第五章 路口行人穿越駕駛模擬實驗之結果分析
第二節 路口行人防撞警示邏輯及參數建立之說明
第二節 第二節
第二節 路口行人防撞警示邏輯及參數建立之說明 路口行人防撞警示邏輯及參數建立之說明 路口行人防撞警示邏輯及參數建立之說明 路口行人防撞警示邏輯及參數建立之說明
由於車輛駕駛者之感知反應時間、煞車減速率與行人步行速率為系統的基 本參數，因此，本研究透過大客車駕駛模擬器之實驗，建立大客車駕駛者反應 時間之相關參數，以及相關安全防護法則和系統啟動時機，以促進路口行人安 全防護系統之建立。
路口行人防撞警示啟動流程如圖45所示，啟動邏輯可分為七個步驟，依序 為：
步驟一：系統啟動
路口行人防撞警示系統啟動。
步驟二：車輛偵測器偵測
車輛偵測器佈設於接近路口之路段上，用以偵測通過之車輛。
步驟三：是否偵測到車輛
當車輛偵測器偵測到車輛，則進行下一步驟行人偵測器偵測：若車輛偵測 器沒偵測到車輛，則回到第二步驟車輛偵測器偵測。
步驟四：行人偵測器偵測
行人偵測器佈設於接近路口之人行道上，用以偵測通過之行人。
步驟五：是否偵測到行人
當行人偵測器偵測到行人，則將車輛及行人資訊傳送至交通控制站：若行 人偵測器沒偵測到行人，則回到第二步驟車輛偵測器偵測。
步驟六：交通控制站處理
交通控制站為接收車輛偵測器與行人偵測器之訊息，負責將資訊整合提供 給車輛及行人，用以提前警示車輛駕駛者及行人路口之狀況，以避免人車事故 發生。
步驟七：提供警示訊息
當車輛偵測器偵車測到車輛及行人偵測器偵測到行人時，交通控制站會將
警示訊息傳送至車內接收器，藉由車內接收器發出嗶嗶聲警示(車內警示)，提醒 駕駛者路口有行人之訊息；同時，交通控制站會將警示訊息傳送至資訊可變標 誌(車外警示)，藉由資訊可變標誌顯示路口有行人之訊息。對行人而言，交通控 制站會將警示訊息傳送至資訊可變標誌(給行人警示)，藉由資訊可變標誌提醒行 人路口有車輛通過之訊息。
系統啟動所需公式，說明如下：
一、車輛駕駛者提前警示時機
由於當有行人通過時，車輛必須停讓行人先行，因此車輛至路口之提前警 示時機如下式(6-1)所示：
β
− +
= 3.6d
T V
Tw r 0 (6-1) 其中，
T ：車輛駕駛者提前警示時機w (秒)； T ：駕駛者感知反應時間r (秒)； V ：行車速率0 (公里/小時)； d：煞車減速率(公尺/秒2)；
β：調整因子(秒)。
由實驗結果發現，駕駛者煞車停止距離路口約11 至12 公尺，扣掉停止線 (1.5公尺)到行人穿越道(4公尺)，煞車停止到停止線的距離為約5.5至6.5公尺，
此駕駛行為為在台灣道路上，機車持有率高，使得當車輛必須停止於路口時，
機車也必須停止，加上大客車車體比一般小客車車體大且死角多的情況下，大 客車駕駛者都習慣距離路口停止線前一段距離處煞車停止，此動作是為了預留 前方機車停止的位置，但由於此系統的研發是可應用於各個地方，所以，本研 究將此視為調整因子，β在此為煞車停止到停止線的距離(DS)除以行車速率(V0) 的時間。從實驗資料擷取駕駛者感知反應時間、行車速限、煞車減速率及煞車 停止位置，其中感知反應時間定義為「警示訊息提供至受測者腳踩煞車踏板的 時間段」；行車速率假設為市區道路速限50公里/小時；煞車減速率定義為「警 示訊息提供後，駕駛車車速除以受測者感知反應時間後至煞車停止的時間段」， 則參數數值整理如表78所示。
表78
實驗結果資料擷取表 號誌型
式
行人種 類
嗶嗶聲 資訊可變標誌
Tr d DS β Tr d DS β
非號誌 化路口
孩童 2.234 3.150 6.822 0.491 2.189 3.260 6.822 0.491 成人 2.068 3.166 6.844 0.493 2.128 2.989 6.917 0.498 高齡者 2.209 3.181 6.444 0.464 2.131 2.968 7.531 0.543 號誌化
