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設置行人專用時相對車輛與行人延滯影響之研究

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Academic year: 2021

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國 立 交 通 大 學

交通運輸研究所

碩士論文

設置行人專用時相對車輛與行人延滯影響之研究

The Effect of Exclusive Pedestrian Phase on the Delay of Vehicle and Pedestrian

研 究 生:黃厚淳

指導教授:黃承傳 教授

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設置行人專用時相對車輛與行人延滯影響之研究

The Effect of Exclusive Pedestrian Phase on the Delay of Vehicle and Pedestrian

研 究 生:黃厚淳 Student:Ho-Chun ,Huang 指導教授:黃承傳 Advisor:Cherng-Chwan Hwang

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 of Engineering In Traffic and Transportation

June , 2003

Hsinchu, Taiwan, Republic of China

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設置行人專用時相對車輛與行人延滯影響之研究

研究生:黃厚淳 指導教授:黃承傳 國立交通大學交通運輸研究所 摘 要 號誌化路口為各方向車輛及行人匯集之處,惟有利用號誌分離人車動 線,方能改善路口交通秩序,行人專用時相為號誌設計的一種,不僅提供 行人可從任何方向穿越路口的專用時相,更可完全分離人車動線,減少人 車干擾,改善交通安全,但也可能增加路口人車延滯時間。本研究係從效 率觀點,探討獨立路口有、無實施行人專用時相對行人與車輛延滯之影響。 本研究首先選擇四處有實施行人專用時相之代表性交叉路口,進行延滯 相關資料之現場調查,分別構建有、無實施行人專用時相下之車輛與行人 延滯模式。車輛延滯部分,分別以1985HCM與1988Akcelik之模式為基礎進 行參數校估,校估結果並無太大之差異,惟實務應用上,似以1985HCM之 延 滯 模 式 較 為 簡 易 。 行 人 延 滯 部 分 ,有 行 人 專 用 時 相 之 校 估 結 果 與 2000HCM之延滯模式差異不大,然該模式無法反應無行人專用時相下轉向 交通量與行人穿越量之衝突與延滯間的關係,因此,另外依據四路口之調 查資料,以複迴歸分析方法構建實證式(empirical)的行人延滯模式。 最後,本研究以臺北市松壽、松智路口作為個案分析對象,分別探討行 人專用時相對單一行進方向(approach)及整體路口之人車總延滯所產生的 差異與影響。就整體路口之人車總延滯而言,實施行人專用時相約增加1.49 倍的總延滯時間。本研究所構建的車輛與行人延滯模式可以作為評估設置 行人專用時相對路口運行效率影響之工具。 關鍵字:行人專用時相、車輛延滯模式、行人延滯模式

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The Effect of Exclusive Pedestrian Phase on the Delay of Vehicle and Pedestrian

Student:Ho-Chun,Huang Advisor:Cherng-Chwan Hwang

National Chiao Tung University Institute of Traffic and Transportation

The Exclusive Pedestrian Phase in signal design is to which provide pedestrians with a short period of exclusive time of using an intersection. During the phase, pedestrians can cross the intersection in all directions, even diagonally. Signal design with Exclusive Pedestrian Phase can improve traffic safety, but on the other hand, it may increase delay to the vehicles and pedestrians crossing the intersection. The objective of this research is to study the effect on delay for vehicle and pedestrian with an Exclusive Pedestrian Phase at a signalized intersection.

First, this research selects four signalized intersections with Exclusive Pedestrian Phase in Taipei city as studying sites for field observation to collect relevant traffic, signal and delaydata. According to these data, vehicle and pedestrian delay models are developed with and without the phase. The models of vehicle delay, are based on the formula developed in 1985HCM and 1988 by Akcelik by adjusting their parameters using collected data. The result shows that thetwo adjusted models aresimilar, but the 1985HCM model may be more suitablein practice than the other. For pedestrian delay, theresult of the model is similar to that of 2000HCM with Exclusive Pedestrian Phase. Since the 2000HCM model can’t incorporate the interactions of turning vehicle and pedestrian without the exclusive phase. This research has developed an empirical pedestrian delay model using multiple regression analysis method based on the field observed data.

Finally, this research has taken one intersection in Taipei city as a case study to analyze the difference of delay to the vehicle and pedestrian with and without the Exclusive Pedestrian Phase at that intersection. The result shows that vehicle and pedestrian total delay increases about 1.49 times with the Exclusive Pedestrian Phase. The vehicle and pedestrian delay models developed in this thesis can be used as an analytical tool to evaluate the effect of Exclusive Pedestrian phase on operational efficiency of an intersection.

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誌 謝

一轉眼,兩年的碩士班求學生涯,即將告一段落。回首兩年的研究 所生涯,承蒙恩師黃教授承傳的悉心指導及生活上的照顧,讓學生得 以順利地完成本篇論文。對於老師所付出的心力與耐心,學生謹致上 最誠摯的敬意與謝意。 論文口試期間,感謝許教授添本與吳教授宗修給予殷切的指導與指 正,提供許多寶貴的意見,使本篇論文能夠更臻完善,對於兩位老師 的細心,學生謹致上由衷的謝意。 受業期間,感謝汪教授進財、藍教授武王、馮教授正民、徐教授淵 靜、黃教授台生、許教授鉅秉等於知識上的啟發、治學和待人處世的 態度,讓學生受益良多。 兩年的研究所生涯,認識了大家,記憶中的點點滴滴,又增添了絢 麗的一頁。對於論文研究之協助,感謝同窗,相互陪伴,情誼可貴, 格外珍惜。感謝博士班眾多學長姐的從旁協助、提攜,讓學生得以順 利地完成碩士班的學業。此外也謝謝在不同求學階段關心我的師長、 同學及朋友。 在即將邁向另一階段的人生旅途前夕,謹將本篇論文的研究成果, 獻給一路上默默支持我的爸爸、媽媽、姐姐及妹妹。感謝你們不斷地 鼓勵我、包容我,讓我得以在順境時不忘本,在沮喪時可以重新振作。 黃厚淳 謹誌 民國九十三年七月

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目 錄 中文摘要 ……… Ⅰ 英文摘要 ……… Ⅱ 目錄 ……… Ⅲ 表目錄 ……… Ⅴ 圖目錄 ……… Ⅶ 一、緒 論 ……… 1 1.1 研 究背景與動機……… 1 1.2 研 究目的……… 1 1.3 研 究範圍與限制……… 2 1.4 研 究內容與方法……… 3 1.5 研 究流程……… 5 二、文獻回顧 ……… 6 2.1 路 口行人號誌時制設計……… 6 2.1.1 行人號誌設計……… 6 2.1.2 行人專用與標準型時相之比較……… 8 2.2 車 輛延滯……… 9 2.2.1 車輛延滯之定義及相關研究……… 9 2.2.2 車輛延滯模式……… 11 2.3 行 人延滯模式……… 16 三、資料調查 與整理……… 17 3.1 路 口號誌特性調查……… 19 3.2 交 通特性調查……… 24 四、延滯模式 之構建……… 28 4.1 車 輛延滯模式……… 28 4.1.1 延滯模式說明……… 28 4.1.2 模式校估……… 29 4.1.3 路口無行人專用時相……… 30 4.1.4 路口有行人專用時相……… 37 4.1.5 路口有、無行人專用時相……… 44 4.2 行 人延滯……… 51 4.2.1 延滯模式說明……… 51 4.2.2 模式校估……… 51

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4.2.3 路口無行人專用時相……… 52 4.2.4 路口有行人專用時相……… 60 五、個案分析 ……… 61 5.1 車 輛乘載……… 61 5.2 單 一行進方向(approach)人車總延滯分析……… 62 5.2.1 車輛延滯影響……… 63 5.2.2 行人延滯影響……… 65 5.2.3 小結……… 66 5.3 路 口人車總延滯分析……… 67 5.3.1 交通流量及特性調查……… 68 5.3.2 無行人專用時相……… 70 5.3.3 有行人專用時相……… 71 5.3.4 小結……… 72 六、結論與建 議……… 73 6.1 結 論……… 73 6.2 建 議……… 76 參考文獻 ……… 77 附錄一 ……… 80 附錄二 ……… 84 附錄三 ……… 101 附錄四 ……… 102 附錄五 ……… 103

