車輛定檢資料

實施I/M 計畫之國家不在少數，如美國、歐洲等皆亦落實車輛定檢政策，除 了確保車輛之性能與設備可安全無虞地使用外，最重要地即針對污染排放濃度進 行檢測，希望可找出高污染車輛加以管制，甚至汰舊換新，以減少移動污染源之 排放，維持良好空氣品質。以臺灣為例，機動車輛之定期檢驗可分為汽車與機車，

所檢驗之移動污染源主要為碳氫化合物(hydrocarbon, HC)、一氧化碳(carbon monoxide, CO)與二氧化碳(carbon dioxide, CO2)。自用小客車方面，出廠未滿五年 者免予定檢；五年以上未滿十年者，一年一驗；十年以上者，一年二驗。在機車 方面，出廠未滿三年無需受檢；若滿三年才需每年實施定檢一次。而在排放標準 上，目前汽車為第三期排放標準，機車則為第五期排放標準。有關車輛定檢資料 之文獻詳述如後。

交通運輸是造成空氣污染的主要來源，而其中的 CO、HC 與 NOx，大部分 又來自於少數車輛所排放，呈不對稱之關係。Wolf et al. (1998)認為階層迴歸樹 (Hierarchical tree based regression) 有以下優點(1)具有彈性，可決定欲分類的群數 與使用的變數(2)可考慮車輛數量與科技對於污染排放之影響(3)從眾多的機動車 輛中，將高污染車輛(high-emitter)挑選出來。因此，便以此方法分析 CO、HC、

NOx與其他相關變數之關聯性。資料方面，分別經過資料轉換(conversion)、處理 (cleansing)與篩選(screening)後，共 15061 筆。使用變數有車齡、車重、排氣量、

手/自排、燃油系統與觸媒轉換器類型。階層迴歸樹分析結果分為 CO、HC 與 NOx

三部分(1)CO：觸媒轉換器類型為最重要之變數，其次分別為車齡、排氣量與燃 油系統(2)HC：車齡為最重要變數，其次為觸媒轉換器類型(3)NOx：重要程度由 高至低為觸媒轉換器類型、車齡與車重。

藉由以上文獻可概略得到一結論，交通運輸是空氣污染的主因之一，而大多 移動污染源又來自於少數具有高污染之車輛；因此，許多國家便紛紛推行車輛定 檢計畫，以找出危害環境之車輛，進一步減少空氣污染。I/M 計畫之主要目的為

找出具有高污染性之車輛，進而降低移動污染源對環境的衝擊；在美國的許多城 市中亦均規定車輛須定期接受檢驗。但在整個計畫執行的效果上卻備受爭議，尤 其是在成本與效益上無法得到認同。鑒於此觀點，Washburn et al. (2001)利用西 雅圖(Seattle)1994 年之 I/M 資料(1990~1994 出廠之車輛)，以聯立迴歸分析 (Simultaneous Regression Analysis)構建 CO、CO2、HC 之排放模式，並使用三階 段最小平方法(Three-Stage Least Squares, 3SLS)校估參數，找出最有可能在車輛檢 驗時不合格之車輛，也就是在污染環境上，那些屬於高污染群(high-polluting vehicles)。其中有一假設：CO、CO2、HC 之排放濃度不只與車輛特性等變數有 關，且彼此會互相影響，如2.1 式：

COn = α + βXn + δCO2n + φHCn + ε1n

CO2n = γ + ηVn + ψCOn + κHCn + ε2n (2.1) HCn = λ + μUn + νCOn + πCO2n + ε3n

其中，Xn : 影響一氧化碳(COn)排放濃度之變數；

Vn : 影響二氧化碳(CO2n)排放濃度之變數；

Un : 影響碳氫化合物(HCn)排放濃度之變數。

在模式分析方面，主要分為定速(cruise-mode)與惰轉(idle-mode)兩部分，分別為 35,451 與 43,602 筆資料，針對車輛在不同情況下之 CO、CO2與HC 排放進行分 析；採用變數有汽油含氧添加劑、汽缸數、廠牌、車齡與行駛里程。以整體來看，

