1.1 研究背景與動機
市區道路包含不同類型之交通運具，不同類型之運具運行特性均有差異，道 路績效衡量方式亦不同，交通工程師進行道路設計評估時，透過相關運具運行之 道路績效評估方案，如道路容量設計或路口號誌設計，但市區道路包含多種運具，
進行評估設計需花較多時間考量各種車種之特性，以我國市區道路而言，汽車及 機車為主要交通運具，然機車運具盛行為我國特有之旅運行為，其中，一般道路 在汽機車運具相同空間和時間下所能承受之容量及密度階不同，機車車型小且機 動性較大，相對於汽車車型大且機動性小，當汽車密度達飽和，機車仍然能穿梭 在汽車間的縫隙，且同樣大小的空間，汽車與機車在相同時間內能通過的流量亦 不同，但國外發展之車流模式鮮少考慮機車行為，以往評估汽機車混合車流行為 時，多將機車以小客車當量轉換小客車當量數，容易忽略機車車流行為之特性，
交通工程師進行方案評估設計時會產生誤差，因此，建構汽機車混合車流模式，
降低因小客車當量數忽略之車流特性，影響相關交通工程方案評估之誤差，為本 研究之研究動機之一。
一般取得交通控制策略評估參數或道路資訊可透過車流模擬模式，運輸科技 日趨成熟，使得交通控制及資訊提供需更即時與動態，因此選擇一個合適的車流 模式為重要的課題，車流模擬可以三種不同層級的車流模式模擬，分別為微觀車 流模式、中觀車流模式及巨觀車流模式，不同層級之車流模式模擬結果亦不同，
微觀車流模式可詳細模擬個別車輛行為，當路網龐大車流量增加，會使模擬時間 過長，巨觀車流模式可模擬整體車流行為，但對於較細微的車流行為模擬結果較 為粗略，為此，Daganzo (1994; 1995)提出格位傳遞模式(Cell Transmission Model，
CTM)為一中觀車流模式，將道路劃分為數個格位，藉由車輛在格位間的互動關 係，模擬車隊運行行為，以此方法，可模擬整體車流行為，又可觀察車隊在格位 間的轉換行為，模擬近似微觀車流行為，降低模擬模式所需時間及提升模擬詳細 度，可以更即時及動態方式獲得相關車流模擬資訊，為本研究動機之二。
格位傳遞模式發展至今，國內外皆有文獻將其應用不同的道路類型，可分都 市道路及高速公路等應用，研究課題及模式應用也非常廣泛，應用結果也符合實 際車流狀況，且以車隊在格位間的互動關係，可以即時且動態的方式模擬車流行
為，符合現代運輸技術應用趨勢，但本研究發現，在若干文獻研究中，格位傳遞 模式只考慮單一車種，即使模式應用混合車流，也是將不同車種轉換成小客車當 量數，格位傳遞模式基礎模式之應用未考慮混合車流，無法充分模擬混合車流行 為，為使格位傳遞模式之基礎模式能考慮混合車流行為，為本研究動機之三。
本研究根據國內混合交通特性，考慮汽機車混合車流行為及目前車流模式之 發展，模式模擬方式趨於實際車流運行，且運算時間少及運算方式簡便，對發展 即時動態交通控制有顯著的貢獻，但各國家交通組成及車流運行特性皆不同，一 般化的模式無法涵蓋各地區之特性，因此，需將成熟之模式予以修正，加入可充 分描述當地車流特性之因子，觀察我國市區道路多以汽機車混合車流運行，應用 國外之車流模式應考慮機車與汽車間互動特性，建構適合國內的車流模式。
1.2 研究目的
本研究依據 Daganzo (1994; 1995)提出格位傳遞模式(Cell Transmission Model，
CTM)，應用模式特性模擬我國混合車流行為，加入格位傳遞模式未考慮之混合 車流特性，建構混合車流格位傳遞模式(mixed traffic cell transmission models, MCTM)，為此，本研究針對模式進一步修正，本研究目的如下：
