第三章 研究架構
3.1 研究議題描述
本研究之目的為分析所蒐集之數據，了解並歸納出機車車流行為之形態，並探討機車於 路段中橫向移動的行為模式、機車於路段中對公車靠站與路側停等車輛之反應行為模式、機 車於路口停等位置選擇行為與疏解率等三大議題：
（一）機車於路段中橫向移動的行為模式
車道規範(lane discipline)指車輛橫向移動時的行為特性。小汽車行駛時不應任意變換車道 或蛇行，在不是超車的情況下，應當行駛在行車道內，而慢車亦應當選擇使用慢車道，這是 小汽車駕駛者應當遵守的車道規範原則。機車並不需要全然遵守小汽車的車道規範，因此學 術文獻當中都把機車敘述為沒有車道規範(no lane discipline)。
過去研究使用車道變換(lane changing)模式去建構車輛在路段當中橫向移動的行為，以離 散選擇模式(discrete choice model) 描述在車輛的不同周邊情景變數下，選擇是否變換車道或 變換至左側或右側車道的決策行為。相對之下，機車寬度較小，行駛路徑也不受車道標線所 規範，因此目前使用車道變換模式的微觀車流模擬器，無法完全反映機車橫向移動的整體結 果。
圖 3.2 是利用實際收集的微觀車流資料，計算出小型車及機車車輛通過路段中不同地點 時，車頭橫向位置的分佈次數，以及在路段中不同縱向位置(x=30m、60m、90m、120m)的變 化。圖中 x 軸為車輛通過路段縱向位置時，車頭橫向位置的分布。由於本計畫為延續交通部 於民國 103 年辦理《機車行為模式在都市混合車流中之實証分析及模式建立》計畫，因此為 統一軌跡檔之座標格式，在縱向位置部分，本研究以最外側路緣為起點，而台灣地區為右駕，
因此特將圖 3.2 與圖 3.3 之 0m 放置於最右側，而 x 軸的 3.4m、6.4m、9.4m 處標示虛線，表 示車道線。0~3.4m 為第四車道 (最外側車道)，3.4~6.4m 為第三車道，6.4~9.4m 為第二車道，
9.4~12.7m 為第一車道(最內側車道)。即車頭若位於 0~3.4m，則該車輛位於第四車道(最外側 車道)，若位於 3.4~6.4m，則位於第二車道，以此類推。圖中可看出，小型車遵守車道規範，
車頭分佈集中於車道的中央，而且車輛使用快車道（左側行車道）比較多、慢車道（右側行 車道）比較少，與預期相符。而機車的車頭分佈與小型車不同，並沒有集中於車道的中間。
圖 3.2 車輛通過路段時的車頭橫向位置分佈
Lateral location (m)9.4 6.4 3.4 0 Frequency of vehicles 12.7
0 5 10
15 PTW @30m
Lateral location (m)
0
Lateral location (m)9.4 6.4 3.4 0 Frequency of vehicles 12.7
0 5 10
15 PTW @60m
Lateral location (m)
0
Lateral location (m)9.4 6.4 3.4 0 Frequency of vehicles 12.7
0 5 10
15 PTW @90m
Lateral location (m)
0
Lateral location (m)9.4 6.4 3.4 0 Frequency of vehicles 12.7
0 5 10
15 PTW @120m
Lateral location (m)
0
40 Car @120m
Lane 1 (innermost lane) Lane 2
Lane 3 Lane 4
Traffic direction →
Bus Stop
Lateral position (m)
Frequency of vehicles
0
Lateral position (m)
Frequency of vehicles
0
Lateral position (m)
Frequency of vehicles
0
Lateral position (m)
Frequency of vehicles
0
Lateral position (m)
Frequency of vehicles
0
Lateral position (m)
Frequency of vehicles
0
Lateral position (m)
Frequency of vehicles
0
Lateral position (m)
Frequency of vehicles
擇有明顯的不同，在車流密度中低的情況下，機車會偏好慢車道旁邊的車道；而在車流密度 高的情況下，有較多的機車會使用慢車道。
(a)車流密度低 (b)車流密度中 (c)車流密度高 圖 3.4 不同車流密度下的車頭橫向位置分佈
綜合以上討論，本研究欲探討的問題如下：
1. 機車的車道選擇行為；
2. 機車在車道中的橫向位置選擇行為。
以上模式的建立需考慮混合車流中會遇到的情景，如不同車輛密度、汽機車的比例、大 型車或公車等對機車的影響。
（二）機車於路段中對公車靠站與路側停等車輛之反應行為模式
