汽車客運行前旅次規劃決策支援系統之規劃與設計

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中華大學碩士論文

題目：汽車客運行前旅次規劃決策支援系統之規劃與設計

系所別：科技管理研究所學號姓名： M09103070劉偉賢指導教授：蘇昭銘博士

中華民國九十三年六月

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汽車客運行前旅次規劃決策支援系統之規劃與設計

學生：劉偉賢指導教授：蘇昭銘博士

摘要

本研究目的係發展台灣地區汽車客運行前旅次決策支援系統，在提供民眾於旅行前可獲得從出發點到目的地所需的各項資訊；例如從圖形的步行導引指示、票價及相關轉乘資訊等；根據使用者不同的需求提供不同的組合方案排序可讓使用者於行前獲得充分且一目了然的相關資訊，透過資訊的整合簡化了使用者取得相關資訊的時間；而跨縣市的長途旅次使用者經過此系統的邏輯運算下，可獲得長途客運(城際客運及國道客運)及市區公車的複合方案，此類長途旅次行為便可由此兩種不同經營型態汽車客運路線而完成可行之導引方案。

本研究首先分析目前台灣地區現有汽車客運資料庫建製狀況，轉換可用資料及發展轉乘邏輯後，以網際網路瀏覽器(Browser)作為系統介面，為讓使用者可廣泛的使用此系統便以 Web Base 作為系統開發平台。當使用者透過瀏覽器輸入該旅次相關資料(如起迄點重要地標、

出發時間、方案輸出排序規則、客運轉乘次數及步行限制等)後，藉由本係統針對台灣地區汽車客運發展之轉乘邏輯產生可行之組合方案配合 Web Base 的圖形步行導引介面提供使用者 user-friendly 的方案輸出。本研究中使用虛擬路網驗證邏輯之正確性，並以台北市、新竹市的實際路網及客運搭乘站點資料完成網路版系統可行性驗證。

關鍵詞：汽車客運、行前旅次規劃

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誌謝

論文得以順利完成，首先要感謝中央顏上堯老師及交大王晉元老師在口試期間給學生許多寶貴的建議，提醒了學生許多疏漏之處。其次要感謝崧旭資訊許嚴燦經理、志鴻學長及華夏科技蘇經理等人，由於您的大力協助，讓學生在整合各項技術時得以順利進行。最後感謝恩師蘇昭銘老師及孜孜不倦、辛勤的指導，每當研究遇到瓶頸苦思不解時，老師總能給予學生許多不同的思考方向及節決方案的建議，在生活上的關懷及鼓勵，讓學生更是銘感五內，在此獻上最誠摯感恩的心。

兩年求學期間，感謝博士班琮平學長、泰琳學姐及碩士班子駿學長給我的鼓勵及指導。同門的小松、雅方你們給我的幫助讓我在陌生的新竹感到無限的溫暖。另外，大長、生德、阿荃、宜祥和志峰，感謝你們陪我熬過無數個的夜晚，拼過無數個 ET 的戰場，還有爆笑的雞姐、思葦、凱怡三人組、永遠的美少女秀秀姐、碧真和族繁不及備載的學弟妹們，和你們一起出遊、聊天的日子都是難忘的快樂回憶。最後僅以此論文獻給親愛的父母、妹妹，感謝父母多年來無微不至的照顧，妹妹及女友羢瑛的支持，讓我順利完成這兩年學業及研究。

