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國
立
交
通
大
學
交通運輸研究所
碩
士
論
文
高速鐵路對臺灣交通可及性的影響
Measuring Accessibility Evaluation of Taiwan’s High
Speed Railway
研 究 生：楊家欣
指導教授：馮正民 教授
張瓊文 教授
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高速鐵路對臺灣交通可及性的影響
Measuring Accessibility Evaluation of Taiwan’s High Speed Railway
研 究 生：楊家欣 Student：Jia-Shin Yang
指導教授：馮正民教授 Advisor：Dr. Cheng-Min Feng
張瓊文教授 Dr.Chiung-Wen Chang
國 立 交 通 大 學
交通運輸研究所
碩 士 論 文
A Thesis
Submitted to Institute of Traffic and Transportation College of Management
National Chiao Tung University in partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master
in
Traffic and Transportation June 2012
Taipei, Taiwan, Republic of China
i
高速鐵路對臺灣交通可及性的影響
學生：楊家欣 指導教授：馮正民 教授 張瓊文 教授國立交通大學交通運輸研究所碩士班
摘 要
臺灣高鐵在民國 96 年通車以來，對臺灣本島整體的城際運輸影響甚鉅，由於 快速便捷的特性導致整個國內的城際運輸市場的結構有相當大的轉變。臺灣高鐵通車不 過數年，過去的研究多半著重於高速鐵路對其它城際運具的影響以及高速鐵路的營運策 略等，較少探討交通可及性變化的議題，故本研究乃藉由社會經濟及城際旅運特性等資 料之收集分析，研析高鐵對各縣市所帶來的影響。 本研究主要是經由回顧文獻中對於可及性的相關研究，研提本研究適用之交通可及 性指標，即採用重力模式，以各區就業人口為吸引變數，旅行時間為阻抗變數，人口數 與旅次數分別為區內及城際旅行時間之加權值，估計各區交通可及性指標，並利用無母 數檢定確認高鐵通車前後，對於交通可及性之增益。另根據都市城際運輸系統服務，利 用集群分析，探討不同類別都市之可及性特徵。最後利用居住人口、產業人口、土地使 用及可及性等指標變數建立可及性與產業關聯模式，以探討可及性與各項社經變數的關 係。 經以臺灣本島 17 個分區，高速鐵路、台鐵、國道客運、私人小汽車共 4 項城際運 具城際起訖旅次，及各區社會經濟特性計算交通可及性指標結果發現，以南臺北可及性 最高、北臺北居次、其後依序為高雄市、臺中市，這些都市也都是各區域的中心都市。 高鐵通車後，整體的交通可及性皆有提升，達 28%以上；其中衛星城市的交通可及性增 益更是明顯，如苗栗、南投、彰化等之可及性增益，皆達 40%以上。但以相對可及性來 看，最大值（南臺北 0.0997）約為最小值（臺東 0.0113）14 倍，顯示各地可及性落差還 是相當大。此外，根據本研究所建立之關聯模式顯示，前一年期交通可及性的提升對於 地區居住人口確有正向的影響。 關鍵字：高速鐵路、交通可及性、無母數檢定、集群分析i
Measuring Accessibility Evaluation of Taiwan’s High Speed Railway
student
： Jia-Shin Yang
Advisors：Dr.Cheng-Min Feng
Dr.Chiung-Wen ChangInstitute of Traffic and Transportation
National Chiao Tung University
ABSTRACT
From 2007, Taiwan High Speed Railway (THSR) has been run for several years. THSR has taken a huge impact on the whole transportation market because it is more convenient and faster than the other inter-city transportation modes. From the literature review, we could know that most of the studies on high speed railway were the impacts on other transportation modes and the management policies on THSR, and seldom look into the measurement and change of the traffic accessibility. Therefore the goal of this study focuses to discuss the impact on each region from THSR.
Based on literature review, this study proposed a moderate traffic accessibility index with gravity model and using the Employed Residence and the travel time to be the valuables, and the trips and population of each district to be the rating of travel time of the inter-city and intra-city . From social-economic development model we could know that traffic accessibility is related to population and employment in industry and commerce. So from the covariance to find out the moderate transportation index first. Secondly, used nonparametric method to test the addition of transportation accessibility after high-speed railway running. And, used cluster analysis to group the district by the existing transportation modes in each city to find out what is the key factor to different transportation accessibility besides high-speed railway. Finally, use the population, Employment Population, land use and traffic accessibility to establish the relative model to discuss the relationship between the traffic accessibility and social economic variables.
