第三章 模式構建
3.2 節能減碳限制下最適運具配比模式建構
3.2.2 限制式
本模式線性規劃限制式包含節能減碳限制式，即二氧化碳排放總量限制、能 源消耗總量限制及滿足旅運需求限制，於限制式之基本假設為運具之旅次量與二 氧化碳排放及能源消耗皆為線性關係，由於現實情況可能當一起迄點間該運具旅 次量增加導致旅行時間增加與旅行速率減少，而使得二氧化碳排放與能源消耗情 形成倍數增加，然而為了使模式問題簡化，因此本研究做此假設，旅次量 與 二氧化碳排放量及能源消耗量皆成線性關係。
式(3-15)為二氧化碳排放總量限制式，起點 i 至迄點 j 之 p 旅次目的下運具 m 之旅次量( )乘上該運具於起點 i 至迄點 j 之帄均旅次長度( )，可得該運 具使用之總延人公里數，而運具 m 之二氧化碳排放密集度單位為每車公里排放多 少公斤，最後再乘上每延人公里帄均排放之二氧化碳量(
)可得運具 m 於起點 i
至迄點 j 之 p 旅次目的之二氧化碳排放量，再將所有二氧化碳排放量進行加總後 可得到總二氧化碳排放量，而其值必頇小於所設定之二氧化碳排放總量(G)。
：起點 i 至迄點 j 之 p 旅次目的下，運具 m 之總旅次量(旅次/日)
：起點 i 至迄點 j 之運具 m 之帄均旅次長度(公里)
：運具 m 之二氧化碳排放密集度 公斤
延人公里 ：二氧化碳排放限制總量(公斤)
其中二氧化碳排放密集度( )會因為運具之不同而有不同之計算方式，其 中公路運輸之運具如機車、小汽車、公車會因為乘載率而影響其二氧化碳排放密 集度，因此公路運輸之運具必頇先從燃油效率推估運具每公里所需之能源消耗量，
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再根據經濟部能源局【22】提供之燃料燃燒及電力使用之二氧化碳排放係數，與 前項做相乘後可得運具每車公里所排放之二氧化碳公斤數，最後除上該運具之乘 載率可得每延人公里之二氧化碳排放公斤數；然而軌道客運部門包含臺鐵及捷運 較無法由乘載率來換算延人公里之二氧化碳排放公斤數，因此以總排放二氧化碳 數除以總延人公里數得該運具帄均每延人公里所排放之二氧化碳排放公斤數，其 中臺鐵由於能源使用種類較多必頇先將各種能源換算成二氧化碳排放之公斤數，
再進行加總，而捷運較為單純僅使用電力，因此只需要將總電力需求換算成二氧 化碳排放之公斤數即可。
能源消耗總量限制式如式(3-16)，於起點 i 至迄點 j 之 p 旅次目的運具 m 之總旅次量乘上運具 m 於起點 i 至迄點 j 之帄均旅行距離，可得總延人公里數，
再乘上運具 m 每延人公里消耗公升油當量之能源密集度，即可得起點 i 至迄點 j 之 p 旅次目的運具 m 之能源消耗量，最後在做加總後可得總能源消耗量，然而其 消耗量必頇小於或等於本研究所設定之總能源消耗量。
：起點 i 至迄點 j 之 p 旅次目的下，運具 m 之總旅次量(旅次/日)
：起點 i 至迄點 j 之運具 m 之帄均旅次長度(公里)
：運具 m 之能源密集度
延人公里 ：能源消耗限制總量(LOE)
然而，各種運具所使用之能源種類並不相同，如機車、小汽車所使用之能源 為車用汽油，而公車所使用之能源為柴油，因此於公路運輸部分，主要由各運具 之燃油效率得到每公里所消耗之能源後，由經濟部能源局【22】提供之能源帄衡 表熱值表將各種能源轉換成熱值後，再轉換成油當量，可得該運具每車公里所消
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耗之公升油當量，以利加總，最後還頇將車公里所消耗之公升油當量除以乘載率 得到每延人公里所消耗之公升油當量；鐵路運輸之捷運也是將電力轉換成總油當 量數除以總延人公里數，得到每延人公里所消耗之公升油當量數，而臺鐵之能源 種類頇先各別轉換成公升油當量後再進行加總，得到總能源消耗之公升油當量，
在除上總延人公里數得到臺鐵之每延人公里所消耗之公升油當量數。
最後之限制式為滿足旅次需求限制式，如式(3-17)所示， 為一 p 旅次目 的之旅次分佈矩陣，而起點 i 至迄點 j 之 p 旅次目的下各運具之旅次量總和必頇 與旅次分佈所求得之旅次數量相同。
：起點 i 至迄點 j 之 p 旅次目的下，運具 m 之總旅次量(旅次/日) ：p 旅次目的下，起點 i 至迄點 j 之總旅次需求量(旅次/日)
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