劉偉賢謹誌於新竹中華中華民國九十三年六月

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目錄

摘要 ... i

誌謝 ... ii

目錄 ... iii

圖目錄...v

表目錄... viii

第一章緒論 ...1

1.1 研究動機 ... 1

1.2 研究目的 ... 1

1.3 研究流程 ... 2

第二章現況評析及文獻回顧 ...4

2.1 大眾運輸決策支援系統回顧 ... 4

2.2 國內外系統評析 ... 5

2.2.1 國內系統評析 ... 5

2.2.2 國外系統評析 ... 10

2.2.3 小結 ... 29

2.3 相關演算法文獻回顧 ... 34

2.4 綜合探討 ... 40

第三章系統規劃與設計 ... 42

3.1 系統架構 ... 42

3.2 系統功能 ... 43

3.3 系統邏輯構建 ... 44

3.4 資料庫構建 ... 57

3.4.1 汽車客運路線資料庫 ... 58

3.4.2 最短路徑及輔助運算資料庫 ... 60

3.4.3 小結 ... 60

3.5 人機介面構建 ... 63

3.5.1 系統功能及介面設計 ... 64

3.5.2Web base 步行導引介面設計 ... 67

第四章系統驗證 ... 69

4.1 系統邏輯測試 ... 69

4.2 實例測試 ... 78

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4.3 綜合檢討 ... 82

第五章結論與建議 ... 84

5.1 結論 ... 84

5.2 建議 ... 84

參考文獻 ... 86

附錄 A 交通部運輸研究所電子地圖資料格式說明 ... 88

附錄 B 實例測試 ... 89

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圖目錄

圖 1.1 研究流程... 3

圖 2.1 DSS 概要圖 ... 4

圖 2.2 圖面點選起迄點輸入方式 ... 6

圖 2.3 文字版規劃系統輸入畫面 ... 6

圖 2.4 行程規劃系統輸出畫面 ... 7

圖 2.5 ShowMap 生活地圖網輸入畫面 ... 8

圖 2.6 ShowMap 生活地圖網輸出畫面 ... 8

圖 2.7 市民交通旅遊網輸入畫面 ... 9

圖 2.8 市民交通旅遊網輸出畫面 ... 9

圖 2.9 麻州灣運輸管理部門輸入畫面 ...11

圖 2.10 麻州灣運輸管理部門輸出畫面 ...11

圖 2.11 麻州灣運輸管理部門文字轉乘導引輸出畫面 ... 12

圖 2.12 Take Transit Trip Planner 步行導引輸出畫面 ... 13

圖 2.13 OCTA 系統輸入畫面 ... 14

圖 2.14 OCTA 系統輸入畫面 ... 14

圖 2.15 OCTA 系統輸出畫面 ... 15

圖 2.16 Metro Trip Planner 系統輸入畫面 ... 16

圖 2.17 Metro Trip Planner 系統輸出畫面 ... 16

圖 2.18 Chicago Transit Authority 系統輸入畫面 ... 17

圖 2.19 Chicago Transit Authority 系統輸出畫面 ... 18

圖 2.20 Chicago Transit Authority 步行導引資訊 ... 18

圖 2.21 Maryland Transit Administration 系統輸入畫面 ... 19

圖 2.22 Maryland Transit Administration 系統輸出畫面 ... 19

圖 2.23 Twin Cities Public Transit 系統輸入畫面 ... 20

圖 2.24 Twin Cities Public Transit 系統輸出畫面 ... 21

圖 2.25 TriMet 系統輸入畫面 ... 22

圖 2.26 TriMet 系統輸出畫面 ... 22

圖 2.27 SEPTA 系統輸入畫面 ... 23

圖 2.28 SEPTA 系統輸出畫面 ... 23

圖 2.29 SEPTA 系統路徑導引地圖 ... 24

圖 2.30 Piercentransit 系統輸入畫面 ... 25

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圖 2.31 Piercentransit 系統輸出畫面 ... 25

