1.1 研究背景與動機
近年來智慧型運輸系統 ITS(Intelligent Transportation System) 的發展已在國內蓬勃發展，在交通部及各地方政府通力合作之下，已慢 慢地由中央推廣至地方。從早期較先發展的高速公路即時速率、事件顯 示系統，以及國際機場之班機到離資訊系統，發展至今高速公路部份除 可提供速率資訊外，即時影像資訊民眾亦可隨時掌握，更可透過不同媒 介，如電話語音、手機簡訊等方式，以取得高速公路之即時速率資訊；
班機到離資訊除了國際線外，目前所有國內航線亦已均可提供即時之班 機到離資訊。各縣市政府亦積極在推動公車動態資訊系統、交控系統之 規劃與建置工作，並且慢慢地發展各地方政府之交通資訊中心，希望能 提供各項交通資訊訊息給民眾，以滿足民眾之需求。當這些發展在持續 進行中時，管理單位必須去思考接下來應該提供什麼資訊給民眾，才能 滿足民眾之需求。
由於台灣地區車輛持有比率逐年增加，加上路網日趨複雜，因此對 於旅次所衍生的不確定性亦相對提高。另由於車輛持有率提高，道路交 通狀況愈形壅塞；國道路網逐漸形成，路徑選擇行為亦趨複雜；道路事 件頻繁，影響車流順暢等種種因素使得高速公路旅次的旅行時間不確定 性亦相對的提升。先進旅行者資訊系統（ATIS）之提供除可有效地傳遞 即時性的交通路況及提供用路人路線導引外，並可減少用路人於發生意 外事故或交通擁擠時所遭受之影響，長期而言足以調整用路人的旅運行 為，增加運輸資源的有效利用。
國內 ATIS 的發展乃從八十四年起交通部委由中科院所進行之計畫 開始，包括『智慧型車路系統』、『高速公路路況與台汽車輛定位即時資 訊系統』，共在 84 部國光號上裝置 GPS，將其所在位置傳回行控中心，
建立了即時監控中心，隨時掌控行車狀況。八十六年起交通部運輸研究 所便利用這些資料，再結合高速公路局偵測器資料及警廣事件資訊，發 展了『便民即時交通資訊系統』，從網頁、電話、傳真將高速公路即時 路況提供給一般民眾查詢使用，為國內 ATIS 的發展奠力良好之基礎。
為了早日完成用路者資訊服務智慧化的目的，國內在資料的蒐集 上，已積極進行偵測器之佈設，並嘗試以其它商用運輸車輛的方式同步 蒐集資料；資料庫方面，交通部運輸研究所於「國/省道用路者資訊服 務智慧化實作計畫」中彙整了包括高速公路偵測器、警廣路況及台汽 GPS 等資料，並訂定了國省道之資料庫格式作為日後資料彙整及交換的依
據，以期促進國內 ITS 相關產業之發展。
無論是『便民即時交通資訊系統』或國省道資料庫之提供，均是將 高速公路即時之路段速率，提供民眾或加值業者，但路段速率之取得目 前均依賴偵測器而來，但其難免會有故障或異常情形發生，因此如何建 立一機制，使得速率資訊之提供能更穩定，就顯得非常重要。
1.2 研究目的
先進旅行者資訊系統（ATIS）在智慧型運輸系統(Intelligent Transportation System,ITS)中扮演著一項重要的角色。即時路況資訊 的提供更是 ATIS 重要之工作項目之一。近年來車輛運用全球定位系統 (Global Positioning System, GPS)以達車輛自動定位漸漸普及，但就 高速公路而言，若要蒐集全線之即時路況，車隊規模要夠大，才能獲得 較準確之即時速率資訊，但『高速公路路況與台汽車輛定位即時資訊系 統』案，共只在 84 部國光號上裝置 GPS，以獲取高速公路即時速率資訊，