車齡、廠牌、汽缸數、行駛里程與汽油含氧添加劑對於移動污染源排放濃度有顯 著的影響；GM 廠牌車輛之不合格率最高，亞洲地區廠牌之車輛則較低。

除了美國推行I/M 計畫外，墨西哥亦於 1996 年 10 月開始實施。但 Riveros (2002)指出，即使 I/M 計畫持續進行，目前卻仍面臨嚴重的空氣污染問題，尤其 是車輛所排放的移動污染源。若車輛使用於大眾運輸(如計程車)，其所排放的 HC 與 CO 會較私人使用來的多，因此對於這些車輛應規定予以配備有效且耐用 的觸媒轉換器以降低對環境的衝擊。若車輛具有污染排放控制設備，其排放濃度 約可減少10 倍。文中以 Volkswagen 廠牌之車輛為研究對象，其結果顯示，雖為 同廠牌但車型不同之車輛，其污染排放濃度卻不盡相同；這可能是由於各車輛之 配備與性能不同。此外，觸媒轉換器會隨著時間而老化、效能較差；而這也間接 指出車齡增加，其HC、CO 等污染源亦可能會隨著增加。

根據美國環保署(Environmental Protection Agency, EPA)研究指出，機動車輛 所排放的移動污染源對環境造成重大的衝擊，尤其是空氣污染；約佔了 NO 的 33%、揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds, VOCs)的 25%，HC 則超過 50%。儘管污染排放控制設備的進步，但許多車輛仍然具有高污染性。在美國奧 勒崗州(Oregon)，當地的環保機構(Department of Environmental Quality, DEQ)實施 I/M 計畫，規定波特蘭(Portland)與 Rogue Valley 區域的車輛每兩年要檢測一次，

而 I/M 計畫被視為一有效解決都市空污問題的方法，但也有不同層面之評論(1) 在減少空氣污染的方法中，I/M 不如預期那麼有效率，也不符合經濟效益(2)在 I/M 計畫中，規定車輛必須通過檢驗標準，卻未要求盡可能地減少車輛排放之污染(最 小化)。相關研究甚至指出，車輛第一次未通過檢驗，但複檢卻通過了，而沒有 更換任何車輛零件。因此Bin (2003)以波特蘭與奧勒崗之 I/M 檢驗計畫，利用 Logit 迴歸找出會影響CO 與 HC 排放濃度之因子，以期望能使 I/M 計畫實施更有效率。

文中考慮進口車、客車、自排、噴射引擎、空氣泵、氣缸數、車齡、排氣量、行 駛里程等變數，資料共20428 筆。結果指出，Chrysler 與 Nissan 之不合格率相對 較高，Ford 與 Toyota 則較低；車齡、排氣量、行駛里程對於 HC、CO 排放濃度 有顯著的影響；隨著車齡愈高(車齡 10 年以上不合格率大幅增加)、行駛里程愈 多(CO & HC，大於 90000 公里後不合格率大幅增加)、排氣量愈小(CO & HC，排 氣量小於 2000cc.之不合格率較高），其檢驗失敗的機率也就愈大。進口車之檢 驗合格率較國產車為高；客車之合格率也較非客車為高。此外，隨著汽缸數增加，

客車之不合格率也較高，但非客車之不合格率反而降低。

Beydoun and Guldmann (2006)則針對 I/M 計畫之研究進行更進一步的探討，

除了車輛特性變數之外，考慮更多的外在因素來對於HC、CO 與 NOx排放濃度 之影響。該研究利用麻薩諸塞州(Massachusetts)、馬里蘭州(Maryland)與伊利諾州 (Illinois)三個州 2001 年之 I/M 資料，約 400 萬筆；考慮變數則有車齡、行駛里程、

車重、燃油效率(僅麻薩諸塞州之 I/M 資料有此變數)、排氣量、汽缸數、季節、

廠牌、維修保養，利用Logit 模式找出對於檢驗不合格車輛有顯著影響的因子；

並利用迴歸分析，分為客車與貨車，建立各廠牌車輛之HC、CO 與 NOx排放模 式。在Logit 模式(以檢驗不合格率依據)分析結果指出：

1. 除了 Massachusetts，其他兩州在冬天受檢之車輛較不容易通過檢驗，夏天則 相反。

2. 老舊車輛較不容易通過檢驗。

3. 車輛廠牌亦為是否能通過檢驗一重要的因素。在客車方面，BMW 合格率較

高，Hyundai、Mitsubishi、Chrysler 與 GM 等廠牌車輛則較低；在貨車方面，

Honda、 Nissan、Toyota 之檢驗合格率較高，Mitsubishi、Mazda、Chrysler 較低。

4. 貨車之排氣量愈大，不合格愈高；客車則相反。

5. 行駛里程愈高，不合格率愈高。

6. 車重愈輕，不合格率愈高。

7. 不常保養之車輛較容易檢驗不合格。

8. 麻薩諸塞州之結果指出，燃油效率愈高，不合格率愈低。

另外，從迴歸分析之結果(以 CO、HC 與 NOx排放濃度為依據)可發現行駛里程、

車齡、冬天與汽缸數對於移動污染源排放濃度呈正向關係；燃油效率、春天、夏 天與排氣量對污染排放濃度則呈負向關係。若車輛有定期維修保養，污染排放濃 度則較低；但並非所有廠牌之車輛均如此。