國內市區道路混合車流之車種包含機車、小汽車、公車等，機車於路段上的駕駛行為除 了受到周遭其它行進間的車輛、整體車流密度等影響之外，行駛路段旁若有停車格、公車站 牌、計程車招呼站等實體設施與標線時，這些設施常有公車與計程車等的停靠與進出。臨停 車、其他車輛的進出站勢必影響機車的駕駛，且機車體積小、機動性高，轉向與移動行為較 靈巧，因此本研究欲了解機車受到公車進出站與路側停等車輛之干擾後的反應行為。如圖 3.5 所示，當前方公車欲靠站時，後方的機車將會如何反應，是本計畫重要的研究議題。
圖 3.5 公車靠站示意圖
公車體積龐大且機動性低、平均車速較汽機車緩慢，加減速度的特性也不如機車靈巧。
黃俊評(2013)以國內市區幹道為研究對象，分析混合車流下以公車為本車的駕駛行為，構建
(a) 車流密度低 (b)車流密度中 (c)車流密度高
機車 公車停靠區
站 公車
公車
針對車流巨觀變數的變化做為討論基礎，例如公車停靠時間的多寡並不影響道路上車輛的平 均速度，但此研究並無直接探討機車受影響後的微觀行為。而當公車進站、離站時，若以較 大的角度彎入彎出，甚至是以緩慢的速度行駛在最外側車道欲停靠時，勢必影響路段上混合 車流的駕駛行為，尤其以機車受干擾最為嚴重。當公車欲於路邊停靠站牌或是其它路側停等 車輛欲駛出時，使得機車騎士被迫以鑽車、超車等較為激進的方式變換車道或是被迫降低速 度跟車在其後。一般來說遇到此類情境，機車駕駛會視其位置、速度、加速度、後方車輛等 等的影響，切至內側車道從其左方快速超越、或漸漸減速尾隨於其後、或繞至其右方並緩速 通過。公車停靠、離站對於機車的影響勢必與小汽車有極大的差別，機車有可能為了閃避公 車必須產生大幅度的橫向偏移，或較大的減速度行為，一旦闖入視野死角範圍，容易發生交 通事故。
臨時停車或違停路邊的現象以市區幹道最為明顯，經常佔據外側車道，使得道路容量下 降，市區嚴重堵塞，原本駛於外側車道的機車為了避免撞上臨時停車之車輛，被迫左切或行 駛在較危險的快車道上，與小汽車爭道的駕駛行為具有高風險性，且對於路側車輛何時啟動 的不確定性，也讓機車駕駛產生行車疑慮。另一種路邊實體設施包含計程車招呼站，計程車 們會依序停成一排，當路邊有客人上車後再駛出，進入車道行駛，且國內計程車駕駛通常有 較佳的駕駛自信和技術，李易如(2013)指出計程車完成變換車道的動作所需秒數低於一般小 汽車。計程車的停靠與出站行為亦會對機車的駕駛有一定的影響，有的駕駛甚至會突然從內 側車道切換至外側車道，接客之後立即從外側車道切回內側車道。這些較為激進的計程車駕 駛行為，對於機車來說具有威脅性。
綜合以上討論，本研究欲探討的問題如下：
1. 機車對公車靠站及離站之反應行為 2. 機車對路側停等車輛之反應行為
過去研究皆有探討混合車流下公車的進出站行為、公車站影響混合車流的模式、小汽車 變換車道以及路邊停等行為，但尚無考慮這些現象對於機車會如何反應的微觀行為分析，因 此本調查計畫希望挑選台灣市區幹道為研究對象，了解機車對公車進站、離站與路側停等車 輛之反應，希望藉由模式能描述機車的駕駛行為，亦可延伸探討機車是否行駛至公車站附近 時較不願靠近等議題。
（三）機車於路口停等位置選擇與疏解行為
機車在紅燈期間於路口停等的位置及排列方式，會影響到綠燈初始時機車啟動之順序以 及其後汽車的啟動時間，進而影響到路口容量及效率。在紅燈期間及綠燈起始時機車在路口 的運動模式，與在路段中之運動有很大的差異，這些特性與汽車啟動時之行駛特性有極大的 不同，在傳統以車道規範為基礎的跟車模型及換道模型中皆未於模型中加以描述，故本研究
影響路口容量及效率的因素，可從微觀及巨觀兩個面向來探討，故本研究欲發展之路口行為 模式有二：
1. 微觀面向：機車轉向的方向與路口停等位置選擇之關係 2. 巨觀面向：路口疏解時間
1. 機車轉向的方向與路口停等位置選擇之關係
微觀面向可探討機車在路口停等位置的選擇，此會影響綠燈初始時之啟動順序及路口效 率，主要影響機車選擇停等區位之因素為與前面停止車隊之空間、前面停止車輛兩側之空間、
機車側向移動軌跡的延續性等物理及運動學上的變因，以及機車後續在路口轉向的方向等路 線選擇策略性的變因。這些變因中，又以後續在路口的轉向這種策略性變因影響較大，故本 研究擬收集實證資料分析機車轉向的方向與路口停等位置選擇之關係，再以數學模式來描述 此種關係。
由於目前機車停等區的設置，其大小及形狀並未考慮上述因素，且在微觀模擬系統中若未對 此處理，模擬結果可能會與現實有極大差異，影響系統的準確性，故有針對上述微觀面向分 析及模擬號誌路口機車停等行為之必要，本研究將選擇適當的統計及數學模型建構路口停等 模式。
圖 3.6 機車轉向的方向與路口停等位置選擇關係示意圖 2. 路口疏解時間
巨觀面向可探討混合車流組成與路口疏解率之關係，路口停等車輛中各車種的比例、車 輛在車道上的分布情形等，會影響路口效率疏解效率。此巨觀面向分析之目的，一在驗證微 觀面向模擬之準確性，一在提供資訊以擬定車流控制策略及設計路口路型及標線。本研究擬 收集實證資料分析上述變因與路口疏解率之關係，再以適當的數學模式來描述此種關係。