其車隊規模太小，較難從該車隊獲得全線之即時速率。因此交通部在發 展『便民即時交通資訊系統』時，主要是以高公局偵測器資料為路段速 率之主要來源，GPS 車輛為輔。目前 84 部裝置 GPS 之國光號以移交給國 光公司，因其無編列相關經費，目前已無法運作，因此目前高速公路之 速率資訊，均由高速公路沿線佈建之偵測器所蒐集而得。
圖 1 乃高速公路即時路況資訊顯示系統，其資料來源主要為高公局 偵測器資訊，當偵測器故障時則該路段之速率將無法提供，有鑑於此，
本研究乃蒐集高公局偵測器資訊，並建立歷史速率資料庫，及構建各種 速率推估方式，以因應偵測器故障而無法提供即時路段速率時，可從歷 史資料庫或經模式推估取得預估速率，提供高速公路穩定、完整的路段 速率，進而提供後續研究預估車輛旅行時間之用途。
研究目的包括：
1. 建置高速公路歷史速率資料庫，以供後續研究使用。
2. 分析路段速率變化情形，提供高速公路局參考，作為將來監控偵 測器是否異常之依據。
3. 構建迴歸推估模式，找出最佳推估方程式。
4. 分析比較不同推估方式之差異，建立不同狀況下何種推估方式準 確度較高。
圖 1 高速公路即時路況資訊
1.3 研究範圍
高速公路局已針對國道一號(中山高速公路)全線埋設偵測器，以提 供高速公路全線之即時路況資訊，其中新竹至高雄屬簡易型偵測器，每 個路段（匝道與匝道間）只埋設一組偵測器，新竹以北則約每公里就埋 設一組偵測器，因此本研究就以汐止系統至湖口南下路段（如表 1）為 研究範圍，希望能以較準確、完整之資料來源，獲得精確之模式建立。
本研究僅以速率資訊作為研究對象，並不考慮路段當中之任何道路 屬性資料，如路段的長度、車道數、路寬、收費站、坡度、大小車、及 駕駛人之特性等資料，純粹只對各路段各時段之速率作分析，藉以建立 推估模式。並以推估單一路段之速率為目的，不考慮連續多路段均無速 率之狀況。
表 1 高速公路交流道路段里程位置一覽表 路線 路段
編號 路段起點
交流道 路段迄點 交流道 國道一號 6 汐止系統 內湖
7 內湖 圓山 8 圓山 台北 9 台北 三重 10 三重 五股 11 五股 林口 12 林口 桃園 13 桃園 機場系統 14 機場系統 內壢 15 內壢 中壢 16 中壢 幼獅 17 幼獅 楊梅 18 楊梅 湖口
1.4 研究架構
本研究內容章節架構安排如下：
1. 緒論 2. 文獻回顧
本節所欲回顧之文獻包括有：高速公路速率資訊之蒐集與提供 相關文獻、國內外的高速公路旅行時間預測之相關研究、速率 推估相關研究。
3. 高速公路速率取得與歷史資料庫建置
撰寫程式擷取高公局即時路段速率資料、與警廣事件資料，整 理及過濾異常資料後，再建立歷史資料庫。並將所蒐集之資料 利用統計方法加以圖形顯示，觀察每日、每週各個時段變化之 情形，並分別建立不同之推估模式，希望能獲得較準確之預測 值。
4. 迴歸推估模式之構建與驗證
確立方法論之選用並瞭解方法論運作流程，同時發展推估模式 及分析其所需之資料格式，並將所蒐集之資料庫內容，整理成
方法論所需之輸入資料，以建立不同之推估方程式，並以實際 資料加以驗證，以找出最佳推估方程式。
5. 推估方法之比較
利用獲得之最佳推估方程式與其他推估方式比較，並利用其他 月份之資料加以分析，試算結果是否一致。
6. 結論與建議
1.5 研究流程
本計畫之主要研究流程如圖 2 所示。
確立計畫主旨與目的
速率歷史資料庫之構建
迴歸推估模式之構建與驗證
推估方法之比較
結論與建議 資料蒐集
（高公局偵測器資料）
文獻回顧
圖 2 計畫流程