駕駛者安全關鍵資訊之探究

國

立

交

通

大

學

交通運輸研究所

碩 士 論 文

駕駛者安全關鍵資訊之探究

An Investigation of Safety Critical Information for Drivers

研 究 生：姚佳億

指導教授：汪進財 教授

駕駛者安全關鍵資訊之探究

An Investigation of Safety Critical Information for Drivers

研 究 生：姚佳億 Student：Chia-Yi Yao

指導教授：汪進財 Advisor：Jinn-Tsai Wong

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

駕駛者安全關鍵資訊之探究

研究生：姚佳億 指導教授：汪進財 教授

國立交通大學交通運輸研究所碩士班

摘 要

近年來，道路交通安全探討之重點議題為探討人為因素於公路安全所扮演之角色， 其主要目的在於發掘更深入且具實用性之安全知識與事故預防之方法，其中，一項新構 想為利用即時資訊系統提供車輛駕駛者即時行車安全資訊。因此，本研究應用風險矩陣 分析方法分析自然駕駛研究計畫中事故情境之風險等級，並深入探討各情境之資訊需求， 期望藉以瞭解何種行車資訊為最關鍵之安全資訊。 考量風險性駕駛行為為引發道路交通意外事故之主要因素，且不同的道路型態，會 引發不同之風險性駕駛行為。因此，本研究以道路型態為構建事故情境之基礎，依序納 入駕駛行為、誘發事件及事故型態加以探討。 分析結果顯示，交通意外事故主要發生原因來自於車輛駕駛者採取具風險性之駕駛 行為，導致駕駛者無法有效應對道路上之非預期事件，進而產生交通意外事故。其中， 道路幾何為經常被車輛駕駛者所低估之潛在道路風險之一，因此，透過給予車輛駕駛者 相關警示資訊，如彎道路段或交岔路口之地點及距離號等，將可有效的降低交通意外事 故之風險。 關鍵字：道路交通事故、行車安全資訊、風險矩陣

ii

An Investigation of Safety Critical Information for drivers

Student：Chia-Yi Yao Advisor：Dr. Jinn-Tsai Wong

Institute of Traffic and Transportation

National Chiao Tung University

ABSTRACT

In recent years, the road traffic safety issue put emphasis on the investigation of the role of the human factor on the road safety. The main purpose is to find out the more practicality security knowledge and the way of incident prevention. A new conception of road safety is to provide real-time safety information for drivers. For this reason, this research applied risk matrix to analyze the risk rate of the accident situation in the Naturalistic Driving Study and investigate the need of information in each accident situation. For the purpose of finding out what kind of driver information are the critical safety information for drivers.

Consideration the main factor of road accidents is the risk behavior of driving and the risk driving would be different in different road type. For this reason, The accident situation would base on the road type and put in the driver behaviors, precipitating event and incident type in sequence.

The results indicated that, the main reason of road accidents is the drivers take the risk driving caused they could not make the right response to the unanticipated incident and therefore produced the road accidents. In addition, the alignment is one of the risk that be disregarded by the driver. Therefore, if we could provide the driver safety information to the drivers such as the position of curve or intersection, then it should be reduced the risk of road accidents.

iii

誌謝

研究所兩年匆匆的過去，七百多個日子裡有苦也有樂，最後，也走到了誌謝的這個 階段。回首過去的求學生涯，每個階段都有貴人的引導，無數個因緣際會的巧合，成就 了我今天的一點點成就，在此僅以短短的文字表達我最深切的感謝。 兩年碩士班生涯中，首先要感謝我的指導教授汪進財博士。老師給予學生的不只是 論文寫作上的指導，還包括最基層的觀念與邏輯的建立。在論文寫作的過程中，我印象 最深的就是老師的口頭禪：「發現問題了嗎？」，老師不斷細心地引導學生發掘、思考 並解決問題，透過這樣的教學方式不僅改變學生的學習模式，也改變了學生處事待人的 觀念，老師更加希望未來學生能繼續秉持這樣的態度來面對人生的每個考驗。 在論文靈感構思、撰寫到口試過程中，感謝馮正民博士、邱裕鈞博士在論文研討所 給予的建議，老師們一針見血的評論總是可以幫助學生釐清研究的盲點；在計劃書、論 文進度審查過程中，黃台生博士、邱裕鈞博士針對學生的觀念、方法論給予重要的建議； 口試階段感謝吳繼虹博士、鍾易詩博士對論文的斧正，即使在百忙之中依然撥冗仔細閱 讀，兩位口試委員對每個細節的講究著實令人欽佩，針對論文撰寫、邏輯的建立以及架 構之設定，老師們同樣給予學生許多可以更加進步的空間。 碩士班求學期間，感謝所辦洪小姐、柳小姐的幫忙與照顧，使得我可以不受一般行 政事務的煩擾，專心於學業及論文的寫作上。感謝汪家的大學長文健學長及易詩學長在 計劃案期間不厭其煩的教導，讓我可以順利走進一個不熟悉的領域，感謝學長們這段時 間的支持與意見。感謝現任汪家一哥士軒學長在論文初期給予的鼓勵與幫助，讓我在論 文的撰寫上，有個順利的開始。 兩年間，雖然大家擠在小小的一間研究室中，但是當中卻充滿著日常生活的點點滴 滴。感謝被戲稱為一樓所辦王哥或稱office包的鈞暐、怒斬三千煩惱絲的最佳推坑夥伴 庭豪、交研甜心外掛車流女神的怡潔、本班第五正的韋穎、團購小帥哥的家欣，以及書 卷信心籃球射手昶律等研究室第一排的夥伴們，讓乏味無趣的研究室生活多了歡樂及無 窮樂趣；感謝交研籃球隊總教頭孟旗、三分重砲手笈羽、籃球小霸王彥廷、以及弘毅、 重光、修豪、德沛等球隊的好夥伴們，雖然大交盃是個遺憾，但是大家一起練球的每個 禮拜四夜晚、一起瘋狂嘴砲的華中橋球場都將會是我研究所回憶中相當重要的一段；感謝 大正妹禮卉、好同鄉維薇、大魔頭馨萱、哲綾、力維、佳芸、毓德、慧芸、佳豪、峰豪、 凱元、世曦、亞璇、承翰、婉容、辰瀅學姊、德坤、秀潤、Susana、Rosa及韋丞，與你們一 起參與過的大大小小活動，將使我的碩士班校園回憶更加精彩，真的非常幸運能夠與你們 認識。 感謝汪家的晉華、前漢等夥伴們，在研究所生涯當中或許會碰到不少瓶頸，但是因 為有大家的互相支持、鼓勵、切磋，無論多艱難的事物都被我們熬過去了；此外，還要 感謝文伶學姊及敬莘學妹，從大學時期便受到你們許多的幫助，真的真的相當感謝你 們。 人生成長的道路上有太多幫助過我的人，無法在此逐一詳述，請容我僅用一句謝謝 大家，來表達我最深的感謝；感謝老天爺讓我遇見這麼多緣分，為我安排每一次人生的 驚喜，引領我走過道道難關。

iv 最後，感謝父母、爺爺、奶奶及家裡的兄弟姊妹，從小到大為家裡帶來許多麻煩， 但是你們始終包容我、支持我，持續引領我走上正確的道路，未來的日子，希望我能給 你們更多的驕傲。 佳億 謹致於 國立交通大學交通運輸研究所 中華民國一○一年六月

v

目錄

中文摘要 ... i 英文摘要 ... ii 誌謝 ... iii 目錄 ... v 表目錄 ... vii 圖目錄 ... x 第一章 緒論 ... 1 1.1 研究背景與動機 ... 1 1.2 研究課題 ... 4 1.3 研究目的 ... 5 1.4 研究架構 ... 6 1.5 研究流程 ... 8 第二章 文獻回顧 ... 9 2.1 行車安全資訊 ... 9 2.2 事故特性分析 ... 13 2.3 車內資訊系統 ... 17 2.4 駕駛資訊需求 ... 18 2.5 駕駛心智負荷 ... 19 2.6 駕駛注意力分配 ... 20 第三章 道路交通事故情境之構建 ... 22 3.1 事故資料蒐集 ... 22 3.2 事故關鍵因素分析 ... 23 3.2.1 道路 ... 24 3.2.2 環境 ... 33 3.2.3 人為因素 ... 35 3.2.4 誘發事件 ... 43 3.3 駕駛情境與事故預防 ... 47 3.3.1 水平直路無交岔路口 ... 49

vi 3.3.2 水平彎路無交岔路口 ... 51 3.3.3 水平直路上之交岔路口 ... 53 第四章 事故情境風險分析 ... 57 4.1 風險矩陣 ... 57 4.2 事故情境風險等級 ... 68 4.2.1 水平直路無交岔路口 ... 68 4.2.2 水平彎路無交岔路口 ... 69 4.2.3 水平直路上之交岔路口 ... 70 4.3 事故情境風險探討 ... 71 第五章 安全資訊之探討 ... 74 5.1 極高度風險情境 ... 75 5.2 高度風險情境 ... 79 5.3 中度風險情境 ... 85 5.4 低度風險情境 ... 90 5.5 關鍵安全資訊彙整 ... 95 第六章 結論與建議 ... 103 6.1 結論 ... 103 6.1.1 研究方法 ... 103 6.1.2 駕駛者安全關鍵資訊 ... 103 6.2 討論 ... 104 6.3 建議 ... 105 參考文獻 ... 106 簡歷 ... 111