The result shows that the most high accessibility is in south of Taipei and then north of Taipei, Kaohsiung city, Taichung city. However these cities are the center of the each region. Moreover the whole of accessibility gain is over than 28%, and some satellite counties are in better accessibility gain. Like Miaoli County, Nantou County, Changhua County, the accessibility gains of these countries are more than 40%. But the relative accessibility shows that the largest accessibility is south of Taipei (0.0997) and the smallest is Taitung County (0.0113), in other words, it means the difference of accessibility in each district is huge. Besides, according the relative model, the promotion of traffic accessibility in the past year will take the population in.
ii
誌 謝
經過兩年來的煎熬終於完成人生中最挑戰的事情，會進入交通相關科系完全就是誤 打誤撞進來的呀!!!要感謝的人太多太多了，首先要感謝我的父母親把我生的頭好壯壯， 感謝馮老師跟瓊文學姊的指導，研究所一起同甘共苦的夥伴們。謝謝所辦一哥王先生在 學校要一直被煩著課業上的大大小小事，回家還要跟我一起倒垃圾!謝謝 vivi 的無時無 刻一直催，不然我的論文都不知道會拖到什麼時候才會完成；還有跟我去日本玩的韋穎、 彎彎、小萱、51、熊跟仙女姊姊，我想這輩子不會再有這麼珍貴難忘的回憶了!謝謝昶 律大大還有歐弟大大…的相機，你們兩個真的是交研專屬的攝影師;謝謝毛毛的體貼，總 是會帶很多美食來跟大家分享；謝謝 Iris 這個小而美的隊長帶領我們走過殘酷的實務風 暴；謝謝德坤你這個奇怪的外國人，總是會在重要的時刻聽到你給我的加油打氣，等我 自由了以後，我一定會去馬來西亞讓你招待；Susanna、Rosa、Suyun 你們的中文真的很 好啦，每次看到你們打打鬧鬧我就很開心。還有小楊跟亞曼，該怎麼說呢?我也不知道 要怎麼說，哈哈哈感謝你們這兩年來的照顧啦。 除了交研所的夥伴們以外，最感謝的就是美麗又溫柔的愛拉，只要一通電話，我的 苦悶與煩惱傾瀉殆盡；小橘跟小明你們兩個總在莫名其妙的時刻不經意的捎來消息，每 次聊天讓我又驚又喜;謝謝拔跟美，在你們身上看到了為未來奮鬥的認真，讓我在研究所 的兩年時間得以堅持努力下去；謝謝解跟麻，你們不時地就會在 msn 上看到我又再問生 物的問題了，臺北的小孩太認真了，楊老師不努力不行，被 fire 了我就要吃空氣。就算 經過了很久，偶爾還是會想起你們的身影，每當論文很煎熬的時候，想到你們各自在不 同的地方努力著，我就更有動力堅持下去了。 當然還有一些雜七雜八不知道哪裡出現的人默默在幫助著我支持著我，就像是我的 日文啟蒙之師陳薏仁先生，每次回高雄跟你聊天真的好精采唷!!!還有隨 call 隨到的周 利三，雖然我老是愛把情緒發在你身上，但你也知道只是開開玩笑的嘛，還是要乖乖跟 我吃飯看電影唷~ 這只是本小小的論文，但是在我的人生中卻是一道高不可攀的藩籬，我很努力的跨 過了、越過了，因為腳底下踩的是眾人給的加油與打氣。我相信這不是結束只是永遠的 關卡 1-1，爾後的高牆只會一道比一道更高，而我的人生也不會因為眼前的阻礙而停頓， 就像瑪莉歐吃了蘑菇會長大，吃了花會射子彈，勇往直前不回頭。iii
目錄
中文摘要 ... i
英文摘要 ... ii
誌謝 ... iii
目錄 ... iv
表目錄 ... v
圖目錄 ... iv
第一章、緒論 ... 1
1.1 研究背景與動機 ... 1 1.2 研究目的 ... 4 1.3 研究範疇 ... 5 1.4 研究流程 ... 10第二章、文獻回顧 ... 13
2.1 交通可及性衡量指標 ... 13 2.2 高速鐵路對交通可及性的影響 ... 19 2.3 小結 ... 20第三章、交通可及性指標之建立與分析方法 ... 21
3.1 研究架構 ... 21 3.2 交通可及性指標之建立 ... 24 3.3 交通可及性之相關分析方法 ... 27第四章、實證研究 ... 35
4.1 資料蒐集與分析 ... 35 4.2 城際旅次資料分析 ... 45 4.3 交通可及性指標選取 ... 51 4.4 產業關聯模式分析 ... 55 4.5 各縣市之交通可及性分析 ... 56 4.6 討論 ... 59 4.6.1 可及性增益 ... 59 4.6.2 各類都市未來發展 ... 62第五章、結論與建議 ... 66
5.1 結論 ... 66 5.2 建議 ... 68參考文獻 ... 69
附錄一：交通分區編碼表 ... 73
附錄二：接駁時間 ... 75
附錄三：私人小汽車旅行時間 ... 84
附錄四：鄉鎮市區居住人口數 ... 99
iv
圖目錄
圖 1-1 城際運具選擇比例 ... 2
圖 1-2 城際運輸旅次長度界定 ... 5
圖 1-3 城際運具平均旅次長度 ... 6
圖 1-4 研究空間範疇示意圖 ... 7
圖 1-5 研究流程 ... 10
圖 2-1 區位觀點建立的可及性指標演進過程 ... 17
圖 3-1 研究架構 ... 23
圖 3-2 文獻回顧法的分析步驟 ... 27
圖 3-3 無母數統計方法 ... 31
圖 4-1 民國 94 年至 99 年間各分區的居住人口數 ... 35
圖 4-2 民國 94 年至 99 年間各分區的就業人口數 ... 36
圖 4-3 民國 94 年各分區土地使用狀況 ... 36
圖 4-4 民國 96 年各分區土地使用狀況 ... 37
圖 4-5 民國 99 年各分區土地使用狀況 ... 37
圖 4-6 民國 95 年工商業普查 ... 37
圖 4-7 各年各分區工業人口比例 ... 38
圖 4-8 各年各分區服務業人口比例 ... 38
圖 4-9 各縣市機車登記數 ... 39
圖 4-10 各縣市汽車登記數 ... 40
圖 4-11 現況分析流程... 45
圖 4-12 社經發展模組分派模式架構圖 ... 53
圖 4-13 絕對可及性 ... 57
圖 4-14 相對可及性 ... 58
圖 4-15 各運具之相對可及性 ... 58
圖 4-16 中心度與可及性之比較 ... 63
圖 4-17 相對可及性按群組排序 ... 63
v
表目錄
表 1-1 北臺北及南臺北的行政區 ... 8
表 1-2 各分區運具選擇場站 ... 9
表 1-3 臺灣本島地方生活圈中心車站 ... 9
表 1-4 樣本資料內容 ... 12
表 2-1 學者對可及性的定義表 ... 14
表 3-1 可及性指標變數下標說明 ... 24
表 3-2 推估之可及性指標公式 ... 26
表 4-1 各縣市可使用的城際運具集合 ... 39
表 4-2 集群分析結果 ... 40
表 4-3 民國 94 年城際運輸旅次推估 ... 42
表 4-4 民國 96 年城際運輸旅次推估 ... 43
表 4-5 民國 99 年城際運輸旅次推估 ... 44
表 4-6 旅次起訖表 ... 46
表 4-7 平常日臺灣各縣市的旅次活動吸引力、產生力及中心度 ... 47
表 4-8 假日臺灣各縣市的旅次活動吸引力、產生力及中心度 ... 47
表 4-9 平常日旅次吸引分析結果 ... 48
表 4-10 假日旅次吸引分析結果 ... 49
表 4-11 平常日旅次產生分析結果 ... 49
表 4-12 假日旅次產生分析結果 ... 50
表 4-13 臺灣本島六大區域生活圈之中心縣市 ... 50
表 4-14 民國 94 年交通可及性指標計算結果 ... 51
表 4-15 民國 96 年交通可及性指標計算結果 ... 52