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表目錄 表2.1 行人專用時相實施條件整理表……… 8 表2.2 延滯之相關研究整理表……… 14 表2.3 各延滯公式之 Akcelik 公式參數對照表……… 16 表3.1 調查路口之相關特性……… 18 表3.2 各路口無行人專用時相之號誌特性……… 20 表3.3 各路口有行人專用時相之號誌特性……… 20 表3.4 無行人專用時相路口之平均飽和間距表……… 25 表3.5 有行人專用時相路口之平均飽和間距表……… 25 表3.6 機車之小客車當量……… 26 表3.7 無行人專用時相各路口基本資料……… 26 表3.8 有行人專用時相各路口基本資料……… 27 表4.1 校估 HCM 延滯模式統計結果表(無行人專用時相)………… 30 表4.2 校估 Akcelik 延滯模式統計結果表(無行人專用時相)……… 33 表4.3 模式統計結果表(無行人專用時相)……… 36 表4.4 校估 HCM 延滯模式統計結果表(有行人專用時相)………… 37 表4.5 校估 Akcelik 延滯模式統計結果表(有行人專用時相)……… 40 表4.6 模式統計結果表(有行人專用時相)……… 43 表4.7 校估 HCM 延滯模式統計結果表(有、無行人專用時相) …… 44 表4.8 校估 Akcelik 延滯模式統計結果表(有、無行人專用時相) … 47 表4.9 模式統計結果表(有、無行人專用時相) ……… 50 表4.10 路口 1 行人延滯個別參數 t 檢定結果表……… 53 表4.11 路口 2 行人延滯個別參數 t 檢定結果表……… 55 表4.12 路口 3 行人延滯個別參數 t 檢定結果表……… 56 表4.13 路口 4 行人延滯個別參數 t 檢定結果表……… 57 表4.14 4 路口行人延滯個別參數 t 檢定結果表……… 59 表4.15 行人模式統計結果表(有行人專用時相) ……… 60 表5.1 台北市歷年各車種平均乘載率調查結果彙整表……… 62 表5.2 無行人專用時相車輛延滯時間表……… 63 表5.3 無行人專用時相行人延滯時間表……… 64 表5.4 無行人專用時相行人與車輛總延滯時間表……… 64 表5.5 有行人專用時相行人延滯時間表……… 65 表5.6 有行人專用時相車輛延滯時間表……… 65 表5.7 有行人專用時相行人與車輛總延滯時間表……… 65 表5.8 松壽松智路口現況號誌時制計劃表……… 68 表5.9 松壽松智路口車流量調查表……… 68 表5.10 松壽松智路口行人流量調查表……… 68 表5.11 松壽松智路口無行人專用時相之車輛延滯時間表……… 70 表5.12 松壽松智路口無行人專用時相之行人延滯時間表……… 71

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表5.13 松壽松智路口有行人專用時相之人車延滯時間表……… 71

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圖目錄 圖1-1 研究流程圖……… 5 圖2-1 一般時相與行人專用時相之比較圖……… 8 圖3-1 資料調查與整理之流程圖……… 19 圖3-2 興隆路/萬盛街路口幾何狀況及調查範圍示意圖……… 20 圖3-3 民生西路/寧夏路路口幾何狀況及調查範圍示意圖………… 21 圖3-4 松壽路/市府路路口幾何狀況及調查範圍示意圖……… 22 圖3-5 松壽路/松智路路口幾何狀況及調查範圍示意圖……… 23 圖4-1 模式校估之流程圖……… 29 圖4-2 路口 1 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(無實施)…… 31 圖4-3 路口 2 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(無實施)…… 31 圖4-4 路口 3 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(無實施)…… 32 圖4-5 路口 4 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(無實施)…… 32 圖4-6 路口 1 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(無實施)……… 34 圖4-7 路口 2 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(無實施)……… 34 圖4-8 路口 3 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(無實施)……… 35 圖4-9 路口 4 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(無實施)……… 35 圖4-10 各路口觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(無實施) …… 36 圖4-11 路口 1 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(有實施)…… 38 圖4-12 路口 2 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(有實施)…… 38 圖4-13 路口 3 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(有實施)…… 39 圖4-14 路口 4 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(有實施)…… 39 圖4-15 路口 1 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(有實施)……… 41 圖4-16 路口 2 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(有實施)……… 41 圖4-17 路口 3 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(有實施)……… 42 圖4-18 路口 4 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(有實施)……… 42 圖4-19 各路口觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(有實施)……… 43 圖4-20 路口 1 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(有無實施) … 45 圖4-21 路口 2 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(有無實施) … 45 圖4-22 路口 3 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(有無實施) … 46 圖4-23 路口 4 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(有無實施) … 46 圖4-24 路口 1 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(有無實施) … 48 圖4-25 路口 2 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(有無實施) … 48 圖4-26 路口 3 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(有無實施) … 49 圖4-27 路口 4 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(有無實施) … 49 圖4-28 各路口觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(有無實施) … 50 圖4-29 興隆萬盛路口轉向交通量與行人延滯關係圖……… 52 圖4-30 興隆萬盛路口行人穿越量與行人延滯關係圖……… 53 圖4-31 民生西路寧夏路口轉向交通量與行人延滯關係圖……… 54 圖4-32 民生西路寧夏路口行人穿越量與行人延滯關係圖……… 54

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圖4-33 市府松壽路口轉向交通量與行人延滯關係圖……… 55 圖4-34 市府松壽路口行人穿越量與行人延滯關係圖……… 56 圖4-35 松壽松智路口轉向交通量與行人延滯關係圖……… 57 圖4-36 松壽松智路口行人穿越量與行人延滯關係圖……… 57 圖4-37 四路口轉向交通量與行人延滯關係圖……… 58 圖4-38 四路口行人穿越量與行人延滯關係圖……… 58 圖4-39 行人觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(有實施)…… 60 圖5-1 有、無行人專用時相車輛總延滯時間比較圖……… 64 圖5-2 有、無實施行人專用時相行人總延滯時間比較圖……… 66 圖5-3 有、無行人專用時相對車輛總延滯遞增率分析圖……… 67 圖5-4 有、無行人專用時相對行人總延滯遞增率分析圖……… 67 圖5-5 松壽松智路口各轉向車流量示意圖……… 69 圖5-6 松壽松智路口各穿越方向行人量示意圖……… 69 圖5-7 松壽松智路口有、無行人專用時相延滯分析圖……… 72

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第一章 緒 論

1.1 研究背景與動機 行人穿越道路時,易造成行人與車輛間的衝突,不僅影響車行速度亦 嚴重威脅行人通行安全,故需設置行人穿越設施將人車隔離,地下道與天 橋雖為行人穿越路口最安全的方式,然在使用率低、老年人與殘障人士使 用不便的情況下,成效不彰;此外在都市景觀、建設經費、地下管線…等 限制條件下,亦無法全面設置。 有鑑於此,在「人本交通,行人優先」的理念下,台北市政府於 86 年起陸續推動行人路權運動,包括設置行人倒數計時器、行人專用時相 (exclusive pedestrian phases)等措施,其中實施行人專用時相所帶來的衝擊 最大,因該措施雖可完全分離人車動線,增加行人通行安全,但由於多增 加一個時相數,將提高路口整體延滯時間,影響運行效率,故值得深入探 討。 過去國內外已針對行人專用時相的實施效益與條件進行許多探討,但 大部分侷限於定性方面的研究,故交通工程師僅能憑若干經驗準則進行設 置時相之依據。因此,本研究將採現場調查方式及應用統計分析,進行路 口人車延滯模式校估,分別探討有、無實施行人專用時相對路口單一行進 方向(approach)及路口整體車輛與行人延滯之影響,以提供交通工程師參 考。 1.2 研究目的 基於上述背景,本研究的目的在於探討實施行人專用時相對交通運行 效率所產生的影響,使該號誌除了保護行人通行安全、減少人車干擾情形

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外,從延滯觀點,探討實施行人專用時相對路口運行效率所產生的影響。 在此目標下,本研究將進行之課題包括以下三項: (1) 以效率觀點探討有、無實施行人專用時相,對路口行人與車輛運行 效率的影響。 (2) 選擇具代表性路口進行延滯模式所需資料進行現場調查,並依據調 查資料構建車輛與行人延滯模式。 (3) 以構建之車輛與行人延滯模式衡量路口有、無實施行人專用時相對 行人與車輛所產生延滯時間之差異。 1.3 研究範圍與限制 行人專用時相係以行人穿越道路之安全性為考量,提供一個專用時相 供行人使用,為簡化研究流程,本研究所界定之研究範圍與限制如下: (1) 調查地點 由於目前行人專用時相設置地點僅止於台北市,且大部分臨近中心商 業區、學校、捷運站...等,為使行人專用時相實施效益具體呈現,因 此僅針對上述獨立路口為研究對象,選擇之路口幾何特性以十字路口為 主。 (2) 不考慮行人違規行為 行人的違規行為不易衡量且發生次數極少,因此不予以考慮。 (3) 調查人車行進方向 本研究採攝影方式收集行人與車輛延滯模式所需相關資料,囿於儀器 限制,無法將整體路口之相關資料完整收集,因此僅針對路口單一行進 方向進行現場攝影。 (4)為簡化個案分析之複雜度,轉向交通量僅以自用小客車為主要分析 對象。

