第四章 環路線圈偵測器之最佳佈設方式
4.2 實驗設計案例
4.2.2 資料統計
4.2.1 節中提到,觀測時應量測車流量、各車道別之車輛變換車道數及 紅燈停止時之車輛等候線長度。本節將介紹如何統計這些調查資料,以利 進一步分析。
依個別車道之觀測,將在實驗室讀值時所記錄的資料,轉換為以下兩 種參數進行資料統計,參數之定義如下所示。
1. 偵測失敗率(以 f 表示)
由於雙線圈偵測器於佈設時之長度特性,因而選擇以 10 公尺為一 觀測單位,於實驗室讀值時對四個車道分別進行觀察,以每隔 10 公尺 劃分一個區塊,此時各車道皆有 20 個區塊等待觀測。觀測的目的在分 析了解各偵測區塊內車輛之車道變換情形。
一般而言,同一車輛需連續通過兩個線圈,其車流行為始被完整記 錄,得以推算車輛速率及長度等交通資料,若由於車輛的轉換車道行 為,未通過兩個線圈而有漏失偵測的情況發生,將造成電感變化量的低 估,影響偵測之準確率。因此,必須考量各偵測區塊受到鄰近車道車輛 之進入與離開行為,所產生偵測時的失敗。
本段所討論之偵測區塊和鄰近車道關係與應用參數如圖 4.3 所示,
在求取各偵測區塊因變換車道而引起的偵測失敗率(f)時,應先取得進入 區塊車輛之偵測失敗率(f )與離開區塊車輛之偵測失敗率(' f ),茲說明如'' 下:
(1) f 的計算:'
得 2
200-190 公尺 0.111 0.061 0.069 190-180 公尺 0.039 0.048 0.058 180-170 公尺 0.040 0.068 0.037 170-160 公尺 0.018 0.064 0.023 160-150 公尺 0.008 0.073 0.039 150-140 公尺 0.026 0.031 0.007 140-130 公尺 0.005 0.005 0.005 130-120 公尺 0.014 0.061 0.039 120-110 公尺 0.044 0.064 0.046 110-100 公尺 0.048 0.040 0.030 100-90 公尺 0.027 0.054 0.035 90-80 公尺 0.039 0.036 0.006 80-70 公尺 0.010 0.045 0.032 70-60 公尺 0.075 0.109 0.047 60-50 公尺 0.049 0.087 0.021 50-40 公尺 0.042 0.079 0.027 40-30 公尺 0.036 0.025 0.014 30-20 公尺 0.017 0.039 0.018 20-10 公尺 0.055 0.056 0.027 10-0 公尺 0.007 0.026 0.014
偵測失敗率
0.0000 0.0200 0.0400 0.0600 0.0800 0.1000 0.1200
200-190 190-180 180-170 170-160 160-150 150-140 140-130 130-120 120-110 110-100 100-90 90-80 80-70 70-60 60-50 50-40 40-30 30-20 20-10 10-0
與停止線之距離(m)
機率
lane4 lane3 lane2 lane1
圖 4.4 各車道之偵測失敗率比較
從圖 4.4 中可以看到,各車道的偵測失敗率約有三個高峰區間,一 為車輛初入調查路段時,二為距離路口停止線 130 公尺至 100 公尺處,
三為距離停止線 70 公尺至 40 公尺處。而第一車道的圖形較為平緩,可 能是由於多數進入內側車道的駕駛者在進入路段之時已決定行進方 向,第二車道圖形的平緩度次之;雖然第四車道位於最外側,最容易受 到路旁設施的干擾影響,但第三車道圖形的曲折程度較第四車道為大,
可能原因是在第四車道距停止線 56 至 82 公尺處設有公車站位,當有公 車停靠上下乘客時,將使得跟隨在後的車輛停等,或是被迫轉換車道,
因此第三車道受到車輛變換車道的影響程度反而較第三車道來得多。
2. 車輛等候線長度
號誌化交叉路口的車輛,因受號誌分配路權和車輛起動延誤等影 響,在路口停止線前方常有停等的現象,因而產生等候線長度。等候線 的長短將影響路口的服務水準,若號誌控制不當,則可能影響到附近路 口車輛之行進。
在本研究中所定義的車輛等候線長度意指於某號誌化交叉路口 中,於紅燈時相開始後,上游還未有車輛進入本路段的時間,於某一車 道上最後一部靜止車輛距離路口停止線有多遠,即定義為等候線長度。
等候線長度可用公尺或車輛數來表示,本研究以長度單位來分析。
200-190 公尺 0.000 0.000 0.000 0.000 190-180 公尺 0.000 0.000 0.000 0.039 180-170 公尺 0.000 0.000 0.020 0.078 170-160 公尺 0.000 0.039 0.118 0.157 160-150 公尺 0.000 0.118 0.176 0.275 150-140 公尺 0.039 0.118 0.216 0.392 140-130 公尺 0.098 0.157 0.333 0.490 130-120 公尺 0.176 0.176 0.529 0.667 120-110 公尺 0.314 0.294 0.647 0.765 110-100 公尺 0.431 0.471 0.745 0.804 100-90 公尺 0.608 0.784 0.843 0.824 90-80 公尺 0.706 0.843 0.961 0.961 80-70 公尺 0.922 0.961 1.000 1.000 70-60 公尺 0.941 0.980 1.000 1.000 60-50 公尺 1.000 1.000 1.000 1.000 50-40 公尺 1.000 1.000 1.000 1.000 40-30 公尺 1.000 1.000 1.000 1.000 30-20 公尺 1.000 1.000 1.000 1.000 20-10 公尺 1.000 1.000 1.000 1.000 10-0 公尺 1.000 1.000 1.000 1.000
等候線長度出現機率
0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000
200-190 190-180 180-170 170-160 160-150 150-140 140-130 130-120 120-110 110-100 100-90 90-80 80-70 70-60 60-50 50-40 40-30 30-20 20-10 10-0
距離停止線長度(m)
機率
Lane 1 Lane 2 Lane 3 Lane 4
圖 4.5 車輛停等機率比較
從圖 4.5 中可見,較內側的車道之車輛等候線長度較長,較外側的 車道之車輛等候線較短,這是由於已決定行進方向的駕駛者,在進入路 段時會設法切入符合行進方向的車道中。在本調查路段中,左轉與直進 的車輛佔所有車輛數的九成以上,如表 4.1 所示,故於第一、第二車道 有較長的車輛等候線長度。