圖 2.32 Washington Metropolitan Area Transit Authority 輸入畫面 .. 26

圖 2.33 Washington Metropolitan Area Transit Authority 輸出畫面 .. 26

圖 2.34 大阪市市營巴士方案輸出畫面 ... 27

圖 2.35 Transport for London 輸入畫面 ... 28

圖 2.36 Transport for London 輸出畫面 ... 29

圖 2.37 Transport for London 路徑導引輸出畫面 ... 29

圖 2.38 TRPA Algorithm ... 35

圖 2.39 旅程規劃運算程式流程 ... 36

圖 2.40 第一層路網 ... 37

圖 2.41 第二層路網 ... 37

圖 2.42 四個城市簡易路網圖 ... 38

圖 3.1 行前旅次規劃決策支援系統架構圖 ... 42

圖 3.2 前處理流程 ... 47

圖 3.3 最短路徑先行過濾示意圖 ... 48

圖 3.4 市區公車轉乘示意圖 ... 49

圖 3.5 長途客運轉乘行為示意圖 ... 50

圖 3.6 汽車客運行前旅次規劃主系統邏輯概念圖 ... 51

圖 3.7 市區分析模組 ... 52

圖 3.8 直接步行規劃概念圖 ... 52

圖 3.9 直達方案概念圖... 53

圖 3.10 一次轉乘方案概念圖 ... 53

圖 3.11 兩次轉乘方案概念圖 ... 54

圖 3.12 各縣市編碼示意圖 ... 55

圖 3.13 長途客運分析模組 ... 56

圖 3.14 行前旅次規劃資料庫處理流程圖 ... 57

圖 3.15 原大眾運輸營運評鑑之應用資料庫關聯圖 ... 58

圖 3.16 汽車客運行前旅次規劃決策支援系統資料庫關聯圖 ... 63

圖 3.17 系統輸入起迄點介面 ... 65

圖 3.18 系統輸入限制條件介面 ... 66

圖 3.19 長途客運方案畫面 ... 66

圖 3.20 市區公車方案畫面 ... 67

(11)

