第一章 緒論
1.4 研究方法
本研究的研究方法主要分為四個部份，分述如下：
1.文獻評析
藉由收集國內外關於車行號誌倒數計秒器、車流行為理論及路口績效評估 等研究資料，以了解過去及目前國內外在車行號誌倒數計秒器方面的運用情形 與相關研究分析結果；彙整關於路口車流行為理論及績效評估方式之相關研究 結論，以利了解影響路口之因子及其衡量指標，供作本研究之參考與應用。
2. 路 口 攝 影 調 查 、 有 與 無 分 析 （ with-or-without study ） 及 事 前 事 後 分 析
（before-and-after study）
本研究因應研究目的之不同，對於車行綠燈倒數計秒器與車行紅燈倒數計 秒器之路口將分別採取不同之攝影方式；在車行綠燈倒數計秒器方面，將於高 處同時對有設置車行綠燈倒數計秒器及無設置車行綠燈倒數計秒器之兩相鄰號 誌化路口攝影，每一路口事先分別於地面上做記號，由路口停止線往後數，每 10 公尺為一區間，每一路口共計 10 個區間 100 公尺，以分別記錄各路口在無設 置車行綠燈倒數計秒器及有設置車行綠燈倒數計秒器時不同倒數秒數下之停等 百分比，並進行統計分析檢定，以觀察比較同ㄧ股汽車流在分別通過有無設置 車行綠燈倒數計秒器路口時之駕駛行為變化情形，即有與無分析。
在車行紅燈倒數計秒器方面，分別於車行紅燈倒數計秒器設置前及設置後 1.5 個月、3 個月、4.5 個月於高樓處進行路口攝影，以收集車輛之起動時間等 資料，並進行統計分析檢定，以觀察比較同ㄧ路口於車行紅燈倒數計秒器設置 前後之駕駛行為變化情形，即事前事後分析。
3.統計模型-羅吉斯迴歸(Logistic Regression)
許多國內外研究常採用羅吉斯迴歸來分析影響交通事故發生的因子( Yan et al., 2005 )，該模型在描述自變數與離散型因變數問關係有很好的效果，
尤其是在二元因變數時，即事件發生（等於 l ）與未發生（等於 0 )，而自變 數方面可為離散型或連續型的資料，且具有能描述非線性關係、無需變異數齊 一性、無須假設自變數間為存在常態分佈等特性。
使用該模型需注意以下幾點：
（1）資料必須來自於隨機樣本。
（2）因變數 y 假設為自變數 x 之函數。
（3）自變數間應避免多元共線性關係。
事件發生的機率以羅吉斯迴歸模式表示如下：
1.5 研究流程及內容
本研究之研究流程如圖 1.6：
問題分析與範圍界定
文獻收集與回顧
時相轉換下之駕 駛行為
號誌化路口之績效 衡量
車行號誌倒數計秒器 之可能效益與衝擊
績效指標研擬
實驗設計
分析結果探討
綠燈倒數路口之 資料整理與分析 紅燈倒數路口之
資料整理與分析
路口分析與選擇
紅燈倒數計秒器 路口攝影實測
綠燈倒數計秒器 路口攝影實測
綜合評估比較
結論與建議
圖 1.6 研究流程圖
本研究之研究內容說明如下：
1.問題分析與範圍界定
整理號誌化路口一般性的駕駛行為特性，探討設置車行號誌倒數計秒器後可 能產生之問題，以界定主要研究內容、目的與目標，並釐清研究對象、研究流程 與選擇適當之研究方法。
2.文獻收集與回顧
收集國內外有關於號誌化路口時相轉換下之駕駛行為、號誌化路口績效衡 量、設置車行號誌倒數計秒器對駕駛人之可能效益與衝擊等文獻進行回顧與探 討，以了解目前設置後概況及路口駕駛行為、安全與績效等。
3.績效指標研擬
經由相關文獻的回顧與整理，收集歸納影響號誌化路口車流特性之可能因 子，以研擬具體之路口績效衡量指標，作為本研究有無設置車行號誌倒數計秒器 之比較基準。
4.實驗設計
考量研究時間與研究成本等因素，將對本研究所欲分析、探討、調查之項目 進行實驗設計，使過程能維持一穩健狀態，在不影響最後研究結果之原則下，期 望能縮短獲得結論的時間。
5.路口分析與選擇
從已設置車行號誌倒數計秒器之路口進行分析比較及歸納，考量路口幾何條 件、交通量、號誌時制管制方式等，選擇具代表性且有制高點可供拍攝之路口，
以進行攝影實測。
6.路口攝影實測
分別於選定之車行綠燈倒數計秒器、車行紅燈倒數計秒器之路口架設攝影機 進行攝影實測，觀察駕駛者行為，進行資料分類與整理，以分析在車行綠燈倒數 計秒器、車行紅燈倒數計秒器下之駕駛行為變化情形。
7.綜合評估比較
依據攝影實測觀察所得到之資料加以統計分析，配合績效衡量指標，確認在 車行號誌倒數計秒器下之車流與駕駛行為特性，並綜合評估比較車行綠燈倒數計 秒器、車行紅燈倒數計秒器設置與否之利弊得失，以供交通工程人員規劃參考。
8.結論與建議
依本研究之最後分析結果提出車行號誌倒數計秒器設置與否之結論與建議。
第二章 文獻回顧
本研究主要係探討號誌化路口有無增設車行號誌倒數計秒器之車流行為改變 狀況，進而分析車行號誌倒數計秒器對路口運作績效之影響，希望能了解其因果 關係，因此，在文獻回顧方面，將包括號誌化路口時相轉換下之駕駛行為、號誌 化路口之績效衡量方式及車行號誌倒數計秒器對號誌化路口可能引起之效益與衝 擊三部份。
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
圖 2.2 以駕駛者選擇行為為基礎之猶豫區間示意圖