vii

表目錄

表 1-1、肇事原因統計 ... 3 表 2-1、行車輔助型資訊列表 ... 10 表 2-2、號誌及標誌標線之設置規範 ... 12 表 2-3、常見之資訊傳遞媒介及方式 ... 13 表 3-1、自然駕駛研究計畫資料變數匯整表 ... 22 表 3-2、事故因素類別項目彙整表 ... 23 表 3-3、道路幾何統計表 ... 24 表 3-4、交岔點因素統計表 ... 25 表 3-5、道路幾何與交岔點因素交叉分析表 ... 25 表 3-6、道路型態統計表 ... 26 表 3-7、道路型態與肇事類型交叉分析表 ... 27 表 3-8、特殊道路(幾何)特性彙整表 ... 27 表 3-9、交通管制類型統計表 ... 28 表 3-10、交通管制類型與道路型態交叉分析表 ... 29 表 3-11、道路型態、駕駛行為與交通量交叉分析表 ... 30 表 3-12、道路型態、誘發事件與交通量交叉分析表 ... 31 表 3-13、事故類型統計表 ... 33 表 3-14、事故發生時之天候狀況統計 ... 34 表 3-15、事故發生時之光線狀況統計 ... 34 表 3-16、天候與光線交叉分析表 ... 35 表 3-17、事故前駕駛操作統計表 ... 36 表 3-18、自然駕駛研究計畫分心源變數表 ... 36 表 3-19、分心源統計表 ... 38 表 3-20、自然駕駛研究計畫駕駛行為變數表 ... 39 表 3-21、駕駛行為統計表 ... 41 表 3-22、駕駛行為與道路型態交叉分析表 ... 42 表 3-23、自然駕駛研究計畫誘發事件變數表 ... 43 表 3-24、誘發事件統計表 ... 45 表 3-25、「水平直路無交岔路口」情境模擬-1... 49

viii 表 3-26、「水平直路無交岔路口」情境模擬-2... 49 表 3-27、「水平直路無交岔路口」情境模擬-3... 50 表 3-28、「水平直路無交岔路口」情境模擬-4... 50 表 3-29、「水平直路無交岔路口」情境模擬-5... 51 表 3-30、「水平彎路無交岔路口」情境模擬-1... 51 表 3-31、「水平彎路無交岔路口」情境模擬-2... 52 表 3-32、「水平彎路無交岔路口」情境模擬-3... 52 表 3-33、「水平彎路無交岔路口」情境模擬-4... 53 表 3-34、「水平直路上之交岔路口」情境模擬-1... 53 表 3-35、「水平直路上之交岔路口」情境模擬-2... 54 表 3-36、「水平直路上之交岔路口」情境模擬-3... 54 表 3-37、「水平直路上之交岔路口」情境模擬-4... 55 表 3-38、「水平直路上之交岔路口」情境模擬-5... 55 表 3-39、「水平直路上之交岔路口」情境模擬-6... 55 表 3-40、「水平直路上之交岔路口」情境模擬-7... 56 表 4-1、可能性等級與判定基準表 ... 58 表 4-2、嚴重度等級與判定基準表 ... 58 表 4-3、引發道路交通安全風險之駕駛行為統計表 ... 59 表 4-4、引發道路交通意外事故之誘發事件統計表 ... 59 表 4-5、「水平直路無交岔路口」情境組合發生機率計算表 ... 62 表 4-6、「水平彎路無交岔路口」情境組合發生機率計算表 ... 64 表 4-7、「水平直路上之交岔路口」情境組合發生機率計算表 ... 65 表 4-8、可能性等級之機率區間表 ... 67 表 4-9、嚴重度等級與肇事型態交叉分析表 ... 67 表 4-10、風險矩陣風險等級表 ... 68 表 4-11、「水平直路無交岔路口」風險等級判定表 ... 68 表 4-12、「水平彎路無交岔路口」風險等級判定表 ... 69 表 4-13、「水平直路上之交岔路口」風險等級判定表 ... 70 表 5-1、「極高度風險情境」資訊需求表 ... 77 表 5-2、「高度風險情境」資訊需求表 ... 82

ix 表 5-3、「中度風險情境」資訊需求表 ... 86 表 5-4、「低度風險情境」資訊需求表 ... 92 表 5-5、極高度風險情境之關鍵安全資訊匯整表 ... 96 表 5-6、高度風險情境之關鍵安全資訊匯整表 ... 98 表 5-7、其他行車安全資訊匯整表 ... 100

x

圖目錄

圖 1-1、各主要國家交通事故 2009 年死亡率 ... 2 圖 1-2、研究架構圖 ... 7 圖 1-3、研究流程圖 ... 8 圖 2-1、行車安全資訊 ... 9 圖 2-2、車內資訊系統資訊之呈現方式 ... 18 圖 3-1、情境分析與事故預防架構圖 ... 48

1

第一章 緒論

1.1 研究背景與動機 安全與順暢為運輸系統追求之兩大目標。道路交通意外事故的發生為社會帶來包括 醫療成本以及生命與財物等的龐大損失，並嚴重影響到人民生活的品質，然而，隨著機 動車輛不斷的成長以及道路路網越來越密集，道路交通意外事故亦隨之增加。根據美國 的統計資料顯示，每減少 1%的事故便可避免每年約 330 條人命喪生，以及約 20 億美元 的醫療、社會與其他損失 (SHRP 2, 2010)，因此，道路交通安全管理一直是各國政府及 交通運輸界關注的焦點之一，針對提升道路交通安全的議題，先進國家所採用的主要策 略包括：1) 安全的速度、2) 安全的道路與設施、3) 安全的車輛、4) 安全的道路使用 者及 5) 安全的駕駛行為。此外，美國國會也於近期提出了第二個策略性公路研究計畫 (Strategic Highway Research Program, SHRP 2)，其中一項重點議題即為探討人為因素於 公路安全所扮演之角色，其主要目的在於發掘更深入且具實用性之安全知識與事故預防 之方法。聯合國甚至將 2011 至 2020 設定為道路安全行動年代 (The UN Decade of Action on Road Safety)，可見道路安全廣被重視的一般。 近年來，我國政府也致力於推動道路安全相關規範，以提升道路交通安全，包括推 行騎乘機車戴安全帽、禁止駕駛人於行車過程中使用手持式行動電話、汽車前後座乘客 繫安全帶，以及加強取締酒後駕車等各項措施，國內嚴重交通意外事故數也因此有逐年 下降的趨勢，民國 99 年台灣地區 A1 類交通事故計 1973 件，較上年減少 43 件，死亡人 數 2047 人，受傷人數 774 人，分別較上年減少 45 人及減少 119 人，然而 A2 事故卻呈 現逐年攀升的現象，全年共造成 21 萬件事故與 29 萬人受傷，整體而言，每萬輛機動車 輛肇事件數從前一年度的 87.01 件大幅增加至 101.93 件 (交通部統計處，2011)；相較於 其他先進國家，我國之交通事故死亡率仍屬偏高，如圖 1-1 所示。根據經濟合作發展組 織 (Organization for Economic Co-operation and Development, OECD) 的國際交通及事故 資料庫 (OECD, 2010) 以及國內警政署與內政部統計資料，我國每十萬人口死亡人數皆 較世界主要先進國家為高，僅略低於美國兩個百分點，但約為鄰近國家日本的兩倍1_。 顯然可見國內關於道路交通安全之預防仍存在相當之改善空間，其安全相關之議題值得 深入研究，其中除了道路與車輛等相關硬體設施之改善外，人為因素之研究與安全資訊 的應用將是不容忽視的一環。 1 國內對道路交通事故的定義為交通事故 24 小時內死亡人數，OECD 提供的數字為事故 30 天內死亡人數； 由此可知，若將國內死亡人數定義轉換為 30 天內死亡人數，其數字將更將提高。

2

圖 1-1、各主要國家交通事故 2009 年死亡率 資料來源：OECD (2010)、交通部統計處(2011)

