車流時空圖

由輸出之資料檔案，可以歸納得出每一個TIMESLICE 裡的車輛資料，為了 能更清楚描繪車輛行為，將路段調整為800 公尺，事故位置設於 450 公尺處，模 擬時間調整為60 秒；圖 5-1 為基準情境 8-23(車隊規模 8 輛、車隊初速 130kph、

鄰近車道車流量 1300vph、預設車間距 8 公尺)之三維車流時空圖，顯示前十輛 AC 車輛之 X 座標、Y 座標與時間 Time 之關係；圖 5-2 為二維車流時空圖，顯 示前十輛AC 車輛之 X 座標與時間 Time 之關係。

圖5-1 基準情境 8-23 之三維車流時空圖

圖5-2 基準情境 8-23 之二維車流時空圖

從圖中可看出，進入事故區後，AC 車輛開始進行煞車行為，速度降低且車 與車間距逐漸拉開，因而出現反曲之線型；切線方向即為瞬時速度，速度之變化 乃因事故影響區之門檻值的不同而受到的控制。

在基準情境 8-23 中，A001、A002、A004 三輛車依序繞過事故點回到自動 車道，A003、A007 在事故車道上游停等一段時間後，尋找到變換車道的時機才 進行變換車道的動作再繞過事故點回到自動車道，A005、A006、A008、A010 則停等在事故點前；第二車隊出現在模擬時間 30 秒時，第二車隊的第一輛 AC 車輛A009 在其跟車緩衝區內直接進行變換車道的動作以順利通過事故點。

圖5-2 中，A004 在模擬時間 28 秒時回到自動車道，為了進行車隊重組的行 為，故加速前進以追上前車A002，約在路段 2000 公尺處逼近前車 A002；由圖 形中可看出線條A004 在模擬時間 28 杪後的斜率變大，便是因為 A004 加速的關 係。

圖5-3 情境 2-23 之三維車流時空圖

圖5-4 情境 2-23 之二維車流時空圖

5-3、5-4 分別為情境 2-23(車隊規模 2 輛、車隊初速 130kph、鄰近車道車流 量1300vph、預設車間距 8 公尺)之三維及二維的車流時空圖，以利觀察車隊規模 縮小為2 輛時之車流行為。在車隊規模縮小為 2 輛的情況下，模擬時間 60 秒內 只出現兩個車隊，由於車隊規模的縮小有利於AC 車輛進行變換車道的行為，因 此A001、A002、A003 不需停等便直接變換車道通過事故點，但在中流量 1300vph 的條件下，A004 無法取得變換車道的機會，故仍停等在事故點前。從圖形也可 看出A003 在 AC 車輛與一般車輛混合的車道進行跟車行為時，其車速減緩許多。

圖5-5 情境 10-23 之三維車流時空圖

圖5-6 情境 10-23 之二維車流時空圖

圖5-5、5-6 分別為情境 10-23(車隊規模 10 輛、車隊初速 130kph、鄰近車道 車流量1300vph、預設車間距 8 公尺)之三維及二維的車流時空圖，以利觀察車隊 規模擴大為10 輛時之車流行為。在車隊規模擴大為 10 輛的情況下，A001、A002、

A004 在跟車緩衝時便直接進行變換車道的動作切換至鄰近車道以通過事故點，

A003、A007 則在停等後找尋到變換車道的機會才進行變換車道的動作，A005、

A006、A008、A009 則停等在事故點前；第二車隊的第二輛 AC 車輛 A010 也是 在進行跟車緩衝時便尋找到變換車道的機會直接切換至鄰近車道。而通過事故點 後回到自動車道的AC 車輛們，也都加速以追上前車進行車隊重組的工作。

圖5-7 情境 8-22 之三維車流時空圖

圖5-8 情境 8-22 之二維車流時空圖

圖5-7、5-8 為情境 8-22 (車隊規模 8 輛、車隊初速 100kph、鄰近車道車流量 1300vph、預設車間距 8 公尺)之三維及二維的車流時空圖，以利觀察車隊初速減 緩至100kph 時之車流行為。在車隊初速減緩至 100kph 的情況下，A001、A004、

A009 在跟車緩衝時便直接進行變換車道的動作切換至鄰近車道以通過事故點，

A002、A005、A008 則在停等後找尋到變換車道的機會才進行變換車道的動作，

A003、A006、A007、A010 則停等在事故點前。

圖5-9 情境 8-24 之三維車流時空圖

圖5-10 情境 8-24 之二維車流時空圖

圖5-9、5-10 為情境 8-24(車隊規模 8 輛、車隊初速 160kph、鄰近車道車流 量1300vph、預設車間距 8 公尺)之三維及二維的車流時空圖，以利觀察車隊初速 提升至160kph 時之車流行為。在車隊初速提升至 160kph 的情況下，A001、A002、

