第二章 文獻回顧
2.1 時相轉換下之駕駛行為
當駕駛人行近路口而遭遇時相轉換的情況，駕駛者將立即面臨認知、判斷、
操作的問題，此一現象，交通工程上係以猶豫區間（Dilemma Zone , DZ ）來描 述，並作為號誌時制設計的基礎。猶豫區間（或稱進退兩難區）係指駕駛者處於 以下的狀況，（1）在橫向街道衝突車流開通前，太過接近停止線而無法安全停下；
（2）在橫向街道衝突車流開通前，無足夠時間通過路口。另外與其相對的是兩可 區間（OPtion Zone , OZ ) ，指可選擇停車，亦可選擇通過路口的區間，兩種行 為均可安全達成。
界定猶豫區間的方法可概分為運動學模式與駕駛者個體選擇行為模式等兩 類，茲分述如下：
1.運動學模式
Gazis 等人【19】於 1960 年以基本運動學原理推導出停止距離與清道距離，
定義鄰近路口之猶豫區間與兩可區間，此模式完全不考慮駕駛者選擇行為，純以 最短停車距離與最大無法安全通過路口距離等物理運動學原理來探討，參數符號 說明如下：
（1）L ：車長度，W ：路口寬（單位：m )，假設該區段為平地，無坡度變 化。
（2）V ：車輛接近路口速度，假設保持等速通過路口（單位：m/s ）。
（3）d ：車頭距離路口前停止線距離（單位：m ）。
（4）Xs ：最短煞車距離（單位：m ）。
（5）Xc ：最大無法安全通過路口距離（單位：m ）。
（6） a ：車輛加速度（單位：m/s ）2 。
（7）△t：反應時問（單位：s ）。
（8） Y ：黃燈時問（單位：s ）。
公式（2-1）為物理運動學推論之車輛停車距離，公式（2-2）為車輛無法安 全通過路口距離，當兩者不相等時，即形成猶豫區間與兩可區間，如圖 2.1 所示，
黃燈始亮時，若 Xs ＞ Xc ，則駕駛將陷入無法於清道時間內順利通過路口亦無法 安全停下之猶豫區間內；若 Xs ＜ Xc，則駕駛在兩可區間內。在猶豫區間內駕駛
如煞車可能造成追撞，而通過則有側撞的可能，故不論進退都有相當程度的事故 風險；在兩可區間內，因駕駛者均可進行兩種操作行為，將增加駕駛選擇行為之 變異，進而提高追撞事故的發生，故這兩種情況均有較高的事故發生風險，令 Xs = Xc ，可消弭猶豫區間和兩可區間，以減少上述情境發生的可能，即將公式（2-1）
與（2-2）相等解聯立方程式，得公式（2-3），所得之黃燈時間即為設計路口號 誌時制之依據。
2a t V
* V Xs
+ 2
Δ
=
（2-1）L) (W -Y
* V
Xc = +
（2-2）V L) (W 2a
t V
Y = Δ + + +
（2-3）圖 2.1 猶豫區間（左圖，當 Xs > Xc ）與兩可區間（右圖，當 Xs < Xc ）示意圖
（資料來源：【4】）
2.駕駛者個體選擇行為模式
因運動公式係為物理現象，忽略影響車輛移動之駕駛者相關特性，與實際駕 駛者通過路口之情形有所差異， Zegeer 【20】學者於 1977 年定義猶豫區間為實 際觀測選擇停車之駕駛者中，大於 10 ％小於 90 ％的人所處之道路路段長度，如 圖 2.2 中 D2 減 D1 之長度。
李銷桂【1】於號誌轉換下猶豫區間之研究中，先以實地調查收集歸納可能影 響駕駛者選擇行為之變數，再以多變量因子分析及羅吉特模式篩選出主要之變 數，並利用類神經網路模式探討駕駛者之不確定行為，以類神經網路構建之駕駛 者行為模式推估猶豫區間，與實際猶豫區間作比較，以確認模式之有效性，其初 步考慮相關影響駕駛者選擇模式之變數為以下三類：
類型 變數
交通特性 交通量、鄰近路口車速、車種、黃燈時間長度、黃燈始亮車輛所在位 置
道路特性 路口型式、中央分隔、快慢分隔、車道分佈、路寬 駕 駛 行 為
特性
駕駛者冒險因子、變換車道因素、加減速因素、受變換車道之車輛干 擾、受縱向車道干擾
經整理後使用以下駕駛選擇行為之重要變數：（1）黃燈始亮離停止線公尺數，
（2）臨近車速（黃燈期間行駛距離除以行駛時問）,（3）本車前方 10 公尺之車 流密度（反應駕駛者感覺前方路況之擁擠度）,（4）本車與前方車輛之距離（為 縱向干擾）,（5）車種與所在車道，（6）本車與左後或右後方車輛之距離；經過 因素分析與羅吉特篩選後，顯現黃燈始亮時影響駕駛者是否通過路口之主要變數 為當時車行速率及距停止線距離，故僅將鄰近車速以及距停止線距離納入類神經 模式中，亦顯示此二因素為影響駕駛者判斷是否通過路口的重要依據。
90%
10%
停車機率
黃燈始亮時距停止線距離
D1 D2
圖 2.2 以駕駛者選擇行為為基礎之猶豫區間示意圖
表 2.1 時相轉換下影響駕駛者選擇之變數
而在不同屬性（車流、車種、速率）對猶豫區間大小和平移變化的影響方面，
