機車基本特性

由於本研究主要在探討路段中之機車駕駛行為，故以下主要將機車車流與混 合車流兩類文獻進行回顧整理，包括車輛基本特性、路段駕駛行為特性、車流特 性及駕駛行為模式等。

一、車輛基本特性

靜態尺寸通常單純指機車實體的尺寸大小，蔣靜宜整理歷年各文獻所探討之 機車實體尺寸，依車種不同造成尺寸數值範圍較大，長度為133~220㎝，寬度為 40~81㎝，高度為48~123㎝，該研究取其平均值採用長180㎝×寬60㎝為模擬車輛 尺寸【蔣靜宜，2003】。

李樑堅透過實際調查資料整理出機車實體車長1.8~2.0公尺，車寬0.7~0.75公 尺，機車期望速率平均值為46.8公里/小時，正常減速率為3.79公尺/秒²，最大減 速率為4.00公尺/秒²，並建立

自由行進狀態與干擾流狀況下之加減速公式，分 別就速率、速率差、距離差與加減速率值之組合關係，建構不同迴歸方程 式，整理如表2.1

【李樑堅，1993】

。

表2.1 機車之加減速率迴歸式

車流型態\速率 廻歸式 R²值

加速率 ACCm=3.7318-0.00257V 0.38 自由流 減速率 DCCm=0.01823-0.00384V 0.64

加速率 ACCm=6.1343-0.00577V+0.00253DELVEL 0.58 干擾流 減速率 DCCm=3.7812-0.0043V+0.0021DELVEL 0.34 其中，ACCm：機車加速率(公尺/秒²)

DCCm：機車減速率(公尺/秒²) V：速率(公尺/秒)

DELVEL：速率差(公尺/秒)

根據美國運輸及交通工程手冊所述，車輛加速率一段分為最大加速率及正常 加速率，最大加速率為駕駛者於靜止而起動時，瞬間所能獲得最大加速之能力，

而正常加速率為路口停止線前測量車隊於綠燈亮起後，在車輛交互影響下通過路 口之加速能力。

黃國平利用實際車流調查資料，建立機車與小汽車之正常加 速率迴歸方程式如下，減速率部分則整理如表2.2【黃國平

，1982

】。

A

m

=3.3312-0.18608×V

m

,R=-0.99850 (2-6) Ac =1.95303-0.07228×Vc ,R=-0.99417 (2-7) 其中，A

m

,A

C

：機車、小汽車加速率(單位：公尺/秒

²

)

V

m

,V

C

：機車、小汽車速率(單位：公尺/秒)

表2.2 機車減速率與速率關係表 (單位：公尺/秒²)

車種\速率 0-15 10-30 30-60 最大減速率

機車 2.44 4

小汽車 2.35 2.04 1.47 8.05

黃泰林分析調查之車流資料中，篩選出較大的減速率值，再取其平均 值後，整理如表2.3【黃泰林

，1994

】。

表2.3 各車種與減速率關係表 (減速率單位：公尺/秒²)

減速率/車種 機車 小型車 大型車 正常減速率 3.82 2.15 1.57 最大減速率 4.21 7.91 7.68

傅耀南研究提出車速與偏向角之關係式，乃利用美國交通工程手冊之資料，

帶入Lotus套裝程式得出速度與最大偏向角之迴歸式，並非由實際資料所驗證得 到，故未必符合真實世界的情形，其公式如下，但若速率太高則會造成負值，故 設一最小偏向角為10⁰（弳度為0.174）【傅耀南，1988】。

θM = 0.355038－0.01807 × V , 0≦V≦10.018

(2-8)

θS = 0.361748－0.02925 × V , 0≦V≦10.018

(2-9)

θM, θS =0.174 , V≧10.018

(2-10)

其中，V：速率(公尺/秒)

θM：機車最大偏向角(弳度) θS：汽車最大偏向角(弳度)

羅苑綾探討在不同環境條件下之機車路側淨空（roadside lateral clearance）

容忍度。該研究首先定義各影響因素量測之方法，並調查機車靜態尺寸以作為校 正側向淨空之用，利用實地調查的方式發現，機車本身車種、本身車速、路側障 礙物以及道路線型對機車路側淨空皆有顯著之影響【羅苑綾，2004】。

