安全與環保速率隸屬度函數之建立

表 4.9 大客車縱向防撞警示門檻公式之前車速率 25 公尺/秒之警示距離 50(m)不 同後車速率安全程度組合表

a

B

RT

低安全 中安全 高安全

低安全 30.86204 28.11706 25.67880 低安全 中安全 30.48505 27.74870 25.32142 高安全 30.10432 27.37685 24.96084 低安全 27.47946 25.33247 23.39158 中安全 中安全 27.15105 25.00982 23.07638 高安全 26.81935 24.68403 22.75826 低安全 23.20435 21.69972 20.31148 高安全 中安全 22.93442 21.43301 20.04903 高安全 22.66175 21.16365 19.78405

Chang and Chou[31]在大客車駕駛模擬器分析中，將 3 參數結果範圍(圖 1.1 至 1.3)，分為：低安全、中安全、高安全程度之 27 組不同參數組合，而本研究 乃利用 SPSS K-means 分群法，將所分析 27 組重新形成新的集群，分別得 5 個安 全程度：最高安全、高安全、中安全、低安全、最低安全等級，如表 4.10 所示。

本章節在後續將這 5 組安全程級，建立梯形隸屬度函數上。至於其它前車速率之 各警示距離中 27 組不同後車速率，如附錄三所示。

表 4.10 K-means 分群法之各警示距離 5 個等級安全程級

警示距離(m) 最高安全 高安全 中安全 低安全 最低安全 30 15.65 19.54 23.43 27.32 31.41 35 16.11 20.14 24.17 28.14 32.11 40 16.56 20.73 24.90 28.94 33.08 45 16.59 21.31 25.61 29.72 33.83 50 17.43 21.87 26.31 30.48 34.65

形函數，來建立環保速率隸屬度函數。有關隸屬函數說明如後。

4.3.1 安全速率隸屬度函數之建立

本研究在安全速率上，運用梯形函數如圖 4.14 所示，其中，在 0 至 a 時，

隸屬度為 1，在 a 趨近 b 時隸屬度程度越小，如公式(4.5)所示。

(4.5)

圖 4.14 右半梯形隸屬度函數

資料來源:[7]

依據上述第 4.2 節，本研究運用 K-means 來區分安全速率程度，劃分為最高 安全、高安全、中安全、低安全、最低安全等五個安全隸屬度而以前車速率為 90 公里/小時(即約 25 公尺/秒)之警示距離 30-50 公尺 5 組警示安全速率程度作為 例子，如表 4.10 所示(在其它前車速下之各警示距離的 5 個安全速率程度，如附 錄四所示)，分別取最高安全與最低安全，來建立安全隸屬度函數，分別為:

1. 在 30 公尺，最高安全：15.65 公尺/秒，最低安全：31.41 公尺/秒。

2. 在 35 公尺，最高安全：16.11 公尺/秒，最低安全：32.11 公尺/秒。

3. 在 40 公尺，最高安全：16.56 公尺/秒，最低安全：33.08 公尺/秒。

1

a b μ(x)

x

前車速率為 90 公里/小時(即約 25 公尺/秒)之不同間隔警示距離，如圖 4.15 所示，將最高安全與最低安全建立在梯形隸屬函數上。以警示距離 30 公尺為例，

如圖 4.6 所示，表示在最高安全速率為 15.65 公尺/秒前都是隸屬度為 1，在其他 警示距離內最高安全速率範圍前隸屬度皆為 1，而當速率高於最高安全速率時則 越不安全的隸屬度將會低於 1，最低安全之 31.41 公尺/秒隸屬度為 0。

圖 4.15 警示距離 30(m)右半梯形函數圖

4.3.2 環保速率隸屬度函數之建立

環保速率上，運用三角形函數如圖 4.16 與函數公式(4.6)，在 a 趨近於 b 時 表示隸屬度程度越大；在 b 點具有最大隸屬度；在 b 趨近於 c 時表示隸屬度程度 越小。

(4.6)

圖 4.16 三角形隸屬度函數

資料來源:[8]

最高安全

最低安全 :15.65

:31.41 0

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

0 20 40

隸屬度

速度(公尺/秒)

1

b c a

μ(x)

x

依據上述第 4.1 節，本研究運用迴歸分析法，在國道限速 27.78-30.56 公尺/

秒與 25 公尺/秒的耗油率與二氧化碳排放率最佳速率均為 18.61 公尺/秒 (即約 67 公里/小時)，本研究採速率範圍 27.78-30.56 公尺/秒及環保最佳速率 18.61 公尺/

秒來建立環保隸屬度函數，如圖 4.17 所示，在低速率與高速率皆不環保，在 18.61(公尺/秒)隸屬度為 1，速率高於 18.61 公尺/秒或速率低於 18.61 公尺/秒，隸 屬度將會低於 1。

圖 4.17 速率範圍 27.78(公尺/秒)三角形函數圖