表 4-16 絕對交通可及性指標與社會經濟變數之相關係數 ... 54
表 4-17 民國 99 年交通可及性指標與社會經濟變數之相關係數 ... 55
表 4-18 絕對交通可及性之符號等級檢定 ... 59
表 4-19 符號等級檢定表 ... 60
表 4-20 交通可及性增益 ... 61
表 4-21 交通可及性增益分析 ... 62
表 4-22 分類變數的 ANOVA 分析 ... 64
1
第一章、緒論
本章將說明本研究之研究背景與動機、研究目的、研究對象、時間與空間、研究流 程與內容。1.1 研究背景與動機
隨著全球的經濟發展與進步，臺灣工商業發達，重大交通建設可以說是國家經濟發 展的命脈，加以企業及民眾的經濟實力提升，對運輸系統的要求不再是以往單純的起迄 點之間的運送，並對運輸系統的服務水準其要求逐漸提高。過去臺灣高鐵尚未通車營運 前，主要是仰賴航空、傳統鐵路及公路作為城際間的主要運輸系統，根據交通部統計資 料，民國 95 年陸上大眾運輸客運人數為 15 億 6018 萬人次（平均每日 427 萬人次），其 中台鐵占 10.8%、公路客運占 64.6%，高速公路收費站通行車輛數為 5 億 7471 萬輛次， 而國內航空客運人數為 1736 萬人次，占整體城際運輸的 1.1%。根據統計資料發現，臺 灣民眾在城際運輸旅次中，對公路運輸系統的需求較高，由於公路所能提供的容量有限， 每逢假日高速公路便會出現壅塞的現象。為紓緩交通壅塞的窘境，臺灣地區大量推動公 路建設，包括拓寬中山高速公路、第二高速公路之建設、東西向快速道路及都會區環線 系統等（鄭啟瑞，2003）。此外，世界各國先進在高速鐵路成功發展下，如日本的新幹 線、法國國鐵的超高速鐵路 TGV（Train a Grande Vitesse）、德國高鐵 ICE（Inter CityExpress）、英國高鐵 IC125、IC225，讓臺灣南北運輸走廊再添生機。 航空運輸雖有其服務快速及易行高之特性，但其可及性低，是其最大之致命傷，反 觀鐵路運輸、公路運輸可及性較高但其旅行時間卻相對加長。因此速度與品質兼顧的城 際高速運輸系統便成為近年來各國發展中長程大眾運輸系統的另一種選擇。（行政院經 濟建設委員會，2002）。一般而言，距離在 300~600 公里間之兩點，為高速鐵路系統之 適用範圍，故對臺灣而言，高速鐵路有其發展之必要性。 臺灣高速鐵路位於臺灣人口最密集的西部走廊之高速鐵路系統，於臺北、板橋、桃 園、新竹、臺中、嘉義、臺南及高雄設有停靠站點，路線全長 345 公里。於民國 96 年 1 月 5 日通車後，逐漸成為臺灣西部重要的長途運輸工具之一，亦為臺灣軌道工業指標。 目前每日南北向班次為依尖離峰各有 123、125、135、140 或 146 班次，每日客運量約 10 萬人次，且累積載客量已突破 1 億人次。臺灣高鐵擁有高運輸能力、高速、準時、安 全、安定、的特性，由於臺灣地狹人稠及運輸需求不斷增加，再加以民眾的經濟能力提 升，對交通運輸的服務水準及時間價值的重要性也隨之提高，因此在高速鐵路建設完成 後，除了為各車站地區帶來相當的人潮外，也加速了高鐵車站周邊土地的開發建設。尤 甚者，藉由高速鐵路的服務，臺北到高雄的旅行時間縮短至 90 分鐘，使得原本臺灣西 部北中南三大都會區的形態，逐漸融合成一巨型的都會帶，政府更提出打造臺灣一日生 活圈的願景，發展高速鐵路讓原本舟車勞頓的旅程變的迅速便捷。 但也因為高速鐵路迅速便捷的特性，臺灣高鐵的通車營運也對既有的城際運輸服務 產生巨大的衝擊，尤以航空業者遭受到的打擊最深。國內線航空公司面對臺灣高鐵的通 車競爭，如專家預期評估：西部航線營運狀況每況愈下，甚至較短程距離之航線已被高 鐵取代，國內航線業者紛紛退出市場，而距離較長的北高航線則紛紛以減班、推出降價 優惠及聯營措施面對迎面而來的挑戰（洪翠蘭，2008）。其他像是屏東機場因高鐵通車 後，僅提供臺北－屏東間的航線其載客率過低，在今年（2011）九月停止營運。目前臺 灣本島國內航線中西部走廊僅剩臺北、臺中、高雄三地對飛，航班數更是遽減。而台鐵
2 營運多年，具有安全性較高、搭乘方便且有穩定客源的優點，但台鐵車種複雜，有些路 線並無全面雙線通車，且台鐵的誤點率一向多為人詬病，再加上現今乘客對於時間價值 的重視度提高，且鐵路車票每逢周末假日一票難求，其路線與服務班次不及國道客運， 使得傳統鐵路也遇到營運上的瓶頸。除此之外，國道客運因道路容量趨近飽和，又加上 國人私有運具的使用逐年增加，更導致道路系統不勝負荷（賴仁傑，2005）。如圖 1-1 所示，私人小汽車在城際運具選擇比例中是最高的，其次為台鐵、國道客運、高鐵，而 航空幾乎退出臺灣本島的城際運輸市場。 圖 1-1 城際運具選擇比例 資料來源：運研所（民 100）。 然而新的運輸服務加入市場對既有存在的運輸系統勢必產生衝擊，也會對各地區來 往的旅次結構產生改變。建構高速鐵路有利於提升國家社會的經濟永續發展。除此之外， 對於整體運輸環境的可及性改善及提高都市城際間的關聯度也有相當大的助益。從過去 的文獻中發現，專家學者常利用可及性做為交通運輸路網的評估指標及量測目標空間的 潛在活動機會。就可及性的觀點看來，若增加一新的運輸服務，且此運輸服務若相對地 較現有的運輸服務要來的好，勢必會提高整體的交通可及性，但提高了交通可及性對各 區域的衝擊又是如何就不得而知了。有可能會造成原本較為繁榮的都市更加繁榮，因為 該地的交通可及性提高後，導致越來越多人口遷入，提高了城鄉差距。另一方面，也有 可能讓一些原本附屬於核心都市周邊的衛星城市茁壯，讓原本居住在核心都市願意搬遷 至近郊，用交通成本換取居住成本，提高了衛星城市的居住人口密度，也因此創造了當 的更多的就業機會。於此，本研究引入可及性的概念，探討臺灣高鐵營運通車後對臺灣 整體生活圈的影響轉變。 就可及性的觀點看來，旅次量的增加或是旅行時間的縮短是有利於城市間的交互活 動。相對地，在時間價值的觀念提升後，民眾願意用更多的金錢成本換取時間及服務， 在旅行成本的增加及運輸服務市場型態的改變之下，城際旅次所付出的代價與之前相較 為何？本研究將以可及性的觀點來探討臺灣在高鐵通車營運後，所產生的城際旅次行為 是否有助益於各縣市間的活動程度。並探討高鐵營運對整體臺灣生活圈型態的改變，讓 政府爾後規劃發展新建設計畫藉以評估。而過去的研究，大部分以單一運具進行研究， 鮮少以整體的運輸市場作為研究對象，故在此研究中，藉由討論在不同的運具中臺灣本 島各鄉鎮市區的平均旅行時間，並以縣市等級為單位建立大眾運輸可及性指標及私人運 具指標，藉以了解高鐵通車後，各縣市的交通可及性差異，並討論除了高鐵之外，造成 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 高鐵 台鐵 國道客運 小汽車 單 位 ： % 民國94年 民國96年 民國99年
3
各縣市交通可及性差異的主要關鍵因素為何，最後藉由研究結果探討在不同的交通基礎 之下，各縣市應如何改善交通可及性。
4
1.2 研究目的
在普遍認知下，從交通可及性的觀點看來，增加一個較既有的運輸服務來的好的運 輸系統勢必會提升整體的交通可及性，但除此之外，在整體交通可及性的提升下，各城 市之間的往來關係有何變化，變化為何更是值得關心的議題。就如前述所說，在整體交 通可及性提升下，原本的核心都市具有相對優勢，因為交通是一個城市發展的命脈，對 外的網路越便捷，自然就會容易吸引人口、產業、投資進駐。但反過來說，當一個城市 所擁有的價值過高，居住成本已不堪負荷時，會有人口外移的現象，造成核心都市周圍 的衛星城市茁壯，逐漸擴大形成一個生活圈。臺北市就是一個經典的例子，因居住在臺 北市中心的成本過高，導致居住人口外移至新北市中心（中永和一帶）或是新北市的郊 區（林口等），以交通成本換取居住成本，一樣可以完成就業活動。所以對一個都市來 說，交通可及性的提升是必要的，因為它會造成都市的繁榮，順帶提升周圍新興城市的 發展。於此，本研究的主要目的如下： （1）如何從綜合運具及城際運輸的觀點建構交通可及性指標：因航空運輸班次過少且 使用率過低，在本研究中並不討論。故在本研究中討論的城際運具有高鐵、台鐵、 國道客運、私人小汽車等四項。