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(5) 本研究僅從效率觀點,探討有、無實施行人專用時相對車輛與行人 所產生的延滯影響,未將安全因素納入考量。 1.4 研究內容與方法 一、文獻回顧 人車共用時相所造成的現象為人車衝突,進而降低行車效率,為提昇 路口交通安全,經由文獻回顧與評析,將彙整實施行人專用時相的影響 因素與標準。 二、現場資料調查 選擇具代表性路口進行現場資料調查,調查流程可分為以下幾項步驟: 1.調查目的 在獲得路口之號誌特性資料、尖離峰小時車流量、行人穿越量、 人車延滯時間等資料,以作為構建延滯模式之依據。 2. 調查範圍 以台北市區號誌化路口中有實施行人專用時相路口為限,並以幾 何條件篩選具代表性路口進行延滯模式相關資料之收集。 3. 調查時間 調查日期為一般工作日(每週一至週五)之任一天,調查時間受 限於實施行人專用時間為當日七時至二十二時,因此選擇下午十 八時至十九時三十分、深夜二十二時至二十三時三十分等兩時段 進行,以獲得有行人專用時相及無行人專用時相之車輛與行人延 滯相關資料。 4. 調查方法與資料整理 調查方法乃選擇視線良好且不影響交通之地點以攝影方法獲得 車輛及行人延滯模式所需相關資料。

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5. 調查資料之整理 讀取攝影資料,車輛延滯方面,將各車種依當量值換算為小客車 單位(p.c.u.),以週期為單位,分別記錄車輛停等數及通過數。行人 延滯方面,以週期為單位,分別記錄行人停等數及通過數。 三、車輛與行人延滯模式之構建 國內交通型態與國外不盡相同,車輛與行人延滯時間將依道路交通狀 況而變化,調查所得延滯值與理論延滯模式作比較,並進行延滯模式之 構建。 四、個案分析 依據所校估之車輛與行人延滯模式,以一路口為分析對象,分別探討 有、無實施行人專用時相對單一行進方向及整體路口之行人與車輛延滯 之影響。 五、結論與建議 彙整本研究之成果,提出實施行人專用時相對車輛與行人延滯之影 響,以及相關後續研究課題等。

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1.5 研究流程 綜合以上,本研究之流程如圖1-1 所示。 圖1-1 研究流程圖 問題與範圍界定 ◎資料分析與車輛延滯模式構建 ◎資料分析與行人延滯模式構建 個案分析 結論與建議 路口行人號誌設計 ◎行人專用時相實施條件 ◎比較行人專用與標準型時相 研究方法 ◎現場調查 ◎行人與車輛延滯模式 代表性路口現場調查

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第二章 文獻回顧

首先,了解國內外行人專用時相時制設計內容與原則,並整理有關行人 專用號誌規範及行人專用時相之研究。最後,敘述各車輛及行人停等延滯 模式之特性。 2.1 路口行人號誌時制設計 2.1.1 行人號誌設計 (1)C.M.Abrams、S.A.Smith【27】,研究指出行人需求量、車流轉向量、 道路寬為實施行人專用時相之依據,另外老年人與學童較多的路口應 優先實施。 (2)M.D.Fritter【25】,認為在(左)轉向比高、行人流量大、4 車道路口等 條件下比較適合行人專用時相,並選擇澳洲一市中心路口 (Alber&Queen streets)分析車輛停等延滯成本。 (3)張耀珍【1】、曾安麗【8】,建議行人量多、轉向車流量高的地點實 施行人專用時相。 (4)C.V.Zegeer 等【30】,針對美國 15 個城市、1297 個號誌化路口收集 相關資料,當行人量高於1200 人/天時,實施行人專用時相較安全。 (5)D.M.Zaidel、I.Hocherman【39】,於1977~1982 間針對以色列三城市 之路口肇事資料進行分析,發現當車流量及行人穿越量均相當高時, 實施行人專用時相較安全。 (6)F.M.Greenberg【34】,提出 15~ 25 秒的專用時間供行人穿越道路 使用,實施後發現車流紓解狀況不佳,行人違規穿越問題嚴重。 (7)R.B.Noland【35】,以經濟角度探討人車延滯成本問題,當行人量大 時,應針對行人與車輛延滯成本作權衡,提供號誌時制設計參考。 (8)台北市交通管制工程處,認為符合以下四條件即適合設置行人專用 時相,分別是:1.臨近路口道路寬度未滿 30 公尺;2.一年內該路口發

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生行人與轉向車輛間之肇事案件件數在五件以上者;3.尖峰時段各臨 近路口之服務水準等級在D 級以上;4.達到最低行人穿越量和轉向車 流干擾量標準值。 經整理過去文獻中有關行人專用時相實施的條件,如表 2.1。 表2.1 行人專用時相實施條件整理表 發表年 作 者 實 施 條 件 1977 M.D.Fritter (左)轉向比高、路口具高行人流量、4 車道路口 1977 C.M.Abrams、S.A.Smith 行人量高、右轉車流量高、路寬較窄 1981 張耀珍 行人交通問題嚴重路口 1982 C.V.Zegeer 等 行人量高於1200(人/天) 1986 曾安麗 行人量多、轉向次數密集 1987 D.M.Zaidel、I.Hocherman 交通量高、行人量高 1990 詹丙源 行人量高、 右轉車流量高 1995 F.M.Greenberg 行人與車流活動密度低的小都市 1997 台北市 交通管制工程處 1.臨近路口道路寬度≦30 公尺。2.一年內該路口 發生行人與轉向車輛間之肇事案件其件數在五 件以上者。3.尖峰時段各臨近路口之服務水準等 級應在D 級以上。4.達到最低行人穿越量和轉向 車流干擾量標準值。 1998 臺灣「道路交通標誌標線 號誌設置規則」 轉彎車輛過多,為保障行人及殘障者安全 1998 M.R.Virkler 行人量高 2001 美國 Manual on Uniform Traffic Control Devices

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2.1.2 行人專用與標準型時相之比較 目前行人號誌依時相設計方式,分為人車共用(concurrent)時相、行 人早開(leading)時相、行人遲開(lagging)時相及行人專用時相(exclusive pedestrian phases)等四種,其中行人專用時相係完全分離人車動線,行人 於該時相可由各方向穿越路口(包括對角穿越),而路口所有方向之車輛須 停等禮讓行人通行。一般時相與行人專用時相設計方式如圖2-1 所示: 圖2-1 一般時相與行人專用時相之比較圖

註:W=walk interval;FWD=flashing don’t walk interval A=amber indication SDW=solid don’t walk interval;G=green indication R=red indication

綜觀國內外有關行人時相設計方式,以C.M.Abrams 及 S.A.Smith【20】 所作的定性分析最完整,認為當路口如有右轉車輛排隊等候,才適合實施 0 28 40 80 W FDW SDW 0 37 40 80 G A R 行人號誌 車輛號誌 一般時相 0 7 20 80 W FDW SDW G A 0 47 50 80 R R 行人號誌 車輛號誌 行人專用時相 20

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行人專用時相,否則將嚴重影響路口行車效率,另外,若老年人與學童較 多路口應優先實施專用時相,但仍無具體可量化的實施標準。

2.2 車輛延滯

2.2.1 車輛延滯之定義及相關研究

對於號誌化路口效率之評估所採用的指標以延滯時間及停等數為 主,1985 及 2000 版美國公路容量手冊(Highway Capacity Manual , 以下

簡稱HCM)均以平均停等延滯時間作為號誌化交叉路口服務水準評估的 主要準則,而2001 年版台灣公路容量手冊亦以平均停等延滯時間作為本 國號誌化路口服務水準之評估基礎,因此在效率性指標方面乃以交叉路口 平均停等延滯時間作為討論項目。 關於延滯之基本定義,以狹義而言為「車輛在路段行駛時,被某因素 (如對向或混合車流干擾、車輛性能、交通管制設施等)所影響或阻礙, 造成車輛無法以自由速率抵達目的地,使行駛時間發生延誤」【4、12】。 以廣義而言為「駕駛者、乘客或行人為完成旅次,除合理的旅行時間外, 所額外增加的旅行時間」【4、12】。過去國內外針對延滯進行相當廣泛的 分析,由表2.2 可知,早期並未引用延滯值高低來代表路口服務水準優劣 的觀念,但日後諸多研究發現延滯值較V/C 更能真實反應路口服務績效, 因此,1985 年版 HCM 乃以延滯值取代 V/C,作為衡量號誌化交叉路口服 務水準之準則,2000 年版 HCM 亦以延滯值為交叉路口服務水準之準則, 2001 年版台灣公路容量手冊亦以延滯值作為衡量路口運行效率之評估方 法。

(21)

表2.2 延滯之相關研究整理表 發表年 作 者 說 明 1982 許添本 提出對號誌化路口績效的評估可分為直接度量與估計兩種 方式,在HCM 未修正前,即發覺國外研究之趨勢以延滯最 佳,而延滯後來亦成為衡量號誌化路口運行效率的指標。 1985 HCM 以平均停等延滯時間取代V/C 值,作為衡量號誌化交叉路 口服務水準之準則。 1987 林良泰 以綠燈後置時間差觀念,應用具觀法與微觀法分別推導平 均停等延滯公式。 1990 何美瑩 依幾何特性的分類,選擇台北市幾個代表性的路口,調查 其路口號誌時制與交通動態特性等資料,以求取不同路口 幾何特性下飽和度與延滯的關係,最後以Akcelik 於 1988 年所發展的Generalized Model 為依據,利用數量方法與統 計理論,尋求最佳參數組合,建立適合台灣現況的延滯模 式。 2000 HCM 第一項為假設均勻到達所產生之Uniform delay(均一延 滯),第二項為考慮因隨機到達所增加之延滯量,第三項為 因初始等候所造成之延滯。 2001 台灣公 路容量 手冊 採1994 年版 HCM 延滯模式 d=DF*d1+d2,第一項為均一 延滯,第二項為漸增延滯,該模式考量路口溢流與車道群 問題

