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超車準則之建立

第五章 機車車流模式構建與驗證

5.2 機車超車模式

5.2.2 超車準則之建立

一般駕駛者欲藉由變換行進方向而後超越前方車輛之超車行為,其思考決策 流程乃係由於駕駛者先不滿意於當前本車與前車之行車狀況而產生超車動機,而 後決定超車方向,並判斷是否可以安全偏向至超車方向,而不與超車方向之鄰 前、後車輛發生碰撞,若駕駛者無法確保能安全偏向至超車方向,則考慮到下一 時間點再採行偏向超車之行為,如圖 5.24 所示。本節將藉由機車駕駛者超車的 思考決策流程,進一步透過實際車流資料來建立機車超車行為準則。

切入超車方向後是否 會與前後車發生碰撞

否 是

是否有超車之動機

是否可安全偏向 至超車方向

進行超車

不進行超車

圖5.24 機車超車決策流程圖

一般車輛變換車道準則的建立多先從駕駛者變換車道的動機來探討,通常以 前車車速未達本車(後車)之期望速率,以及前後兩車之縱向跟車間距小至某個程 度範圍作為基本準則;此外,由於本研究所探討的對象為行駛於機車專用車道上 之機車駕駛者,故需加以考慮到機車行駛特性與機車專用車道的影響部分,包括 考量到前後兩車之橫向間距,以判定後車是否有需要採取偏向前進而後超越前車 的行為,以及因為機車專用車道寬度的限制,故機車欲超車時亦需顧慮到前車距 車道緣距離之遠近,而後判斷是否有足夠可供超車之橫向間距。

因此,本研究將透過所蒐集到的超車資料,先就前後兩車之相對速度、縱向 間距、橫向間距與前車距車道緣距離等四項影響因素,以實際數據訂出其門檻 值。以下分別就四項準則因素進行初步的統計分析:

(1) 前後兩車之相對速度

由表 5.26 與圖 5.25 可得知,在所有超車樣本中,前後兩車之相對速度差在 2 公尺/秒以下佔 95%的樣本,其中 67.1%的樣本為後車速率大於前車,約 28%的 樣本為前後兩車速率相差不到 2 公尺/秒,此統計結果與一般先驗知識相符,因 為當後車車速大於或接近前車速度時,通常很有可能會有超車行為之發生。

表5.26 前後兩車之相對速度統計表(超車行為下)

相對速度差(m/sec) 樣本數(n) 百分比(%) 累積百分比(%)

<-10 5 2.8 2.8

-10~-8 6 3.4 6.2

-8~-6 9 5.0 11.2

-6~-4 15 8.4 19.6

-4~-2 27 15.1 34.7

-2~0 58 32.4 67.1

0~2 50 27.9 95.0

2~4 9 5.0 100.0

0 20 40 60 80 100

<-10 -10~-8 -8~-6 -6~-4 -4~-2 -2~0 0~2 2~4

相對速度率(m/s)

(

% )

圖5.25 前後兩車之相對速度累積圖(超車行為下)

(2) 前後兩車之縱向間距

由表 5.27 與圖 5.26 可得知,在所有超車樣本中,前後兩車之縱向間距在 16 公尺以下佔 87.2%的樣本,其中以 4~12 公尺範圍內的樣本數最多,約佔七成的 比例。此統計結果與黃月貞[2003]所建立 15 公尺以上不變換車道的準則相近,

因為當後車接近前車至一定範圍內之後,才會發生超車的行為。

表5.27 前後兩車之縱向間距統計表(超車行為下)

表5.28 前後兩車之橫向間距統計表(超車行為下)

表5.29 前車距車道緣距離統計表(超車行為下)

本研究透過上述超車行為影響因素的統計分析,並利用交通工程速限設計以 第15 與 85 百分位數作為門檻值的概念,來訂定本研究超車行為準則之門檻值,

以滿足絕大多數的駕駛特性並排除極端值的影響。此外,超車時尚需注意到是否 超車方向有鄰前後車的情形,進而加以避免與鄰前後車發生碰撞的危險,故必須 加入第五項超車行為準則。

在超車方向有鄰前後車的情況下,經由文獻【李樑堅,1993 與黃月貞、2003】

得知,通常多以超車後下一秒不會與鄰前後車發生碰撞作為條件;而由於本研究 之速度係以公尺/秒作為單位,故若本車與鄰前後車之縱向間距大於其相對速度 差,則表示本車下一秒超車後仍可與鄰前後車保持一段餘裕間距,因而必不會與 鄰前後車發生碰撞。因此,本研究所建立之機車超車行為準則如下:

1. 前車速度大於本車速度達 0.9 公尺/秒以上不易產生超車動機 2. 前車與本車之縱向間距在 14.7 公尺以內

3. 前車與本車之橫向間距在 0.5 公尺以內 4. 前車距車道緣距離至少為 1.2 公尺

5. 本車與鄰前後車之縱向間距應大於其相對速度差

第六章 結論與建議