過去的研究顯示人為因素為道路交通意外事故最重要的影響因素(Chen et al., 2005； Horberry et al., 2006a；2006b；Dahlen et al., 2005；FMCSA, 2009；Reed-Jones et al., 2008； Ulleberg and Rundmo, 2003)，其中，分心 (Distraction) 與不注意 (Inattention) 為人為相 關道路事故的最主要兩個肇事成因 (FMCSA, 2009)。此外，如表 1-1所示，「台灣地區 易肇事路段改善計畫」第23 期、24 期、25 期及26 期之肇事原因資料也可得知人為因 素中之「未注意」為最主要之肇事主因。而注意力的錯誤配置 (Attention misallocation) 與 不注意則為注意力分配機制失效的根源。依據事故鏈的概念，注意力分配失效可謂為「高 事故風險駕駛情境」及「事故發生」間重要的環節 (鍾易詩，民97)，易肇事路段之駕駛 環境相對較複雜，在車輛行駛過程中，車輛駕駛人須持續不斷的蒐尋、處理並理解資訊， 進而做出決策以及操作，當駕駛環境越複雜時，駕駛人越可能因無法蒐集到完整的駕駛 資訊，或是搜集錯誤或無用的資訊，使得駕駛人產生注意力分配錯誤或不注意狀況，而 增加事故發生之風險。事故鏈概念中的事故預防，主要討論範圍為行前、駕駛途中與事 故發生三個階段，透過分解事故發生的過程，建立事故發生之雛形原貌，以了解不同類 型駕駛人在特定環境條件下的事故風險。因此，在探討道路交通資訊對交通事故的影響 時，須納入事故鏈的概念，除了行車階段外，也需考量行前與發生事故後的各項因子。 然而，事故發生後，資料將即時傳遞到相關單位，其主要影響為事故救援的成效，對於 事故預防的影響較小。因此，本研究將以行車安全資訊與駕駛人之間的互動關係為研究 主體，主要針對行前與行車駕駛兩階段進行相關之探討。 0 2 4 6 8 10 12 澳洲 日本 德國 法國 美國 中華民國 每十萬人口死亡人數

3 表 1-1、肇事原因統計 肇事原因 地點數 百分比 視線或視距不良 33 6.03 號誌老舊或標線不清 9 1.65 道路幾何設計複雜或不良 15 2.74 路旁停放車輛或有障礙物 18 3.29 駕 駛 人 違 規 行 車 超速 149 27.24 未依規定讓車 172 31.44 未注意車前狀況 212 38.76 未保持行車距離 97 17.73 未遵守號誌標誌標線 198 36.20 違規或不當變換車道 32 5.85 違規或不當超車 22 4.02 酒駕 54 9,87 未依規定轉彎 左彎 79 14.44 右彎 33 6.03 其他違規 67 12.25 不明原因 24 4.39 註：同一改善地點可能有多種肇事原因 資料來源:「台灣地區易肇事路段改善計畫」第23期、24期、25期、26期 早 期 交 通 意 外 事 故 的 研 究 大 都 將 事 故 發 生 因 素 歸 責 於 事 故 近 端 因 素 (closest-to-event factor)，但是近年來許多學者已逐漸體認到，事故並非由單一個因素所 造成，而是由一連串的因素組合而成 (Wong and Chung, 2007a, 2007b；Elvik, 2008)。在 事故分析與預防中安全資訊扮演著極為重要的角色，但是受限於過去的技術與資料庫， 關於安全資訊的研究中大都著重於事故後資訊的收集、傳遞與分析；事故資訊僅反應事 故發生的部分原因，並未能有效預防事故的發生，為完整瞭解事故發生的原因，必須以 整體系統安全為觀點收集更完整的資訊。過去國內道路安全相關之研究主要著重在肇事 率、交通事故嚴重程度的分析或交通事故與當事人特性的交叉分析，而其主要資料來源 為內政部警政署的「道路交通事故資料庫」以及各事故當事人的基本資料(例如：年齡、 性別、受傷程度等項目) (孫璋英，民92；許添本等人，民91)。而美國的高速公路安全資 訊系統中，除了事故資訊 (crash information) 的收集外，目前也強調環境資訊、車輛資 訊、駕駛人資訊等資訊的收集，例如美國 Vanasse Hangen Brustlin顧問公司受美國聯邦 高速公路局委託，針對道路安全管理系統資料庫的建置進行相關研究 (Lefler et al., 2011)， 其指出各州政府應逐步建立起基礎研究資料庫，以逐漸提高道路安全管理的績效，其道 路安全管理基礎資料項目應包含路段(口)編碼、路段(口)類別及路段(口)之年平均日交通 量 (AADT) 等。 以往關於道路安全之研究所運用的資料大都屬於歷史資料，主要功能在於瞭解過去 事故發生的原因；近年由於科技進步，利用智慧型運輸系統 (Intelligent Transportation System, ITS) 來預防事故，成為一個可行且有效的方向。智慧型運輸系統在交通安全的 應用中，資訊的提供扮演著極為重要的角色 (FHWA, 2006)。提供即時且完善的資訊， 可以幫助駕駛人在正確的時間與地點，進行合適的決策，並採取適當的行動，以降低事 故發生的風險。然而，並非所有的資訊對行車安全都具備正面的效果，過多的資訊量、 不適當的資訊提供方式、時間或地點，都有可能對行車安全造成負面的影響，而且不同 的駕駛族群對安全資訊的需求也不一定相同。有鑑於此，本研究將藉由情境分析瞭解駕 駛人在特定的情境下之事故風險，深入探討駕駛人對於行車安全關鍵資訊之需求。

4 1.2 研究課題 道路交通意外事故屬於隨機事件，其發生地點與時間皆無法預測，因此無法直接針 對道路交通意外事故發生過程進行觀察，為克服資料觀察取得不易之困難，多數研究大 多採取模擬或統計分析進行交通意外事故特性之研究。 統計分析是探討構成道路交通意外事故原因的重要方法，通常是針對人、車、路、 環境等因素對歷史資料加以分析，進而瞭解不同駕駛人特性對於事故之影響；駕駛模擬 器是以虛擬實境模擬真實駕駛環境，瞭解駕駛人在特定情境下的操作行為和生理反應 (李友仁，民 94)。統計分析是著重於交通意外事故特性分析，進而建立事故風險較高之 情境組合，而駕駛模擬則可深入瞭解特定族群駕駛人於特殊情境之駕駛行為；因此，若 能以統計分析輔以駕駛模擬則將能更有效深入探討並預防道路交通意外事故的發生。 為瞭解資訊系統或行車安全資訊對於事故發生風險之影響，許多研究針對資訊系統 對於駕駛人的影響進行分析，例如 Takayama et al. (2008)分別針對使用無線電及車內資 訊系統傳遞道路安全資訊，並藉由問卷調查的方式瞭解受訪者是否會因傳遞工具的不同 而對於相同的資訊及數量有不同的接受程度。而翁華檀(民 97)則是針對台灣地區駕駛人 深入探討不同年齡層對於在駕駛期間使用車內免持聽筒和先進旅行者資訊系統的影響， 其研究結果指出年齡確實會對於駕駛行為產生影響，且車內免持聽筒對於行車安全之影 響遠高於先進旅行者資訊系統。 然而，上述類型之研究大多針對不同類型的傳遞工具進行探討，例如無線電或車內 資訊系統等。Vashitz et al. (2008)則指出資訊傳遞的器材並非道路安全最主要之影響因素， 而是其資訊內容或資訊數量，因此，其針對法國弗雷瑞斯隧道，利用提供不同強度資訊 的方式，並利用量測駕駛人在接收資訊期間，其方向盤偏移之角度大小，以瞭解車內資 訊系統對於駕駛人注意力之影響。 由上述舉例可知，道路行車資訊對於駕駛人注意力的影響是在於其資訊的類型與強 度，然而，並非道路上所有資訊都有助於駕駛人行車安全，大部分外加的資訊都會使得 駕駛人將注意力從駕駛工作上轉移至其所產生的刺激上或是增加駕駛人的心智負荷量 (mental workload)，如此一來，不當的資訊便可能因而提高駕駛人交通意外事故之風險。 因此，本研究希望透過解析道路交通意外事故發生之原因，以找尋出主要之道路危險因 子，並依此深入探討並解離出道路環境中有助於行車安全之不同層級及類型的行車安全 資訊。排除受酒精、藥物影響之駕駛人，以正常狀態下的駕駛人為對象，本研究之主要 課題將包括：(1) 探究解析不同層級及類型之行車安全資訊，(2) 探討影響行車安全之 關鍵資訊，(3)找出道路交通事故中最重要之環結，並擬定有效的預防措施。

5 1.3 研究目的 道路交通意外事故的發生對於當事人與其家庭皆會造成影響，此外，因為道路交通 意外事故而產生的車輛延滯、環境汙染或事故後之醫療等龐大的成本更是社會大眾的一 大負擔。道路安全與人民生活品質息息相關，如能有效的降低交通意外事故率不只可保 障人民生命安全，提高人民生活品質，更能降低龐大的社會成本支出，然而道路交通意 外事故的發生通常是由許多項風險因素構建而成，包含人、車、路及環境等，其中又以 人為因素為最重要之影響因素，因此，深入瞭解導致事故發生的關鍵因素，並透過即時 行車安全資訊系統傳遞安全資訊以降低事故風險，預期將能有效降低道路交通事故發生 率，提升道路交通安全。 目前道路上行車資訊種類眾多，然而，並非道路上所有資訊都有助於駕駛人行車安 全，錯誤的資訊或是錯誤的提供方式、地點、時間，反而會產生負面效果，因此，本研 究針對目前道路環境中所提供之行車資訊進行分析並探討其內涵，探討何種行車資訊為 最關鍵之安全資訊，以作為後續系統開發或實體運用之依據。具體而言，本研究之目的 為： 1. 歸納整理事故之關鍵因素，並建立高風險之事故情境； 2. 解析不同層級及類型之行車安全資訊及內涵； 3. 透過事故情境構建及行車安全資訊分析，建構一完整行車安全資訊架構系統。