1. 探討汽車與機車特性，觀察汽機車車流行為之互動關係，應用於格位傳遞模 式(CTM)，推導混合車流於市區道路運行行為。
2. 探討簡單連續流模式與格位傳遞模式於混合車流之特性，並進行兩模式之特 性比較。
3. 以實際市區道路混合車流資料，驗證本研究建構之混合車流格位傳遞模式，
檢視模式對實際道路混合車流模擬能力。
4. 設計不同的情境，分析混合車流格位傳遞模式於自由車流、同步流及壅擠車 流狀態下之模式車流行為與特性。
1.3 研究流程
本研究之流程如圖 1-1 所示。
圖 1-1 研究流程圖
1.4 研究內容
本研究目的為建構混合車流 CTM 模式，推導模式理論，並且藉由實際道路 資料進行模式參數推估，分析格位傳遞模式對於混合車流模擬效果，透過模式推 估之結果應用於交通控制上，提供相關控制策略參考。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。
依據研究之背景與動機，探討實際車流運行行為以及目前發展之相關模式不 足之處，建構符合實際運行狀況之車流模式，因此，本研究依照現況問題及模式 發展內容，可分為三大動機構建混合車流格位傳遞模式，希冀透過模式的建構，
可達到本研究預設之四大目的。
2. 文獻回顧整理相關研究。
為達成本研究之目的，並使模式之構建能更加縝密，本研究之文獻回顧依照 本研究動機與目的，可分為兩大部分，其一為格位傳遞模式基礎理論及相關應用，
其二為混合車流相關文獻回顧，本研究希望透過第一部分之文獻回顧，確立格位 傳遞模式基礎理論，由理論的研究中修正模式不足之地，並保留模式動態與便利 之特性，建構與實際車流行為較符合之模式，並且探討模式應用，了解未來模式 應用方向以及目前模式應用研究尚未考慮之因素，使模式建構能更加完善，為使 模式建構能充分表現混合車流之行為，本研究回顧第二部分文獻，探討目前混合 車流模式之發展，蒐集相關應用理論及變數，了解不同車種間關係之建立，並觀 察中觀混合車流之特性，以便後續模式構建參考及驗證模式特性。
3. 混合車流 CTM 模式構建。
本研究將原始格位傳遞模式加以考慮混合車流行為，參考本研究蒐集之文獻，
探討相關研究使用之變數，應用於格位傳遞模式適合性，建構混合車流格位傳遞 模式，並應用相關文獻提出之中觀混合車流模式特性，加以證明本研究之模式與 混合車流 LWR 模式之相關性，分析本研究建構模式之特性與中觀混合車流模式 進行比較與驗證，確認模式之準確性，此外，進一步蒐集實際道路車流資料，選 定適合實驗路口，由於格位傳遞模式係將道路分割成數個格位，拍攝地點的選擇 上需考慮可拍攝之路段長度，以便本研究切割道路格位，透過道路拍攝方法彙整
混合車流資料，評估適合時階及資料樣本數，決定拍攝時間之長度，了解該路段 自由車流速率之限制，衡量格位長度，本研究預計蒐集尖峰與離峰時間之道路資 料，結合本研究之推估模式，探討本研究建構之模式於尖離峰之特性。
4. 混合車流 CTM 相關參數推估。
透過模式構建獲得混合車流之模式，由以上蒐集之資料與本研究推導模式之 結合推估混合車流相關係數，推估出符合實際流特性之參數。
5. 混合車流 CTM 模式特性驗證。
本研究參考中觀混合車流模式相關文獻提出之變數，選擇適當變數應用於本 研究模式構建，進而推估模式參數，探討在因應不同車流狀況模式參數調整，對 於車流行為特性分析之可靠性，並與實際資料做比較予以驗證，確立本研究構建 之混合車流 CTM 模式符合實際混合車流行為。
6. 結論與建議
根據研究結果進行歸納分析，總結本研究之結論，並依據研究過程之結果，
提供後續研究發展建議。