二、路段駕駛行為特性

經由文獻【王義川，2003、陳世泉，1993、許添本等，1994、陳柏君，1998、

張瓊文與藍武王，2001】整理，將機車與前車及鄰車之互動駕駛行為，分為跟車 行為(包含正前方跟車與同向錯車跟車行為二種)、變換車道與超車行為等三類。

1. 跟車行為

本研究所謂之跟車行為比傳統汽車跟車較為廣義，因為國內機車主要的行駛 空間多在混合車道或機慢車道上，缺乏道路上的車道標線加以規範，而使得機車

駕駛者相較於汽車駕駛者較無車道的觀念，所以機車駕駛行為除了會出現如同汽 車在同一車道上之前後循序漸進的跟車行為外(如圖2.6所示)，亦可能出現以左右 偏移之方式進行所期望之推進行為，此即為同向錯置跟車行為。

許添本提出在車速稍快及各種情況允許下，機車為佔有獨立之車道空間，通 常會傾向於保持錯車行為【許添本等，1994】。錯車駕駛行為可衍生出兩種間距，

一為側向間距，為本車車寬邊緣到鄰車車寬邊緣之距離；二為同向錯車間距，為 左側間距、本車靜態車寬與右側間距之總和，參考【陳世泉，1993】繪製如圖2.7。

圖2.6 跟車行為示意圖

圖2.7 同向錯車行為示意圖

何佳娟修正以往車輛跟車時假設汽車跟車對於相鄰其他車種之感受皆為相 同，故嘗試將前車分為不同車種，以表現其跟車時行為判斷會有所不同，提出機 車跟車時會因前方車種不同而產生不同之動態側向間距，使得汽、機車跟車行 為、變換車道等自然產生差異【何佳娟，2001】。

2. 變換車道

黃月貞提出機車當遇到有前車時，採取變換車道行為(即本研究之側向偏移) 優先於傳統跟車行為，通常會往左或右偏移一動態車寬間距【黃月貞，2003】。

陳柏君研究提出機車直接左轉併入內側車道的可接受間距小於汽車，其臨界間距 為3.43秒【陳柏君，1998】。

陳世泉提出以「變換車道空間」來取代一般汽車之變換車道的觀念，即將機 車在汽車車道空間偏移現象特徵化之方式，把機車偏移過程乃依據自己專屬空間 來找尋有利變換位置視為跟車行為與錯車行為之連結過程【陳世泉，1993】。

黃月貞提出計算該車當時速率下之動態車寬，並往左右兩方各延伸一動態車 寬作為鄰車道之方式，當有其他車輛進入鄰車道區域內，且服從變換車道之判定 準則時，機車可進行變換車道，若與鄰車間距小於最小安全間距時，必須調整其 空間，適時往另一側方向偏移【黃月貞，2003】。

3. 超車行為

當機車駕駛行駛速率低於其本身期望速率，或前方車輛排放廢氣，或者欲脫 離周圍具有較密集車輛所引起空間壓迫之車隊時，機車駕駛會判斷是否有足夠之 空間先進行橫向位移，隨即加速超越前方車輛。王義川調查結果為機車在路段之 行駛速率高於汽車，即可推知當混合車道上行駛越多汽車時，機車越容易出現超 車行為【王義川，2003】。

陳天賜引入車輛可能進前範圍與最大偏向角來描述混合車流之駕駛行為，以 動態車長取代傳統跟車限制中的間隔限制，並利用動態車寬模擬汽機車之超車行 為【陳天賜，1982】。

黃月貞認為機車若與鄰車之間距若介於動態間距及靜態間距範圍內，能以最 大減速率停止者，則採用迫近旁車行為，否則會採行超車，以避免因間距過小出 現危險的行駛狀況【黃月貞，2003】。

台北市交通管制工程處之研究發現機車超車之最好寬度為0.7公尺，而行駛 之側向安全間距為0.5公尺【李克聰與陳忠平，1996】。

蘇昭銘研究指出該研究調查所得之超車比例為0.34，亦即在94.5公尺的研究 路段中，平均每3輛機車即產生1次超車行為，而所謂超車比例係指機車超車次數 與總車次間比值，由此可見機車確實具有高的超車比例【蘇昭銘等，2000】。

