第二章 文獻回顧
第二節 車輛紓解特性及理論方法
疏解行為意指為綠燈期間內車輛離開交叉路口之過程，稱為車輛疏解。而疏解率則 定義為單位綠燈時間內之車輛疏解數。穩定疏解率(飽和流率)：為在車輛疏解過程中，
車輛疏解率呈現一穩定狀態，直至黃燈亮後，車流疏解漸趨停止，則此車流疏解率定義 為一〝穩定疏解率〞，通稱〝飽和流率〞，若換算為每綠燈小時則稱為〝飽和流量〞。
壹、車輛疏解特性（鄭鼎煜，2005）
一、純小客車車流
由於無其它車種干擾，純小客車疏解過程為一平順狀態，其車輛疏解率由小變大，
然後又逐漸下降，趨於停止。
二、純機車車流
由於機車體積、操作靈活，紅燈時段在路口形成等候線時，通常有向前集中，往橫 發展之趨勢，而在綠燈始亮前就已有若干機車起動穿越停止線。通常機車的疏解與汽車 不同，機車停等在路口亦不如汽車規律，就疏解特性而言，其疏解過程與汽車類似，疏 解率由小變大，然後又逐漸下降，趨於停止，然而機車前段疏解之變化率顯然較汽車之 疏解為大，之後疏解率逐漸下降，不像汽車呈現一穩定狀態。
紓解率
綠燈時間
圖 2-2-1 純汽車疏解示意圖
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三、混合車流
台灣中央分隔、無分隔的車道及快慢分隔的車道，都屬於混合的車流，然而其車輛 間疏解的變化率，若以輛為單位，則介於純汽車與純機車之間，混合車流的疏解與汽機 車在交叉口混合停等特性，機車疏解對汽車影響有關，就停等特性而言，若機車在停等 時，是靠於汽車的兩側，則疏解時機車一般會靠汽車兩旁疏解，較為穩定，若機車在停 等時是交雜汽車隊前後，則疏解時，機車易傾向於側向行駛，汽車間存有空間，促使其 它機車鑽入造成汽機車間的摩擦，降低疏解率，此外機車斜停時，常表示要轉彎或變換 車道或靠邊行，此種情況亦增加汽機車之甘擾，而降低疏解率，另機車在停等時越線停 車，造成違規提早起動，減少起動延滯，增加路口違規的流量。
貳、車輛穩定紓解間距
由於汽車在路口等候紓解時有依序停等與紓解的特性，使得停等之汽車車隊於路口 等候紓解時，若車道上只有小客車且紓解不受其它車流或行人干擾時，第一部停等車輛 之平均紓解間距大約在2.5 秒到3.5 秒之間，第二部停等車輛之平均紓解間距較第一部 停等車輛短，第三部停等車輛之平均紓解間距更短，到第四部或第五部車輛之後，平均 紓解間距趨向一穩定值(如圖2-2-3 所示)，此穩定之平均紓解間距稱為飽和間距。
紓解率
綠燈時間 圖2-2-2 純機車疏解示意圖
一、許添本(1980)實地調查在台北市交叉路口發現，車流於綠燈始亮紓解時，自等候線 第五部車輛以後開始漸趨穩定，其平均最小間距為1.7 秒。而左轉專用車道，其 紓解間距相差約0.35 秒。顏上堯（1986）則提出在混合車流中，小客車的紓解形 式與純汽車車流相似，但較小，機車的紓解約於12 秒左右達穩定，而汽車紓解亦 於12 秒時達穩定。
二、蔡輝昇、羅彬榮(1986)則提出車隊於第四部車輛後，亦或約在綠燈亮後第12 秒後，
其平均紓解間距開始接近平穩。另外，並試圖推導國內車隊紓解間距與紓解時間 之預測函數，以車隊最前面第一輛車停車位置正下方為參考線，利用「時間－平 均通過車輛數圖」與「時間－紓解時間圖」兩種分析方法，分別求算車流紓解穩 定間距與損失時間。而在其所研究的國內交叉路口車隊紓解時間與車隊間距之特 性分析中得出D=2.07n+4.42 的預測方程式，其中：D 為第n 輛車紓解所需之時 間；n：車輛等候紓解的順序，而由該方程式可得知，預測的車隊起動損失時間為 4.42 秒，平均每輛車之紓解間距為2.07 秒。
三、美國公路容量手冊(HCM，1995)認為在綠燈開始之後，停等車大約在第四部車輛紓 解之後就會達到一穩定之最高值，其穩定紓解間距約為2.0~2.2 秒。
Greenshields(1947) 探討交叉路口之車輛紓解間距，其發現車輛停等位置會影響 平均紓解間距，且以第一部車輛之紓解間距為最大，而隨停車輛停等位置後移逐 漸遞減，於第五部車輛後呈一穩定紓解間距，其穩定紓解間距為2.15 秒。
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停等車輛位置
圖2-2-3 車輛紓解示意圖
資料來源：台灣地區公路容量手冊（2001）
飽和間距，H 秒
等候車隊紓解間距︵秒︶
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四、王慶瑞(1982)利用實地攝影調查直行與左轉車輛進入交叉口之飽和流量情形，並將 車輛分為小客車、大客車、小貨車與大貨車，其分別於第九輛以後、第四輛以後、
第六輛以後以及第七輛以後達飽和流狀態，而平均紓解間距則分別為1.81 秒、
2.54 秒、1.97 秒與2.57 秒，均較歐美澳等國家小。
五、李承德(1997)指出公車在路口停等紓解的過程中，若前一輛車為小客車，則公車停 等位置在第五輛車後趨於穩定，紓解間距約為3.25 秒；若前一輛車亦為公車，則 公車停等位置在第四輛車後趨於穩定，紓解間距約為3.68 秒。