路口
孩童 2.267 3.007 6.796 0.490 2.233 3.502 6.992 0.504 成人 2.136 2.978 6.188 0.446 2.234 3.412 6.317 0.455 高齡者 2.192 2.765 6.231 0.449 2.324 3.034 6.159 0.444 一般化 2.184 3.041 6.554 0.472 2.207 3.194 6.790 0.489
由實驗結果可知號誌型式與行人種類無顯著差異，所以在號誌型式與行人 種類加一個一般化，是為了確保不知號誌型式或行人種類時可以應用。分別將
表6.1帶入公式(6-1)可得出車輛駕駛者提前警示時機如表79所示，車輛駕駛者
提前警示時機一般化之嗶嗶聲為6.28秒、一般化之資訊可變標誌為6.07秒。
表79
車輛駕駛者提前警示時機表
號誌型式 行人種類 嗶嗶聲(秒) VMS(秒)
Tw Tw
非號誌化路口 孩童 6.15 5.96
成人 5.96 6.28
高齡者 6.11 6.27
號誌化路口 孩童 6.40 5.70
成人 6.35 5.85
號誌化路口 高齡者 6.77 6.46
一般化 6.28 6.07
二、行人偵測器佈設距離
其中，
dp：行人偵測器距離路口之最短距離(公尺)；
T ：車輛駕駛者提前警示時機w (秒)；
T ：行人偵測器至系統提供警示之延遲緩衝時間b1 (秒)；
Vp
：行人步行速率(公尺/秒)；
ds ：人車碰撞點至路口之距離(公尺)。
公式(6-2)表示行人偵測器須設置於距路口dp以上之距離，使得當行人穿越
路口時，偵測系統偵測到行人後，馬上透過車內或車外警示方式告知車輛駕駛 者，此一時機足以讓駕駛者反應，並在碰撞到行人前及時停止。
Tw由公式(6-1)可得；本系統將行人偵測器至系統提供警示之延遲緩衝時間
設為0.1秒；行人步行速率，分為孩童、成人、高齡者三種，分別為1.00公尺/ 秒、1.1 公尺/秒及 0.72公尺/秒；本系統依據道路交通安全規則第38 條規定大 客車全寬不得超過 2.5 公尺，將 2.5 公尺設為大客車車寬，又因車道寬為 3.75 公尺，且正常駕駛者應行使於車道中間的原則，將車道寬3.75公尺減掉大客車 全寬2.5公尺後，再除以2得0.625公尺為人車碰撞點至路口之距離，分別帶入
公式(6-2)得出行人偵測器距路口之最短設置距離如表80所示。
表80
行人偵測器距離路口之最短距離表
號誌型式 行人種類 嗶嗶聲(公尺) VMS(公尺)
dp dp
非號誌化路口 孩童 5.627 5.433
成人 6.043 6.389
高齡者 3.847 3.960
號誌化路口
孩童 5.871 5.170
成人 6.474 5.920
高齡者 4.319 4.097
由表中可知成人之行人偵測器距離路口之最短距離最長，是因成人步行速 率較孩童和高齡者快，所以行人偵測器距離路口之最短距離相對較長，本系統 建議以最大距離6.5公尺作為行人偵測器距離路口之最短距離。
三、車輛偵測器佈設距離
至於車輛偵測器，則應設置於距路口停止線前Dc以上之距離，Dc 計算公 式如下式(6-3)所示：
d (3.6) 2 ) V T (T
0.278V
Dc 2
2 0 b2
r
0× − + + × ×
= β
(6-3) 其中，
Dc ：車速偵測器距離路口停止線前之最短距離(公尺)；
T ：駕駛者感知反應時間r (秒)； β：調整因子(秒)；
Tb2：車速偵測器偵測至運算出車速之延遲緩衝時間(秒)； V0：行車速率(公里/小時)；
d：煞車減速率(公尺/秒2)。