除此之外，使用者在作城際運輸決策時若使用大 眾運輸系統會有兩階段的考量，首先會考慮Ａ站點到Ｂ站點的旅行成本（票價、 乘車時間、班次……等），再者會考慮從自家到Ａ站點的接駁成本（接駁運具的有 無、時間、接駁車的班次、停車費……等）；若是一般使用私人小汽車者僅考慮起 迄點間的旅行成本（開車時間、疲累程度、過路費、油費……等）。 （2）交通可及性指標所代表的社會經濟意義為何：建構出指標後，如何確認這是一個 可被使用且具代表性的交通可及性指標是相當重要的問題，所選用的交通可及性 指標除了用來解釋城市的交通可及性之外，是否可以反映出居住人口、就業人口 的變化等社會經濟意義，並用以解釋各城市在高鐵通車後其經濟型態與交互關 係。 （3）高鐵通車後臺灣本島的交通可及性增益程度為何：臺灣高鐵通車後勢必會提高臺 灣本島的交通可及性，尤以西部走廊受惠甚多。但高鐵所帶來的交通可及性增益 是否有達到預期目標？對東部走廊上的縣市所造成的影響為何？是否有助益東部 居民到西部城市的活動？ （4）哪些城際運具是造成各縣市交通可及性差異的關鍵因素：除了臺灣高鐵之外，有 哪些城際運具是造成各縣市交通可及性差異的關鍵因素？台鐵在東部走廊上尚未 全面電氣化，且站點較少，對號列車幾乎站站皆停。除此之外，東部走廊也沒有 完善的高速公路系統，國道客運的班次及路線遠不及西部走廊，這些是否造成東 部縣市的交通可及性可能低落的關鍵因素，都是本研究值得探討的問題。 （5）高鐵營運造成的影響是增強主要都市的吸引效果還是衛星城市的替代效果：在高 鐵通車之後，中央政府在去年進行行政區域改制的政策，除了原本的臺北市之外， 將原本為直轄市的高雄市與高雄縣合併，並將臺中市與臺中縣合併、臺南市與臺 南縣合併，升格為直轄市，原本的臺北縣也直接升等為新北市，合稱為五都。象 徵著在高鐵通車之後，這些被升級後的縣市居住人口密度提高，但其它縣市的狀 況又是如何。5
1.3 研究範疇
本節將針對研究對象、研究空間範疇、研究時間範疇個別說明。 1.3.1 研究對象 本研究之研究對象主要討論城際運具對交通可及性的影響，又因高速鐵路通車之後， 對各分區所產生的衝擊影響為何，在此節中將會針對城際運輸及高速鐵路說明。 （1）城際運輸 根據交通部運輸研究所(以下簡稱運研所)（2005）定義：本島城際運輸旅次系 統主要場站平均間距約在 33～40 公里間。其中，20 公里以下的小汽車旅次占生 活圈旅次的 70%，50 公里以上僅佔不到 1%。故就旅次長度而言，本研究原則性 設定以 20 公里以下為都會旅次，20 公里以上為城際旅次，並以 50 公里、150 公 里分別為短程與中程、中程與長程旅次的分界長度，如圖 1-2 所示。 圖 1-2 城際運輸旅次長度界定 資料來源：運研所（2005）。 在民國 96 年臺灣高鐵尚未通車營運前，主要的城際運輸工具可分為航空、台 鐵、國道客運、私有小汽車行駛省道、私有小汽車行駛國道等這幾種方式，其中 在平日的城際運輸旅次主要以小汽車比例最多占 74.6%，其次為台鐵占 11.17%、 國道客運占 10.95%，最後是航空占 3.28%。在民國 96 年臺灣高鐵通車營運後，城 際運輸市場中，在公共運具組成比，航空系統明顯萎縮，以客運人次來看，目前 之組成比為公路客運 54.51%、台鐵 41.25%、航空 4.24%；以延人公里來看，目前 之組成比為公路客運 43.45%、台鐵 43.69%、航空 12.86%（資料來源：運研所， 2006）。在高鐵通車營運後，高鐵在長程的城際運輸旅次扮演著舉足輕重的角色， 反觀其他運具的平均旅次長度多以中、短程為主，在城際運輸市場中可以看出各 自占有固定的市場，如圖 1-3 所示，國道客運的平均旅次長度又比台鐵與私人小 汽車要來的長，推斷可能是因為公路的可及性較高，且營運業者眾多，班次密集 且路線獨立的特性。 本研究將針對臺灣本島現有的城際運具討論，由於國內航空市場趨弱，日漸 式微，主要著重在離島與本島的往來，在本研究中並不加入討論，故本研究所討 論之城際運具有高鐵、台鐵（自強號）、國道客運（國光客運）與私人小汽車等四 項運具。從圖 1-1 中可以看出高鐵在民國 96 年進入城際運輸市場後，其它運具的 選擇比例並未有明顯的降低，使用私人小汽車為最多，約有 80%左右，再來為台 鐵、國道客運，最後是高鐵。與圖 1-3 相互比較，可以知道國內的城際運輸旅次 行為多以小汽車的中短程旅次為主，可以推斷臺灣本島是以核心都市為中心延伸 70 公里形成各自的生活圈，在此生活圈內的鄉鎮市區往來多以私人小汽車為主要6 運具，或搭乘台鐵來往生活圈內各鄉鎮市區，再轉搭區內的接駁運具，如：公車、 計程車等。 圖 1-3 城際運具平均旅次長度 資料來源：運研所（民 100）。 （2）高速鐵路： 高速鐵路有著快速且安全的特性，因此在歐洲及日本之發展經驗皆認為高速 鐵路有助於區域間的整合，而對國家的經濟發展有相當正面的影響。然而各國之 地理條線及社會經濟背景有所差異，導致各國發展高速鐵路的經驗不盡相同。雖 然各大區域整合後可帶來不少的經濟效益，但若是想單靠高速鐵路系統達成各大 區域整合是不可能的（黃麟淇，民 93）。 然而新的運輸服務加入市場對既有存在的運輸系統勢必產生衝擊，也會對各 地區來往的旅次結構產生改變。高鐵營運後，不論是長程或短程運輸，對於各種 運輸工具均產生極大之需求移轉情形。在長程運輸下，以航空業的影響最大（移 轉 61.94%），以國道巴士之衝擊最小（移轉 26.41%）；在短程運輸下，由於票價差 距較小，因此在旅時間節省的誘因下，台鐵自強號與國道巴士約分別移轉 55.57% 與 45.35%（邵靜瑜，民 95）。 高鐵營運後，對台鐵的長程運輸造成極大的衝擊，因此，台鐵當局應積極整 合其業務，嘗試與其他大眾運具（如：高鐵、捷運系統…等）相整合，並汰換其 老舊車廂，提供更舒適與完善的乘車環境與服務，創造更大的效益。此外，近幾 年，台鐵已積極開發「都會鐵路捷運化」服務，在鐵路沿線的都會區內增設通勤 車站，並增加通勤電車的班次，提供都會區與週邊城鎮更便利的運輸服務，未來 亦可與各都會區的捷運系統相結合，逐漸轉型成為具捷運功能的都會區鐵路運輸 系統。 0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 高鐵 台鐵 國道客運 小汽車 單 位 ： 公 里 民國94年 民國96年 民國99年
7 由於現階段國道客運巴士已具有低票價的優勢，使其所面臨的衝擊較小。因 此，客運業者應積極提供更多差異化的服務。此外，由於旅客在選擇運具時，除 了考量運具本身的票價、行車時間、接駁服務…等服務屬性水準外，亦對平均行 車肇事率等情況相當重視，且平均而言，國道巴士的行車肇事率均高於其他既有 運具，因此其業者應針對此部分作改善，以吸引更多客源。 高速鐵路的營運蜼然縮短了城鄉距離，也擴大居民的生活圈，但因為營運初 期，在安全及票務系統上均頻傳負面新聞，間接降低旅客的搭乘意願，因此高鐵 應積極加強其行車安全，改善服務水準，以提升乘客對其的信賴度。此外，由於 臺灣高鐵的站區多位於郊區，因此聯外交通的便利性較為不足，且於研究中發現， 若高鐵的聯外交通便利性提高時，將會吸引更多乘客，因此高鐵當局應積極開發 其轉乘接駁服務，改善站區動態規劃。 1.3.2 研究空間範疇 本研究著重於臺灣本島的可及性研究，故金門、馬祖、澎湖等離島縣市不在本研究 的討論範圍內。經臺灣行政區域改制後，目前臺灣本島有 5 個直轄市（臺北市、新北市、 臺中市、臺南市、高雄市）、11 個縣（桃園、新竹、苗栗、彰化、南投、雲林、嘉義、 屏東、宜蘭、花蓮、臺東等）、3 個市(基隆市、新竹市、嘉義市)。 圖 1-4 研究空間範疇示意圖 資料來源：運研所（民 100） 本研究首先將此行政區域劃分配合運研所城際運輸研究計畫（2011）將之重新分類， 在本研究中有 17 個主要分區，分別為基隆、臺北、桃園、新竹、苗栗、臺中、彰化、 南投、雲林、嘉義、新營、臺南、高雄、屏東、宜蘭、花蓮、臺東等 17 個主要分區， 如圖 1-4 所示。原則上與現今臺灣行政區域劃分並無太大的差異，其中基隆為一獨立行
