1.1 研究動機
近年來，隨著資訊科技和通訊系統發展迅速，智慧型運輸系統（Intelligent Transportation Systems, ITS ） 逐 漸 受 到 重 視 ， 其 中 先 進 旅 行 者 資 訊 系 統 (Advanced Traveler Information System, ATIS)之目標在於提供旅行者必要的旅 行資訊，使其順利地達到目的地；因此如何提出有用而且準確率高之訊息是許 多人關心之課題。
在世界各國已有不少發展先進旅行者資訊系統應用於私人運具和大眾運 輸系統上之案例[2]，例如私人運具上所安裝的定位導航系統，可提供駕駛者 查詢從起點至迄點的路線導引功能，在大眾運輸部份則以架設查詢網站形式，
並加入運具轉換之考量和步行導引說明[14]，都將有助於初次到達或不熟悉該 地之旅客順利到達目的地，對於交通觀光之發展極為有利。此外，在現有的路 線導引應用系統部分，為符合使旅客最快完成其旅次之目的，多半以最短路徑 方式呈現結果。
儘管路線導引系統之目的在於提供最快到達之路線資訊，然而受限於資料 蒐集不易、相關技術之發展等因素，使得過去系統多採用靜態資料，即網路節 線成本以定性的距離或時間等方式表示，並未考慮時間相依之網路節線成本問 題，即網路節線成本應隨著到達該節線時間不同而變動，而非以從起點出發時 之節線成本來看；實際應用上，時間相依之成本卻是影響旅行時間的最大因 素，因此為提供旅行者更有效的行前資訊，估計時間相依之最短路徑才能更符 合需求。
雖然達到「在最短時間內到達目的地」是最理想化的目標，然而其發生的 機率值可能極低，甚至趨近於零，故可行性不高；此外，路線導引系統為達到 分散車流之目的，大部分採用呈現多種資訊之方式供使用者選擇多元化。因 此，行前資訊之路線規劃不僅侷限於最短路徑、最快到達之單一結果，尚須提 供更多有效的建議方案，並加入相對應的發生機率風險之考量較為適當，例如
在給定預計到達迄點之時間下，提供最短路徑的旅行時間誤差範圍，或者，在 某一時間點出發可準時於預計時間到達的機率風險等資訊，甚至若能具體呈現 出各種到達時間範圍以及相對應的發生機率，都能提供給使用者作為判斷選擇 旅行路徑和決定出發時間之參考依據，比如說假設某甲希望早上八點半出門，
十點能到迄點，而旅行資訊計算結果為九點半到十點到達的機率為0.3，10 點 到10 點半到達的機率為 0.7，則某甲即可就此資訊決定是否須提早出門，以確 保準時到達迄點。
1.2 研究目的
本研究之目的為在考量具有時間相依性之節線成本情況下，探討不同時空下對 於到達時間和旅行路徑之影響，即依照不同的起迄點、預定到達時間等條件，
產生各種不同的結果，包括最短路徑之最早應出發時間、最晚可出發時間以及 在某一出發時間對於準時到達目的地之風險，讓旅行者可視即時路況或根據自 我需求改變其決策，免除因為不確定性所造成不必要的旅行時間和等候時間之 浪費。
1.3 研究範圍
本研究將有下列五項限制和假設前提：
1. 網路節線旅行成本具有時間相依性，因此適用於非先進先出（non-FIFO）
之網路，意即較早從起點出發未必會先到達迄點。
2. 相關的節線旅行時間成本以及其機率分配資訊已知。
3. 本研究將一天區分為不同的時段，如尖峰和離峰，以便呈現不同時段的 旅行時間之差異。
4. 網路節線之旅行時間以時間間距表示，例如從節點 a 至節點 b 所需花費 之旅行時間為10 至 15 分鐘，將更符合現實生活之網路模式。
1.4 研究流程
本研究的研究流程如圖1-1 所示，茲將流程圖中各步驟詳細說明如下：
1. 描述與界定問題
依據目前實際路網，提出適用之路徑問題，並根據研究動機與目的 將問題作一完整的描述與界定。
2. 蒐集與回顧文獻
蒐集國內外探討時間相依之最短路徑問題之相關文獻，並回顧這些 文獻之解決方法與演算法，比較分析不同解法的限制條件、優缺點與適 用性，再從中挑出一個較符合本研究之解法，針對其不合理性，修正為 較符合現況之設計。
3. 建構時間相依之網路模式
根據目前實際路網可提供之相關資料形式，建構一時間相依之網路 模式來描述求解旅行路徑的問題特性與相關的限制條件。
4. 設計求解模式之演算法
利用所設計之演算法求解不同時空下旅行路徑之問題。
5. 撰寫程式
6. 進行測試範例求解
設計一測試範例以驗證本研究所提出之演算法之可行性。
7. 分析與評估測試結果
分析求解結果，評估本研究提出之演算法之正確率，並和文獻回顧 之演算法比較其效率性。
8. 修正演算法
依據測試結果的分析，若演算法正確且能夠在可容忍的時間內求解
則不需要修正，反之則重新設計或修正求解模式之演算法。
9. 結論與建議
對本研究之過程與結果提出結論與建議。
圖1-1 研究流程圖