(22)

2.2.2 車輛延滯模式

關於車輛延滯的估計,學者們依其影響變數與到達型態之不同,而提 出不少估計方程式。一般考慮延滯的影響因素,主要有到達率、飽和流率、

週期長度、有效綠燈時間及I-ratio(即到達車輛的變異數與平均數之比)

等。至於到達型態主要有三種:Regular Arrival、Random Arrival、Platoon Arrival【10】 等,其中以第一、二類的研究較多,第三類較少,但第一類 到達型態較不合乎實際路口車流情形,且過於簡化,因此以第二類的應用 較多,如表2.3 所示。以下則分別敘述各模式之特性與優缺點: (1)Clayton(1941) 最早的延滯模式即由Clayton 所提出,假設車輛是以一規律的型態 (Regular Arrival)到達號誌化路口,所得車輛平均延滯如以下公式所示: 該公式成為日後各延滯模式的基礎,即為各模式的第一項。該模式的 缺點為假設過於簡化,車輛規則到達與實際情況不符,也無法估算過飽和 (overflow)情形的延滯,易低估實際的車輛延滯。 (2)Wardrop(1952) 其到達假設為Poisson Arrival,此式當 s 增加時,則此式趨近規律到達 之模式Clayton 相近,導得平均每車延滯公式為: (3)Webster(1958) 以電腦模擬的方式而得出延滯公式,此公式表示如下: 該式係假設車流抵達為Poisson 分配其中第一項為均勻延滯(Uniform ) 1 ( 2 ) 1 ( 2 y C d − − = λ λ λ2 2 2 5 3 / 1 65 . 0 ) 1 ( 2 ) 1 ( 2 ) 1 ( + ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − + ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − − = x q C x q x y C d ) 1 ( 2 ) 2 / 1 ( 2 y C s R d − − =

(23)

delay) ,屬週期性延滯。第二項為了調整車輛隨機到達所產生的延滯,又 稱Random delay。第三項為經驗調整部分,使均勻延滯與隨機延滯的總和, 更能符合實際的延滯值。其缺點為當x 趨近於 1 時,平均延滯將急遽增加, 乃因其假設系統已在穩定狀況下,然而此假設並不符合實際交通狀況。另 外第三項約為總平均延滯之5~15%,因此一般應用多採用以下式子: (4) Miller1(1963) 未假設任何到達分配或到達率,而以I 值來表示車輛到達的狀況,但 假設車輛紓解型態為規則的,即當綠燈始亮時,車輛以規則的間距(regular interval)離開號誌化路口,在分別計算紅燈時相與綠燈時相的延滯,得下列 式子: 但當x<0.5時, 則 (5)Miller2(1968)

其overflow 之平均每車延滯估計為將其應用於 Poisson Arrival,可導 得下式:

(6)Huctchinson(1972)此公式乃修改 Webster’s 公式而得,其在第二項 Random delay 中加入 I-ratio,當 I=1 時,呈 Poisson 分配,即為 Webster’s 公式之理論依據,如下式: ⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − + ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − − = ) 1 ( 2 ) 1 ( 2 ) 1 ( 9 . 0 2 2 x q x y C d λ

,

5

.

0

>

x

) 1 ( 2 1 ) 1 ( ) 1 2 ( ) 1 ( ) 1 ( y s y I x q I x C d − ⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧ + + − ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − − + − − = λ λ

)

1

(

2

1

)

1

(

)

1

(

y

s

y

I

C

d

+

+

=

λ

λ

[

]

{

}

) 1 ( 2 ) 1 ( / / ) 1 ( ) )( 3 / 4 ( ) 1 ( ) 1 ( 5 . 0 y x q x x Cs EXP C d − − − − + − − = λ λ λ ) 1 ( 2 ) 1 ( 2 ) 1 ( 9 . 0 2 2 x q Ix y C d − + ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − − = λ

(24)

表2.3 延滯模式整理表 發表年 作 者 公 式 1941 Clayton 1952 Wardrop 1958 Webster 1963 Miller1 d=(1−λ)

{

C(1−λ)+

[

(2x−1)I/q(1−x)

]

+(I+y−1)/s

}

/2(1−y) 1968 Miller2 1972 Huctchinson 1985 HCM 1988 Akcelik Generalized 1990 何美瑩

{

[

]

}

Q x x x y d=0.68(1−λ)2/2(1− )+225( −1)+ ( −1)2+47.2 /

{

y x x Q

}

d =0.7(1−λ)2/2(1− )+225 ( −1)2 +18( −0.46)/ 2000 HCM 2001 台灣公路 容量手冊 2 1 *d d DF d = + 【註】 C:號誌週期時間(秒) g:有效綠燈時間(秒) λ:g/C,有效綠燈佔週期之比率 s:飽和流率 x:qC/sg,飽和度 q:臨近路口車輛平均到達率(車/秒) I:每週期到達車輛的變異數與平均數 之比 Q:車道容量 y:λx T:流率 q 之時間長度 ) 1 ( 2 ) 2 / 1 ( 2 y C s R d − − = ) 1 ( 2 ) 1 ( 2 y C d − − = λ λ λ2 2 2 5 3 / 1 65 . 0 ) 1 ( 2 ) 1 ( 2 ) 1 ( + ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − + ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − − = x q C x q x y C d

[

]

{

}

) 1 ( 2 ) 1 ( / / ) 1 ( ) )( 3 / 4 ( ) 1 ( ) 1 ( 5 . 0 y x q x x Cs EXP C d − − − − + − − = λ λ λ ) 1 ( 2 ) 1 ( 2 ) 1 ( 9 . 0 2 2 x q Ix y C d − + ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − − = λ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − − = Q x x x x y C d 173 ( 1) ( 1) 16 1 ) 1 ( 38 . 0 λ 2 2 2 2 3 2 1*PF d d d d = + + ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − − = QT x x m x x Tx y C d 900 n ( 1) ( 1) ( ) ) 1 ( 2 ) 1 ( λ 2 2 0

(25)

(7)HCM(1985)

第一項為均勻延滯(Uniform delay) ,第二項為漸增延滯(Incremental delay) ,此延滯產生係由於車輛的隨機到達及設計不良的時制計劃,因此 求出這兩部分的延滯值,即可看出不良的時制設計對延滯的影響程度,如 下式: 此式乃估計每車平均停等延滯,路口延滯較停等延滯高出30﹪,故第 一項為Webster’s 公式之 0.76 倍,在 0<x<1.0 時合理,但當 x>1.2 時便不適 用。大部分都市幹道的路口號誌皆有連鎖,亦即路口車輛到達狀態會受到 上游路口號誌之影響,而呈車隊(platoon)到達,所以 HCM 依照各種不同的 因素,如號誌種類、車道群總類、v/c 值及五種車輛到達路口狀態,分別 制定其調整因子(Progression Adjustment Factor, PF) ,在實際操作時將路口 停等延滯值算出後,選定適合其路口狀態之調整因子,以作為調整此路口 實際停等延滯值之「乘數」,相乘後得到更精確的路口停等延滯值。 (8)Akcelik Generalized(1988) 一個總合HCM、澳洲及加拿大等延滯模式的公式,利用不同的校估 係數以代表不同的模式,如以下式子: 其中 x0 =a+bsG,a 、b 為常數,T=流率 q 之時間長度,參數的組合代表 各種不同的模式,見表2.4。此延滯公式與上述公式最大的差異點是 d 為 路口延滯值,而非停等延滯值。 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − − = Q x x x x y C d 173 ( 1) ( 1) 16 1 ) 1 ( 38 . 0 λ 2 2 2 2 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − + − + − + − − = QT x x m x x Tx y C d 900 n ( 1) ( 1) ( ) ) 1 ( 2 ) 1 ( 2 0 2 λ

(26)

表2.4 各延滯公式之 Akcelik 公式參數對照表 延滯公式 m n a b 1985HCM 4 2 0 0 澳洲容量 12 0 0.67 1/600 加拿大容量指引 4 0 0 0 TRANSYT8 4 -1 0 0 Akcelik 8 0 0.5 0 替代HCM 0 8 0.5 0 (9)何美瑩(1990)

以Akcelik 於 1988 年所發展的 Generalized Model 為依據,分別調查七 個路口之幾何特性、交通號誌特性及交通特性,利用數量方法與統計理論, 尋求最佳參數組合,建立適合台灣現況的延滯模式。研究發現國內由於混 合車流中機車比例較高,使得一般路口之平均延滯較國外路口狀況所得的 模式值為高。公式如下: 中央分隔之多車道路口:

[

]

{

y x x x Q

}

d=0.68(1−λ)2/2(1− )+225( −1)+ ( −1)2 +47.2 / 單行道路口: d =0.7

{

(1−λ)2 /2(1−y)+225 (x−1)2 +18(x−0.46)/Q

}

(10)HCM(2000) 延滯模式中,第一項為假設均勻到達所產生之Uniform delay(均一延 滯),第二項為考慮因隨機到達所增加之延滯量,第三項為因初始等候所造 成之延滯,該公式與1985 年版 HCM 延滯公式類似,選定適合其路口狀態 之調整因子,以作為調整此路口實際停等延滯值之「乘數」,相乘後得到 更精確的路口停等延滯值,公式如下:

(27)

(11)台灣地區公路容量手冊(2001) 採1994 年版 HCM 延滯模式,該模式考量路口溢流與車道群問題,第 一項為假設均勻到達所產生之Uniform delay(均一延滯),選定適合其路口 狀態之調整因子,以作為調整此路口實際停等延滯值之「乘數」,第二項 為漸增延滯,公式如下: 2 1 *d d DF d = + 2.3 行人延滯模式 關於行人延滯的估計,一般考慮延滯的影響因素,包括週期時間長度 (C)、小時行人流量(P)及綠燈通行時間(W)等,以下分別敘述各模 式: (1) Pretty’s Method (1979) 針對行人穿越道路方式分為三種,分別是穿越一街道、穿越兩街 道及行人專用時相等延滯模式,三模式均假設行人為均勻到達,延 滯值為行人總延滯時間,單位為ped-h/h,模式分別為: C w C P d 2 ) ( 2 1 − = 3 2 1*PF d d d d = + +

{

,1.0

}

min 1 ) 1 ( 5 . 0 2 1 X C d λ λ − − =

{

}

cT t Q X cT Q d b b ) 0 . 1 , min 1 ( 2 ( 1800 3 − − = ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − = cT kIX X X d2 900 ( 1) ( 1)2 8

[

min(1, )

]

1 ) 1 ( 38 . 0 1 2 x C d λ λ − − =

[

1 ( 1) 16 / )

]

173 2 2 2 C x x x x d = − + − +

(28)

2 2 P (0.75C w) d = d − 2 2 1 ( ) 2C C W p p d = + d − + 註:d1為穿越一街道之行人總延滯量(ped-h/h) d2為穿越兩街道之行人總延滯量(ped-h/h) d1&2為實施行人專用時相下之行人總延滯量(ped-h/h) P為穿越一街道之單位小時行人量 Pd為穿越兩街道之單位小時行人量

(2) Dunn and Pretty's Method (1984)

以道路寬度發展行人延滯模式,單位為秒/人,其中模式假設行人 均遵守交通號誌且均勻到達,當路寬為7.5 公尺(兩車道)情況下, 行人延滯模式為: ) 15 ( 2 ) 10 ( 2 + + = g g d 當路當路寬為15 公尺(四車道)情況下,行人延滯模式為: ) 20 ( 2 ) 15 ( 2 + + = g g d (3) Virkler's Method(1998) 調查澳洲布里斯本(Brisbane)18 個路口之行人延滯時間,發展 行人延滯模式,得以下模式:

[

]

2 2 ) 69 . 0 ( C A G C d = − + 註:A 為閃光禁行時間 (4) HCM(2000) 假設行人抵達路口為均勻到達(uniform arrival)型態,則行人平 均延滯時間為: 2 ( ) 2 C g d C − =

(29)

第三章 資料調查與整理

本章首先說明現場調查路口的特性,其次說明各項資料調查之內容、方 法及結果,最後將各路口基本資料予以彙整。 根據台北市交通管制工程處之統計【24】,台北市目前(93.5.20)共計 72 處路口實施行人專用時相,專用時相實施時間因地區特性不同而不同,大 致區分為上下班(學) 時段實施、部分時段實施及全天候實施等三種運作 時段。 本研究以路口幾何條件為依據,選擇有實施行人專用時相之代表性交叉 路口,進行延滯模式構建所需要之相關資料之調查。根據 92 年度交通流 量及特性調查【25】及本研究現場觀察結果,除選擇不同車道數組合外, 為顯現實施專用時相之地區特性,臨近學校、行政商業區之路口為優先選 擇調查對象,此外,由於本研究採攝影方式收集延滯模式相關資料,需考 量攝影作業可行性,因此,綜合上述考量因素,最後選擇四路口作為現場 調查對象,調查路口之相關特性如表3.1 所示。 表3.1 調查路口之相關特性 編號 路口名稱 車道數 幾何特性 調查方向 1 興隆路/萬盛街 4/2 中央分隔/無中央分隔 興隆路東往西方向 2 民生西路/寧夏路 4/4 無中央分隔/無中央分隔 民生西路東往西方向 3 松壽路/市府路 4/8 無中央分隔/無中央分隔 松壽路西往東方向 4 松壽路/松智路 6/6 無中央分隔/無中央分隔 松壽路東往西方向 影響路口延滯之主要因素有:(1)交叉路口交通特性:如車輛交通量、 飽和流量、交通組成、轉向交通量及行人穿越量等。(2)交叉路口幾何特 性:如臨近路口路型、車道數、路幅或車道寬度、行人穿越道寬度等。(3)

(30)

交叉路口號誌特性:如時相數、號誌時制及週期等。影響路口延滯之因素 眾多,惟一般在構建延滯模式參數時通常僅考慮影響較大且易量化的變 數,資料收集與整理之流程如圖3-1 所示: 圖 3-1 資料調查與整理之流程圖 3.1 路口號誌特性調查 路口號誌時制為影響延滯之重要因素之一,乃分別記錄所選擇路口 有、無實施行人專用時相之號誌週期長度(C)、行進方向綠燈時間(G)、 行進方向紅燈時間(R)、黃燈時間(Y)、全紅時間(A. R)及行人穿越時 間(W),單位均以秒(sec)計之。各路口號誌資料調查結果如表 3.2、3.3 所示: 影響路口延滯變數 交叉路口號誌特性 延滯模式重要影響因素篩選 選擇不同幾何路型之路 口攝影並讀取變數資料 交叉路口交通特性 交叉路口幾何特性 資料整理

(31)

表3.2 各路口無行人專用時相之號誌特性 編號 路口名稱 C G Y A.R R W 時相數 1 興隆路/萬盛街 83 47 1 1 34 45 2 2 民生西路/寧夏路 115 67 1 1 46 65 2 3 松壽路/市府路 150 67 2 1 80 65 2 4 松壽路/松智路 150 87 2 1 60 84 2 【註】調查時間為2004 年 2 月 2-3 日 22:00~23:00 表3.3 各路口有行人專用時相之號誌特性 編號 路口名稱 C G Y A. R R W 時相數 1 興隆路/萬盛街 113 63 1 1 48 30 3 2 民生西路/寧夏路 188 99 2 1 86 32 3 3 松壽路/市府路 185 93 2 1 52 37 3 4 松壽路/松智路 192 85 2 1 67 37 3 【註】調查時間為2003 年 12 月 19-26 日 18:00~19:00 所選擇之路口幾何狀況及調查方向示意如圖3-2 至 3-5 所示: N 【註】調查範圍以虛線表示 圖3-2 興隆路/萬盛街路口幾何狀況及調查範圍示意圖 興隆路 興隆路 萬盛路 萬盛路

(32)

N 【註】調查範圍以虛線表示 圖3-3 民生西路/寧夏路 路口幾何狀況及調查範圍示意圖 寧夏路 民生西路 寧夏路

(33)

N 【註】調查範圍以虛線表示 圖3-4 松壽路/市府路 路口幾何狀況及調查範圍示意圖 松壽路 松壽路 市府路 市府路

(34)

N 【註】調查範圍以虛線表示 圖3-5 松壽路/松智路 路口幾何狀況及調查範圍示意圖 松壽路 松壽路 松智路 松智路

(35)

3.2 交通特性調查 交通特性資料調查項目包括:(1)交通量(2)車輛與行人延滯(3) 飽和流量,詳述如下: 1. 交通量調查 為獲得車輛到達路口的到達率(q)與分配情形,分別調查各路 口汽車車輛及機車車輛之交通量,且以每15 秒為單位,計算此時 間內車輛到達臨近路口的車輛數。其登錄表格如附表一所示。 2. 車輛及行人延滯調查 包括車輛延滯及行人延滯兩部分,本研究以現場調查(Field Observation)方式,選擇號誌化路口停等延滯調查及計算方法(Stop Time Delay Method)為分析比較基礎。停等延滯調查方法以定點 樣本法(Point Sample Method)調查之。係計算每一間隔時段 (在