6 1.4 研究架構 如圖 1-2 所示，完整之道路事故分析需考慮到人、車、路及環境等四大影響因素， 且四大因素環環相扣，因此，如果想要深入探討交通意外事故發生之原因，則必須全面 性的探究四大因素。 受限於時間、人力及物力等因素，本研究將著重於解析不同類型之行車安全資訊及 內涵，藉由高風險事故情境的建構，瞭解駕駛人在不同情境下所需之行車安全資訊，以 構建完整之行車安全資訊資料庫，研究架構主要可分為三大部分： 1. 事故情境建立與分析： 先根據研究範圍之設定，結合文獻資料構建交通事故情境；由於事故情境多不勝數， 不同的事故情境所面臨之事故風險不同，所需之行車安全資訊亦不相同，因此，於此階 段必須對事故情境進行切割組合以方便後續分析之進行。 2. 行車安全資訊收集與分析： 收集及回顧道路環境中之行車資訊相關之文獻及資料並加以匯整，以釐清所有存在 於駕駛環境中之行車安全資訊類型及本質。 3. 行車安全資訊解析與優化： 本研究之核心在於解析不同層級及類型之行車安全資訊及內涵，並且針對行車安全 資訊之重要度或可靠度等指標，優化提供駕駛人資訊之程序，藉由風險矩陣之概念結合 事故情境分析之結果，本研究將可以進一步構建一完整之行車安全資訊架構系統。

7 · 道路型態 · 事故類型 · 特殊道路幾何 道路 · 天候 · 光線 · 其他特殊狀況 環境 · 交通量 · 交通管制類型 · 車內有乘客或動物 · 使用行動電話 · 飲食 車流特性 分心源 事故情境 靜態資訊 動態資訊 · 標誌標線資訊 · 號誌資訊 · 交通資訊 · 其他 行車輔助型資訊 · 車輛防撞警示 · 自動速度偵測 · 其他 · 自動化公路 · 車輛防撞系統 · 其他 緊急警告型資訊 自動操作系統 系統主動提供 駕駛查詢 行車資訊 行前安全資訊 行中安全資訊 事故資料 事故嚴重度等級 事故可能性等級 事故情境風險等級 風險矩陣 · 車輛偏離道路區域 · 車輛不當變換車道 · 其他車輛不當變換車道 誘發事件 · 超速 · 分心或未注意 · 不當變換車道 駕駛行為 行車安全資訊架構系統 (1) (2) (3) 事故情境關鍵資訊 · 聲音 · 文字 · 其他 · 資訊重要度 · 資訊正確性 · 其他 傳遞順序優化 傳遞方式 安全資訊類型 圖 1-2、研究架構圖

8 1.5 研究流程 定義研究範圍 文獻回顧 事故特性分析 車內資訊系統 行車安全資訊 駕駛心智負荷 駕駛注意力分配 道路交通意外事故情境構建 道路交通意外事故情境分析 結論與建議 事故情境資訊需求分析 圖 1-3、研究流程圖 1. 定義研究範圍 針對人、車、道路及環境等影響交通意外事故之四大因素進行研究範圍之設定，其 中，車輛因素並不納入本次研究範圍，人為因素則是不考慮使用酒精或藥物之駕駛人， 並且考量不同情境的組合及特性，進一步設定道路及環境因素之研究範圍。 2. 文獻回顧 針對行車安全資訊、事故特性分析、車內資訊系統、駕駛心智負荷及駕駛注意力分 配等五大類別，進行相關文獻及資料收集及回顧，藉以發掘研究間之異同處與可繼續深 入研究探討之處，作為後續設定研究主題與分析之參考。 3. 事故情境構建與分析 藉由相關研究之回顧及資料整理，本研究得以歸納整理出交通意外事故中之事故因 子，並以此為依據構建事故情境，並透過風險矩陣的建立，確認各情境之風險等級。 4. 事故情境資訊需求分析 藉由構建之高風險事故情境，結合安全資訊層級結構分析之成果，本研究得以深入 探討有利駕駛安全之資訊需求，並建立一完整之資訊提供程序及行車安全架構系統。 5. 結論與建議 針對本研究所得之研究結果做一總結論述，並對於後續值得研究之相關議題提出建 議。

9

第二章 文獻回顧

2.1 行車安全資訊 駕駛環境中充斥著各種不同類型的行車安全資訊，而駕駛人對不同資訊的接受程度 也各有差異，駕駛相關之行車安全資訊主要可分為行車輔助型資訊、緊急警告型資訊與 自動操控型資訊三種類型，如圖 2-1 所示。 行車安全資訊資料庫 · 道路幾何 · 易肇事路段 道路線型資訊 · 行車管制資訊 · 車道管制資訊 · 平交道管制資訊 號誌資訊 · 警告標線 · 靜止標線 · 指示標線 標線資訊 · 警告標誌 · 靜止標誌 · 指示標誌 · 輔助標誌 標誌資訊 靜態資訊 · 即時路況資訊 · 即時事件資訊 · 個人化資訊 即時交通資訊 氣象資訊 動態資訊 行車輔助型資訊 · 駕駛資訊 · 車輛互動資訊 車輛操作資訊 緊急警告型資訊 自動操作型資訊 圖 2-1、行車安全資訊 1. 行車輔助型資訊 行車輔助資訊主要包含路徑導引、車流狀況、相關行車規範等，如表 2-1，其目的 在於提升駕駛人對駕駛環境的認知與掌握，就使用者角度而言，駕駛人認為越多的資訊 幫助越有可能做出正確的決策，並且最佳化駕駛工作與心智資源的分配 (Brookhuis and de Waard, 1999；Creaser et al, 2007)。其主要可分為靜態資訊與動態資訊兩類，靜態資訊 指資訊內容並不會隨著時間而改變，例如：標誌標線與號誌或是道路的幾何設計；反之， 動態資訊即是指資訊內容會隨著時間而變動，例如：即時路況資訊、即時事件資訊等。

10 表 2-1、行車輔助型資訊列表 資訊類別 資訊類型 資訊內容 靜 態 資 訊 道路資訊 易肇事路段資訊 易肇事路段、駕駛環境複雜區域 道路幾何資訊 急彎、狹窄、險坡路段等 號誌資訊 行車管制資訊 行車號誌、行人號誌、特種號誌等 車道管制資訊 收費站車道管制、調撥車道管制等 平交道管制資訊 平交道提示 標誌資訊 警告標誌 危險路型、危險路況、道路縮減、特殊路段、道 路衝突點、其他 禁止標誌 禁止規範、限制規範、遵行規範、特殊規範 指示標誌 路線標號、導引指示、預告服務、地點方位 輔助標誌 特殊提示 標線資訊 警告標線 警告服務 禁制標線 禁止規範 指示標線 導引指示 動 態 資 訊 交通路況資訊 即時路況資訊 順暢、擁擠、交通管制、路段時速 即時事件資訊 交通意外事故、道路狀況不良、臨時意外事件。 號誌故障 個人化資訊 停車資訊、觀光旅遊資訊等 氣象資訊 天氣資訊 一般天氣、惡劣天氣 靜態資訊可分為標誌標線與號誌資訊以及道路線形資訊等四類，分別說明如下： (1) 標誌資訊：道路標誌可分為禁制、警告、指示及輔助等四種類型。  禁制標誌是用以提供交通法規或規章，告示駕駛人及行人嚴格遵守。其中包括 禁止規範(例如禁止進入、禁止超車)、限制規範(例如高度限制、車速限制)及遵 行規範(例如單行道、靠右(左)行駛)。  警告標誌是用以通知駕駛人特殊之道路情況，促使駕駛人提高警覺並準備防範 措施。其中包括危險路型(例如連續彎路、狹橋)、危險路況(例如路面顛簸、斷 崖)、特殊路段(例如圓環、鐵路平交道)及道路衝突點(例如注意號誌、當心行 人)。  指示標誌是用以提示駕駛人相關之路線名稱、地點、方位、距離、服務、娛樂 活動以及其他地理、娛樂或文化信息，以利駕駛人及行人易於辨別。其中包括 路線編號、導引指示、預告服務及地點方位。  輔助標誌是指除前述三種標誌外，用以便利行旅及促進行車安全之標誌或標牌， 通常用於特殊提示(例如施工)。 (2) 標線資訊：道路標線可分為禁制、警告與指示等三種類型。  禁制標線是用以提供交通法規或規章，告示駕駛人及行人嚴格遵守。其中包括 禁止規範(例如禁止停車、禁止超車)及行駛規範(例如禁行機車、靠右(左)行駛)。  警告標線是用以通知駕駛人特殊之道路情況，促使駕駛人提高警覺並準備防範 措施。  指示標線是用以指示車道、行車方向、路面邊緣、左彎待轉區及行人穿越道等， 促使駕駛人及行人瞭解行進方向及路線。 (3) 號誌資訊：號誌管制可分為行車管制、車道管制及平交道管制等三類型。  行車管制是利用紅黃綠三色燈及箭頭圖案，以時間更迭方式，分派不同方向交

