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第一章 緒論

1.3 研究架構

本計畫旨在建構能源消耗、污染排放與車輛使用間之關聯模式,進 一步探討及評估各種汽機車管理策略對能源與污染減量之效果。因此,本 模式必須具備下列幾項特性:

1.必須能清楚預測各型車輛(車型、排氣量、使用油品種類、車齡、已行 駛里程)、在不同使用狀況(包括行駛道路種類、駕駛型態、行駛里程、

交通狀況)下之能源消耗量及污染排放量。

2.必須要能清楚反映實施不同機動車輛管理策略對各型車輛之持有與使用 狀況之影響程度及量化數值。

3.必須要能清楚反映各型車輛之持有狀況對車輛使用之影響程度。

4.必須要具備最佳化各種機動車輛管理策略之能力。

5.必須要能整合所有子模式(車輛持有、使用模式、運具選擇模式、車輛 新購與汰換模式、能源消耗模式、污染排放模式)。

6.必須提供決策者一個方便使用及維護的決策支援系統。

基於上述6 大特色,本模式之架構如圖 1.1 所示。

雙層數學規劃整合模式

車齡等重要變數之分佈狀況,則藉由個體模式加以推估,再乘上總量模式 之預測總量,即可獲得能源消耗及污染排放模擬所需之總量數值。至於羅 吉斯模式之飽和度之設定,則將參考藍武王(民85)之作法,參考各國機 動車輛持有與使用之成長趨勢加以推估。

至於汽車及機車之持有與使用,擬分別建構羅吉斯迴歸模式,共計有 汽車之持有模式、汽車之使用模式、機車之持有模式,以及機車之使用模 式等4 條。但鑑於此 4 條模式之被解釋變數彼此間可能具有高度相關性,

因此,建構模式時,可視需要予以聯立方式加以校估。此一模式將於第 2 個研究年期加以建構與校估。

2.汽機車持有與使用總體模式(區域層級)

另為反應不同區域(縣市)特性,本研究將分別建立我國 23 縣市之汽 機車持有與使用總體模式,據以推估 23 縣市汽機車持有與使用總量,以 及其可能產生之能源消耗與污染排放量。另避免 23 縣市分別建構模式,

所可能導致之各縣市推估總量之加總與全國層級推估總量不一致之現 象。本計畫擬在校估各縣市模式時,利用限制式迴歸技術,予以聯立求解,

或利用以全國總量比例方式調整各縣市總量。

另外,本計畫也將依據23 縣市之特性,利用群落分析(cluster analysis)

技術加以分群。將分群結果,以虛擬變數方式,納入個體選擇模式中,據 以推估不同群落之縣市居民,對同一管理策略之反應程度差異。如此,也 可進一步探討同一個管理策略對不同區域(都會型、鄉村型)居民之影響,

以作為策略實施時之參考。此一模式將於第2 個研究年期加以建構與校估。

3.全國及區域型個體選擇模式(包括汽機車交易、持有、車型(車齡)選 擇,以及使用等四個體選擇模式)

由於車輛持有與使用的決策項目相當多,考量汽車及機車持有與使用 的交互影響,會增加模式的複雜性,造成參數估計的困難。因此,本研究 分別建立汽車及機車家戶持有與使用的行為模式。以汽車為例,家戶汽車 持有、交易、車型/車齡之多層次選擇架構如圖 1.2。機車持有與使用可採 用類似圖1.2 的架構,只是每層的方案,汽車與機車可能不同。

圖1.2 家戶汽車持有、交易、車型/車齡之多層級選擇架構

至於機車持有部分,因家戶機車持有數一般較汽車多,以家戶持有零 用資料探勘(data mining)技術透過定檢資料庫進行分析及檢定。其主要 目的有3:

(1)車輛類別設定

一般而言,車輛類別愈多,在模式處理及變數設定愈複雜。但若未 加以分類,又無法反應不同車型持有與使用數量變化,對能源消耗及污 染排放之影響差異。因此,本計畫針對不同類別之車輛,如其能源消耗 及污染排放數量未具有顯著差異者,則加以合併為同一類,俾減少車輛 類別,及增加同一類別車輛之樣本總數,以利模式之校估與分析。

(2)變數選取

透過資料庫之分析,可了解能源消耗及污染排放之顯著影響因素(如 車型、車齡、排氣量大小、已行駛里程、使用油品種類等),以作為汽機 車持有與使用模式選擇解釋變數或被解釋變數之參考。

(3)關聯模式建立

透過車輛使用相關屬性(含不同車種、車齡、車型、行駛里程、行 駛道路環境、區域、使用者等因素)之分析,建立車輛使用屬性影響污 染排放及能源消耗之關聯模式。

另外,如前述,由於車輛定檢資料庫未包括 5 年以下汽車(約占汽車 總數之33.1%)及 3 年以下機車(約占機車總數之 3%)之資料。因此,本 計畫擬蒐集經濟部能源局及車測中心所完成之相關研究,配合各型新車之 審驗資料及家戶問卷調查資料加以補充,以資完備。

5.污染排放模擬模式(MOBILE)

為能推估不同汽機車管理策略下之減污效果,本計畫擬利用MOBILE 軟體進行污染排放總量推估。其中,其汽機車在不同道路系統之使用量係 由個體選擇模式加以推估,至於各車種之劣化係數及相關參數(駕駛習 慣、車輛保養)則由定檢及問卷分析結果所提供。此模式將於第2 個研究 年期加以建構,並配合個體及總體模式之輸出結果,進行全國及區域排放 總量之推估。

6.決策支援系統及整合數學規劃模式

為進一步將各次模式加以整合,本計畫擬建構一決策支援系統結合各 資料庫及模式庫所能提供之資訊,進行不同管理策略之效果推估。此一系 統將於第2 個研究年度初步建置,再由第 3 個研究年度將所有完整建構之 模式及資料均予以納入。

此外,為使此決策支援系統具備參數最佳化之功能,本計畫擬進一步 整合各次模式,利用數學規劃模式求解最佳化之政策參數(如停車費率、

燃料費、牌照稅等),以供決策參考。此模式將於第3 個研究年度完成。