1.1 研究背景
都市幹道系統係交通運行之主要動脈，車流運作之順暢與否關係路網運輸機 能的好壞。然由於都市幹道沿線各路口多為號誌化，車流在交叉路口複雜穿越、
併入、分出等行為，常導致衝突與干擾，若加上號誌時制設計不當，一旦發生擁 擠與阻塞，則將使車輛的行駛時間增加，也因而產生車輛延滯（delay）。
「延滯」（delay）具有適當地反應各種不同運轉情況下實際車流移動特性，
因此成為衡量交叉路口運轉績效的重要因子。由於各種延滯值皆會隨著車流量增 加而上升，所以倘若對各交叉路口發生延滯的原因，不能夠充分的瞭解與掌握，
或引用不當之延滯資料，則對交叉路口的改善工作可能有不良影響。近年來，許 多研究也常使用延滯來評估路口的服務水準，並以「最小延滯」作為號誌週期、
時制最佳化設計的標準與依據，除此之外，大部分駕駛人最在乎的就是旅行時間 的長短，而延滯的大小會直接影響駕駛者的旅行時間。因此不同的延滯估算模 式，不但會影響交叉路口服務水準績效的評定結果，所估算的延滯值更是駕駛人 評斷道路順暢的重要依據。
延滯可定義成當車流在路段上行駛時，被某些因素，如車流間的摩擦干擾及 交通管制設施等影響或阻滯，以致使行駛時間發生的阻延和失誤。一般來說延滯 可分成五類：分別為旅行時間延滯（Travel Time Delay）、停等延滯（Stop Delay）、 臨近路段延滯（Approach Delay）、控制延滯（Control Delay）、車隊時間延滯（Time in Queue Delay）。推估延滯除了可以比較不同路口的績效，更可以比較在不同的 交通控制下同一路口的績效變化。一般而言，號誌交叉路口之績效，雖憑經驗或 直接使用一些推估方法來衡量，但因延滯會受一些外在因素影響，其精確度令人 懷疑。例如在，擁擠車流的情況下，車輛依然可以很緩慢的前進，在此種情況下，
因為車輛完全沒有停等的跡象，故停等延滯值為零，因此就無法估算出臨近路段 延滯，很明顯地，使用停等延滯所建構的延滯模式會有類似的缺陷。而使用車隊 時間延滯（Time in Queue Delay）就較不會有此狀況。從定義來看（如圖1），車 隊時間延滯可以取代任何一種延滯，而其他種類之延滯卻不能取代車隊時間延 滯，由此可知，車隊時間延滯比其他延滯更實用些。
臨近路段延滯只考慮到在臨近路段上之活動，包括加減速、變換車道、受到 其他車輛干擾及停等，但未直接考慮交通控制及駕駛人的行為等，而控制延滯僅 僅只考慮交通控制策略，未考慮其他行為狀況（例如：變換車道、超車、加減速 等），而車隊時間延滯會受到控制策略、交通狀況、路口幾何設計、交通管理、
駕駛人的行為、氣候及能見度等因素的影響，其中控制策略主要是指號誌的時制 設計而言。本研究欲探討使用車隊時間延滯直接估計路口的延滯，會與使用其他 種類延滯所估算延滯值的差別，並在不同需求或交通控制情況下，預估車輛延滯。
時間 距
離
(distance)
車隊時間延滯 控制延滯
停等延滯
(time) 真實的行駛軌跡
不受號誌控 制干擾的行 駛軌跡 自由車流速率行
駛的軌跡 路口延滯
圖 1-1 時空圖上的各種延滯
1.2 研究目的
本研究主要探討號誌路口臨近路段的延滯特性，本研究之目的如下：
1. 分析與探討導致號誌化交叉路口車輛延滯之因素，以作為建構延滯模式的基 礎。
2. 由實際調查資料分析個別車輛進出號誌化交叉路口的情形，整理車輛在交叉 路口停等位置與離開速率的關係，並由調查之延滯資料來驗證模式之正確 性。
3. 利用本研究模式直接求得延滯值的結果，提供評估交叉路口服務水準與交通 控制策略之參考指標。
1.3 研究範圍與方法
車輛行經交叉路口因號誌設施或其他因素所引起的之延滯為本研究的對 象，研究範圍將以獨立號誌化路口之鄰近路段，車流的組成以單一車種為主。研 究的方法擬以推算公式的方式來建立車輛車隊時間延滯模式。而在一般實際路口 調查方法上，採用「路徑軌跡法」來收集現場的停等與行進資料，因本研究係要 追蹤每部車的動態位置，。
1.4 研究流程
本研究主要在於瞭解車輛在通過交叉路口時的特性，例如停等行為、紓解行 為以及延滯情形。研究步驟分述如下：
1. 確定研究目的與範圍
探討針對車隊時間延滯所發展的定性延滯模式對交叉路口號誌控制的影 響，利用模式的特性，應用在實際的路口研究中，並加以比較、分析。研究 範圍為定時號誌交叉路口的單一臨近路段延滯，且只探討單一直行車道。
2. 文獻回顧
文獻回顧可分為四個部分，分別為延滯的分類與定義、號誌化交叉路口車輛 延滯的相關研究、車隊時間延滯的估算模式，以及車輛在路口行為特性文獻。
3. 車隊時間延滯模式的發展
從車輛紓解情形，配合牛頓第二運動定律，繪製出每一車輛進入路段之車輛 時空軌跡圖，再從軌跡圖及延滯的定義推算出車隊中每一車輛之延滯值。
4. 資料收集整理與分析
選定新竹市數個交叉路口，配合建構的延滯模式中之各項變數進行延滯資料 調查，經由路口調查取得所需資料。調查時間每次為50分鐘（約含有15-18 個週期），每個路口攝影三次，以增加調查資料的樣本數。利用資料收集分 析來驗證所建構的模式。
5. 模式驗證與範例分析
將所調查之實際延滯時間與模式推導之延滯時間做比較，並做一個範例分 析，以推斷模式的準確性。
6. 敏感度分析
分析在不同交通流量、週期長度和綠燈時間下車隊時間延滯、停等延滯和臨 近路段延滯的大小變化及車隊時間延滯與臨近路段延滯的消長。
7. 結論與建議
檢討模式適用的情況，整理研究結果歸納成結論，並建議未來可繼續的研究 方向。
整個研究流程如圖1-2所示。
圖 1-2 研究流程圖