除了Washburn et al. (2001)因 I/M 計畫實施之效果與成本備受懷疑，而以車 輛 檢 驗 資 料 為 依 據 ， 進 行 深 入 的 分 析 外 ，Choo et al. (2007) 亦 鑒 於 加 州 BAR(Bureau of Automotive Repair)機關所使用之 HEP 模式(High-Emitter Profile model)，其主要目的為從眾多的車輛當中，找出那一群是空氣污染(HC、CO、

CO2、O2與NO)的主要來源；而 HEP 模式為一羅吉斯迴歸模式(Logistic Regression model)，在加州之 I/M 計畫中被視為效率低、不合乎成本的，應該要予以改善。

因此，文中採用加州之車輛檢驗資料，利用多項羅吉特模式(Multinomial Logit model)進行分析，並與 HEP 模式比較其篩選高污染車輛之績效。資料共 837,829 筆，一部分用來構建模式，另一部分則作為驗證用。考慮變數有行駛里程、排氣 量、車齡、化油器系統、噴射引擎、污染排放控制設備、廠牌與惰轉/定速。分 析結果指出，行駛里程、車齡、廠牌與污染排放控制系統均為顯著之變數。在模 式驗證方面，MNL 的篩選準確度為 81%，HEP 模式則為 71%。此外，MNL 尚 有一優點，可篩選出合格、不合格與高污染車輛，而 HEP 模式則無法找出檢驗 不合格之車輛；而這也顯示顯示多項羅吉特模式在篩選污染車輛方面優於 HEP 模式。

臺灣地區由於人口眾多，機動化程度亦相當高。不同於美國、日本與歐洲國 家，臺灣機動車輛之組成，機車可說是佔了絕大部分，使車流行為更為複雜，同 時也衍生許多的交通擁擠與空氣污染問題。基於此觀點，機車排放之移動污染源

亦為研究人員所欲探討的課題之一。

至民國96 年 6 月底止，臺灣之機車登記總數約有 1300 萬輛，平均不到兩人 就持有一輛，密度非常高；而環保署亦指出，臺灣的空氣污染問題，如CO、HC 與NOx，機動車輛便分別各佔了總量的83%、49%與 33%；其中機車又各佔了 38%、64%與 3%，這也間接顯示空氣污染問題，交通運輸是主因。因此，Lin et al.

(2006)便以臺灣地區 1996~2002 年環保署機車定檢資料(共 5,548,188 筆)為基礎，

探討引擎類型(二行程/四行程)、排氣量、車齡、廠牌、不合格率與地理特性對於 污染排放濃度之影響。研究範圍為中臺灣四縣市(臺中縣市、彰化縣與南投縣)，

機車主要分為四類(光陽、三陽、山葉與其他)，其中光陽、三陽與山葉之市場佔 有率為94%。研究結果顯示(1)在機車特性方面，山葉與其他廠牌車輛排放較多 之移動污染源(HC、CO)；相較於四行程機車，二行程之機車亦會排放較多之 HC(相差 10 倍)與 CO；車齡與 HC、CO 呈正向之關係，排氣量與 HC、CO 則呈 負向之關係(2)不合格率方面，由於 CO 值過高而不合格之比例較 HC 高 4 倍，建 議可提高HC 之檢驗標準(3)地理特性則指出臺中市之機車污染排放濃度較其他 縣市機車為高，這可能是由於駕駛特性之關係(行駛里程短、速率較低、行車溫 度較低)，無法達到工作溫度，導致觸媒轉換器無法發揮最大功效。

機車主要分為四類(光陽、三陽、山葉與其他)，其中光陽、三陽與山葉之市場佔 有率為94%。研究結果顯示(1)在機車特性方面，山葉與其他廠牌車輛排放較多 之移動污染源(HC、CO)；相較於四行程機車，二行程之機車亦會排放較多之 HC(相差 10 倍)與 CO；車齡與 HC、CO 呈正向之關係，排氣量與 HC、CO 則呈 負向之關係(2)不合格率方面，由於 CO 值過高而不合格之比例較 HC 高 4 倍，建 議可提高HC 之檢驗標準(3)地理特性則指出臺中市之機車污染排放濃度較其他 縣市機車為高，這可能是由於駕駛特性之關係(行駛里程短、速率較低、行車溫 度較低)，無法達到工作溫度，導致觸媒轉換器無法發揮最大功效。