11 通之行進路權。  車道管制是以利用叉形及箭頭圖案之方形紅綠兩色燈號，分派車道之使用權。  平交道管制是利用並列之圓形雙閃紅色燈號，禁止行人及車輛穿越鐵路平交 道。 (4) 道路線形資訊主要可分為道路幾何資訊與危險路段資訊等兩類。  道路幾何資訊：道路幾何資訊是指在行前階段或駕駛的過程中，駕駛人對於道 路幾何設計與駕駛環境進行自主蒐集、理解並判斷，藉以發現潛在安全威脅的 資訊。  易肇事路段資訊：易肇事路段資訊是指當駕駛人在執行行前路徑規劃時，透過 網路查詢各易肇事路段並加以記錄，以協助駕駛人在路徑規畫時避開此區域或 是提高駕駛人在駕駛過程中之注意力。

目前常見之相關網際網路服務提供者 (Internet Service Provider, ISP) 所提供之動態 資訊大致可分為即時交通資訊及氣象資訊等二類，分別說明如下： (1) 即時交通資訊：即時交通資訊包含即時路況資訊、即時事件資訊及個人化資訊等三 類。  即時路況資訊：即時路況資訊是指駕駛人可於行前路徑規劃時，將路徑資料載 入系統，系統將會在車輛行駛的過程中，提供駕駛人相關之路況資訊，例如目 前車速或預估旅行時間等，以增加駕駛人對於行駛路段狀況的掌控度。  即時事件資訊：即時事件資訊是指當駕駛人將行前路徑規劃資料載入系統，系 統將會在車輛行駛的過程中，提供駕駛人相關路段之臨時事件資訊，例如交通 意外事故或臨時施工區域等，可與即時路況資訊整合，以增加駕駛人對於行駛 路段狀況的掌控度。  個人化資訊：即時個人化資訊是指駕駛人於行程規劃階段所設定的個人需求資 訊，例如特定地點告示、停車資訊或測速照相等，用以減少駕駛人因搜尋資訊 所產生的風險。 (2) 氣象資訊：提供駕駛人行經區域之天氣狀況，以提高駕駛人對於行駛環境的認知與 掌握，降低天候狀況對於行車安全之影響。 提供適當之行車輔助資訊可以幫助駕駛人判斷並掌握其將面臨之交通狀況，進而預 先採取相關因應策略，使駕駛人能將注意力分配至適當的活動，降低潛在之事故風險。 然而，目前道路上大部分的行車輔助型資訊仍需仰賴駕駛人自行蒐尋。在行車的過 程中，駕駛人必須頻繁的檢視道路上其他車輛之動態以及道路幾何線型與路旁之標誌標 線，但經常因受限於道路環境或是駕駛人本身狀態，而使得駕駛人無法順利接收行車之 相關安全資訊；此外，由於目前行車資訊的提供仍無法客製化的服務，因此相關單位僅 能使用標準化的設計規範進行號誌或標誌標線的規劃及設置，其中更有部份標誌標線的 規範需由主管機關自行設定，如表 2-2 所示。如此一來，更突顯出駕駛人在行車的過程 中，接收本身所真正需要之行車安全資訊的困難性。 為了避免駕駛人因過多的外界環境刺激而導致分心，可以將部分道路警告資訊內建 於車內資訊系統，並透過全球衛星定位系統及地理資訊系統 (Geographic information

12 system, GIS) 與車內警示系統於特定地點警告及提示駕駛人，以減少因駕駛人花費過多 的時間掃視非駕駛相關區域而產生分心的情形。 表 2-2、號誌及標誌標線之設置規範 資訊類型 資訊類別 設置規範 行車輔助型資訊 標誌資訊 警告標誌 警告標誌設置位置與警告標的物起點之距離，應 配合行車速率，自四十五公尺至二百公尺為度， 且設置位置必須明確，並不得少於安全停車視距。 禁止標誌 禁止標誌設於距禁止事項之起點至一百公尺間適 當之地點。 指示標誌 視其用途由主管機關設定。 輔助標誌 視其用途由主管機關設定。 標線資訊 警告標線 視其用途由主管機關設定。 禁止標線 視其用途由主管機關設定。 指示標線 視其用途由主管機關設定。 號誌資訊 行車管制號誌 一、採柱立式設於路側者，燈箱底部應該高出路 面二．四公尺至四．六公尺。 二、採懸臂式、門架式或懸掛式者，燈箱底部應 高出路面四．六公尺至五．六公尺。 車道管制號誌 其燈箱底部應高出路面四．六公尺至五．六公尺。 資料來源：道路交通標誌標線號誌設置規則(民 100) 2. 緊急警告型資訊 即時警告資訊主要的目的是為了幫助駕駛人偵測潛在之行車風險，藉以加強駕駛人 的情境察覺能力。透過先進的偵測與監控技術，警告資訊系統可以辨識道路上可能危害 駕駛本身安全的物體與車輛，並加以提示或警告，以確保駕駛人可以察覺其道路安全之 相關風險，避免行車安全上的盲點，並降低搜尋潛在安全威脅的工作量。 近年來，科技的進步及智慧型運輸系統的快速發展下，車輛防撞警示系統 (Vehicle collision warning system, CWS) 已逐漸成為新車的標準配備，其是透過車上的偵測器搜 尋道路上的障礙物，並且量測該障礙物與駕駛人之間的距離，當系統所設定的安全距離 內出現障礙物時，系統將警告駕駛人並提供相關操作建議 (Maltz and Shinar, 2007)。除 此之外，理想的警告資訊系統亦應可偵測本身車輛之動態並提供適當的警示。例如在行 車的過程中，自動速度偵測器與警示系統可透過駕駛人自行的設定或全球衛星定位系統 (Global Positioning System, GPS) 取得該路段之速限資訊，當駕駛人車速超過速限時即可 給予即時警告。

3. 自動操控系統

自動操控系統屬於行車資訊系統中強制性介入型的資訊，其可以藉以避免人為誤失 對行車安全造成傷害，安全防護資訊的主要功能包含車輛的自動控制以及限制危險駕駛 行為。其為目前智慧型運輸系統 (Intelligent Transportation System, ITS) 極力發展的目標 之一，其中，以碰撞預防系統 (Pre-crash Restraint Deploy- ment) 及自動公路系統 (Automated Highway System, AHS) 最為人所熟知。

在理想的狀態下，自動化公路的目標是達成駕駛人完全無須主動採取任何操作行為 的自動駕駛，然而，在其發展上仍有困難必須突破，因目前駕駛人大多偏向使用提供一

13

般或警示資訊的資訊系統，而較不願意使用此種會剝奪駕駛人對於車輛控制權類型的操 作系統 (Young and Regan, 2007)。此類型資訊與緊急警告型資訊皆是屬於車輛操作資訊， 其將不納入本研究之研究範圍。 依據上述所介紹之行車安全資訊內容，我們可以得知目前道路行車安全資訊種類眾 多，且傳遞媒介及方式繁雜，如表 2-3 所示。從道路交通安全的觀點來說，道路行車安 全資訊的提供必須要能夠有效的降低交通事故風險，但是並非所有的資訊內容都有助於 降低交通意外事故風險，過多或過於龐雜的資訊反而容易導致駕駛人發生意外事故，必 須要在適時、適地，提供適當的行車安全資訊給適當的人才能有效的預防事故發生、提 升道路交通安全 (Liang et al., 2007；Vashitz et al., 2008； Wong and Chung, 2007a)。因 此，我們必須深入探討在哪些地點提供何種類型之資訊才是駕駛人真正需要的或是對於 道路交通事故風險影響程度較大的，以決定行車安全資訊提供之優先順序，並納入後續 模擬情境構建之參考。 表 2-3、常見之資訊傳遞媒介及方式 資訊類別 資訊類型 資訊提供媒介 常用之傳遞方式 行車輔助型資訊 靜態資訊 道路資訊 網路、道路主體、標誌標線 視覺 標誌資訊 標誌 視覺 標線資訊 標線 視覺 號誌資訊 號誌 視覺 動態資訊 交通路況資訊 廣播、網路、可變動標誌、車 內資訊系統 視覺、聽覺 氣象資訊 廣播、網路 聽覺 緊急警告型資訊 車輛資訊 駕駛資訊 車輛、車內警示系統 視覺、聽覺 車輛互動資訊 其他車輛、車內防撞系統 視覺、聽覺 2.2 事故特性分析 過去的研究顯示，交通意外事故主要受到人、車、路及環境等四大因素影響，為瞭 解各項因素在交通意外事故中所扮演之角色，以利適當的提供安全資訊，協助駕駛者， 防止事故的發生。以下針對人、路及環境等三大因素進行初步的分析與探討。 1. 人 近年來，儘管車輛工程及運輸系統技術發展的突飛猛進，但是研究顯示人為因素仍 舊為道路交通意外事故最重要的影響因素；個別的駕駛人由於生、心理上之差異，在駕 駛的過程中，針對突發事件或其他狀況所可能會採取的駕駛行為或反應也有所差異。 Poysti et al. (2005)探討何種因素會影響駕駛人在行車階段使用行動電話，研究結果 指出，年輕人 (18-24 歲)較傾向在行車階段使用行動電話，此外，當駕駛人自我評估自 己駕駛技術不錯時，也會傾向於行車階段使用行動電話。另外，有 44%的受訪駕駛人在 行車階段使用行動電話並遭遇危險情況，其中，最常見的危險情況是忽然短暫的偏離車 道(27%)。 Clarke et al. (2010)為深入瞭解英國交通死亡事故的發生原因，收集了英國自 1994 年至 2005 年的交通死亡事故資料，分析人為肇事原因，包括超速(包含因超速失控)、是 否喝酒或使用藥物、是否違反路權等。研究結果顯示，高達 44%的死亡事故是因在行經