A003、A005 較快擺脫鄰近車道後方一般車輛的壓迫，順利進行變換車道的動作，

A004、A008 則在停等後找尋到變換車道的機會才進行變換車道的動作，A006、

A007、A009、A010 則停等在事故點前。

圖5-11 情境 8-20 之三維車流時空圖

圖5-12 情境 8-20 之二維車流時空圖

圖5-11、5-12 為情境 8-20(車隊規模 8 輛、車隊初速 130kph、鄰近車道車流 量800vph、預設車間距 8 公尺)之三維及二維的車流時空圖，以利觀察鄰近車道 車流量減少至 800vph 時之車流行為。在鄰近車道車流量減少至 800vph 的情況 下，所有的車輛都在跟車緩衝或是短暫的停等後即可變換車道，這也顯現出象徵 道路密度的鄰近車道車流量之變化，對於整體車流行為的表現影響最為顯著，此 點也與我們的預期相符。

圖5-13 情境 8-26 之三維車流時空圖

圖5-14 情境 8-26 之二維車流時空圖

圖5-13、5-14 為情境 8-26(車隊模 8 輛、車隊初速 130kph、鄰近車道車流量 1800vph、預設車間距 8 公尺)之三維及二維的車流時空圖，以利觀察鄰近車道車 流量增加至 1800vph 時之車流行為。在鄰近車道車流量增加至 1800vph 的情況 下，AC 車輛僅有 A001、A002 及第二車隊之 A009 可尋隙變換車道通過事故點，

由於受到鄰近車道高車流量的壓迫影響，大部分的AC 車輛在事故發生後，皆停 等在事故點前以尋求變換車道的機會。

圖5-15 基準情境 8-23 人為操縱車輛之二維車流時空圖

圖5-15 為基準情境 8-23 前 10 輛人為操縱車輛在模擬時間 30 秒內之 X-t 圖，

由圖中可看出一般車輛M001 到 M010 的速度變化。由圖形可看出，MC 車輛的 速度變化，主要決定於跟車行為的控制邏輯，跟車行為之控制來自於車間距的縮 放，來作加減速，車間距也會受到由自動車道變換過來之AC 車輛而改變。垂直 切面所截出之間距則為瞬時的車間距。

圖5-15 中，由於 AC 車輛與 MC 車輛的速度差異拉開了與 M001 的距離，

故 A001、A002 變換車道後對於 M001 並無顯著影響，但 M002、M004、M006 則除了受到前方MC 車輛的影響外，也分別受到變換車道的 A004、A003、A007 之影響而產生減速的行為。

圖5-16 情境 8-20 人為操縱車輛之二維車流時空圖

圖5-16 為基準情境 8-20 前 10 輛人為操縱車輛在模擬時間 30 秒內之 X-t 圖，

與情境 8-23 相比為較低流量(800vph)的情境，因此每台 MC 車輛產生之間隔較 大。由於 MC 車輛之間距較大，在模擬時間 15 秒內，AC 車輛變換至鄰近車道 後，其前後車間距的變化較不容易影響後方MC 車輛速度之變化；但低流量之情 境利於AC 車輛變換至一般車道，故在模擬時間 15 秒後，後方 MC 車輛較易受 到前方變換車道過來之AC 車輛的壓迫而減速行駛。

圖5-16 中，M002 產生後，由於與前車 M001 間距過大，故以大於 M001 車 速之速度前進，之後又受到A004 變換至一般車道之影響而減速。同理，M004、

M005 一開始由於與前車間距過大而加速前進，但卻又受到變換車道過來之 A003、A005 影響而減速行駛。

圖5-17 情境 8-26 人為操縱車輛之二維車流時空圖

圖5-17 為基準情境 8-26 前 10 輛人為操縱車輛在模擬時間 30 秒內之 X-t 圖，

與情境8-23 相比為較高流量(1800vph)的情境，因此每台 MC 車輛產生之間隔較 小，不利於AC 車輛變換車道，因此 MC 車輛之前後車間距較不容易變動，在系 統模擬的控制邏輯下較不容易改變其跟車行為，故與前兩種情境相比，反倒是以 較穩定之車流狀態運作。

第六章 結論與建議

本研究主要設計一套針對事故發生時，能夠運用在事故車流下的自動車輛控 制邏輯，第三章為控制邏輯的基礎架構，第四章則為將概念寫進程式的過程，大 半的時間不斷調整模式、修正程式，才能得到第五章情境分析之結果，進而得到 最後的結論。