何進行資料整合、如何構建 旅行時間預測系統、與如何研擬補值策略前，需先將相關議題界定清楚。

本研究之多元交通資料係指高速公路上之迴圈偵測器與電子收費車輛經過 收費站之通行資料，旅行時間推估與預測係以路段為基礎，進而求得交流道與交 流道之路徑旅行時間。可從瞬間與真實之旅行時間兩方面來看。而下列將針對上 述幾個名詞加以詳細說明，並清楚歸納本研究所欲探討之課題。

1、旅行時間：泛指行駛於固定兩點間路段所需的時間 2、節點(Node)、路段(Link)與路徑(Path)

節點(Node)：指高速公路之交流道

路段(Link)：指兩兩相鄰之節點(交流道)組合。

路徑(Path)：指由一群具特定方向與順序性之高速公路路段所組合之集合(交 流道間)。

3、瞬時(Instantaneous)與真實(Actual)之旅行時間

瞬時(Instantaneous)旅行時間：在 t 時點，交通狀態不變之前提下，路徑上所 有瞬間路段旅行時間之加總。

真實(Actual)旅行時間：在 t 時點，實際進入某路段(徑)之起點至完全離開該 路段(徑)所需之實際旅行時間。

第一緒論

上 述 瞬 時 與 真 實 旅 行 時 間 之 相 對 關 係 可 用 下 圖 1-1 簡 單 表 示 ：

∑

= 1 1

) (

n

i i i t tt

∑⁻

= 1 1

1) (

n

i i t tt

圖1-1 瞬時與真實之旅行時間關係圖

由上述定義，簡單歸納本研究最終目的乃以路段為基礎之前提下，求得真實 路徑旅行時間，而交通資料之取得係利用高速公路迴圈偵測器與電子收費通行資 料，以此兩種不同來源資料進行整合與路徑旅行時間之關係模式，進一步以此模 式構建旅行時間預測系統。

旅行時間推估與預測之整體架構如圖1-2 所示；其作業流程從交通資料蒐集 與分類、多元交通資料整合、路段\路徑旅行時間之推估與預測及面臨遺漏值時 的補值處理等，主要分為四個部分，說明如下：

圖 1-2 旅行時間預測模式關係圖

第一部份：交通資料蒐集與分類

交通資料蒐集需由偵測器獲取，旅行時間預測與偵測器資料來源有相當大之 關聯，而偵測器資料量龐大，如何進行分群、分類以快速得到交通狀態對即時的 旅行時間預測系統極其重要，因此，在此考量前提下，針對交通資料之來源、蒐 集與分類議題進行討論。

1、交通資料來源

偵測器為交通即時監控之輸入單元，其紀錄交通相關資料參數，作為交通資 料分析或進一步控制之所需；而目前廣泛應用之車輛偵測器主要仍以固定式偵測 器為主包括:迴圈偵測器、影像式偵測器、車牌辨識器、與電子收費等均屬於固 定式的偵測器佈設方式，對於未佈設偵測器之重點路段或路口，未來得輔以移動 式探測車。此兩種偵測器之基本定義如下所示：

固定式：泛指固定安裝於特定路面、路側、或車道上方之車輛偵測器。其形 式依偵測原理與感測器不同大致有迴圈偵測器、雷達式偵測器、超音波偵測器、

微波式偵測器、磁力式偵測器及影像式偵測器等多種不同型態之偵測器。

移動式：利用在車流中移動式車輛偵測器進行交通資料之蒐集。這類偵測器 大致上是以衛星定位接收器與圖資資料庫組成之探測車資料(Probe Vehicle Data) 系 統 。 而 有 別 於 傳 統 探 測 車 資 料 蒐 集 與 處 理 方 式 ， 本 研 究 提 出 一 全 新 的

第一緒論

VVD(Virtual Vehicle Detector)探測機制的概念，可以解決傳統探測車後端複雜資 料處理成本之問題。

與探測車等資料對車輛進行識別與區間比對，因此，欲以真實交通偵測資料進行

第一緒論