六、鄭鼎煜(2005)則是利用微觀分類跟車觀念，來描述交叉路口之車隊紓解行為，採取 觀察混合車流之方式，將車隊中車輛之間組合分為大車-大車、大車-小車、小車-大車與小車-小車四種跟車紓解間距型態，了解不同組合之跟車紓解特性，並進行 觀察不同跟車車種間紓解間距之差異性與分析車隊結構之穩定位置。其結果發現 不同車種組合之跟車紓解型態，對於車隊後續之紓解有顯著之影響關係，而大小 車組合車隊之穩定紓解位置介於車隊第六輛至第十輛之間，且一車隊剛開始不穩 定之車輛紓解間距，不管其車種為何，皆會隨其位置後移而慢慢的遞減達到穩定 狀況，呈現一倒數關係模式。
七、Tong et al.(2002)利用類神經網路模式來模擬車輛紓解間距，並將車輛分為四種 型式，第一種型式包含為小客車與計程車，第二種型式為小貨車，第三種為中貨 車與大貨車，第四種則為公車，其可得平均紓解間距分別為1.96 秒、2.24 秒、
2.74 秒與3.79 秒。
表2-2-1 穩定車輛紓解間距
作者 車種 穩定紓解間距（秒）
許添本（1980） 小客車 1.7
蔡輝昇、羅彬榮（1986） 小客車 2.07 美國公路容量手冊HCM 小客車 2.0～2.2 Greenshields（1947） 小客車 2.15
小客車 1.81
大客車 2.54
小貨車 1.97
大貨車 2.57
王慶瑞（1982）
左轉小客車 1.92 小車-公車 3.25 李承德（1997）
公車–公車 3.68 小客車、計程車 1.96
小貨車 2.24
中貨車、大貨車 2.74 Tong et al.（2002）
公車 3.79
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表2-2-2 國內車流紓解文獻比較
作者 目的 車流紓解分析方式 車種
許添本（1980） 在某一混合狀況下之飽和
流率模式 間距法 大小車、機車
王慶瑞（1982） 估計飽和流量及各種小客 車當量
間距法、三時段調 查法
大小客車、大 小貨車 蔡輝昇、羅彬榮
（1986）
建立車隊紓解間距與紓解
時間之預測函數 間距法 大小車
李承德（1997） 探討公車停靠對定時號誌
化路口容量之影響 間距法 大小車
蔣靜宜（2002） 機車飽和流量模式 固定時段法 機車
劉力銘（2004） 機車在混合車流下之紓解
模式 三時段調查法 機車
鄭鼎煜（2005） 大小車組合車隊紓解模式 間距法 大小車
参、車流紓解分析方式
從文獻回顧看來，針對交叉路口車流疏解過程分析的方法，主要可以分成四類來探 討，以下為各方法之理論定義：
一、間距法
屬於微觀法，此方法為測量飽和流率的基本方法，主要是於路口設定一基準線，於 綠燈時間計算車輛通過基準線的車間距，通常用於調查單一車道小汽車的疏解間距。
二、固定時段法
一般由綠燈亮起，取固定時段5 秒或6 秒，記錄車輛疏解數目。主要以一車道或路 口為衡量對象。在國外部份，英國以6 秒為準，而澳洲認為10 秒為準。至於機車分析，
一般取3秒則可。
三、三時段調查法
此方法為第二種方法的延伸，主要是將綠燈時間分為三階段。第一階段為起動階 段，此一時段內，包括了起動延滯；第二階段為飽和時段，此長度一直到車隊疏解時為 止；第三階段為其餘綠燈時段，亦為未飽和時段。
四、佔用道路面積比例法
由綠燈亮起取適當秒數為間隔，計算汽車佔用路面比例為疏解時間及距停止線距離 的關係。汽車主要是依跟車原理前進，而不同於機車有向前集中，向橫發展，所以車道 使用率一直保持穩定，而機車則急速驟減至路段水準。
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表2-2-3 車流疏解分析方法比較
機車 汽車 混合車流
間距法 ※ ○ ※
固定時段法 ○ ○ ○
三時段調查法 ○ ○ ○
佔用道路面積比例法 ※ ○ ※
※不適當 ○可行 資料來源：鄭鼎煜（2005）
肆、影響疏解之因素
影響飽和流率車輛紓解數量的原因可分為號誌控制、交通組成、道路條件及其他因 素等四大類。
一、號誌控制
號誌控制方面可分時制及時相兩方面來探討，所謂時制是號誌中有關時相、週期及 時段長短之設計規定，當週期長度相同時，綠燈時間越長，最大之紓解車輛數越多。而 所謂時相是指在同一週期中所分成之時段，用以指導各方向交通之行止，當在一個週期 中所分成之時相越多，則雖車輛之行進較有規律，但若實際之轉向車流不足，則可能會 浪費該時相之設計而降低該路口之紓解車輛數。
二、交通組成
主要分成車種及轉向比例來探討，當該路段之車種越複雜，尤其當大型車越多時，
其飽和紓解率越低。當路段中車輛轉向比例大，而無專用車道或專用時相時，則車輛間 所造成之干擾會增加，致降低紓解車輛數，此外當對向車道之轉向交通量極多且又無相 關措施加以配合時，則其對路口之飽和紓解車輛數亦有極大之影響。
三、道路因素
在道路條件方面可分車道數、車道寬及是否有專用車道來探討。當該研究路段之車
在道路條件方面可分車道數、車道寬及是否有專用車道來探討。當該研究路段之車