14 彎道時超速失控所引起的，而 20%的交通死亡事故是因駕駛者違規酒駕，16%的交通死 亡事故是駕駛人違反路權。 Williams (2003)研究何種因素會導致年輕人較容易發生交通意外事故，結果顯示， 影響年輕人 (16-19 歲)之肇事率的最主要風險因子為夜間駕駛及是否有年輕乘客。作者 推測因為年輕人駕駛經驗不足及駕駛技巧生疏，因此在夜間駕駛時，無法對臨時事件做 出正確的反應措施。此外，當乘客同為年輕人時，年輕駕駛人容易採取較具冒險性之駕 駛行為。 Clarke et al. (1998)探討駕駛行為對於交叉路口事故之影響，發現老年駕駛人(60歲以 上)欲穿越車流量大的路口轉彎時，容易猶豫不決以及進入主要幹道前，常會發生停等 時間不足便試圖穿越的情形，因此，高齡駕駛人在高流量路口右轉時較一般駕駛人容易 發生嚴重事故。 Borowsky et al. (2010)分析年齡與駕駛經驗對於偵測危險能力之影響，結果顯示有經 驗的駕駛與年長的駕駛者相較於年經駕駛對危險的情況比較敏感，因此辨識環境或是預 估是否有潛在危險的能力是與經驗有關的，年長和有經驗之駕駛者目光多會停留在可能 有危險出現的地方，而且透過視覺偵測也發現，年長駕駛相當依賴道路標誌、號誌或透 過關注其他車輛的行為等來應付環境變化。 蘇宥宜 (民 94)透過收集並分析台灣地區交通事故資料，以建構行車情境，並以順 序回歸及事故情境分析為基礎，得知影響事故嚴重度的關鍵因素，並瞭解小客車交通事 故中之主要風險因子。研究結果顯示，事故發生的來源是來自駕駛認知與道路環境的落 差。此外，作者還提到 29 歲至 39 歲間之駕駛人較容易忽略道路潛在危險，進而採取較 冒險性之駕駛行為以及當駕駛人年紀越大時，其駕駛績效越差，因此，此類型駕駛人之 交通事故風險較其他駕駛人高。 通常一般民眾大都認為年輕駕駛人是屬於高風險駕駛族群，其發生交通事故之風險 較其他族群的駕駛人高，然而，由上述回顧之文獻我們可以得知，年輕駕駛人確實有較 高之交通事故風險，但高齡駕駛者亦同屬於高風險駕駛族群。其是因為年輕駕駛人較容 易採取高風險之駕駛行為，而高齡駕駛人則因體能與反應能力開始逐漸退化，使得高齡 駕駛人較難針對道路上之突發狀況做出即時的判斷及反應。 經由上述歸納可發現與駕駛人有關之事故因素包括年齡、駕駛行為及是否使用酒精 或藥物等因素，其中，年齡為影響能否有效評估潛在危險能力之重要因素，透過行車安 全資訊之傳遞，可以提高駕駛人評估潛在道路危險的能力或是藉以促使駕駛人改變其駕 駛行為，以降低駕駛人之行車風險。 2. 路 過去已有許多研究證實易肇事地點具有空間上的顯著相關 (Flahaut et al., 2003； Erdogan et al., 2008)。因此，透過適當且系統化的方法，發掘出導致駕駛人發生事故之 道路危險因子，方能制定適當的對策以有效的減少交通意外事故發生。 Haynes et al. (2007)為瞭解道路曲率變化程度與交通意外事故間之關係，其利用地理

15

資訊系統 (geographic information system, GIS) 計算英格蘭 (England) 及威爾斯 (Wale) 地區的道路曲度，包括平均每公里的道路彎曲次數、直線路段占總路段長的比例、每公 里路段的累積彎曲角度以及道路彎曲的平均度數，並利用負二項模式分析以上變數與道 路交通意外事故之間的關係。研究結果發現交通事故與道路曲度有顯著的負相關，其中 又以累積彎曲角度與重大傷亡事故的相關性最高。

Chin and Quddus (2003)利用負二項迴歸模式，探討交通意外事故發生次數與交通流 量、幾何特性與法規管制等三大類變數的關係。研究結果發現，在路口設置左轉車輛待 轉車道可以減少因左轉車與一般車道速差過大而產生的交通意外事故；另外，研究中也 指出視距較佳的路口會使駕駛人採取較冒險的駕駛行為或較快的車速，反而容易產生更 多且更嚴重的事故；此外，在路口上下游設置公車站牌也會增加交通事故風險，作者指 出增設公車停靠彎(bus bay)可降低其因設置公車站牌所產生之事故風險。

Wang et al. (2009)為衡量區域平均行駛速度 (area-wide road speed) 以及區域平均道 路曲率 (area-wide road curvature) 與交通意外事故之間的關係，將英格蘭地區 (England) 分成 8019 個空間分區，以負二項模式為基礎，並以納入啞變數 (dummy variables) 的方 式考量空間異質性，捕捉因資料無法取得卻可能在空間上呈現變異的影響因素 (例如天 候狀況) 對事故發生的影響。其研究結果顯示，在控制住道路設施特性、車流特性、人 口特性以及空間變異後，當區域平均行駛速度提高，對於嚴重事故的發生有顯著正向的 關係，對輕微事故的發生則為負向關係，而區域內的道路曲率指數越高，交通事故的發 生率較低。 Papayannoulis et al. (2000)為瞭解交岔路口密度對於交通意外事故率之影響，其將肇 事資料依地區(城市/鄉村)、交通控制類型(號誌化/非號誌化)及中央分隔類型(無分隔/有 分隔)分類，並利用迴歸分析進行簡單的統計分析，其結果顯示無論是以何種分類進行 分析時，當道路上交岔路口的密度越高時，則道路交通意外事故發生的可能性越高。

Li et al. (1994)分析了英國哥倫比亞 (British Columbia) 的道路幾何特性(例如：坡度、 水平曲度等)對於道路安全之影響，研究結果指出，縱向坡度、平面曲度及平面曲線方 向變化之頻繁度與交通意外事故之產生呈現正相關之關係，而橫向坡度則與其呈現負相 關。

Bester and Makunje (1998)為瞭解鄉村道路幾何對於交通安全之影響，分析後發現， 增加車道或路肩寬度可以有效的降低肇事率，尤其以增加車道寬度最為明顯，此外，其 研究結果有部分有趣的發現，當鄉村道路的車流量越小時，其肇事率越高以及過長、筆 直且單調之道路反而比有些微彎道之道路更危險。 Fu et al. (2011)為探討下坡路段與肇事率間之關聯性，收集中國國內所發生之交通意 外事故資訊，並將其分為六個部份，以指數分配為基礎，探討年肇事率與平均坡度間之 關係，其研究結果顯示，坡度較大之道路並不一定會導致較高之肇事率，而是當道路為 連續下坡時，才會產生較高之肇事率。

Chen and Chen (2011)採用美國伊利諾州 (Illinois) 從 1991 至 2000 年十年的貨車車 禍資料，利用混和羅吉特模型個別分析貨車車禍在單車和多車情況下嚴重性的差異，從 以往的研究回顧，這是第一次將單車與多車車禍型態分開來討論，模型中包含駕駛者、

16 車輛、環境等各類大量的風險因子，最後找出個別影響車禍嚴重度顯著的風險因子，研 究顯示部分因子只對其中一種車禍型態有影響，或是同一種風險因子對兩種車禍的影響 型態是相反的，例如：當疲勞駕駛在雙車車禍有相當高的致死率，在單車的情況時反而 沒有。這些大量、細微且在一般研究較少提及的風險因子未來可合理且有效的應用在車 禍預防政策擬定、運輸設施的設置與交通管理措施上。 Geurts et al. (2005)以比利時某行政區內，西元 1997 年至 1999 年之交通意外事故 資料為基礎，利用關聯法對較易肇事路段與非易肇事路段進行比較；其研究結果顯示易 肇事路段之交通意外事故，以車輛於號誌化路口左轉不慎為最主要之事故原因，因此， 作者提出根據過去之研究成果，在短期內可透過設置號誌來降低路口左轉事故之風險； 此外，都市化區域經常可見因車輛與行人衝突而產生之事故，其顯示複雜度越高的地區 越容易發生行人相關之事故。