此以15 秒為間隔),計算停等於停止線前之車輛數,以所記錄之停 等車數乘上每次記錄間隔之時段,再除以總通過車數,即得平均 每車延滯時間(秒/車)。至於調查時間,本研究選擇 2003 年 12 月至 2004 年 2 月間一般上班日晚間六時至七時三十分及二十二時至二 十三時三十分,分別調查路口有無實施行人專用時相之車輛平均 停等延滯時間,並以號誌週期為依據,分別進行至少50 分鐘或 30 筆(以週期數為單位)以上的樣本資料。其登錄表格如附表二所示。 行人延滯部分,以每隔一段時間(15 秒)記錄該時刻停等於路口轉 角之人數,以所記錄的停等人數乘上 15,再除以各角隅總穿越路 口的人數,即得平均每人延滯時間(秒/人) 。至於所調查及分析之 資料,係與車輛調查同步,並亦區分為路口有、無實施行人專用 時相之行人平均延滯時間,並以號誌週期為依據,分別進行至少 50 分鐘或 30 筆(以週期數為單位)以上的樣本資料。其登錄表格如 附表三、四所示。 3.飽和流量分析

(36)

為求得路口之飽和流量(s),乃選擇調查路口之內側車道,利用 三時段法(three interval)調查全部小汽車直行之飽和流量。此法 將綠燈時間分為三時段:第一時段為起動時段,此時段包括起動 延滯;第二時段為飽和時段,此時段一直到車隊疏解為止;第三 時段為其餘未飽和時段,若此綠燈為全飽和,則無第三時段。計 算時乃取第二時段之小汽車到達量,而後再轉換為以小時為單位 之飽和流量(pcu/lane/hr),所讀取之分析資料與上述交通量調查 資料相同。 對於飽和流量而言,車道寬雖為一重要影響因素,經實際現場 觀察發現,所選擇之路口其車道寬度差異不大且為簡化調查與分 析的過程,因此皆統一設為3.5 公尺寬。 在調查過程中,綠燈始亮後,因車流在通過第四或五輛車後, 即趨於穩定狀態【16】,因此乃從第五輛車起計算至穩定車流結束 前所有小汽車數與經過的秒數,以計算平均飽和間距,其結果如 表3.4 及 3.5 所示。 表3.4 無行人專用時相路口之平均飽和間距表

路口別 樣本數 總時間(sec) 總車數(pcu) 平均飽和間距(sec)

1 39 231 117 1.97

2 32 196 104 1.88

4 42 281 153 1.84

表 3.5 有實施行人專用時相路口之平均飽和間距表

路口別 樣本數 總時間(sec) 總車數(pcu) 平均飽和間距(sec)

1 33 203 112 1.93

2 44 298 161 1.85

4 37 218 114 1.91

上述三個路口平均飽和間距約1.89sec,因此路口每車道每小時之飽和流

(37)

S=3600/1.89=1905(pcu/lane/hr of green) 其容量為: Q=1905*G/C(pcu/lane/hr)

此外,為處理混合車流中大型車及機車的問題,乃將所有車輛統一以 pcu(passenger car unit)為單位,如此在整理各調查路口之流量與容量的計算

上可獲得模式所需重要變數 x,即飽和度,以應用延滯模式來計算其車輛 停等延滯值。本研究係直接引用文獻【14】之研究結果,以 2 為大型車之 小客車當量值,機車之小客車當量如表3.6 所示。 表3.6 機車之小客車當量 機車 比例% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 PCE 0.7 0.55 0.5 0.4 0.37 0.35 0.32 0.3 0.28 0.27 0.25 PCE: 機車之小客車當量值 總合上述之調查,將所整理之基本資料彙整如表3.7、3.8。 表3.7 無行人專用時相各路口基本資料 路口別 基本資料 路口1 路口2 路口3 路口4 號誌週期(秒) 83 115 150 150 車輛綠燈(秒) 47 67 67 87 車輛紅燈(秒) 36 48 83 63 車輛時制比(G/C) 0.5663 0.5826 0.4467 0.58 行人綠燈(秒) 45 65 65 84 行人紅燈(秒) 38 50 85 66 行人時制比(G/C) 0.5421 0.5652 0.4333 0.56 s(pcu/lane/green hr) 1905 1905 1905 1905 Q(pcu/lane/hr) 1079 1109 851 1105 (式3-2) (式3-1)

(38)

表3.8 有實施行人專用時相各路口基本資料 路口別 變數名 路口1 路口2 路口3 路口4 號誌週期(秒) 113 188 185 192 車輛綠燈(秒) 63 99 93 85 車輛紅燈(秒) 50 89 92 107 車輛時制比(G/C) 0.5575 0.5266 0.5027 0.4427 行人綠燈(秒) 30 32 37 37 行人紅燈(秒) 83 156 148 155 行人時制比(G/C) 0.2655 0.1702 0.2 0.1927 s(pcu/lane/green hr) 1905 1905 1905 1905 Q(pcu/lane/hr) 1062 1003 958 843

(39)

第四章 延滯模式之構建

本章內容主要在依據第三章所調查的各項資料分別構建車輛與行人之 延滯模式,以作為分析行人專用時相對車流與行人延滯影響之工具。首 先,針對車輛延滯模式及行人延滯模式之相關參數作說明。其次,針對車 輛延滯模式校估部分,以1985HCM 及 1988Akcelik 兩延滯模式為依據,尋 找與觀測值配適(fitting)最佳之模式參數組合,以求取最適切之車輛平均 延滯模式。最後,針對行人延滯模式校估部分,以 2000HCM 延滯模式為 依據,尋找與觀測值配適(fitting)最佳之模式參數組合,以求取最適切之 行人平均延滯模式,並另外探討行人穿越量、轉向交通量與行人平均延滯 之關係,以應用於個案分析中。 4.1 車輛延滯模式 4.1.1 延滯模式說明 (1)1985 年版美國公路容量手冊(HCM)之延滯模式如下式: (2)1988 年由 Akcelik 發展出延滯模式如下式: 註:d:平均每車延滯(秒/輛) C:週期長度(秒) G:有效綠燈時間(秒) x:飽和度= sG qC λ:G /C Q:容量(pcu/hr) yx ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − − = Q x x x x y C d 173 ( 1) ( 1) 16 1 ) 1 ( 38 . 0 λ 2 2 2 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − + − + − + − − = Q x x x y C d 173 ( 1) ( 1) 32( 0.5) 1 ) 1 ( 38 . 0 λ 2 2

(40)

觀測值分佈與模式曲線之比較 選擇參數起始值 以延滯模式為依據利用 SPSS 尋找合適參數組合 最佳模式 是否接受 配適度 不接受 接受 針對車輛延滯模式部分,由於1985HCM 及 1988Akcelik 兩模式為停等延 滯,而2000HCM 模式為控制延滯,本研究因所調查資料屬停等延滯,因 此選擇1985HCM 及 1988Akcelik 兩模式為基礎,應用所調查的資料分別校 估其參數。其模式校估參數(a、b)如下所示: (1)1985HCM (2)1988Akcelik 4.1.2 模式校估 依據所調查之資料,車輛延滯以1985HCM 及 1988 Akcelik 模式為依據, 分別進行4 路口有、無實施行人專用時相之參數校估,尋找與觀測值配適 (fitting)最佳之模式參數組合,以求取最適切之理論模式,其流程如圖 4-1 所示: 圖 4-1 模式校估之流程圖 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − − = Q x x x x b x C a d * ( 1) ( 1) 16 1 ) 1 ( * 2 2 2 λ λ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + + − + − − = Q x x x b x C a d * ( 1) ( 1) 32( 0.5) 1 ) 1 ( * 2 2 λ λ

(41)

為估計最佳的參數值乃利用統計軟體(SPSS)中非線性迴歸分析方法中之 馬柯特法(Marquardt),此法係以遞迴的方法進行反覆計算企圖尋找非線性 模式的最小平方估計值(在此係利用SSE 為比較依據),其利用模式有關參 數(a、b)的偏微分在殘差的迴歸直到反覆收斂為止,如此可得最小的 SSE(殘 差平方和)與最佳參數估計值。四個路口模式之參數起始值均設定為 a=0.1, b=200。校估結果如表 4.1 所示: 4.1.3 路口無行人專用時相 (一) 校估 1985HCM 延滯模式 (1)路口 1 (2)路口 2 (3)路口 3 (4)路口 4 表4.1 校估 HCM 延滯模式統計結果表(無行人專用時相) 參數組合 路 口 a b SST SSE R2

R

2 路口1 0.926 96.098 71.473 13.389 0.813 0.806 路口2 0.867 91.046 159.046 23.598 0.852 0.846 路口3 0.738 105.839 81.853 21.968 0.732 0.723 路口4 0.724 98.489 122.185 18.098 0.852 0.847 【註】SST:總變異平方和 SSE:殘差平方和 R2(調整後判定係數)=1-SSE/(n-2)/SST/(n-1) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1079 16 ) 1 ( ) 1 ( * 5663 . 0 1 61 . 15 * 2 2 x x x x b x a d ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1109 16 ) 1 ( ) 1 ( * 5826 . 0 1 04 . 20 * 2 2 x x x x b x a d ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 851 16 ) 1 ( ) 1 ( * 4467 . 0 1 66 . 28 * 2 2 x x x x b x a d ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1105 16 ) 1 ( ) 1 ( * 58 . 0 1 31 . 27 * 2 2 x x x x b x a d

