研究邏輯

由文獻回顧可得本研究將採用兩階層的技術，分為路口控制階層與路線控制 階層，當路口號誌控制為路口控制階層時，表示該號誌採用定時式號誌時制，當 路口號誌為路線控制階層時，則該號誌採用適應式號誌時制，依照OPAC 控制邏 輯運作。號誌運作時，藉由班距排程控制或班表排程控制決定路線控制需求，當 公車無路線控制需求時，採用路口控制階層，執行定時式號誌控制；當公車有路 線控制需求時，則採用路線控制階層，執行適應式號誌控制，並藉由權重的設計 執行公車優先號誌。由以上邏輯，本研究操作流程包括車輛產生、路段移動、路 口號誌控制與系統績效計算（詳細流程圖如圖3.3 所示）。

1. 車輛產生：包括小客車與公車，小客車部份，根據給定的需求，由各車輛產生 起點，依照特定分配產生每個時階的車輛數；公車部份則依照班距或是班表的 時間在公車路線起點產生公車。

2. 路段移動：路段上車輛的移動，可分為小客車與公車。

(1) 小客車部份

由於每個時階有從上游路口進入的車輛數，可藉由車隊擴散關係來 推算，由於車隊中各車輛的速度不一，因此當該車流由路段起點行駛一 段時間之後，速度快的車輛會跑在前頭，速度慢的車輛則在後頭，因此 原本密集的車流，會逐漸平滑化。此關係主要由路段上游的進入流量，

與此路段的旅行時間成倒數的分散因子，推得經過一段時間後下游路段 的流量。其中此分散因子，即當旅行時間越長，此分散因子會越小，車 隊分佈會愈平滑。

(2) 公車部份

由於公車為單輛，因此在推估路段移動上，難以利用車隊擴散關係 來推算，因此公車路段移動時間，則分為路段中有無公車站牌兩種情形，

當無公車站牌時，公車從上游路口出發抵達下游路口的時間，為根據預 設速率推算，此預設速率較小客車為低，然後再藉由亂數取其平均旅行 時間的前後一段範圍來決定，若有公車站牌，則須另外考量公車在站位 上的行為，包括公車的停等載客時間與公車到離站的加減速行為，載客 時間根據乘客的多寡，假設每三位須停等一時階的時間，而加減速的過 程則假設各有ㄧ時階的損失時間。

3. 路口號誌控制：分為四部份，檢視路線控制需求、路口控制階層、路線控制階 層與補償模組。

(1) 檢視路線控制需求

檢查各個路口的臨近路段上，是否有公車運行，並檢視是否在班距 控制或班表控制容忍範圍內。在班距排程控制中，為使前、後每一班車 通過路口時，維持一定的間距值，並對此間距的變動設定一容忍範圍，

若某一班車無法在該容忍範圍通過路口，則須執行即時號誌路線控制，

使該班車通過路口的時間能夠被拉回合理範圍內。在班表排程控制中，

公車根據現有排班，經過每個路口的時間，取一段容忍範圍，若公車無 法再容忍的時間範圍內通過路口，則須執行即時號誌路線控制，使公車 於一連串路口控制下，其時間能夠被拉回合理的範圍。因此若公車預計 通過路口的時間在容忍範圍內，則無路線控制需求，依路口控制階層，

執行定時式號誌系統，則該公車僅被視為一輛小客車，不進行額外控制。

若公車通過的時間不在容忍範圍內，則依路線控制階層，依其早到或晚 到的情況，設定不同的權重，將公車逐步拉回容忍範圍內

(2) 路口控制階層

對公車運輸路線上的任一個別號誌而言，當上、下游號誌臨近路段 無任何公車運行或公車無路線控制需求時，針對小型車流執行定時式號 誌控制，因此路口控制階層總成本可由加總全部的個別號誌延誤成本而 得。

(3) 路線控制階層

對個別公車運輸路線而言，當產生路線控制需求時，任何公車所在 位置上、下游若干號誌相互結合而形成群組，以便在號誌設計之下，提 高公車準點的效益。路線上任一群組中的號誌均由前述路口控制階層中 的個別號誌前後結合而成，而號誌群組內所包括的全部個別號誌將依據 路線控制的策略方案執行最佳化。由於公車有路線控制需求，若為準點 需求，則給予正權重，若為延遲需求，則給予負權重。當公車在一倍容 忍範圍外、兩倍容忍範圍內時，權重為一單位，以此類推當公車位於n 倍與n+1 倍容忍範圍內時，則權重設定為 n 單位。設定權重之後，再透 過OPAC 控制邏輯，由號誌狀態模組產生時制計畫，然後藉由交通狀態 模組推算相關車隊長度等，最後經由績效函數計算此時制計畫之績效，

循環此過程，訂出最佳路線控制時制計畫。

(4) 補償模組

由於路線控制階層，針對公車進行時制最佳化，勢必衝擊原有定時 號誌時制，因此在執行路線控制階層之後，必須將時制計畫回復到定時 時制，因此透過數個週期（本研究採用一週期）的補償後，迅速將其回 復到原定時號誌時制，繼續執行路口控制階層。

4. 系統績效：結合路口績效與公車站位的績效，可得系統績效。

(1) 路口號誌績效

結合路口控制與路線控制階層的號誌時制計畫與路口績效，則可以 產生整體路網的號誌時制計畫與全部路口的號誌績效。

(2) 公車站位績效

公車乘客抵達站位時間，依照普松分配，產生各時階抵達人數，於 公車抵達站位時，計算乘客於站位上所等候之時間，公車於搭載完乘客 即離站。將各站位上的乘客等候延誤績效加總，即可得公車站位績效。

圖3.3 系統流程圖