起迄旅次矩陣(Origin-Destination, OD)推估對運輸規劃而言是相當重要的課 題，若能有效且正確地推估OD 矩陣，提供交通管理單位規劃及策略研擬，必能 大幅提升路網績效。近年來伴隨著智慧型運輸系統(Intelligent Transportation Systems, ITS)的蓬勃發展，能方便加入更多及時資訊，使得推估的結果更為精 確，因此，動態起迄旅次矩陣推估已逐漸被大家所重視，而傳統上的OD 流量矩 陣是只考慮一個特定的時間，推估的 OD 矩陣係利用該時段的平均交通流量而 得，大部分靜態的文獻當中，都依賴歷史OD 資訊或是假設特定駕駛行為規則來 產生合理的推估結果。
基此，為了將OD 推估的方法擴展到動態的環境下，部分的學者使用時間序 列的交通流量來建立之間的關係，以早期的Nihan and Davis (1987) 和 Cremer and Keller (1987) 為代表，主要係根據預測誤差最小化的方法，建立一系列路口或小 路網的OD 推估模式。此外，透過交通流量模化的 OD 推估系統方程式，一般而 言其準確性不易被接受，乃是由於系統的方程式通常遠少於成對起迄點（OD pair）的數量，因此，所有靜態方法的文獻當中都會利用一些歷史矩陣或是假設 某分配以獲得單一解；而大部分的動態方法，均引入時間序列的交通流量而設定 更多的限制式，使得系統方程增添明確性，同時透過遞迴或非遞迴系統求解技術 以獲得單一OD 矩陣。
然值得注意的是，不論是靜態或是動態的推估方法，OD 矩陣與交通流量之 間的關係必須是給定或是部份已知的，在此關係下，靜態部分的應用，主要係用 來作為一般路網的規劃，該OD 與路段流量之間的關係透過靜態交通指派模式而 建立；而近期發展之大部分動態方法與應用，均受限於小型路網或獨立路口，最 主要的原因是依時性的OD 與路段流量之間的關係難以建立，同時旅行時間對模 式而言僅假設為一常數，然就實際的路網而言，穿越路網的每個成對起迄點之旅 行時間應該是依時性的，故依此方式很難產生可令人接受的結果，特別是在交通 飽和和事故發生所造成的擁擠路網下。而高速公路路網中，存在些許獨有的性 質，使其能提供有利用價值的資訊來推估動態OD，例如：上下匝道能量守恆的 特性、良好的依時性流量估計，以及沒有複雜的路徑選擇問題，所以能有效發展 動態OD 流量推估。
有鑑於此，本研究係以Chang and Wu (1994) 所建立的動態起迄旅次推估模 式為基礎，並考量路網中旅行時間差異之獨特觀點，作本模式之延伸應用，以彌 補過往文獻中，動態起迄旅次矩陣推估模式之不足。此外，該模式在考量上游路 段與下游匝道時間差的研究上未屬完備，同時在推估旅行時間的方法亦不夠客 觀，因此本研究為改善其缺失，乃利用格位傳送模式(Cell-transmission model, CTM)模式來預測車輛到達型態，同時與動態起迄旅次矩陣推估模式相結合，並
利用進階卡門濾波模式(Extended Kalman filter)來求解，依此建立遞迴預測型動態 起迄旅次矩陣推估模式。
1.2 研究目的
本文依據Chang and Wu (1994) 所建立的動態起迄旅次推估模式，考量了主 線道流量的資訊，以及旅行時間延滯等觀點，然而，其於推估旅行時間方法上較 為簡略，為此本研究進一步作出修正。因此，本研究主要目的如下：
1. 利用中觀車流理論中之格位傳送模式(CTM)預測車輛到達型態之功能，建立預 測型動態起迄旅次矩陣推估模式。
2. 利用運輸規劃軟體 DynaTAIWAN，作整體模式之驗證。
3. 並設計情境分析，針對不同車流型態與匝道佈設方式等分別觀察其對推估模 式之影響。
1.3 研究流程與內容
本研究內容包含以下幾個部份，並如圖1 所示：
1. 研究目的與範圍確定
確認研究課題與目的，並以此為依據往下進行研究。
2. 文獻回顧
分別對靜態與動態起迄旅次矩陣推估模式進行探討，瞭解過去所發展不同的 推估模式，從中觀察演化的趨勢與方向。另外，亦回顧有關格位傳送模式(CTM) 的文獻，俾瞭解其發展的過程與應用的層面。
3. 研究內容與架構建立
本研究主要分為兩大模式，一為旅次矩陣推估模式，係用卡門濾波進行推 估；另一為預測車輛到達型態，以格位傳送模式(CTM)建立模式。
4. 模式驗證
整體的模式必須透過運輸規劃軟體DynaTAIWAN 來作驗證，而 VD 資料僅 能用來作為CTM 模式之驗證。
5. 簡例驗證
為驗證本模式及求解演算法之可用性，以及與各參數設定之影響，依此設計 不同簡單路網來進行求解與分析。
6. 情境分析
分別測試在自由車流與擁擠車流的情況下，對OD 推估結果的影響並進行分 析。
7. 實例應用
為驗證本模式及求解演算法之可用性與求解規模限制，進一步應用於國內高 速公路路網，期能瞭解本模式求解之效率與正確性。
8. 結論與建議
最後針對本模式的限制與求解的結果進行說明並提出後續研究之建議。
研究目的與範圍確定
靜態起迄旅次 矩陣推估模式
動態起迄旅次
矩陣推估模式 格位轉送模式(CTM) 文獻彙析
模式架構建立
旅次矩陣推估模式
簡例驗證
結論與建議
預測車輛到達型態
模式驗證 進階卡門
濾波 格位傳送模式
情境分析
運輸規劃 模式驗證
實例應用
圖1 研究流程圖