(42)

根據上述參數組合其四個模式與現場觀測值比較如下: (1) 路口 1 圖4-2 路口 1 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(無實施) (2)路口 2 圖 4-3 路口 2 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(無實施) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1109 x 16 ) 1 x ( ) 1 x ( x 046 . 91 x 5826 . 0 1 375 . 17 d 2 2 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1109 x 16 ) 1 x ( ) 1 x ( x 098 . 96 x 5663 . 0 1 455 . 14 d 2 2 0 20 40 60 80 100 120 140 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (sec/veh ) 現場調查值 1985HCM延滯模式估計值 校估後1985HCM延滯模式估計值 0 20 40 60 80 100 120 140 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (sec /veh) 現場調查值 1985HCM延滯模式估計值 校估1985HCM延滯模式估計值 (式4-1) (式4-2)

(43)

(3)路口 3 圖 4-4 路口 3 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(無實施) (4)路口 4 圖4-5 路口 4 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(無實施) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 851 x 16 ) 1 x ( ) 1 x ( x 839 . 105 x 4467 . 0 1 151 . 21 d 2 2 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1105 x 16 ) 1 x ( ) 1 x ( x 489 . 98 x 58 . 0 1 772 . 19 d 2 2 0 20 40 60 80 100 120 140 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平均 每車延滯 ( s e c / v e h ) 現場調查值 1985HCM延滯模式估計值 校估1985HCM延滯模式估計值 0 20 40 60 80 100 120 140 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 ( sec/veh) 現場調查值 1985HCM延滯模式估計值 校估1985HCM延滯模式估計值 (式4-3) (式4-4)

(44)

(二)校估1988Akcelik 延滯模式 (1)路口 1 (2)路口 2 (3)路口 3 (4)路口 4 表4.2 校估 Akcelik 延滯模式統計結果表(無行人專用時相) 參數組合 路 口 a b SST SSE R2

R

2 路口1 0.933 210.253 71.473 13.337 0.813 0.807 路口2 0.873 121.289 159.682 23.634 0.852 0.847 路口3 0.743 221.661 81.853 21.406 0.738 0.730 路口4 0.730 111.279 122.185 18.126 0.851 0.846 【註】SST:總變異平方和 SSE:殘差平方和 R2(調整後判定係數)=1-SSE/(n-2)/SST/(n-1) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1079 ) 5 . 0 ( 32 ) 1 ( ) 1 ( * 5663 . 0 1 61 . 15 * 2 x x x b x a d ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1109 ) 5 . 0 ( 32 ) 1 ( ) 1 ( * 5826 . 0 1 04 . 20 * 2 x x x b x a d ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + + − + − = 851 ) 5 . 0 ( 32 ) 1 ( ) 1 ( * 4467 . 0 1 66 . 28 * 2 x x x b x a d ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + + − + − = 1105 ) 5 . 0 ( 32 ) 1 ( ) 1 ( * 58 . 0 1 31 . 27 * 2 x x x b x a d

(45)

根據上述參數組合其四個模式與現場觀測值比較如下: (1)路口 1 圖 4-6 路口 1 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(無實施) (2)路口 2 圖 4-7 路口 2 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(無實施) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + + − + − = 1079 ) 5 . 0 x ( 32 ) 1 x ( ) 1 x ( 253 . 210 x 5663 . 0 1 564 . 14 d 2 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + + − + − = 1109 ) 5 . 0 x ( 32 ) 1 x ( ) 1 x ( 289 . 121 x 5826 . 0 1 495 . 17 d 2 0 20 40 60 80 100 120 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (se c/veh) 現場調查值 1988Akc.延滯模式估計值 校估1988Akc.後延滯模式估計值 0 20 40 60 80 100 120 140 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (sec/veh ) 現場調查值 1988Akc.延滯模式估計值 校估1988Akc.延滯模式估計值 (式4-5) (式4-6)

(46)

(3)路口 3 圖 4-8 路口 3 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(無實施) (4)路口 4 圖4-9 路口 4 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(無實施) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + + − + − = 851 ) 5 . 0 x ( 32 ) 1 x ( ) 1 x ( 661 . 221 x 4467 . 0 1 294 . 21 d 2 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ − + − + − + − = 1105 ) 5 . 0 x ( 32 ) 1 x ( ) 1 x ( 279 . 111 x 58 . 0 1 936 . 19 d 2 0 20 40 60 80 100 120 140 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (sec/veh ) 現場調查值 1988Akc.延滯模式估計值 校估1988Akc.後延滯模式估計值 0 20 40 60 80 100 120 140 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (se c/veh) 現場調查值 1988Akc.延滯模式估計值 校估1988Akc.延滯模式估計值 (式4-7) (式4-8)

(47)

0 20 40 60 80 100 120 140 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平均每車延滯( s e c / v e h ) 4路口現場調查值 整合之車輛延滯模式 車輛停等延滯經兩模式校估結果,並無太大之差異,但似以1988Akcelik 延滯模式較佳。此外,本研究並進一步將四個路口之現場調查資料予以合 併重新校估參數,期能構建出一個整合式的通用延滯模式,校估參數如表 4.3 所示。表 4.3 顯示整合模式之解釋能力( 2 R )明顯低於各別路口之模式的 解釋能力。因此,在實際應用時以優先考量各別路口模式為宜。 表4.3 模式統計結果表(無行人專用時相) 參 數 組 合 路 口 a b SST SSE R2

R

2 4 路口 0.688 163.982 1184.980 420.092 0.645 0.643 【註】SST:總變異平方和 SSE:殘差平方和 R2(調整後判定係數)=1-SSE/(n-2)/SST/(n-1) (5)整合之車輛延滯模式 圖4-10 各路口觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(無實施) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + λ − λ − = Q ) 5 . 0 x ( 32 ) 1 x ( ) 1 x ( 982 . 163 x 1 ) 1 ( C 688 . 0 d 2 2 (式4-9)

(48)

4.1.4 路口有行人專用時相 (一)校估1985HCM 延滯模式 (1)路口 1 (2 路口 2 (3)路口 3 (4)路口 4 表4.4 校估 1985HCM 延滯模式統計結果表(有行人專用時相) 參數組合 路 口 a b SST SSE R2

R

2 路口1 0.874 31.078 1478.304 171.147 0.884 0.880 路口2 0.518 22.915 2113.606 289.205 0.863 0.858 路口3 0.504 81.216 13400.963 3158.667 0.764 0.756 路口4 0.572 6.257 516.093 90.738 0.824 0.818 【註】SST:總變異平方和 SSE:殘差平方和 R2(調整後判定係數)=1-SSE/(n-2)/SST/(n-1) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1062 16 ) 1 ( ) 1 ( * 5575 . 0 1 126 . 22 * 2 2 x x x x b x a d ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1003 16 ) 1 ( ) 1 ( * 5266 . 0 1 132 . 42 * 2 2 x x x x b x a d ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 958 16 ) 1 ( ) 1 ( * 5027 . 0 1 752 . 45 * 2 2 x x x x b x a d ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 843 16 ) 1 ( ) 1 ( * 4427 . 0 1 632 . 59 * 2 2 x x x x b x a d

(49)

根據上述參數組合其四個模式與現場觀測值比較如下: (1)路口 1 圖 4-11 路口 1 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(有實施) (2)路口 2 圖 4-12 路口 2 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(有實施) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1062 x 16 ) 1 x ( ) 1 x ( x 078 . 31 x 5575 . 0 1 338 . 19 d 2 2 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1003 x 16 ) 1 x ( ) 1 x ( x 915 . 22 x 5266 . 0 1 824 . 21 d 2 2 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (sec/veh ) 現場調查值 1985HCM延滯模式估計值 校估後1985HCM延滯模式估計值 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (sec/veh) 現場調查值 1985HCM延滯模式估計值 校估1985HCM延滯模式估計值 (式4-10) (式4-11)

(50)

(3)路口 3 圖 4-13 路口 3 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(有實施) (4)路口 4 圖 4-14 路口 4 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(有實施) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 958 x 16 ) 1 x ( ) 1 x ( x 216 . 81 x 5027 . 0 1 059 . 23 d 2 2 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 843 x 16 ) 1 x ( ) 1 x ( x 257 . 6 x 4427 . 0 1 109 . 34 d 2 2 0 20 40 60 80 100 120 140 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (sec/veh) 現場調查值 1985HCM延滯模式估計值 校估1985HCM後延滯模式估計值 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (se c/veh) 現場調查值 1985HCM延滯模式估計值 校估1985HCM延滯模式估計值 (式4-12) (式4-13)

(51)

