VD 旅行時間推估模式

台灣國道高速公路上的 VD，由於儀器上的問題，流量偵測無法守恆，用於 計算旅行時間不適合使用流量、密度計算因此本研究採用最基本的時間、速度與 距離的關係，建置 VD 旅行時間歷史資料庫。

由 3.2 節所提及之 VD 資料分析可知，VD 也會出現資料遺失或偵測器故障等 問題，因此使用速度計算旅行時間前，必須先將缺失的速度資料進行填補，才可 進行 VD 旅行時間歷史資料之計算。計算步驟如下所示：

1. 資料填補：將缺少速度資料的時階，以空間內插方式填補。

2. 旅行時間推估：計算方程式同方程式(5)，如下所示：

2 / ) ( _{u d}

DL v v

tt x



  (5)

所偵測之平均速度。

為迄點

所偵測之平均速度。

為起點 其中

VD VD

d u

v v

重複步驟 1 及步驟 2 即可計算出當日各路段旅行時間，依照步驟 1 進行資料 插補，若與 3.2 節使用相同範例，國道一號 2012 年 7 月 20 日南下，102.600 公 里處至 0.990 公里處，上午 0:00 至下午 2:00，VD 所蒐集之速度資料為例，則速 度經資料填補後的結果，以速度-時空圖所表示，結果如圖 4-3。

4.4 小結

在本研究中，旅行時間歷史資料庫為預測的資料來源，因此必須建置一個完 整的旅行時間歷史資料庫，透過 k-NN 法提供給即時資料進行比對。本研究的旅 行時間歷史資料庫範圍，以 2012 年 1 月~7 月研究範圍內的 VD 及 AVI 資料作為 歷史資料，並透過第本章節所提出之旅行時間推估模式及填補方式，分別建立 VD 及 AVI 的資料庫，計算出所有星期五的旅行時間歷史資料，共計有 30 週。

第五章 旅行時間預測模式

本研究以台灣國道高速公路台中-台北交流道為預測範圍，建置一個旅行時 間預測模式，目的在於提供用路人旅行時間資訊，增進交通管理及時間管理的目 的。

對於偵測器資料的選用，本研究選擇 VD 以及 AVI 偵測器，其原因在於 VD 能進行即時資料蒐集，AVI 應用於旅行時間推估的準確性較高，且佈設距離較 ETC 短，較貼近系統交流道。兩種偵測器皆須要克服其本身的問題，如 VD 資料 時常出現遺漏、偵測器故障等情況。AVI 偵測器有辨識正確率、辨識率、資料遺 漏等狀況，皆是本研究要克服的困難點。

本章節依據預測過程，可將整個模式建構過程分成兩個部分。透過第四章建 立旅行時間歷史資料庫做為比對資料，使得即時交通資料可與歷史資料進行比較，

因此本章節第一個部分是(1)使用 VD -KNN 比較法來進行比較，尋找與歷史資料 庫中最相近的資料，用最相近之歷史資料作為預測資料，(2)接著以計算比對出 來的 k 筆旅行時間延遲加總。模式依照構建的流程，可由下流程圖 5-1 表示：

VD k-NN 預測模式

預測結果參數(日 期、時階)

VD 資料

VD旅行時間歷 史資料庫建置

AVI旅行時間歷 史資料庫建置

對應結果參數的AVI 旅行時間歷史資料，

或與VD歷史資料融 合。

k筆資料，計算 旅行時間延遲加

總

AVI 資料

第5.1節

第5.2節

將k個旅行時間 平均作為預測結

果

圖 5-1 預測模式流程