本研究將車速偵測器偵測至運算出車速之延遲緩衝時間設為0.1秒，行車速 率為市區道路速限 50 公里/小時，再分別將T 、r β及 d帶入公式(6-3)可得車輛 偵測器距離路口停止線前之最短距離 Dc ，如表81所示。
由表中可知高齡者之車速偵測器距離路口停止線前之最短距離最長，是因 高齡者步行速率較孩童和成人慢，所以車速偵測器距離路口停止線前之最短距 離相對較長，本系統以最大距離61公尺作為車輛偵測器距離路口停止線前之最 短距離。
表81
車速偵測器距離路口之最短距離表
號誌型式 行人種類 嗶嗶聲 VMS
Dc Dc
非號誌化路口 孩童 56.237 54.578
成人 53.747 56.316
高齡者 55.966 55.960
號誌化路口
孩童 58.166 52.965
成人 57.267 54.386
高齡者 60.500 59.312
四、行人提前警示時機
此外，系統亦必須提供車輛到達之警示予行人，以避免車輛駕駛者未減速 停止而發生碰撞，則對行人提前警示之時機T 可由下式wp (6-4)推算而得：
0
wp V
3.6Dc T =
(6-4) 其中，
Twp
：行人提前警示時機(秒)；
Dc ：車速偵測器距離路口之最短距離(公尺)；
V0：行車速率(公里/小時)。
將上述得知的車速偵測器距離路口之最短距離 Dc61 公尺與行車速率為市 區道路速限 50 公里/小時，分別帶入公示(6-4)中，可得行人提前警示之時機為 4.39秒。
五、資訊可變標誌(給車看)設置位置
至於資訊可變標誌(給車看)設置位置，應以警示訊息提供後，能煞車停止於 停止線前的距離，則應設置於距路口停止線前Vdc 以上之距離，Vdc 計算公式如 下式(6-5)所示：
10
2
× −
+
×
−
= 2 d
3.6 V
3.6 ) V (T Vdc
0
0
r β
(6-5) 其中，
Vdc ：資訊可變標誌(給車看)距路口停止線前之最短距離(公尺)；
T ：駕駛者感知反應時間r (秒)； β：調整因子(秒)；
V0：行車速率(公里/小時)； d：煞車減速率(公尺/秒2)。
本研究行車速率以市區道路速限50 公里/小時，公式中的減 10 為減10 前 的公式為提供資訊可變標誌(給車看)的位置，而資訊可變標誌(給車看)設置位置 應小於提供資訊可變標誌(給車看)的位置，為了能讓資訊可變標誌清楚呈現資訊 可變標誌之內容，本研究將提供資訊可變標誌(給車看)之位置減10後為資訊可 變標誌(給車看)設置位置。
分別將T 、r β及d帶入公式(6-5)可得資訊可變標誌(給車看)距路口停止線前 之最短距離Vdc，如表82所示，本系統以最大距離50公尺作為資訊可變標誌(給 車看)距路口停止線前之最短距離，實驗設計中，資訊可變標誌(給車看)擺放位 置為距路口停止線前54.5公尺，顯示資訊可變標誌可設置距路口停止前50公尺 處來警示駕駛者，駕駛者均可於停止線前煞車停止，而於駕駛者行駛距路口停 止線前60公尺處予以警示訊息。
表82
資訊可變標誌(給車看)距路口停止線前之最短距離表
號誌型式 行人種類 嗶嗶聲 VMS
Vdc Vdc
非號誌化路口
孩童 44.896 43.236
成人 42.406 44.977
高齡者 44.625 44.622
號誌化路口
孩童 46.827 41.619
成人 45.931 43.041
高齡者 49.166 47.973
六、資訊可變標誌(給行人看)設置位置
資訊可變標誌(給行人看)設置位置，應以警示訊息提供後，能停止於路口的 距離，則應設置於距路口Vdp 以上之距離，依據高齡者(高齡者反應時間較孩童 與成人慢)看到資訊可變標誌的感知反應時間為2.5秒(Knoblauch,1996)乘上成人 (成人步行速率較孩童與高齡者快)步行速率1.1 公尺/秒得 2.75公尺，本研究將 資訊可變標誌(給行人看)擺放位置設為距路口3公尺。