第一章 緒論
1.1 研究背景與動機
近年來，環保意識逐漸高漲，環境影響的議題亦逐漸受到重視，各種污染物 的來源、污染物管制策略及環境影響評估等皆為重要課題。而道路交通運輸又是 能源消耗、空氣污染以及溫室氣體排放的主要產生者。在過去的流行病學研究中 針對道路空氣污染源，不論是氣體或者顆粒狀污染物，當濃度太高、量太多，或 者是吸入的氣體、固體毒性太強時，均足以使呼吸器官內正常防禦功能與清除功 能喪失，進而引起一連串危害。而交通運輸污染源所排放之污染物大致有一氧化 碳(CO)、碳氫化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)、二氧化硫(SO2)、鉛(Pb)及煙煤等，
均對人體造成不小的影響。
藉由車流模式的模擬可以取得交通管理、控制策略評估之參數或是道路資訊，
由於運輸科技日趨成熟，提供一個即時、動態的交通管制與交通資訊成為當今相 當重要的研究課題。車流模式之模擬可以從三種不同層面來描述，分別為微觀車 流模式、中觀車流模式及巨觀車流模式，不同層級的車流模式所需的參變數、模 擬過程與得到之資訊也會有所不同。微觀車流模式可詳細模擬個別車輛行為，巨 觀車流模式可模擬整體車流行為，但分析結果針對較細微的運行行為上則較為粗 略，而中觀車流模擬特性則介於巨觀與微觀車流之間，既能模擬整體車流行為又 可以觀察車隊運行特性，在細緻度上較巨觀車流模式為佳，相對於微觀車流又能 夠降低模式模擬所需之時間，方能更即時取得車流動態及資訊，因此針對研究之 範圍及條件，選擇一個適合的車流模式相形重要。
由於目前國內對車流模式與環境影響評估之結合運用相關研究相當缺乏，多 以利用實際車流變化情況推估移動源排放量，因此難以分析因交通管制或者控制 策略對車流運行狀態造成之影響與各種策略下排放量之推估。另外，為符合國內 之混合交通特性，車流模式將考慮汽機車混合車流行為，使模式模擬方式趨於實 際車流運行。因此本研究希望藉由混合車流模式模擬道路車流運行行為以推估移 動源排放量，並藉由空氣擴散預測模式分析在各種情境下之污染物擴散情形，為 本研究動機之一。過去的研究中雖指出交通控制和管理等方法為減少道路交通污
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染的方法之一，但並未詳細的探討在不同管理以及控制方法下對於污染物的減少 程度及成效，或者對於一路外污染敏感區域因不同的車流運行狀態在不同的大氣 環境影響下所受到之污染濃度又有何種程度的變化，為本研究動機之二。
故本研究希望能整合車流模式資訊、污染物排放量計算以及污染物擴散情形，
將建立一套明確呈現車流運行情況與污染物之時空分佈關係，將有助於檢視以及 改善交通污染問題以提升空氣環境之品質。
1.2 研究目的
本研究依據混合車流模式模擬國內混合車流之行為，利用其所得之交通行為 特性嘗詴進行移動源排放量之計算，並以污染擴散模型探討污染物之擴散情形，
以瞭解交通污染物對於道路周邊區域之影響。本研究之目的如下：
1. 建立一可反映車流運行特性之污染物推估模式。
2. 以污染擴散模型探討道路交通運輸污染物質之擴散情形。
3. 利用不同的交通控制方法，藉以探討在一號誌化十字型交叉路口於大氣 環境下，污染物於路側區域之濃度變化情形。
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1.3 研究流程
研究目的與範圍確認
文獻回顧
混合車流擴散模式確認與構建
模式應用
結論與建議
車流模式 污染排放模式 污染擴散模式
交控策略之研擬 交通管理與控制方法
情境比較
圖1-1 研究流程圖
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1.4 研究內容
本研究希望利用混合車流模式理論瞭解道路上各種車輛運行之特性，並藉由 污染擴散模式推估路側污染物之濃度，分析各種情境下對於路側污染物之擴散情 形，並且透過不同的交通控制方法瞭解污染濃度之變化，以提供相關之空氣品質 改善策略，茲將本研究之研究內容分述如下：
1. 確立研究目的與研究範圍之界定
本研究依照現況問題與模式之發展，瞭解研究課題之重要性以及研究之動機，
希冀透過模式的建構，可達到本研究預設之目的。
2. 文獻回顧整理相關研究
為達成本研究之目的，使模式之建構與預測更為縝密、準確，本研究之文獻 回顧分別針對車輛運行特性之模擬、車輛交通之排放污染物特性以及污染物質之 擴散等三大部分進行探討。透過車流模式之文獻回顧，瞭解各種模式之特性以及 探討混合車流模式之發展，以做為模式建構之參考。第二部分為污染物排放特性，
藉由污染源推估方法之回顧選擇較為合適之推估方式，使其能夠有效的利用車流 資訊進行較為完整且準確的計算污染排放量。為了瞭解污染物質在大氣中擴散的 情形，因此進行汙染擴散模式之回顧，由於現今之污染擴散模式繁雜，因此根據 環境特性與資料之取得選擇一合適的理論以進行模式之建構。
3. 混合車流污染擴散模式之建構與確認
應用混合車流模式進行台灣道路交通環境下車輛運行之模擬，藉由文獻之蒐 集相關污染排放量所需之重要變數，以根據車流資訊進行污染排放量之推估。接 著探討污染物質在大氣中擴散之情形，於第三部份的文獻回顧中瞭解各種擴散模 式之特性以及其評估績效，以確立污染擴散模式。
4. 混合車流污染擴散模之應用
藉由混合車流污染擴散模式之建構與確認，進一步利用不同之道路情境條件 設定，進行路側區域之污染濃度預測與分析，以瞭解車流運行所造成之污染物對 周邊地區之影響。
5. 交通號誌控制策略之比較與分析
交通管理與控制方法為道路交通空氣污染防制對策之一，本研究希冀探討不 同的交控號誌設置方法，藉以控制車輛排放之污染氣體，並且探討不同情境下路
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側區域污染濃度之擴散情形。
6. 結論與建議
根據研究分析結果進行歸納分析，總結本研究之結論，並依據研究過程之所 得研提後續研究發展建議。
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