車輛紓解特性

紓解行為意指為綠燈期間內車輛離開交叉路口之過程，稱為車輛紓解。而紓 解率則定義為單位綠燈時間內之車輛紓解數。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 2.1 所示)，此穩定之平均紓解間距稱為飽和間距。

圖2.1 車輛紓解示意圖

資料來源：2001 年台灣地區公路容量手冊 1、車輛穩定紓解間距

許添本(民 69)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（民 75）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。

蔡輝昇、羅彬榮(民 75)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。

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。

Leong(1964)則認為第四部車輛起平均紓解間距開始接近平穩，其平均最小間距 為2.0 秒。Lee(1995)研究號誌化路口飽和容量與損失時間發現，平均最小間距為 1.91 秒，在理想情況下小於一般常見之紓解間距值(約 2.0 秒)。

Moussavi 與 Tarawneh(1990)探討不同停等位置之直行小客車紓解間距關 係，其發現車輛紓解間距會在第四部車輛以後呈現一穩定紓解情況，且當紓解間 距呈現上下小幅度變化之穩定情況時，即為最小紓解間距。

2、不同車種紓解特性

王慶瑞(民 71)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。

李承德(民 87)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。

鄭鼎煜(民 94)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。

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。

3、其他轉向車輛紓解特性

王慶瑞(民71)提出左轉車道小客車約於第五輛以後趨於穩定的飽和流率，其 平均車輛紓解間距為1.92秒。而張學孔(民71)依據右轉特性，以機率及等候理論 為基礎建立容量分析模式，包含：行人干擾下的右轉流動分析、快車道右轉飽和 流量分析、及紅燈右轉容量分析模式。其得到結果如下：右轉車道飽和流量為 1945/綠燈小時、對於直行加右轉車道，其平均間距為1.965秒，右轉車之直行當 量為1.14、及在右轉機車之直進車輛當量值為1.92~2.72，則推估飽和流量則在 5960~7480MCU/綠燈小時。

朱松偉(民83)則針對無衝突單左轉專用車道、雙左轉專用車道與左轉直行用 車道進行紓解特性飽和流率之相關研究，觀測並記錄等候線第五輛至最後一輛車 之每輛車的車距，並將重車與迴轉車列入考慮，針對六個路口設定直行車道與左

轉車道在不同跟車類型下(小客車與小客車、重車與小客車、小客車與重車、重 車與重車四種)觀測其紓解車距。其結果可得在單左轉專用車道部分，直行車道 純小客車與純重車之平均紓解間距分別為1.47秒與2.56秒；左轉專用車道純小客 車與純重車之平均紓解間距分別為1.68秒與3.24秒。而共用車道左轉車之臨界間 距、左轉車之平均跟車間距以及直行車之平均車間距分別為4.40秒、1.52秒以及 1.48秒。

曾平毅等人（民 95）探討於左轉時相保護下無衝突左轉停等車之紓解行為，

實際調查蒐集平均紓解車距（第四部車輛以後）、左轉速率、車道寬度、速限、

有效號誌週期時以及左轉運行區域等資料，並分析探討相關變數與紓解間距之相 關情形，可發現有以下之特性：第四部以後之平均紓解車距與左轉速率呈負相 關，第四部以後之平均紓解車距與縱向距離呈負相關，左轉速率與臨界左轉距離 及左轉切線距離和呈正相關，車道寬度與速限與其他變數間無顯著關係。另外發 現紓解間距大多隨著停等位置後移而逐漸下降，即紓解率逐漸提升，而標準差逐 漸減少之趨勢，說明了停等車紓解之穩定逐漸提升。而在多左轉車道方面，雙左 轉車道中內側車道之平均紓解車距大於外側車道，內側車道之紓解車距變異數小 於外側車道，在三左轉車道中平均紓解車距為內側車道大於中線車道大於外側車 道，而變異數為內側車道小於中線車道小於外側車道。

張瓊文等人(民 94)則初步探討衝突左轉停等車紓解之行為，以錄影觀察之方 法記錄衝突左轉車輛之行為與蒐集路口幾何資料，探討路口空間之使用、先行左 轉之現象、間距使用之行為以及在燈號轉換期間內能紓解之車數等層面之車流特 性，其提出衝突左轉車道之紓解率或每週期紓解車輛數主要受到路口幾何條件、

車流狀況與號誌控制之影響。另外，左轉駕駛人之臨界間距有隨對向直行車道數 之增加而增長之現象，對向僅一直行車道之臨界間距大約在 3.2-3.5 秒間，對向 有二行車道之臨界間距大約在 4.2-4.6 秒間；在燈號轉換期間能紓解之左轉車數 隨停止線道路口中央附近轉彎點之距離而變，在距離為27 公尺時，每一左轉道 大約紓解2.9 輛小車，距離增為 48 公尺時，則大約可紓解 5.5 輛小車。

4、機車紓解特性

而林豐博 (民 87)機車專用道等候車之紓解可分為三階段：第一階段，機車 在綠燈還未亮之前就開始加速，紓解率很快增加，並在綠燈始亮後6 秒左右達到 最高值；第二階段，紓解率急速下降至5 至 10 秒左右；最後第三階段中，紓解 率可能持續下降或達到一較穩定之值，同時，據此建立出三階段紓解率推估模式。

蔣靜宜(民 91)以固定時段調查法記錄機車紓解率，並繪製成累積曲線圖推估 飽合流率，可得知機車自綠燈開始至飽和時段結束之紓解情形。其研究結果顯示 機車路口紓解情形約可在綠燈始亮後6 秒達穩定紓解狀態，且車輛啟動損失時間 多為負值，得知車道寬度與飽和流量呈一線性之關係。

劉力銘(民 93)以錄影調查的方式所得之紓解情形為在綠燈始亮之後，短時間

利用牛頓力學方程式(Newtonian mechanical equations)導出紓解間距模式如下：

( 1)

dmax=當速度為Vq時所行駛之距離

表2.1 穩定車輛紓解間距 Tong et al.(2002)

公車 3.79

表2.2 國內車流紓解文獻比較(續)

作者 目的 紓解方式 車種

蔣靜宜(民 91) 機車飽和流量模式 固定時段法 機車 劉力銘(民 93) 機車在混合車流下之紓解

模式

三 時 段 調 查

法 機車

鄭鼎煜(民 94) 大小車組合車隊紓解模式 間距法 大車、小車 曾平毅、張瓊

文、陳文斌 (民 94)

無衝突左轉停等車之紓解

特性及估計車道之容量 間距法 大車、小車