在車流區分為前方車輛數為 3 輛以下、3 ~6 輛兩種；在速率區分為時速 30~50 公 里、50~70 公里兩種，其猶豫區間範圍為 29~63 公尺。在速率、前方車輛數或車 種等相同屬性下，停等百分比隨距離之增加而增加；相同距離下，停等百分比隨 臨近速率增加而減少，但隨前方車輛數之增加而增加，另大型車之停等百分比亦 高於小型車及機車，速率愈高猶豫區間有往後退之跡象，前方車輛數愈多猶豫區 間範圍有縮小及往前之現象。
劉正旭【2】針對號誌化交岔路口黃燈時對駕駛者決策行為進行研究，利用問 卷瞭解駕駛者通過路口考量的因素與因素間的相關重要性，再用多評準群體決策 方式訂立影響因素的權重，配合路口實地錄影觀測，運用模糊理論建構駕駛黃燈 時的決策行為預測模式，提供號誌設計與路口改善之用。顯示影響路口決策為行 駛車速、距停止線距離、駕駛者預期心理等，所謂預期心理為面對某情境下，依 據過往經驗所做出判斷的可能結果，如通行可能會釀成事故或停下來可能會等很 久等，因不易量化，故僅考慮前兩個因素進行模式建構，其預測模式對小型車有 85 ％的命中率，發現可選擇區出現的機會極低，僅在車速低時才有可能存在，但 車速低可能係因類似塞車等不是根據本身決策的情形，而計算小型車的猶豫區間 大小為距離停止線 28~56 公尺。
陳威杉【3】針對快速道路號誌路口變換時段的駕駛行為研究，經由現場調查 發現快速道路車輛較一般公路傾向穿越；而離路口較近、臨近速度高的車輛及重 車均有較高的穿越傾向。可考量路口的肇事率、闖紅燈數或黃燈結束後進入路口 的比例或數量、車輛受到變換時段保護的比例及猶豫區間、可選擇區、未定
（Indecision ）區的範圍等四方面指標來衡量變換時段設計是否妥當，結果發現 減少黃燈長度可減少可選擇區的範圍，但也可能增加闖越紅燈數；增加黃燈時間 雖可消彌猶豫區間，但對消除闖紅燈的效果並不明顯，根據駕駛行為所設計的黃 燈長度有隨著臨近速度增加而減少的傾向，與定性公式所設計的長度有相反的結 果。而路口若存在過高減速度或是高頻率的不當剎車行為，並不能以黃燈時段的 長度來改善，要著手駕駛行為以改變停等車輛與穿越車輛分界點的位置。結果顯 示改變黃燈長度僅能保護大多數欲穿越車輛能在黃燈結束前通過停止線，在側撞 和追撞的預防應從減少車輛臨近速度的差異著手。對於黃燈時間改善方面，建議 在相同路段上由於流量所需黃燈長度差異不大，且與速度關係並不顯著，若以傳 統臨近速率來設計黃燈並不適合，應該同時考量臨近路段其特有的車流量、臨近 速度、車間距、以及駕駛行為的因素。
在交通部運輸研究所【5】利用實地路口攝影研究號誌交岔路口變換時段下的 駕駛行為中指出，30 個號誌化交岔路口資料裡，在紅燈始亮兩秒後仍有 36 ％的 車輛進入路口，與在 92 年修訂道路交通標誌標線設置規則當中，第 206 條之規 定，圓形紅燈意義為，「車輛面對圓形紅燈表示禁止通行，不得超越停止線或進 入路口」，顯示道路使用者對於其認知與原有設置規則有所出入。
有別於目前眾多偏向以駕駛人反應或特性為主的研究，羅文輝【6】 以跟車 理論中心理-物理模型進行駕駛人行駛猶豫區之研究，以心理學中的刺激-反應模 式建立以「熵」為單位的潛在性曝光量指標作為猶豫區的跟車模式「最小危險程 度係數」，並以「消息理論」及「位勢」證明駕駛人行駛猶豫區的反應行為是一種
「增熵現象」，更進一步指出，因交通標誌或號誌是一種習慣性的反應，若任意更 改其原有之特性，駕駛人必須重新學習以獲取通過號誌化路口之「最大效益」，所 謂重新學習即「重新從不穩定的狀態逐步尋求穩定狀態的過程」，此情形即是一種 變相的「增熵」，如加裝閃光綠燈延長兩可區間長度卻導致肇事率增加即為一例，
故建議交通控制應以「導引」駕駛人取代「配合」駕駛人的觀念，猶豫區間的交 通控制應以「抑制需求」為主要手段，降低增熵趨勢，以消除潛在的危險因子，
號誌化路口加裝行車綠燈倒數計時器後，是否也是一種「增熵現象」，頗值得探討。
Moon et al . 【21】針對發展車上猶豫區間警示系統（Dilemma Zone Warning System , DZWS ）之系統整合和實車測試作研究，除了著重於系統通訊架構之外，
在 猶 豫 區 間 方 面 ， 藉 由 與 路 側 單 元 及 號 誌 的 通 訊 （ Dedicated Short Range Communication , DSRC ) ，在臨近路口時，即獲得其剩餘綠燈時間及其他時制的 相關資料，再搭配本車資訊監測輸入猶豫區間警示邏輯中，作為鄰近路口警示之 用，警示方式可參考圖 2.3 對於邏輯參數的預設值，需注意與預設不符的狀況（如：
反應時間為一秒）。
猶豫區間警示系統於不同速率分組下，駕駛者若在聲音警示下進行煞車，車 輛可以在紅燈前安全停下，可看出在路測單元距離路口 120 公尺時，隨著聲音警 示系統持續的長短，所繪製出來的猶豫區間的大小，具有隨著速率增加，猶豫區
猶豫區間警示系統於不同速率分組下，駕駛者若在聲音警示下進行煞車，車 輛可以在紅燈前安全停下，可看出在路測單元距離路口 120 公尺時，隨著聲音警 示系統持續的長短，所繪製出來的猶豫區間的大小，具有隨著速率增加，猶豫區