第五章 模式驗證
5.2 模式結果與驗證
表 5-2 微觀模式參數表
小客車參數 數值 機車參數 數值 𝛿𝑟 -1.49 𝛿𝑟 1.36 𝛿𝑙 -0.662 𝛿𝑙 2.04 𝛿1 -0.16 𝛿1 -0.15 𝛿2 -- 𝛿2 -- 𝛿3 0.03 𝛿3 0.021
𝛿4 𝛿4
𝛿5 -- 𝛿5 5.13
5.2 模式結果與驗證
為驗證模式之準確性，本研究利用所蒐集到之實地觀測資料進行驗證。將實驗路 段分成上下游兩段，透過設置不同位置之介面做多次實驗。上下游路段長度分別設置 為四個情境：
表 5-3 模擬道路長度分界表
情境 上游長度(公尺) 下游長度(公尺)
150-150 150 150
200-100 200 100
250-50 250 50
290-10 290 10
上游依據長度劃分格位，一格長度為 10 公尺。下游道路長度為 100 公尺，而橫斷面則 分割成 9 個子車道。自上游開始輸入車流自實際道路所獲得之密度資料，並執行 2835 秒。因為模擬的時間較長，故在圖片中列出其中之 300 秒資料，並呈現出巨觀與微觀 之間的轉換情形。
圖 5-1 至圖 5-5 為情境一從圖 5-1 描述 150-150 之內車道巨微觀轉換，因為此車道 為均質車流，可以看到車輛行進的軌跡與車流密度的變化。而因為上游受到號誌的影 響，車流流量呈現一波一波的型態往下游走。可以觀察到密度較高之區域，其下游之
53
空間車距也較小。圖 5-2 則是中間車道描述混合車流的現象，上游的車流為小客車密 度變化；圖 5-3 下游路段則是呈現機車車流情形。而下游路段上，黑色線條表示小客 車，灰色線條表示機車。兩張圖皆可看到密度和空間車距之變化。圖 5-4 和圖 5-5 則 是呈現外車道之變化，可以發現其機車流量明顯相較於其他兩道多，小客車較少。同 時可以觀察到雖然兩車種會相互干擾，但並非完全排斥。從圖中可以發現車輛於接近 路口時，車隊之形成並不多，尚無影響到上游巨觀模式，意即衝擊波尚未抵達上游。
情境二(200-100)、情境三(250-50)則是將轉換介面往前移動到靠近下游路口處，觀 察模擬的結，其結果顯示於圖 5-6 至圖 5-15。此兩種情境則可以觀察到衝擊波自下游 向上衝擊，造成巨觀模式上之延滯。當介面移動到距離路口 50 公尺處時，則衝擊更為 明顯。四種情境之差異在於介面之設置位置不同
為探討三種設置介面情境之差異，故紀錄各個情境於模擬之時間效率與準確度做 比較並分析。首先，固定模擬時間為 1000 秒，模式於三種情下境所耗費之時間列於下 表：
表 5-4 模式模擬情境時間效率
情境 時間(分:秒/模擬 1000 秒) 150-150 26:10
200-100 21:34 250-50 18:41 290-10 4:43
由表 5-4 可以發現巨觀模式涵蓋之範圍越多，執行時間效率則越好，其與期望相 符，因巨觀模式執行效率較高的原因。本研究未將情境 10-290 納入考慮，因為其單位 時間需要處理之車輛數過多導致計算時間過長，故無法確切得知。而上述四種情境之 模擬時間比為 1570：1294：1121：283。情境一與情境二之時間效率比值為 1.21，情 境二與情境三之時間效率比值為 1.15，情境三與情境四之時間效率比值為 3.96，可推 論出介面向下游移動確實可提升時間效率。儘管情境四之時間效率最佳，然而其近似 將整個路段範圍以巨觀模式涵蓋，相對失去兩模式連結之功能。
此外，為求模式之準確度，將記錄模式模擬結果 250 公尺與 300 公尺(路口流量)
54
55
56
圖 5-1 情境一(150-150)內車道巨微觀轉換-小客車
圖 5-2 情境一(150-150)中間車道巨微觀轉換-小客車
57
圖 5-3 情境一(150-150)中間車道巨微觀轉換-機車
圖 5-4 情境一(150-150)外車道巨微觀轉換-小客車
58
圖 5-5 情境一(150-150)外車道巨微觀轉換-機車
圖 5-6 情境二(200-100)內車道巨微觀轉換-小客車
59
圖 5-7 情境二(200-100)中間車道巨微觀轉換-小客車
圖 5-8 情境二(200-100)中間車道巨微觀轉換-機車
60
圖 5-9 情境二(200-100)外車道巨微觀轉換-小客車
圖 5-10 情境二(200-100)外車道巨微觀轉換-機車
61
圖 5-11 情境三(250-50)內車道巨微觀轉換-小客車
圖 5-12 情境三(250-50)中間車道巨微觀轉換-小客車
62
圖 5-13 情境三(250-50)中間車道巨微觀轉換-機車
圖 5-14 情境三(250-50)外車道巨微觀轉換-小客車
63
圖 5-15 情境三(250-50)外車道巨微觀轉換-機車
圖 5-16 實際道路路口流量變化圖
64
65
圖 5-19 情境三(250-50)路口流量變化圖
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99
流 量( 車 輛 數 每 秒)
時間區段(每10秒)
外車道小客車 中間車道小客車 中間車道機車 外車道小客車 外車道機車
66