(二)校估1988Akcelik 延滯模式 (1)路口 1 (2)路口 2 (3)路口 3 (4)路口 4 表4.5 校估 Akcelik 延滯模式統計結果表(有行人專用時相) 參數組合 路 口 a b SST SSE R2

R

2 路口1 0.879 30.860 1569.078 183.294 0.883 0.879 路口2 0.519 21.080 2113.606 289.153 0.863 0.858 路口3 0.508 78.768 13400.963 3125.957 0.766 0.759 路口4 0.573 6.021 516.093 90.632 0.824 0.818 【註】SST:總變異平方和 SSE:殘差平方和 R2(調整後判定係數)=1-SSE/(n-2)/SST/(n-1) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1062 ) 5 . 0 ( 32 ) 1 ( ) 1 ( * 5575 . 0 1 126 . 22 * 2 x x x b x a d ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1003 ) 5 . 0 ( 32 ) 1 ( ) 1 ( * 5266 . 0 1 132 . 42 * 2 x x x b x a d ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + + − + − = 958 ) 5 . 0 ( 32 ) 1 ( ) 1 ( * 5027 . 0 1 752 . 45 * 2 x x x b x a d ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 843 ) 5 . 0 ( 32 ) 1 ( ) 1 ( * 4427 . 0 1 632 . 59 * 2 x x x b x a d

(52)

根據上述參數組合其四個模式與現場觀測值比較如下: (1)路口 1 圖 4-15 路口 1 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(有實施) (2)路口 2 圖 4-16 路口 2 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(有實施) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1062 ) 5 . 0 x ( 32 ) 1 x ( ) 1 x ( 86 . 30 x 5575 . 0 1 449 . 19 d 2 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1003 ) 5 . 0 x ( 32 ) 1 x ( ) 1 x ( 080 . 21 x 5266 . 0 1 866 . 21 d 2 0 20 40 60 80 100 120 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (sec/veh) 現場調查值 1988Akc.延滯模式估計值 校估1988Akc.延滯模式估計值 0 20 40 60 80 100 120 140 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (sec/veh) 現場調查值 1988Akc.延滯模式估計值 校估1988Akc.後延滯模式估計值 (式4-14) (式4-14) (式4-15)

(53)

(3)路口 3 圖 4-17 路口 3 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(有實施) (4)路口 4 圖 4-18 路口 4 觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(有實施) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + + − + − = 958 ) 5 . 0 x ( 32 ) 1 x ( ) 1 x ( 768 . 78 x 5027 . 0 1 242 . 23 d 2 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + + − + − = 843 ) 5 . 0 x ( 32 ) 1 x ( ) 1 x ( 021 . 6 x 4427 . 0 1 169 . 34 d 2 0 20 40 60 80 100 120 140 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (sec/v eh) 現場調查值 1988Akc.延滯模式估計值 校估1988Akc.延滯模式估計值 0 20 40 60 80 100 120 140 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (sec/veh ) 現場調查值 1988Akc.延滯模式估計值 校估1988Akc.後延滯模式估計值 (式4-16) (式4-17)

(54)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平均每車延滯( s e c / veh) 4路口現場調查值 通用車輛延滯模式 車輛停等延滯經兩模式校估結果並無太大之差異,但似以1988Akcelik 延滯模式較佳。此外,本研究並進一步將四個路口之現場調查資料予以合 併重新校估參數,期能構建出一個整合式的通用延滯模式,校估參數如表 4.6 所示。表 4.6 顯示整合模式之解釋能力( 2 R )明顯低於各別路口之模式 的解釋能力。因此,在實際應用時以優先考量各別路口模式為宜。 表4.6 模式統計結果表(有行人專用時相) 參數組合 路 口 a b SST SSE R2

R

2 4 路口 0.587 51.470 25390.723 9974.454 0.607 0.604 【註】SST:總變異平方和 SSE:殘差平方和 R2(調整後判定係數)=1-SSE/(n-2)/SST/(n-1) (5)整合之車輛延滯模式 圖 4-19 各路口觀測值與 Akc.延滯模式估計值比較圖(有實施) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + + − + λ − λ − = Q ) 5 . 0 x ( 32 ) 1 x ( ) 1 x ( 035 . 49 x 1 ) 1 ( C 576 . 0 d 2 2 (式4-18)

(55)

4.1.5 路口有、無行人專用時相 (一)校估 1985HCM 延滯模式 (1) 路口 1 (2) 路口 2 (3) 路口 3 (4) 路口 4 表4.7 校估 HCM 延滯模式統計結果表(有、無行人專用時相) 參數組合 路 口 a b SST SSE R2

R

2 路口1 0.892 74.02 104.785 24.310 0.768 0.762 路口2 0.668 56.24 87.469 18.543 0.788 0.784 路口3 0.538 93.24 93.611 16.475 0.824 0.821 路口4 0.824 77.57 119.176 14.182 0.881 0.875 【註】SST:總變異平方和 SSE:殘差平方和 R2(調整後判定係數)=1-SSE/(n-2)/SST/(n-1) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1066 16 ) 1 ( ) 1 ( * 56 . 0 1 36 . 19 * 2 2 x x x x b x a d ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 990 16 ) 1 ( ) 1 ( * 52 . 0 1 56 . 34 * 2 2 x x x x b x a d ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 908 16 ) 1 ( ) 1 ( * 47 . 0 1 07 . 41 * 2 2 x x x x b x a d ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1047 16 ) 1 ( ) 1 ( * 55 . 0 1 35 . 28 * 2 2 x x x x b x a d

(56)

(1) 路口 1 圖4-20 路口 1 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(有無實施) (2) 路口 2 圖4-21 路口 2 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(有無實施) 0 20 40 60 80 100 120 140 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (sec/ve h) 現場調查值 1985HCM延滯模式估計值 校估後1985HCM延滯模式估計值 0 20 40 60 80 100 120 140 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (sec/veh) 現場調查值 1985HCM延滯模式估計值 校估1985HCM延滯模式估計值 (式4-19) (式4-20) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1066 16 ) 1 ( ) 1 ( 02 . 74 56 . 0 1 27 . 17 2 2 x x x x x d ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 1047 16 ) 1 ( ) 1 ( 24 . 56 55 . 0 1 94 . 18 2 2 x x x x x d

(57)

(3) 路口 3 圖4-22 路口 3 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(有無實施) (4) 路口 4 圖 4-23 路口 4 觀測值與 HCM 延滯模式估計值比較圖(有無實施) 0 20 40 60 80 100 120 140 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (sec/veh) 現場調查值 1985HCM延滯模式估計值 校估1985HCM後延滯模式估計值 0 20 40 60 80 100 120 140 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 飽和度(x) 平 均 每 車 延 滯 (sec/veh) 現場調查值 1985HCM延滯模式估計值 校估1985HCM延滯模式估計值 (式4-22) ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 990 16 ) 1 ( ) 1 ( 57 . 77 52 . 0 1 09 . 29 2 2 x x x x x d ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + − + − + − = 908 16 ) 1 ( ) 1 ( 24 . 93 47 . 0 1 09 . 22 2 2 x x x x x d

數據

表 2.2 延滯之相關研究整理表  發表年  作  者  說                          明  1982  許添本 提出對號誌化路口績效的評估可分為直接度量與估計兩種 方式,在 HCM 未修正前,即發覺國外研究之趨勢以延滯最 佳,而延滯後來亦成為衡量號誌化路口運行效率的指標。 1985 HCM  以平均停等延滯時間取代 V/C 值,作為衡量號誌化交叉路 口服務水準之準則。  1987  林良泰 以綠燈後置時間差觀念,應用具觀法與微觀法分別推導平 均停等延滯公式。  1990  何美瑩
表 2.3 延滯模式整理表  發表年  作    者  公                      式  1941 Clayton  1952 Wardrop  1958 Webster  1963 Miller1 d = ( 1 − λ ) { C ( 1 − λ ) + [ ( 2 x − 1 ) I / q ( 1 − x ) ] + ( I + y − 1 ) / s } / 2 ( 1 − y ) 1968 Miller2  1972 Huctchinson  1985 HCM  1988 Ak
表 2.4 各延滯公式之 Akcelik 公式參數對照表  延滯公式  m n  a  b  1985HCM  4 2 0 0  澳洲容量  12 0 0.67  1/600  加拿大容量指引  4 0 0 0  TRANSYT8  4 -1  0  0  Akcelik  8 0 0.5 0  替代 HCM  0 8 0.5 0  (9)何美瑩(1990)
表 3.2  各路口無行人專用時相之號誌特性  編號  路口名稱  C G Y  A.R R W 時相數  1  興隆路/萬盛街    83 47  1  1  34 45  2  2  民生西路/寧夏路    115 67  1  1  46  65  2  3  松壽路/市府路  150 67 2  1 80 65  2  4  松壽路/松智路  150 87 2  1 60 84  2  【註】調查時間為 2004 年 2 月 2-3 日 22:00~23:00  表 3.3 各路口有行人專用時相之號
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參考文獻

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