8 政區無法歸屬於鄰近行政面積較大的縣市，而新竹市、嘉義市則併入新竹縣、嘉義縣一 起討論，，以便於研究的進行。除此之外，像是綠島、蘭嶼、小琉球分屬於臺東縣與屏 東縣所管轄，但本研究旨在討論臺灣本島的交通可及性，故此三個行政區不列入本研究 的討論範圍。而新營原本在運研所的計畫中是單獨一個分區，在本研究中考慮到地理及 行政特性，將之歸屬於臺南分區合併討論。而臺北市被新北市的行政區域所環繞，且臺 灣高鐵也有在板橋區設站，考慮此項特性故在本研究中將整個大臺北地區劃分為北臺北 及南臺北，兩直轄市中的行政區較靠近臺北車站則歸屬為北臺北，較靠近板橋車站的行 政區則歸屬為南臺北，如表 1-1 所示。 綜合以上所結，本研究將臺灣本島畫分為 17 個分區，分別為基隆、北臺北、南臺 北、桃園、新竹、苗栗、臺中、彰化、南投、雲林、嘉義、臺南、高雄、屏東、宜蘭、 花蓮及臺東等。 表 1-1 北臺北及南臺北的行政區
北臺北
南臺北
三重區、永和區、蘆洲區、汐止區、 淡水區、瑞芳區、深坑區、石碇區、 坪林區、三芝區、石門區、平溪區、 雙溪區、貢寮區、金山區、萬里區 及臺北市各區（松山區、信義區、 大安區、中山區、中正區、大同區、 萬華區、文山區、南港區、內湖區、 士林區、北投區） 板橋區、中和區、新莊區、新店區、 土城區、樹林區、鶯歌區、三峽區、 五股區、泰山區、林口區、八里區、 烏來區 1.3.3 研究時間範疇 臺灣興建高速鐵路的提議始於 1980 年代，主要是為了解決日益增加的城際運輸需 求而提出，1990 年經行政院核定「臺灣南北高速鐵路建設計畫」，臺灣高速鐵路的籌建 進入執行階段。當時規劃於六年內完成，但是由於經費來源及採用的系統規格等前置作 業的時間過長，使得興建工程遲至 1999 年才正式啟動，而辦理方式也由原本的政府逐 年編列預算改為民間投資參與。 1999 年動工後，原本預定於 2005 年 10 月 31 日完工通車，但由於機電、號誌工程 與試車進度大幅落後，通車時程因此延後一年。2006 年 10 月時又因獨立驗證報告未能 及時完成而再次延後，直到交通部於 12 月 24 日核准其通車。2007 年 1 月 5 日通車並進 行試營運，2 月 1 日開始正式營運，營運區間為板橋站—左營站；臺北站—板橋站路段 因工程延誤，於 2007 年 3 月 2 日才正式納入營運區間。 本研究利用運研所推估之城際運輸旅次做為基礎研究資料，報告中分別提出民國 94 年與民國 96 年的城際旅次推估表，恰好適用於本研究。以民國 94、96 年的城際旅次推 估表來計算高鐵通通車前、後各分區的可及性值，並以此可及性值作為本研究的基礎架 構，並進行深入研究探討。 1.3.4 小結 本研究首先將臺灣本島切割成 17 個分區，再將這 17 個分區切割，以鄉鎮市區為小 格（附錄一）。，計算各縣市的抵達可及性，以運研所民國 96 年出版之城際運輸觀察展9 望分析研究，作為主要研究資料。將計算在不同的城際運具下各縣市的可及性，主要針 對高鐵通車營運前後做可及性的差異分析。計算可及性時，起迄點的選擇是相當重要的， 鑒於將臺灣本島切割成 17 個分區，每個分區依舊過大，故起點的選擇是以各分區內的 鄉鎮市區公所做為起點，計算不同運具的可及性時，選擇以該鄉鎮市區公所最接近的場 站為目標運具場站。就高鐵而言，因目前高鐵通車以來只設有十個站點，故各分區的目 標場站如表 1-2 所示。國道客運則以國光客運為代表，一樣是選擇最近的場站做為目標 場站。 表 1-2 各分區運具選擇場站 分 區 基 隆 北 臺 北 南 臺 北 桃 園 新 竹 苗栗 臺 中 彰 化 南 投 雲 林 嘉 義 臺 南 高 雄 屏 東 宜 蘭 花 蓮 臺 東 高 鐵 車 站 臺 北 站 臺 北 站 板 橋 站 桃 園 站 新 竹 站 新 竹 站 臺 中 站 臺 中 站 臺 中 站 臺 中 站 嘉 義 站 嘉 義 站 臺 南 站 左 營 站 左 營 站 臺 北 站 臺 中 站 左 營 站 國 光 客 運 站 基 隆 站 臺 北 轉 運 站 板 橋 站 桃 園 站 新 竹 站 苗栗 站 中 港 轉 運 站 彰 化 站 南 投 站 西 螺 站 嘉 義 站 臺 南 站 高 雄 站 屏 東 站 宜 蘭 站 - 臺 東 站 因台鐵車種煩雜，本研究旨在討論城際運輸，故以自強號為研究對象，選擇各分區 之年載客量最高的車站作為目標車站，如表 1-3 所示。而私人小汽車並沒有轉乘的問題， 為直接點到點的運輸，故討論小汽車的可及性時，是以鄉鎮市區為起點，以各縣市政府 為迄點直接進行旅行時間的估測。 表 1-3 臺灣本島地方生活圈中心車站 分區 目標車站 年載客量（人） 分區 目標車站 年載客量（人） 基隆 基隆車站 2,956,314 雲林 斗六車站 2249613 北臺北 臺北車站 23,668,518 嘉義 嘉義車站 3574334.5 南臺北 板橋車站 6,932,677 臺南 臺南車站 8164863.5 桃園 桃園車站 11,109,101 高雄 高雄車站 7707319.50 新竹 新竹車站 6,854,413 屏東 屏東車站 3,532,006 苗栗 苗栗車站 2157229.50 臺東 臺東車站 1373604.00 臺中 臺中車站 8354128.50 花蓮 花蓮車站 4276318.5 南投 集集車站 136,306 宜蘭 羅東車站 2058304.5 彰化 彰化車站 4754762 資料來源：交通部臺灣鐵路管理局(2011)
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1.4 研究流程
本研究之作業流程設計如圖 1-5 所示，分項說明如下： 圖 1-5 研究流程 1. 研究問題界定 本研究針對高速鐵路車後對臺灣本島交通可及性的影響進行分析探討，如何從 綜合運具及城際運輸的觀點來建構交通可及性指標、交通可及性所代表的社會經濟 意義為何、高鐵通車後臺灣本島的交通可及性增益程度為何、又哪些城際運具是造 成交通可及性高低的關鍵因素、高速鐵路所造成的影響是增強核心都市的吸引效果 還是衛星城市的替代效果，以上皆為本研究主要討論的課題。 2. 確定研究範疇 本研究以臺灣各鄉鎮市區為基本單位，並以縣市等級畫分為 17 個分區，計算 各分區的不同運具所需的平均旅行時間為交通可及性的阻抗因子，以就業人口數為 吸引力變數，再考量起迄旅次推估量，以不同的運具加權方式及可及性衡量方式建 立數個交通可及性指標，再於實證研究進行指標校估，選用本研究適合之交通可及 研究問題界定 確定研究範疇 相關文獻回顧與評析 研究設計 樣本資料蒐集 實證研究 交通可及性分析 政策設計與分析 結論與建議11 性指標。本研究中會估算兩年的交通可及性值，分別為民國 94 年及民國 96 年，個 別考慮高速鐵路（民國 94 年高鐵尚未通車，故計算民國 94 年的交通可及性時，高 速鐵路的運具可及性為 0）、台鐵（自強號）、國道客運（國光客運）、私人小汽車等， 透過加權後得到各分區的總交通可及性。 3. 相關文獻與評析 本研究主要蒐集國內外可及性與高速鐵路相關的文獻作為研究之參考基礎，在 可及性的文獻方面，主要回顧了可及性的定義、組成因子、衡量方式，藉以了解如 何達到本研究的研究目的來建構交通可及性指標。在高速鐵路的文獻方面，因臺灣 高速鐵路通車不過數年，國內的研究主要著重在高速鐵路的營運及對既有的城際運 輸市場所產生的衝擊等，對地方區域的影響研究僅少數，反觀國外，像是日本、歐 洲，高速鐵路行之有年，有較多的研究討論高速鐵路對地方區域的發展影響。藉由 文獻回顧可以歸納整理出高速鐵路對交通可及性所產生的影響，並因為交通可及性 的改變造成對地方區域發展的影響為何。 4. 研究設計 本研究主要利用文獻回顧找出評估交通可及性時常用的變數，透過不同的可及 性衡量方式及加權方式得到總交通可及性指標，再利用線性迴歸討論各指標對居住 人口、產業人口、土地使用等變數，進行指標校估，選出最佳交通可及性指標。 5. 樣本資料蒐集 本研究之樣本資料蒐集可分三部分說明：資料來源、樣本單位、資料內容。 （1）資料來源： 本研究以運研所「國家永續發展之城際運輸系統需求之研究」（運研所，2006） 為主之相關文獻，蒐集本研究實證分析所需之資料。 （2）樣本單元： 本研究將臺灣本島切分成 17 個大分區，以縣市等級為單位，考慮到討論交通 可及性時，以縣市等級為單位的分區面積依舊太大，難以訂定中心點位置，為了力 求精確，故將 17 個大分區內的鄉鎮市區視為小分區，並以鄉鎮市區公所為各小區 的起點中心，迄點則為各運具場站或各大分區之縣市政府（私人小汽車），以縮減 研究誤差。 （3）資料內容： 各樣本單完內包含該分區之各項統計資料，大致上可分為人口、產業、交通、 土地使用四個部門，各部門之詳細內容如表 1-4 所示。其中，二、三級產業及業人 口資料為政府統計推估之抽查資料，並非人口普查資料。
