1.1 研究動機
著名的車流理論中，如 Greenshields 模式和 Greenberg 模式等，多以蒐集某 特定路段之單車道車流特性資料，畫出速率、流量與密度相互間之關係圖，並建 立數學公式描述其曲線。然而現今社會高、快速公路林立，其道路上之車道數經 常為雙車道、三車道亦或是四車道，在此多車道之道路狀況下，除了車輛間的跟 車行為與單車道時可能有所區別之外，更增加可變換車道的選擇。在這多車道、
車輛可進行變換車道行為的狀況下，過去所建立之車流模式是否仍能描述多車道 路況時之資料點曲線？興建高速公路時，以單一車道之容量乘以車道數作為總容 量是否與實際相符？後來學者針對多車道之車流模式進行研究，但多以波動方程 式進行研究，近幾年並無蒐集到文獻式針對車流特性曲線建立多車道車流模式。
因此，本研究將利用國道上架設之偵測器蒐集交通特性資料進行分析觀察，探討 多車道路段之車流速率、流量與密度彼此間的關係與單車道路況時有何異同，並 嘗試建立一符合台灣多車道高速公路之車流模式。
1.2 研究目的
至今車流模式之研究大致可分為微觀與巨觀兩類。在微觀的觀點之下，著眼 於討論車輛與車輛彼此之車間時距、車間空距或是後車加速率等個體車輛的跟車 行為，然而個體車輛行為變異很大，經常有特例發生，所建立之跟車模式往往無 法完整的描述道路上真正的車輛跟車行為；在巨觀的觀點之下，則將整體車流視 為一連續流體，重點在於描述整體車流行為而不考慮個體車輛可能產生之特殊行 為。巨觀車流理論中有三個最為重要的車流特性，分別為流量、密度與速率，蒐 集這三種車流特性資料並將其兩兩繪製成關係圖，則成車流理論中最重要的三種
車流特性曲線。以往研究欲繪製此三圖大多以單一車道之車流資料進行作業，同 時考慮多個車道的情況並無詳細記載。
因此，本研究之研究目的如下：
1. 分別依單車道、雙車道、三車道、四車道之高速公路車流資料，繪製三 種車流特性關係圖。
2. 探討所繪出之多車道車流特性關係圖與單車道車流之異同。
3. 透過車流特性關係圖，觀察高速公路容量與車道數是否呈等比例增加。
4. 建立高速公路多車道之車流特性曲線方程式。
1.3 研究範圍
本研究主要是針對直線或是平緩線型之高速公路多車道路段部分進行繪製 車流特性關係圖，並探討資料分析結果與過去研究有何不同。由於多車道路況時 車輛行為比單車道路況時多元，而這些相較於單車道所沒有之車輛行為反映在車 流特性上，繪製成關係圖後會造成圖中曲線如何變化？故本研究在於觀察不同車 道數所繪製出之車流特性關係圖並與單車道路況所繪之車流特性關係圖相互比 較，並根據觀察結果發展出高速公路多車道車流模式。
1.4 研究方法與流程
本研究目的為了解傳統車流模式能否描述多車道車流之現象。首先，蒐集過 去著名之車流模式文獻，藉由回顧文獻了解當時建立車流模式的背景與假設，而 後透過國道高速公路車輛偵測器所蒐集之資料，將其分別繪成車流速率-流量圖 (speed-flow relationship)、車流速率-密度圖(speed-concentration relationship)、流量 -密度圖(flow-concentration relationship)，探討實際資料所繪之圖形與傳統車流模 式之異同，並歸納整理以利發展一多車道車流模式。
本研究之研究流程如圖所示：
確定研究主題
相關文獻回顧與探討
路段資料之收集
路段資料之繪圖與分析
建構多車道車流模式
模式驗證並與其他模式比較
結論與建議
圖 1.4-1 研究流程圖