邱德紋研究以右方有車(一輛)為例，假設在近距離的各種情境下，其結果顯 示分別在相對速度為10與20公里/小時下，其可安全超車之最小縱向距離為5公 尺、橫向距離為0.6公尺，相當於相對距離為5.04公尺且偏向角度為-0.8275度，以 及最小縱向距離為3公尺、橫向距離為0.4公尺，相當於相對距離為3.03公尺且偏 向角度為-0.9862度【邱德紋，2004】。

三、機車流及混合車流模式

國外由於機車並不多見，因此相關研究也相當少，然而腳踏車的數目卻不 少，因此，Faghri於1999年發展出一套用於模擬腳踏車與汽車間混流的微觀模擬 軟體BICSIM，其能夠模擬出腳踏車與汽車間，不論腳踏車跟腳踏車、汽車跟腳 踏車或腳踏車跟汽車等情形【Faghri, 1999】。

國內則有以下數篇在探討機車與混合車流等的相關車流模式研究：

劉子剛以固定軌跡方式處理路口及路段之車流模擬，計算速限下之機車動態 車寬，每隔N等份動態車寬距離即劃設一條機車行進軌跡，藉以描述機車推進行 為【劉子剛，1989】。

黃月貞採用二維座標法及行為門檻模式建立車流推進模式，機車行為則以動 態車間距、改良式行為門檻模式模擬汽機車於道路上之實際行為，以系統內車輛 總旅行時間最小延滯，與幹道方向最大續進量兩目標作為系統號誌時制之績效值

【黃月貞，2003】。

何佳娟與林育瑞皆提到同一觀點，當機車低速行駛時，機車駕駛者僅需保持 靜態側向間距即可滿足安全需求；若當速率較高時，則所需保持之側向間距愈 大，其以車輛間靜態車寬和作為門檻值，其利用統計迴歸式求出汽機車間與機車 間之最小側向間距【何佳娟，2001、林育瑞，2002】。

張瓊文與藍武王透過實地錄影觀察台北市敦化南路慢車道之車流狀況，就機 車所處之四種情況予以分析機車橫向分布、側向位移及速率等三項行為特性，包 括前面無車、正前面有車(左右無車)、正前面無車(左右有車)及正前面有車(左右 有車)等四種情況。經統計檢定分析得知，機車與其鄰車之側向間距、接近時間、

鄰車速率、橫向位置等變數為影響機車行為之顯著因素，並利用逐步迴歸建立機 車行駛速率及其影響因素之關係式，以描述快慢分隔道路段上機車行進行為【張 瓊文與藍武王，2001】。

張瓊文解析顯著影響機車行進行為之相關變數，如機車本身之速率、加速 率、機車與鄰車的側向間距、鄰車之速率、機車所在之橫向位置等因素，根據其 特性構建混合車流中機車GM及模糊推論之跟車模式，並藉由適當的細胞自動機 (CA)法則來描述車輛在離散的時空環境中之車輛（含機車與小客車）間互動行 為，提出非均質顆粒跳動模式來描述機車在混合車流中的行進行為【張瓊文，

2004】。

李佩蓉利用渾沌理論來敘述混合車流中機車車流各項車流環境及車流本身 因子，進而再以渾沌理論和高等類神經網路模式中時空網路之演算法為基礎，推 導出對應混合車流中機車車流時空變化因子之預測模式（渾沌人工類神經網 路）；再以實際資料建立經驗公式進行預測和分析【李佩蓉，2002】。

洪啟峰結合渾沌理論的相空間概念與人工類神經網路的預測能力，分別構建 混合車流參數預測模式、機車車流參數預測模式及汽車車流參數預測模式，發現 混合車流的渾沌現象較其他車流更為顯著，且混合車流參數預測模式較機車車 流、汽車車流預測模式準確，表示特別適用於描述混合車流行為，有助於車流趨

洪啟峰結合渾沌理論的相空間概念與人工類神經網路的預測能力，分別構建 混合車流參數預測模式、機車車流參數預測模式及汽車車流參數預測模式，發現 混合車流的渾沌現象較其他車流更為顯著，且混合車流參數預測模式較機車車 流、汽車車流預測模式準確，表示特別適用於描述混合車流行為，有助於車流趨

在文檔中 機車專用車道車流模式建立之研究 (頁 26-35)