12 表 1-4 樣本資料內容 部門別 詳細資料 資料來源 人口部門 各鄉鎮市區之居住人口 行政院主計處 產業部門 各縣市之二級產業及業人口 各縣市之三級產業及業人口 行政院主計處 交通部門 各縣市之城際運具集合 各運具之旅行時間 各運具之路線、班表 各運具之起訖推估旅次量 各運具網站，再經由本 研究歸納整理 土地使用部門 各縣市之土地使用狀況 內政部營建署 6. 實證研究 本研究考慮以地方發展各部門間的因果關係，以線性迴歸校估交通可及性指標， 進行各項檢定並討論交通可及性與居住人口、產業人口的關係。除此之外，利用校 估出之最適交通可及性指標針對各分區討論在高速鐵路通車前後，絕對可及性及相 對可及性的變化。 7. 交通可及性分析 經由校估後之最適交通可及性指標，利用無母數統計方法來檢測高速鐵路通車 前後，臺灣本島整體的交通可及性是否有顯著增益，而增益量為何。 8. 政策設計與分析 根據交通可及性的分析結果，可了解高速鐵路對地方區域所造成的影響，並經 由集群分析得出除了高速鐵路外，哪些城際運具也是造成交通可及性高低的關鍵因 素。經由研究分析結果可針對交通可及性較低的區域提出改善策略。 9. 結論與建議 根據研究究結果以了解高速鐵路對交通可及性的影響，並針對本研究所囿限提 出改善建議，以利後續研究。
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第二章、文獻回顧
本章文獻回顧主要回顧交通可及性衡量指標及高速鐵路對交通可及性影響之相關 文獻，交通可及性衡量指標又可分為可及性指標的定義、關鍵因素與特性、衡量方式等 三類。2.1 交通可及性衡量指標
可及性的概念常用在交通運輸評估、都市及地理資訊的管理規劃等領域，對政策的 裁定者而言，是一項相當容易清楚明白的評估工具，其具有以下四項特點：（1）可及性 的應用越來越被廣泛接受，且在理論假設上越來越接近實際操作狀況（2）可及性是一 項易於了解的工具（3）可及性的模式架構可以跟著研究主題的不同而有所區別（4）可 以引進人類行為做為可及性的關鍵因子，以建構交通及都市發展模式（J. G. Koenig, 1980）。但有時可能會因為未針對研究主題給予可及性適當的定義及適用的指標時，導 致研究結果的錯誤及濫用。實際上，對可及性下一明白的定義及建構可操作的指標是相 當困難及複雜的，舉例來說，像是在討論土地使用及交通運輸的基礎設施議題時，常會 利用路網的壅塞程度及平均旅行時間做為可及性的衡量指標，這樣簡單且易量測的方法 對決策來說是相當容易明瞭的，但對整體來說，確有強大的理論障礙。 2.1.1 可及性指標之定義 可及性的概念可以從至 1920 年的區位理論與地區經濟計畫講起（翁維泰，2010）， 可及性應用在很多不同的領域，在不同的應用層面有不同的解釋意義，像是從兩點之間 的距離、旅行時間、一般化成本等因子皆常做為可及性指標的解釋變數。早期可及性的 概念主要是探討兩個主體間的關聯性，Stewart（1948）認為可及性是用來解釋人類活動 與距離的關係，Hansen（1959）認為可及性是用來解釋兩地之間的互動關係及潛在機會， Ingram（1971）某一區域內之特定地點與其他區域各點間的相連接程度，Vickerma. Rw （1974）認為可及性可以反映出運輸路網的特性，Dalvi 和 Martin（1976）認為可及性 是在討論該地區透過交通運輸系統在土地使用活動的容易程度，Burns（1979）認為可 及性是用來描述個體是否要選擇參與活動的一項指標，Ben-Akiva 和 Lerman（1979）認 為可及性是用來評估交通運輸系統或土地使用所帶來的益處。綜合以上所述，可及性的 觀點在於強調土地使用及交通運輸系統的結合，個體參與活動時點移動的容易程度。然 而，可及性的概念不斷的在轉變，陳佐瑲（2000）與許惠雯（2003）對於各學者在可及 性的定義有完整的收集，於表 2.1 所示。然而在使用可及性作為分析工具時，應注意滿 足下列要求：（1）理論基礎（2）易於解釋（3）資料取得的容易程度（4）在社會經濟 評估上的可用性。 Batty(2009)將可及性的定義分成了三類，第一類為個體到最近的公共設施的服務機 會，其重點是某一點到另一點的距離，這多用在公共設施在空間上的設置點選擇上，如 表 2-1 所提及 Shimbel、Gattenberg、Muraco,W A.等人的定義；第二類為從一地點至其 它地方距離的總合即為一地點的不可及性，如表 2.1 提及 Ingram、Baxteretal、Dalvi 等 人的定義，這類的可及性定義發展在 1950 到 1960 年代之間；第三類的定義則發展在 近 20 年左右，認為可能存在或可能不存在的連結，就是可及性的測量，這種定義就更 加的抽象化，如表 2-1 所提及 Wachs& Koenig、Burns 等人的定義。14 表 2-1 學者對可及性的定義表 學者（年代） 定義 Stewart（1948） 人類活動與距離的關係 Zipf（1950） 為達到目的所花費的最少努力。 Shimbel（1953） 指兩地間路網距離之連結程度。 Hasen（1959） 交互活動的潛在機會，亦即反應活動吸引變數在空間 上的差異。 Gattenberg（1960） 克服空間距離困難之程度。 Ingram（1971） 某一區域內之特定點與其他區域各點間的連接程度。 Muraco, W A. （1972） 無論由直接的連結或旅行時間與最小成本的觀點來 看，可及性暗喻著相對距離的遠近。 Stopher（1974） 受旅次產生地區的土地發展程度所影響的旅次產生密 度。 Vickerma. Rw（1974） 運輸路網的特性。 Baxteretal（1975） 指某一分區到其他分區的平均距離。 Dalvi（1976） 藉由使用特定的交通系統自某地到達任一土地使用活 動的便利程度。 Wachs&Koenig（1976） 指一地之交通網路及都市活動的機會。 Leonlardi,G. （1978） 人們藉由運輸或土地使用活動所獲得之消費者剩餘或 淨利益。 Ben-Akiva&Lerman（1979） 在不同的替選方案中，個體將選擇某一旅運使其效用 最大，將此最大用地役為個體的可及性。 Buens（1979） 個人參與不同活動的自由度。 Richardson&yong（1982） 空間上兩區藉運輸系統實質相連且相互移動的程度。 藍武王（1981） 某地至各地區的便捷程度。 陳榮明（1985） 為達到區位活動機會之目的，藉由運輸系統提供的服 務，以克服空間阻抗因素。 林啟聖（1988） 某地區住戶於運輸系統供給的條件下，至它區活動機 會時，克服空間阻力的情形。 許巧鶯、謝幼屏（1993） 個體參與活動獲得的滿足程度。 Weber（1994） 衡量變動中路網對特定地點區位條件改變之重要性指 標。 呂紹霖（1994） 在一地區中居民在目前現有路網供給條件下，能克服 空間阻力而願意從事活動的難易程度。 Niemeier（1996） 一組替選方案之效用總和。 資料來源：翁維泰（2010） 2.1.2 可及性指標之關鍵因素與特性 可及性的組成因子會依照對可及性的定義不同及實際上在測量可及性指標時所選 用的變數不同而有所改變，Karst 及 Bert（2004）提出在做可及性分析時，可及性指標 必須包含以下四大類組成因子，而這四大因子彼此互相牽連： （1） 土地使用