Garnowski and Manner (2011)以德國杜塞爾多夫 (Dusseldorf) 行政區內，西元 2003 年至 2005 年之交通意外事故資料為基礎，利用負二項回歸模型 (negative binomial regression) 結合隨機係數 (random coefficients)，探討何種因素導致交流道上交通意外事 故之發生。其研究結果顯示對於交通意外事故而言，最重要的解釋變數為每日平均交通 量 (average daily traffic)，而第二重要的解釋變數則為貨車比例 (truck percentage)。雖然 在研究最後無法提出有效的低成本且短時間內可以達成的改善計畫，但是作者提供一個 相當重要的概念，即是幾何設計越簡單的匝道，交通意外事故之風險越低。 經由上述歸納可發現與道路相關之事故因素中，以道路幾何為最主要之影響因素， 尤其具有某些特性之道路其事故發生頻率並非特別引人注意，但一旦發生事故，其嚴重 度卻不容忽視。其可能是因為駕駛人無法即時且有效的針對各種道路幾何類型採取適當 之駕駛操作，因此，藉由行車安全資訊之提供，可以即時傳遞各項道路幾何資訊給予駕 駛人，促使駕駛人提早查覺道路環境之變化並採取正確之駕駛操作因應，以降低道路交 通意外事故之風險。 3. 環境

過去研究顯示，各路段的事故頻率主要受到該路段交通量 (Annual Average Daily Traffic, AADT )、道路幾何與環境等相關因素影響 (Abdel-Aty et al., 2007；Caliendo et al., 2007；Chang et al., 2006)，而其中之環境因素主要又以天候或光線為主。 Andrey et al. (2003)為瞭解惡劣的天候(大雨/大雪)與道路安全間之關係，其收集了自 1995 年到 1998 年間，加拿大 (Canada) 境內六個城市的天氣及肇事資料，並利用配對 分析 (matched-pair analysis) 分析事故發生頻率與天候狀態間之關係。在控制住交通量 變數下，其研究結果顯示，在下雨或下雪的天氣狀態下，交通意外事故數較正常天氣狀 態下增加 75%，且相關之意外傷亡人數則增加 45%。此外，對於交通意外事故之影響， 下雪的影響較下雨的影響來得更為明顯。

Kilpeläinen and Summala (2007)透過問卷，調查駕駛人在當下的天氣狀況下對於行 車風險的認知、預期車速、超車頻率等資訊，並瞭解駕駛人是否會於出發前查詢天氣資 訊，以及其行前的決策過程。其研究結果顯示，駕駛經驗較少、年紀越大、旅程越長的 駕駛者較傾向主動查詢天氣狀態相關資訊，而年經男性駕駛則出現高估駕駛技術並低估

17 行車風險之現象。

Keay and Simmonds (2006)收集澳洲維多利亞 (Australia Victoria) 道路路網，自 1987 年至 2002 年的肇事與交通流量資料，並藉由墨爾本 (Melbourne) 中央氣象局於該期間 所收集之降雨資訊，進一步探討降雨(雪)量對道路交通事故之影響。研究結果發現，1992 年至 1996 年間之平均降雨量為該研究期間中最高，而在該期間之雨天的平均事故數也 較整體平均增加 19%。此外，作者發現一相當有趣之現象，如果連續好幾天沒有下雨， 在開始下雨的第一天其交通事故數會明顯的增加，從 1987 年至 1991 年資料來看，在該 期間內，連續五天沒有下雨後，於第六天下雨所造成的事故數較一般雨天增加 9.9%， 若連續沒有下雨日五天以上，則接著第一天下雨天的事故數較一般雨天增加 17.9%。作 者認為連續多天的好天氣會讓駕駛人忽略在雨天開車應有的調適。 2.3 車內資訊系統

近年來，在全球衛星定位系統 (Global Positioning System, GPS) 與地理資訊系統 (Geographic information system, GIS) 的快速發展下，為了改善日益嚴重的道路擁擠問題， 利用車輛定位系統 (Vehicle Positioning System, VPS) 發展利用探測車收集資料的技術 或 雙 向 交 流 的 交 通 管 理 機 制 已 成 為 趨 勢 ， 而 利 用 其 技 術 所 發 展 的 車 內 資 訊 系 統 (In-vehicle information system, IVIS) 也逐漸被民眾廣泛的接受與使用。

探測車資料收集系統是利用前端車機 (On-Board-Unit) 以固定週期(每秒或數秒)接 收衛星定位資訊，再利用行動通訊的方式，將車輛定位資料傳送至後端，後端的資料處 理或交控中心即可以利用此車輛軌跡資料進行資訊的接收與傳遞。

邱孟佑 (民 100)提出一虛擬車輛偵測器 (Virtual Vehicle Detector, VVD) 的概念， 利用 VVD 的資料取樣機制交通控制中心可避免繁瑣的探測車車輛軌跡資料處理及路網 圖資比對程序，其利用圖資系統事先在路網上欲收集資料或傳遞資訊之區域規劃出虛擬 偵測點，如此一來，後端系統便能快速的處理探測資料比對圖資資料並傳遞駕駛安全資 訊，如此，透過 VVD 可讓交通控制中心與用路人之車機進行雙向互動式之交通資訊收 集與應用，讓用路人除了是交通資訊的使用者外，其本身同時也是路網資訊的提供者。 在 VVD 的發展下，未來於道路上利用車內資訊系統提供即時安全資訊給予個別駕駛人 便不再是夢想，只需在行前將預設路徑規劃上虛擬偵測點，便可隨時隨地將駕駛人所需 之行車安全資訊即時的傳遞給予駕駛人。 車內資訊系統所提供之訊息非常多樣化，不僅可以提供即時路線導引，也可以提供 駕駛人相關之道路駕駛資訊，以提高駕駛人對於道路環境的認知及減少駕駛人心理焦慮， 並協助事先規劃心智資源與注意力分配。然而，錯誤的資訊或是錯誤的提供方式、地點、 時間、內容，反而會產生負面效果，可能使駕駛人分心或是將注意力錯誤分配至無用資 訊上，導致駕駛人錯失真正重要的資訊 (Liang et al., 2007；Vashitz et al., 2008；Wong and Chung, 2007a)。

國內外已有許多研究針對車內資訊系統所運用之傳遞方式或工具進行深入探討與 研究，其中，主要的傳遞方式可分為視覺與聽覺，而其呈現方式如圖 2-2所示 (交通部 運輸研究所，民 94；汪進財，民97)。不同的傳遞方式會產生不同程度的效果，並適用 於不同類型的行車資訊 (Liu, 2001)。視覺的傳遞方式通常應用於路徑引導等道路行車資

18

訊，然而，Hatfield and Chamberlain (2008)的研究結果指出因為安全資訊並非持續性的 資訊，如果透過視覺的方式傳遞道路行車資訊可能造成的分心風險遠大於其他媒介。因 此，與其專心觀察車內資訊系統，駕駛人寧願將注意力投注於道路駕駛環境中，藉以觀 察潛在威脅，因此，警告型資訊較適合以聽覺的傳遞方式傳遞資訊 (Maltz and Shinar, 2007；Neale et al., 2007)。 資訊呈現方式 文字 聲音 文字與聲音混合 不具語意聲音 (如嗶嗶聲) 具語意聲音 圖 2-2、車內資訊系統資訊之呈現方式 資料來源：交通部運輸研究所(民 94)、汪進財(民 97) 此外，Takayama et al. (2008)分別針對使用無線電及車內資訊系統傳遞道路安全資訊， 並藉由問卷調查的方式瞭解受訪者是否會因傳遞工具的不同而對於相同的資訊及數量 有不同的接受程度。而翁華檀 (民 97)則是針對台灣地區駕駛人深入探討不同年齡層對 於在駕駛期間使用車內免持聽筒和先進旅行者資訊系統的影響，其研究結果指出年齡確 實會對於駕駛行為產生影響，且車內免持聽筒對於行車安全之影響則遠高於先進旅行者 資訊系統。另外，Vashitz et al. (2008)藉由文獻指出資訊傳遞的器材並非道路安全最主要 之影響因素，而是其資訊內容或資訊數量，因此其針對法國弗雷瑞斯隧道，利用提供不 同強度資訊的方式，並藉由量測駕駛人在接收資訊期間，其方向盤偏移之角度大小，以 瞭解車內資訊系統對於駕駛人注意力之影響。 根據上述之文獻回顧，可以得知目前關於車內資訊系統的研究大都著重於探討不同 的傳遞工具或傳遞方式對於駕駛人注意力之影響，鮮少有研究是針對其資訊內涵或是資 訊對於注意力所產生之影響進行探討或分析，然而，駕駛行車資訊必須適時適地傳送適 當的資訊給予駕駛人才能有效的降低交通意外事故風險，因此，深入研究與探討行車安 全資訊之本質及其對於駕駛人注意力之影響有其必要性。 2.4 駕駛資訊需求 根據相關文獻研究結果可以得知，適時、適地的提供道路即時警告資訊給予車輛駕 駛者，可以有效的降低道路交通事故風險 (Liang et al., 2007；Vashitz et al., 2008；Hobeika et al., 1994；Wong and Chung, 2007a)。然而，道路行車資訊之提供也必須符合車輛駕駛 人之期望，以避免因提供不符合車輛駕駛者期望之資訊，而遭車輛駕駛者排斥或是不使 用，進而無法發揮其預期之效用。因此，有必要更進一步釐清車輛駕駛者的之資訊需求。

