第一章 緒論
1.1 研究動機
公車捷運系統(Bus Rapid Transit, BRT)為一種以軌道思維行公車營運的公 共運輸系統，由於具有專有路權或專用車道、營運彈性高、興建成本低與施工 期間短等優點，近十年來逐漸為國際許多城市所接受，作為大眾捷運系統選項之 一。此外，BRT也適用於培養軌道捷運系統，待公共運輸人口到達建設高運量 軌道捷運系統的規模時，該系統即完成其階段性任務，進而可提升改造為軌道 捷運系統。表 1.1為推行BRT之著名城市案例及其系統特性。
表 1.1 BRT 之城市案例與系統特性 系統特性
城市名 BRT 專用道 新式聯結公車 水平上下車 月台門 車外收費
巴西 庫里提巴 V V V V V
美國 邁阿密 V V V X X
美國 洛杉磯 V V V X V
加拿大 渥太華 V V V X X
哥倫比亞 波哥大 V V V V V
荷蘭 阿姆斯特丹 V V V X X
法國 里昂 V V V X X
法國 巴黎 V V V X X
中國 常州 V V V V V
中國 北京 V V V V X
澳洲 布里斯本 V X X X X
日本 名古屋 V X X X X
資料來源：本研究彙整自張學孔、呂英志(2009)、ITDP 和台中市交通局官方網站。
一個完善的 BRT 包括了隔離專用道、新式連結公車、水平上下車、月台門 以及車外收費等特色，而由各國系統之比較可以發現隔離的 BRT 專用道為最基 本的特性，而近年來投入營運的系統也都有自動收費系統以及號誌優先之設計。
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然而，不管是軌道抑或是公車捷運系統，其幹線式的功能必須有完善的接駁 系統提供接駁與轉乘服務方能發揮整體運輸功能。在過去國外經驗中，舊金山灣 區捷運系統(BART)在通車初期營運績效不佳，經深入探討後發現其原因為接駁 服務系統規劃有欠周詳(唐富藏，1982)，而台北捷運通車前後特別關注接駁公車 系統的路線配置以及整合，使其形成完整公共運輸路網。
至於 BRT 之成功案例中，其沿線公車路線整併，以及接駁公車系統規劃亦 是成功營運的關鍵因素。因此，基於 BRT 之彈性服務特性，在規劃時可考量公 車系統同時扮演著兩種角色：(1)僅提供轉乘的接駁服務，將乘客運送至 BRT 車 站而由 BRT 走廊提供幹線服務，(2)既是接駁路線，亦同時成為與 BRT 共線的直 達服務。如何同時整合 BRT 與接駁、直達公車服務來滿足運輸走廊的需求，充 分運用系統之營運彈性乃為 BRT 規劃階段的重要課題。
1.2 研究目的
BRT 相對於軌道捷運系統有其彈性服務之差異，此係行駛於 BRT 走廊之車 輛亦可彈性駛出專用道而成為 BRT 之接駁公車系統。因此，BRT 走廊的公車接 駁系統除了提供接駁及轉乘服務外，也可以駛入 BRT 專用車道形成「區間車」
之服務形態來增加幹道之服務容量，此不僅紓解尖峰時段高需求路段之所需服務 外，也可降低低需求路段 BRT 之空車率，提升整體服務效率與效能。
因此，本研究之目的即在探討在一BRT走廊上BRT、直達公車系統與接駁公 車系統之最佳整合設計。如圖 1.1所示之BRT走廊，本研究係在考量營運者成本 和使用者成本最小化目標下，分析該走廊之BRT幹線營運班距、直達公車服務的 路線間距和其班距以及區間車之服務範圍。
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圖 1.1 BRT 走廊示意圖
1.3 研究方法
本研究遂採用分析性最佳化方法(Analytic Optimization Approach)，就BRT、
公車系統及運輸走廊進行相關分析，以構建BRT與接駁路網服務範圍之最佳化模 式(Optimization Model)，並以包括營運者成本和使用者成本的總成本最小化為求 解目標。此外，也藉由敏感度分析探討旅次需求、分布等環境因素對營運策略的 個別影響，期能作為BRT路網整體規劃以及研擬營運策略之參考。
1.4 研究範圍
本研究針對BRT服務範圍之扇型區域(如圖 1.1)應用分析性數學模式探討 BRT走廊內之環狀型輻射路網，分析內容涵蓋BRT、公車系統(含接駁、直達公 車)等路網和服務班距。
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在數值實例分析方面，本研究以台中市第一條BRT之服務範圍作為模式應用 案例，並以台中市BRT規劃的相關參數與需求特性作為模式輸入，並在旅運需求 為多對一( Many-to-One Demand )的型態假設下驗證模式之實用性。
1.5 研究內容與流程
本研究之內容包括下列項目：
1. 研究課題之確立：釐清與確立研究目的與研究範圍。
2. 文獻回顧與評析：本研究就「公車捷運系統特性」、「接駁服務之特性」與
「接駁公車服務範圍之設計」等方法論進行回顧，並進行綜合評析。
3. BRT 與公車系統整合模式之構建：考量系統特性與特定參數，建構 BRT 服 務範圍內之總成本函數。
4. 最佳化分析與評估：利用分析性數學模式進行最佳化求解，求得最佳路網與 營運計畫，並評估討論模式之合理性以及可能的修正內容。
5. 數值實例應用與分析：以台中市BRT路廊作為模式應用對象，配合相關需求 特性的假設，代入營運規劃之供給參數進行模式應用分析與敏感度分析，以 驗證模式之適用性。
6. 提出結論與建議：將本模式求得之分析結果進行討論，除提出具體結論外，
並對後續研究方向提出建議。
圖 1.2為本研究之流程。
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圖 1.2 研究流程圖 研究目的與範圍之確立
文獻回顧與評析
公車捷運系統特性
接駁服務之特性
接駁公車服務範圍之設計
BRT 與公車系統 整合模式之構建
最佳化結果分析與評估
提出結論與建議 數值實例應用與分析