15 在土地使用組成因子中包括每個迄點的空間活動散佈機會的供給量，像是就業、 購物、醫療、社經活動等行為，以及起點對這些活動的需求，然而在供給面受到 資源限制的前提之下，供需兩者的拉鋸對抗會逐漸平衡。 （2） 交通運輸 個體從起點使用運具抵達迄點的效用為此部分因子的主要概念，除了特定運具的 選擇之外，旅行時間（含候車及停車時間）、旅行成本（含固定成本及變動成本）、 舒適度（信賴度及安全性等）等皆是考量因素。 （3） 時間因素 個體的參與活動行為會受到時間的影響，在一天中不同的時間對當事者來說皆有 不同的感受。 （4） 個體行為 此部分組成因子包含個人需求（取決於年紀、收入、教育程度等）、能力（取決 於生理狀況、旅行模式等）及機會（取決於收入、旅行預算、教育程度等），這 些特質會影響個人對運輸模式的進入容易程度（像是是否有車可以開或是會不會 開車等），以及空間散步的機會是否容易取得。 土地使用因子說明了活動的散佈情形，影響旅次需求（交通運輸因子）極深，並且 會受到時間的限制及受限於個體行為，所以說這四大組成要素是環環相扣，密不可分的。 另一方面，不同的個體行需求及限制會產生不同的時間成本及移動的可及程度。然而可 及性並非單方面地受到四大組成要素的影響而變動，兩者之間存在著回饋機制，也就是 說當可及性變動的時候，四大因子也會跟著改變。假設當可及性做為區位因子解釋當地 居民及產業與外地活動之間的相互關係時，進而會影響旅次需求、社會經濟的潛在發展 以及活動實現所需要的時間。 Burt（1979）and Koenig（1980）認為可及性主要是由運輸元素（或稱為阻抗因子） 以及行為元素（或稱為吸引因子）兩大因子決定，阻抗因子主要表達在空間中移動的難 易程度，取決於運輸系統提供服務的質與量，相關的變數有旅行時間、成本、距離等， 而吸引因子主要是反映各種行為的量以及在空間分佈的狀況。Handy et al （1997）認為 可及性指標主要取決於潛在目的地的空間分佈、到達目的地的難易程度、以及在目的地 從是行為之強度大小、量的多寡與特性。 在衡量可及性時，對象與目的的確認是相當重要的，可及性的衡量會因為處理不同 的研究對象與目的而所選取的變數不同，其所代表的可及性定義也不盡相同。 2.1.3 可及性指標之衡量方式 根據以上文獻回顧對可及性的定義，可以知道在探討不同的議題時，可及性的定義 也會不一樣，而所考慮的因素卻大同小異，必須盡量全盤考慮上述四大組成要素，然而 在實際上應用時，因受限於資料收集等因素，往往在可及性指標的建構上通常只會專注 在某一個要素上，在過去的研究中，多從以下四大觀點著手建立適用的可及性指標（Karst、 Bert, 2004）。
16 （1）設施觀點
由設施觀點著手建立可及性指標，旨在分析交通運輸工具的績效表現及服務 水準，常用的指標像是路網的壅塞程度（DETR, 2000）及平均旅行時間（AVV,
2000），。這類的指標多用在傳統的交通運輸規劃上，像是在歐洲（Ypma, 2000）
及美國（e.g. see Ewing, 1993）的交通運輸研究中，多有使用這類的可及性指標做 為交通運輸規劃的評估工具。這一類的指標的優點在於資料取得方便及有淺顯易 懂的解釋能力，能夠讓決策者迅速明瞭研究結果。但是它並未考慮土地使用因子 及時間環境的限制，也忽略了個人行為特質，這樣的可及性結果並不能完全代表 整體路網的實際情況。舉例來說，Linneker 與 Spence（1992）發現雖然英國內陸 的一般化進入成本很高，但未必該地區就有較低的可及性，結果顯示最高的進入 成本地區最擁有最大的就業機會，從區位活動的觀點來看，可及性未必會是最低。 （2）區位觀點 區位觀點是從巨觀的角度來描述空間上散佈的活動量與潛在的活動發展關係， 舉例來說，像是估算三十分鐘內可到達的範圍裡所提供的就業活動量，就是屬於 區位觀點所建立的一項可及性指標。然而，較複雜的區位觀點所建立的可及性指 標還會加入活動量的供需限制，探討兩者之間的平衡關係。此類的指標多用在都 市規劃及地理資訊的研究上。像是常見的重力模式（Stewart, 1947、Hansen, 1959、 Ingram, 1971、Vickerman, 1974），即是用來測量其他地區到目標地區完成活動的潛 在機會（如式 2-1），其中，Ai為對所有的 j 區來說，i 區所提供的潛在機會活動量 D 的可及性，Cij為 j 區到 i 區的一般化成本，β 為一般化成本的敏感度係數，若 β 越大表示在考慮該區的可及性時，一般化成本影響的比例越大。可以從公式中發 現可及性會因為目標地區所提供的機會活動量（就業人口數、及學旅次等）增加 而增加，但也會因兩地的距離增加而降低可及性。在區位觀點中，除了考慮運具 所提供的服務水準（行車速度、旅行時間等）之外，並將起迄點間的距離及目標 地活動供給平衡關係納入考慮，故是一項被廣泛使用的可及性衡量指標。 β 式(2-1) 一般來說，重力模式可以拆成兩部分來看，分別為吸引力變數及阻抗力變數， 在上式中，i 區所提供的潛在機會活動量 D 即是屬於吸引力變數，而一般化成本 Cij屬於阻抗力變數。重力模式除了上述的表現方式之外，也有像是用乘冪、高斯、 對數的模式來呈現，普遍來說，上式的乘冪模式較被普遍接受使用（Handy and Niemeier, 1997）。 （3）個體觀點 從個體觀點建構的可及性指標是在分析個體在時間限制下所能參與的活動量， 像是 Hagerstrand（1970）測量個體在空間及時間上的限制（像是受到運具的平均 速度、時間、活動範圍等限制）所能進行的活動。空間-時間的概念在理論上有其 優點存在，他能夠滿足理論上的限制並加入除了區外概念以外的變數，像是個體 的社會經濟特質等（Kwan, 1998），但可惜的是當討論到空間活動的潛在機會時， 並無法從個體觀點來探討活動量的供需平衡關係。雖專家學者近年來對個體觀點 在旅運者行為研究（Bhat and Koppelman, 1999; Ettema, Timmermans, 1997）中感到 興趣，但在這方面鮮少有研究文獻發表（Miller, 1991; Dijst, Vidakovic, 1997; Kwan,
17 1998），可能是因為涉及個體資料的取得不易，且模式的建立必須要有強大的資料 量，除此之外，個體資料如何轉換成總體的可及性意涵也是一件相當困難的工作。 （4）效用觀點 為滿足相同的需求，每個旅運者所選擇的運具不同，會帶來不同的效用，然 而效用觀點旨在分析人們參與空間散佈的活動後所產生的經濟效益，及不同運具 之間在滿足各體相同的需求下所帶來的效用差異，此觀點多使用在經濟研究方面 的議題。過去以效用為基礎發展的可及性指標能夠滿足大部分的理論基礎要求， 但未能將時間限制納入考量，而 Miller（1999）將參與活動的時間有效性作為效用 函數的變數之一，這樣愈到的一個問題是雖將時間限制引入模式做為變數，但會 提高資料蒐集的困難度及複雜度。一般來說，效用模式的研究結果較難普遍地被 清楚的解釋及應用，但它的可用性卻是遠超過其他三個基礎所建立的模式，因為 從效用觀點建立的可及性模式可以看出經由土地使用及運輸政策的實行後，其目 標地區可及性的改變，除此之外，也可透過此模式的建立看出使用者的效用增益。 由於可及性的概念相當抽象，針對不同的研究主題須選取適當的可及性定義，故各 個研究所使用的可及性指標皆不相同，近來常用的模式有空間阻力、重力模式、累積機 會模式等，圖 2-4 描述區位觀點的所建立的可及性指標演進歷程。 圖 2-1 區位觀點建立的可及性指標演進過程 資料來源：鍾雲傑（2000） 可及性指標的建立基礎最早可以追溯至 20 世紀初由 Stewart（1948）的理論，如式 2-2 所示。式中 ANi為 i 區的關聯數量，dij為目標地區中的 i 點到 j 點的距離，然而有不 分的學者認為這樣的可及性指標過於簡略，且缺乏目標地 i、ｊ兩者資料的一致性且理 論基礎不足，無法完整的表達可及性的意義及應用在實際狀況上（Vickerma.RW, 1974）。 ANi = max dij 式(2-2) 在 1953 年，Shimbel 克服了上式的缺失，避免只有一個參考點作為依據，而是考慮 目標區 i 點對外連結的所有地區，將 i 到 j 區的距離（dij）加總做為 i 區的可及性值（Si），