19 Spyridakis et al. (1991)透過問卷獲得利用小客車通勤的駕駛人的通勤特性及其資訊 偏好，其中通勤駕駛人對通勤的品質重視的程度，依順序為節省的通勤時間、其次為通 勤過程中的安全性、通勤的舒適性及其所縮短的通勤距離。而影響通勤駕駛人改變路線 的因素依次分別為交通資訊的取得、交通狀況、尖峰或離峰及天氣狀態等因素。此外， 大部分的通勤駕駛人希望在進入高速公路匝道前，便能接收到相關的高速公路路況資 訊。 Hobeika et al. (1994)分別針對一般旅行者、其他公路使用者(如：貨運業者)以及資訊 提供者(如政府、警察機關等)等三個不同的族群，對於旅行者資訊的需求加以分析與評 估，其結果顯示，對於行前規劃階段而言，旅行路線的資訊(包括最佳路徑等)最重要， 其次為天氣狀態及道路狀況等資訊。而對於行車階段而言，最重要者為求救信號傳送的 能力，其次為道路壅塞或封閉之告知與前方危險路段之警示等。 張嬋娟 (民 90)亦是透過問卷調查獲得大眾運輸使用者及小客車駕駛人對於旅行資 訊需求項目及提供方式之偏好，其將資訊需求項目分成行前階段及行車階段兩部份，結 果顯示，對於行前規劃階段而言，駕駛人認為路況資訊最為重要，其次為交通管制資訊 及交通事故資訊；而對於行車階段而言，其結果與行前規劃階段相似，駕駛人認為路況 擁擠資訊最為重要，其次為交通管制資訊與交通事故資訊。 由上述之文獻回顧，可以得知前方危險路段之警示或是交通事故資訊等行車安全資 訊，為車輛駕駛者重視之資訊類型之一。然而， 目前市面上常見之車內資訊系統 (In-vehicle information system, IVIS) 大多著重在於先進旅行者資訊 (advanced traveler information)，例如路徑引導及提升行車效率之資訊，如最短路徑、預測旅行時間、目前 行車速率等，部分業者則另有提供關於道路施工區或是交通意外事故等臨時事件資訊， 但是對於道路即時警告資訊並未有太多的著墨，因此，有必要針對道路即時警告資訊作 進一步之探討。 2.5 駕駛心智負荷 為了探討各類型資訊對於道路安全之影響，必須先深入瞭解駕駛過程的各個環節， 並探討各環節互動對心智負荷產生的影響。藉由事故資料庫分析可以幫助了解外在環境 對駕駛行為之影響，以探討駕駛人在不同情境下可能的事故風險。而透過事故情境之構 建，則可以探討各情境下不同的駕駛行為以及各個駕駛行為所衍伸的駕駛工作；其中， 高風險事故情境表示駕駛人於該情境中可能無法順利完成應執行之駕駛工作，而事故的 發生則代表在該情境下，駕駛人之工作需求以及其所承受的心智負荷可能超過其負荷能 力。駕駛工作需求是指因駕駛工作而需要被消耗的資源，而心智能力則是指資源的供給； 駕駛心智資源主要受到駕駛者特性的影響，不同類型的駕駛人在不同的狀況下可能會產 生不同的心智能力。 駕駛心智能力是指駕駛人在單位時間內，最多能夠處理的工作項目單位數。同樣的 駕駛工作受到不同心智能力的影響，會造成不同的心智負荷。Elvik (2006)指出，駕駛人 心智能力的退化會顯著增加事故的機率。每位駕駛人基本的心智能力是有限的，其主要 受到駕駛人之生理狀況的影響。關於心智能力的限制與駕駛生理狀況的研究當中，年齡 被視為最重要之影響因素，高齡駕駛者因生理狀況的退化，包括專注力、有效視野、體 力、反應能力的退化，使得高齡駕駛族群無法有效的察覺道路潛在風險 (Clarke et al.,

20

1999；Liu and Lee, 2005)。因此，適當之行車安全資訊的傳遞，可以協助駕駛人有效的 分配其駕駛心智能力，以降低駕駛人因心智負荷過載而產生交通意外事故之風險。

2.6 駕駛注意力分配

注意力是指人的心理活動中具指向性與集中性的意識 (Zomeren and Brouwer, 1994)， 其可以區分為外顯性注意與內隱性注意 (Wright and Ward, 2008)。在認知心理學的領域 中，已發展出不同的許多注意力理論，其中，Kahnement (1973)於其注意力理論中提出 所謂的容量模式 (Capacity model)，即是指人的心智資源或認知資源是有一定限度的， 因此，為了有效的運用心智資源，便產生了注意力分配策略 (Allocation policy)，注意力 分配策略是以各個外界刺激所需之注意力需求 (Attention demand) 為基礎，將人們的注 意力進行最適化調配，即是指在有限心智的資源下，將心智資源依自身意願分配到各個 外界刺激，以接受其相關資訊，而注意力分配機制與策略為影響駕駛人是否能夠有效率 收集安全駕駛相關資訊的重要環節。 在車輛行駛過程中，駕駛人須持續不斷的蒐尋、處理並理解資訊，進而做出決策以 及操作，是否能夠收集完整資訊為影響安全駕駛的重要因素。駕駛相關行車安全資訊包 含車輛速度、道路幾何線形、其他車輛動態及標線標誌與號誌等，當駕駛環境越複雜時， 駕駛人越可能無法完整的收集所需之駕駛資訊，或是收集到錯誤或無用的資訊。不完整 或錯誤的資訊，可能會導致駕駛人無法正確掌握駕駛環境的情況，致使駕駛人誤判情勢 並忽略潛在的安全威脅，當行車狀況產生異變時，駕駛人便容易做出錯誤的決策或發生 反應不及的情形，因而導致交通意外事故的發生。為了有效並安全的駕駛，駕駛人必須 不斷的投入注意力觀察路上與路旁的狀況，以取得安全駕駛的完整資訊，亦即駕駛人必 須將注意力依序移轉至車內外大量資訊之相關位置與物體上，藉以收集行車安全的相關 資訊並觀察安全威脅動態。 駕駛為一項多重作業的活動，其行車過程中之作業 (task)主要可分為兩個部份：與 駕駛直接相關的主要作業及與駕駛無直接相關次要作業。主要作業是指駕駛人為使車輛 依其期望行動所需之作業，其所需行為包含：注意前方路況或後視鏡及控制方向盤等， 而次要作業則包含聽音樂或聊天等。駕駛的主要作業 (Primary task) 又可分為技術性作 業 (Technical task) 以及非技術性作業 (Non-technical task)，技術性作業必須依靠由非技 術性作業所得的資訊，即是指作業間必須相互協調與整合，但是當駕駛人將注意力從非 技術性作業移轉至其他次要作業，例如聊天或手機通訊等，則會延長駕駛人面對外界刺 激的反應時間，進而增加交通事故風險 (Neyens and Boyle，2007)。當駕駛人將注意力 從駕駛工作上轉移至其他物體、資訊或事件所產生的刺激上時，即是所謂的駕駛分心 (FMCSA, 2009)。駕駛分心的類型主要可分為四種類型：視覺 (visual)(例如閱讀地圖)、 聽覺 (auditory)(例如聊天)、生理動作 (biomechanical)(例如調整車上收音機)及認知 (congnitive)(看到但沒接收到)，大部分駕駛人分心的情形是同時由好幾種分心類型所構 成，並無法完全正確的區分其為何種分心類型 (Ranney et al., 2000)。但無論是哪種分心 類型，其皆為注意力分配策略失效的體現之一。而注意力分配失效主要又可以分為兩種 類型：不注意 (Inattention)、注意力錯誤配置 (Attention misallocation)。

當駕駛人接收到外界的刺激時，其心理會自行判斷各刺激所需之注意力需求高低， 並依其需求高低將注意力分配到對應之活動，需求越高所吸引的注意力也越高。然而， 根據先前相關的研究指出，高齡駕駛人經常會面臨情境觀察覺能力退化的問題。意思是

21

指當駕駛人的情境觀察能力退化時，駕駛人會因此難以確實接收外界資訊或誤判當下的 情勢，即使駕駛人能夠注意到道路上之安全威脅，但因為其接受及處理資訊能力的退化， 使其產生認知 (congnitive) 類型的分心，即是說雖然注意到了，但卻沒有或沒能力完整 的接收及處理資訊 (Creaser et al., 2007；Waard et al., 2008；Laberge et al., 2006； Marmeleira et al., 2009)；而不熟練或新手駕駛人則是經常會面臨注意力配置錯誤之問題， 因為其經驗不足或技術不夠，可能使其將注意力分配至不正確之刺激上，導致其錯失正 確或接收無用之資訊。過去研究顯示，較具經驗的駕駛人所採用之注意力分配的策略較 為正確，使得此類的駕駛人能做出較正確的決策，而不熟練或新手駕駛人則有較高的機 會將注意力投注在不正確之刺激上，使其無法做出正確的決策，導致注意力分配策略失 誤，因而接受到無用或錯誤的資訊，錯失真正重要的資訊 (Drummond, 1989；Nabatilan, 2007；Underwood et al., 2002)。 至此，我們可以得知行車安全資訊與駕駛人注意力分配及道路安全息息相關，透過 解離行車安全資訊之內涵並系統性的劃分行車安全資訊之重要層級，以建立一完整的行 車安全資訊庫，並且有效的提供與駕駛人將有助於降低駕駛人注意力錯誤配置之風險， 提升道路交通安全。