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第七章 結論與建議

7.1 結論

一、構建可綜合分析臺鐵列車連鎖延滯之模擬模式

1.本研究所構建之模擬模式主要功能在於推估複雜之連鎖延滯,其係先透過路線、

交通及控制條件之基本條件資料輸入,並考量各種實際運轉條件之假設限制,及 列車衝突解決、列車延滯排除與運轉調度策略之模擬機制設定,再透過週延之物 件類別導向之模擬模式流程處理所有條件交互作用,以確實推估最終之連鎖延 滯。所構建之模擬模式經驗證結果顯示,有30%之模擬延滯時間與實際延滯時間 幾近相同,有90%之列車樣本模擬延滯時間與實際資料差距在 5 分鐘之內,故整 體而言顯示本模擬模式估算結果之準確度可被接受。

2.連鎖延滯擴散評估:應用本研究所構建之模擬模式,若設定初始延滯事件發生在 交通量最繁忙之南下方向松山─臺北站間,則總連鎖延滯模擬結果在松山─新竹 路段中任一車站之總連鎖延滯比基隆─松山路段中任一車站之總連鎖延滯都 高,顯示連鎖延滯有往下游路段擴散之現象,且連鎖延滯有隨初始延滯增加而呈 非線性遞增之趨勢。

3.調度策略降低連鎖延滯之比較評估:經由本模擬模式分析顯示,整體而言隨著初 始延滯增加,趕點策略對連鎖延滯降低之程度就更明顯;若依所有車站之連鎖延 滯減少程度排序,最佳策略為同時採取減少列車停站時間及減少站間運轉時間二 種趕點策略,但若僅考慮路段端點站之連鎖延滯,則以減少站間運轉時間為最佳 策略,其係因臺鐵之站距較長,站間運行時間亦較長,故採用站間趕點之效果亦 可能較好,而此結果亦符合先驗知識。

4.趕點策略對連鎖延滯降低之程度:相較於未採取任何趕點策略情境,當同時採取 上述二種趕點策略,其改善成效相當顯著。

二、連鎖延滯之關聯影響因素分析

1.本研究係以自行構建之模擬模式,作為釐清對連鎖延滯影響因素之核心分析工 具;本模擬模式除已經過驗證其估算之準確度可被接受,並可有效分析不同路 線、交通及控制條件之複雜交互作用,及其對連鎖延滯擴散效應與各種運轉調度 策略成效之比較外,亦可應用於本研究所探討的列車密度/初始延滯/調度策略等 關鍵因素對連鎖延滯之影響情形。

2.經由列車密度、初始延滯與連鎖延滯之關聯分析後,本研究釐清除了初始延滯之 外,列車密度亦是影響連鎖延滯之關鍵因素;而由列車密度與連鎖延滯之關聯分 析結果顯示,因初始延滯愈大其連鎖延滯擴散效應愈明顯,故其連鎖延滯隨列車 密度增加而呈非線性陡升之趨勢亦愈明顯。而由初始延滯與連鎖延滯之關聯分 析,亦可得到連鎖延滯會隨初始延滯增加而呈非線性陡升之趨勢。

3.為分析比較不同調度策略對連鎖延滯之改善程度,本研究以七堵─樹林路段之列 車密度(2,048 種情境)、初始延滯(21 種情境)及設定有無站間趕點與站內趕點之四 種組合情境,經以模擬模式產生共計172,032 筆連鎖延滯之資料進行關聯分析,

其結果顯示站內趕點之調度策略優於站間趕點,而同時採取該二種趕點策略對連 鎖延滯之改善效果又優於採取任何單一調度策略,符合先驗的常識判斷。

4.在同時採用站內趕點與站間趕點二種策略之情境下,由列車密度與連鎖延滯之關 聯分析結果顯示,外生初始延滯愈大其連鎖延滯擴散效應愈明顯,故其連鎖延滯 隨列車密度增加而呈非線性陡升之趨勢亦愈明顯,另在列車密度為每小時6 列車 情境下,由初始延滯與連鎖延滯之關聯分析結果亦顯示有類似現象。而與無任何 調度策略之連鎖延滯相較,其最明顯差異處除連鎖延滯顯著降低外,曲線陡升之 現象亦趨於平緩,顯示同時採取二種調度策略可有效降低連鎖延滯,並可增加班

表之可靠度。

5.相關文獻曾指出連鎖延滯與關鍵影響變數間通常會呈現類似指數函數之關係,本 研究由模擬模式產生之172,032 組資料為樣本,分別以五種函數型式進行迴歸分 析,結果顯示列車密度/初始延滯/調度策略等三項自變數皆為因變數連鎖延滯之

顯著影響變數,且其中以指數函數 之

判定係數 0.9265 為最高,顯見指數函數亦為最適合估算本研究案例連鎖延滯之 迴歸模式。

3

1 2 0.047 0.292

0.08685 0.00051

2165.659

x x x

y   eee

e

x4

6.由本研究構建之連鎖延滯迴歸函數式之係數值顯示,平均而言,若採取站間趕點 調度策略則對連鎖延滯之折減比例約為95.4%,若採取站內趕點調度策略則對連 鎖延滯之折減比例可達約74.7%,若同時採取二項調度策略則對連鎖延滯之折減 比例可達約71.2%,顯見本研究分析之臺鐵案例路段資料顯示站內趕點調度策略 對連鎖延滯降低之功效較為明顯。

三、初始延滯區位及運轉調度策略對連鎖延滯之關聯分析

1.本研究另以臺鐵系統交通量最繁忙之北部七堵─樹林路段為例,針對有初始延滯 發生,其發生區位、持續時間及運轉調度策略對連鎖延滯降低之關聯性及影響程 度進行分析,結果顯示若初始延滯發生之區位愈靠近上游路段,則所有車站及分 析路段二端末車站之連鎖延滯亦將愈大。

2.當初始延滯發生之區位愈靠近上游路段,則運轉調度策略對於連鎖延滯降低之程 度就愈大,亦即其恢復至原訂班表之效果也愈好。相關分析結果,除可對於初始 延滯與連鎖延滯之複雜交互作用關係有更深入之了解,亦可作為營運單位後續列 車營運及運轉調度之參考。

四、關鍵影響因素隨機特性之連鎖延滯模擬分析

1.由於分析路段間各站之隨機停站時間資料分佈變異頗大,顯示臺鐵系統之營運資 料內部已隱藏許多「初始延滯」及「連鎖延滯」,故本研究除需先將所蒐集時段 內過年及地震等旅次特性異常易造成列車延滯之樣本去除外,另因發現其資料可 能存在時段差異特性,故亦將該資料分類為尖、離峰處理其分佈資料,再分別進 行後續之連鎖延滯模擬推估分析,其結果已獲得改善。

2.經假設上午尖峰時段內之 7:15 及離峰時段內之 10:15 於南下松山─臺北站間有 1 小時之初始延滯,經本模擬模式推估結果顯示,無論所有車站或二端末車站(七

堵及新竹站)之連鎖延滯模擬其平均值皆會穩定接近於一定值,其中所有車站之 連鎖延滯於尖、離峰有初始延滯情境下,其平均模擬值分別約接近於173 小時及 153 小時;而二端末車站之連鎖延滯於尖、離峰有初始延滯情境下,其平均模擬 值則分別約接近於32.7 小時及 28.5 小時,相關分析結果皆符合先驗知識,應可 作為營運單位實際運轉調度之參考。