18 如式 2-3 所示。 式(2-3) 但式 2-3 依舊只是被當作理論基礎尚未被完整建立模式，從這個指標來看，分區網 路大小決定了該區的可及性的關鍵，所以對路網結構的範圍相當敏感，故此有另一派學 者認為應該用平均可及性的概念，如此一來差異過大的分區影響就會被稀釋掉，故用平 均可及性的概念會是一個較可被接受的做法。但這存在著另一個問題是，照可及性普遍 的定義來說，應該是可及性越高的地區表示越容易進入（抵達）該地區完成目標活動， 但從式 2-3 來看卻並非如此（從式 2-3 可以發現，Si越高代表 i 區的可及性越低，因為 從各起點 j 抵達迄點 i 的距離越長表示需要花越久的旅行時間，也就是說進入 i 區越困 難）。 從 1953 年到 1959 年期間，部分學者將重力模式的觀念引進可及性指標（式 2-4 及 式 2-5），以起迄點間的距離（dij）作為阻抗因子，k 是考慮距離影響可及性程度的一項 常數，aij為起迄點間的相對可及性，Ai為 i 區的平均可及性。這樣的做法讓距離這項變 數對可及性並非只存在線性關係，可以因 i、j 兩點間的距離對兩者來往的重要性做權重 的調整，保留相當大的空間討論距離與可及性的關聯性，此類的模式即屬於空間阻力模 式，近來空間阻力模式還有乘冪、指數、多項式等函數型態。 式(2-4) 式(2-5) Hansen（1959）認為可及性即是交互活動的潛在機會，亦即反應活動吸引變數在空 間上的差異，依據定義所建立的可及性指標如式 2-6 所示。Ai為 i 區的潛在發展機會， Wj 為活動機會（如就業人口數、就醫人數、土地使用活動量等）的權重，f(Cij)為 i、j 兩點間的阻抗函數。可以從式中發現，Hansen 將可及性拆分成兩大部分，一是提高可及 性的吸引力函數，另一則為降低吸引力的阻抗函數，透過加權後得出目標地區的可及性 值。 式(2-6) Ingram（1971）認為使用重力模式會因阻抗函數增加導致可及性下降太快，故建議 將可及性指標利用高斯函數來表達，如式 2-7 所示。Aij 為 i 點到 j 點的相對可及性，dij 為目標地區中的 i 點到 j 點的距離，v 是對距離的一項調整參數。 式(2-7) Davidson（1977）認為在討論區域的可及性時，應該先把可及性拆分成區內可及性 及區間可及性兩個部分（式 2-8），且按照使用者選擇的運具不同分別建立可及性指標， 最後再按搭乘比例做為權重加總，這樣才是一個完整的可及性指標。式 2-8 中的 XI i為
19 區內可及性，XＴ i為搭乘大眾運輸的區間可及性，X Ｃ i為使用私人運具的區間可及性，γ 為搭乘大眾運輸的比例。Shen（1988）認為 Hansen 模式（式 2-6）並無法反映出實際上 空間散佈的機會需求量，認為應該要加入目標地區尋求活動機會的數量，也就是所謂的 潛在活動機會。 γ γ 式(2-8) Song（1996）引入了累積機會型式的概念，計算某一點在固定的旅行成本（一般化 成本）所構成的範圍限制下，潛在的機會數目，簡單來說就是一定的範圍內機會量的總 數。由於累積機會型式簡單明瞭且計算容易，近年來常被使用，但缺乏方向性與旅行成 本的界定不易的缺點，如式 2-9 所示（翁維泰，1999）。其中 Ai表示 i 點的可及性，E 表示研究範圍內的所有機會，Ej表示 j 點的機會數量，rij<r 表示由 i 點到 j 點的旅行成本 小於 r 的限制，以此衡量方法 Ai越大則表示 i 地點的可及性會越大。 式(2-9)
2.2 高速鐵路對交通可及性的影響
軌道系統在整體運輸服務系統中是相當重要的，而且在社會經濟發展中占有不可或 缺的一席之地，過去國外的文獻中多探討軌道系統在經濟永續方面的聯結，像是 Ruhl （1991）提供了一套財務管理系統去改善歐洲鐵路相對於其他運具的競爭優勢；Blum et al.（1992）在研究中討論歐洲高速鐵路面臨的挑戰及可發展的機會；Bharill 與 Rangaraj （2008）比較了印度當地的高速鐵路及其他運具的營收管理模式有何差異之處。然而近 年來，專家學者對高速鐵路的研究多投入在成本及營運路網的最佳化設計，像是 Jeong et al.（2007）提出歐洲軌道貨運可利用軸輻式路網運送；Kreutzberger（2008）測試軌道系 統與其他運具的複合式運輸的成效。然而較少研究在探討軌道系統的路網新增對社會經 濟及都市發展所帶來的影響。 因臺灣高速鐵路的營運不過短短數年，國內對於高速鐵路的研究多對其營運模式及 對其他運具產生的衝擊較有深入的討論，像是卓坤賦（2005）利用 SWOT 討論國道客 運業者在臺灣高鐵通車後，應採取的具體應對策略；魏明谷（2005）利用 SWOT 以彰 化地區為例，得出臺灣高鐵具體的營運目標及策略方案；楊明宗（2006）將高鐵顧客群 分為返鄉及休憩旅次，建立二元羅吉特模式，將此兩大族群分別做市場定位提供適當的 行銷策略；蘇霜吉（2006）利用雙層次數學規劃來求解臺灣高鐵營運收益最大化及旅客 追求旅行成本最小化的問題；陳玫君（2008）針對臺灣高鐵的自由座及對號座銷售模式 針對收益損失及閒置損失進行討論；傅強（2008）建立運具選擇模式，探討臺灣高鐵對 臺南至臺北區間的運具衝擊；謝明燕（2008）建立臺灣高鐵不同起迄站間的市場需求函 數，透過各站間旅運者對票價折扣的敏感度不同，以站間差別定價法的方式及折扣模式， 搭配基因演算法求解短期營運條件固定下，營運者的最大化營收目標。 除此之外，也有部分研究著重於臺灣高鐵的營運通車與臺灣地區未來的的發展，像 是賈凱傑與陳茂南（2004）認為在臺灣高鐵通車後，都市間繁榮程度差距會拉大；林耀 文（2006）針對高速鐵路與城市發展關聯性提出建議；董建宏與李安如（2009）認為進 步性的交通建設會轉變社會在空間的行為文化，對於臺灣都市的生活與文化產生了重大 的影響，也轉變了臺灣的都市意象。20
2.3 小結
本研究旨在探討臺灣高鐵通車之後，臺灣整體的可及性是否有提升。因臺灣高鐵加 入城際運輸市場之後，其他城際運具因此受到影響，像是國內西部走廊的航空市場逐漸 萎縮、國道客運業者以票價優勢吸引乘客、台鐵著手改善營運效率等，對使用者來說看 起來是利多於弊。本研究利用可及性的方法，深入探討臺灣高鐵加入國內城際運輸市場 之後，是否有提升整體的運輸效率並帶動都市發展，根據 Hansen（1959）認為可及性是 指交互活動的潛在機會，亦即反應活動吸引變數在空間上的差異，本研究可及性模式的 的建立會根據重力模式將指標分為兩大部分，分別為吸引力變數及阻抗力變數，針對不 同的旅次目的各別建立此兩大類變數。且在考慮兩個城市的相對可及性時，也應將個別 都市內的可及性加以考慮（Davidson, 1977）。 本研究旨在建立城際運輸的交通可及性指標，並透過此指標分析高速鐵路通車前後， 臺灣本島的交通可及性有何差異。回顧過去關於交通可及性的指標，指標變數可分為兩 個部分，一是可提升可及性的吸引力變數，此類變數多與人類活動分佈有關，像是：就 業人口數、居住人口數等。另一類變數為阻抗因子，描述空間移動的難易程度，取決於 運輸系統服務的品質，像是：旅行時間、票價、班次等。 考慮本研究的主題為高速鐵路造成各分區的交通可及性差異及對各分區的活動旅 次的影響，吸引力變數選用各分區的就業人口數，主要原因是想探討就業人口的分佈變 化為何，交通可及性對產業人口的分佈具有何種影響力。此外，阻抗因子選用旅行時間 為變數，因為各運具在旅行時間上的差異頗大，可以從各運具的班表得出各分區間的乘 車時間。 而本研究考慮到城際運輸的特性，在建構城際大眾運具的交通可及性指標時，將旅 行時間拆成兩部分，一是起點小分區到運具場站的接駁時間，一是起點分區場站到迄點 分區的乘車時間，做此考量主要是因為選用城際大眾運具時會有兩階段的規劃，一是考 慮如何從出發點到場站搭車的接駁階段，會考慮到：有無接駁車、接駁時間、停車是否 方便、停車費等。二是考慮搭此項運具所需要的乘車時間、票價、班次等的乘車階段， 由於城際運輸的特性，故將旅行時間拆分成區內的接駁時間及區間的乘車時間。 此外，可及性的衡量方式眾多，一般而言重力模式較易被接受且簡單了解各變數的 關係為何，故本研究所建構之交通可及性指標是以重力模式為基礎。但過去的文獻多以 單一運具為討論對象，本研究的研究對象為臺灣本島的城際運具，包括：高速鐵路、台 鐵、國道客運、私人小汽車等，故會先建立各分區的不同運具的交通可及性指標，最後 再利用加權加總的方式得到各分區的總交通可及性。而本研究特引進起迄旅次推估量作 為交通可及性的解釋變數之一，當交通可及性提高後，兩地間的旅次量會跟著提高，進 而創造更多的活動機會，反之亦然。故旅次量可以說是產生潛在活動量的起因之一，也 可以說是交通可及性的結果。而本研究引進旅次量主要是做為各運具可及性加權的變數， 得出各分區的總交通可及性。21