圖 3.21 Web base 電子地圖最短路徑連結概念圖 ... 68

圖 3.22 Web base 電子地圖介面 ... 68

圖 4.1 虛擬路網... 70

圖 4.2 直達步行規劃方案執行畫面 ... 76

圖 4.3 直達規劃方案畫面 ... 76

圖 4.4 一次轉乘規劃方案畫面 ... 77

圖 4.5 兩次轉乘規劃方案畫面 ... 77

圖 4.6 無規劃方案畫面... 78

圖 4.7 台北市市民交通旅遊網地標種類 ... 82

圖 4.8 台北市市民交通旅遊網 ... 83

圖 B.1 直接步行方案邏輯測試一步行導引地圖 ... 90

圖 B.2 新竹女中步行至二甲路站牌導引地圖 ... 93

圖 B.3 二甲路站牌下車步行至新竹高中導引地圖... 93

圖 B.4 新竹女中步行至一甲路站牌導引地圖 ... 94

圖 B.5 一甲路站牌下車步行至新竹高中導引地圖... 94

圖 B.6 為新竹市文化局步行至 2 路站牌導引地圖... 97

圖 B.7 2 路轉乘 27 路導引地圖 ... 97

圖 B.8 27 路公車下車到國軍新竹醫院導引地圖 ... 98

圖 B.9 新竹市文化局步行至 12 路站牌導引地圖 ... 98

圖 B.10 12 路轉乘 27 路導引地圖 ... 99

圖 B.11 國立藝術館步行至 214 路站牌導引地圖 ...103

圖 B.12 214 路站牌轉乘 505 路站牌導引地圖 ...103

圖 B.14 20 路站牌步行至三張犁派出所導引地圖 ...104

圖 B.15 國立藝術館步行至 208 路站牌導引地圖 ...105

圖 B.18 20 路站牌步行至三張犁派出所導引地圖 ...106

圖 B.19 新竹火車站步行至國光客運導引地圖 ...108

圖 B.20 國光客運步行至台北火車站導引地圖 ...108

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表目錄

表 2.1 國內外網站優缺點比較 ... 30

表 2.2 國內外網站功能彙整 ... 32

表 2.3 網站功能符號彙整表 ... 33

表 3.1 市區公車路線、站牌等相關資料表 ... 59

表 3.2 長途客運公車路線、站牌等相關資料表 ... 59

表 3.3 重要地標經緯度資料表 ... 60

表 3.4 重要地標至重要地標最短路徑資料表 ... 61

表 3.5 重要地標至市區公車站牌最短路徑資料表 ... 61

表 3.6 重要地標與長途客運搭乘點最短路徑資料表 ... 61

表 3.7 市區公車站牌與市區公車站牌最短路徑資料表 ... 62

表 3.8 長途客運搭乘點至市區公車站牌最短路徑資料表 ... 62

表 3.9 系統功能表 ... 64

表 4.1 虛擬路網允許轉乘節點成本對照表 ... 69

表 4.2 隨機測試範例 ... 71

表 4.3 新竹市測試例題結果 ... 78

表 4.4 台北市測試例題結果 ... 79

表 4.5 執行時間比較表... 81

表 A.1 新世紀電子地圖重要地標編碼原則 ... 88

表 B.1 直接步行方案邏輯測試一資料設定值 ... 89

表 B.2 直接步行方案邏輯測試二資料設定值 ... 89

表 B.3 直接步行方案邏輯測試結果輸出 ... 90

表 B.4 市區公車直達方案邏輯測試一資料設定值... 91

表 B.5 市區公車直達方案邏輯測試二資料設定值... 91

表 B.7 市區公車一次轉乘方案邏輯測試一資料設定值 ... 95

表 B.8 市區公車一次轉乘方案邏輯測試二資料設定值 ... 95

表 B.9 市區公車一次轉乘方案邏輯測試結果輸出... 96

表 B.10 市區公車直達方案邏輯測試一資料設定值...100

表 B.11 市區公車一次轉乘方案邏輯測試二資料設定值 ...100

表 B.12 市區公車一次轉乘方案邏輯測試結果輸出...101

表 B.13 長途客運方案邏輯測試資料設定值 ...107

表 B.14 長途客運方案邏輯測試測試一結果輸出 ...107

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第一章緒論

1.1 研究動機

發展先進旅行者資訊系統(Advanced Traveler Information System, ATIS)應用於大眾運輸系統上全球已有相當多案例，如英國倫敦複雜的地下鐵系統提供 Web Base、SMS 及 PDA 的行前旅次規劃服務，提供使用者方便的獲得完整搭乘資訊及步行導引說明；美國亦有許多地方政府運輸管理局則提供市區公車的行前資訊網站，可讓初訪該地之旅客查詢、規畫旅行路線之用，設計上偏重於滿足觀光需求。目前全球以歐美兩洲將 ATIS 應用於大眾運輸系統上較為普及、成熟，而亞洲各國中，如日本、新加坡等國亦具備此類系統，故發展適用台灣地區的大眾運輸 ATIS 系統實為勢在必行之趨勢。

目前台灣地區汽車客運資訊分散於不同客運公司網站，乘客必須自行從各客運業者及地方政府所建置的網站查詢相關之行前旅次資訊。然而一般民眾於行前規劃大眾運輸工具方案時，必須同時考量多項資訊以產生符合出發地至目的地可行方案之條件，例如那幾家客運公司的那幾條路線、發車時間為何、如何轉乘、票價等資訊等，但是發生跨縣市的長途旅次時，使用的運具組合極可能同時包含了市區公車以及長途客運，因此旅次方案需包含不同的營運型態(市區及長途) 及各家業者之相關資訊(路線、場站經緯度、票價等)，因此，首要問題便是資料整合問題。然而交通部運輸研究所近年來為提升汽車客運整體服務品質，積極研發建置「汽車客運管理決策支援系統」【1】供公路主管機關使用，期透過完整之客運路線基本資料庫，提高評鑑及補貼等作業之效率。該系統具備豐富的汽車客運資料，如各客運公司之路線資料、場站經緯度、票價等，恰可提供開發行前旅次規劃決策支援系統所需之資料。在發展大眾運輸 ATIS 系統的趨勢及資料庫逐漸完整的條件下，整合相關資源建置一套台灣地區汽車客運行前旅次規劃決策支援系統有其必要性。

1.2 研究目的

為了達到行前旅次規劃決策支援系統提供資訊之便利性，本研究

(14)

以 Web Base 作為開發平台，但研究內容中亦探討此系統應用於個人數位助理(PDA)上之演算邏輯以及與 Web 系統的差異。而系統可提供使用者行前旅次規劃資訊中最重要的兩點特色便是(1)個人化的行前旅次規劃資訊，系統可提供使用者專屬的規劃方案及相關資訊；(2) 圖形化的步行導引資訊，一般而言需要事先規劃的旅次其方案，相關的到路資訊通常是陌生的，故提供使用者易於理解的圖形導引對於行前旅次規劃決策支援系統相當重要。本研究之目的便是在整合國內長途及市區汽車客運資料，發展一套可供使用者獲得個人化的行前旅次規劃方案，讓使用者於行前獲得充於的汽車客運組合方案以供決策之用。

1.3 研究流程

本研究主要流程圖如圖 1.1 所示，針對研究本研究的演算法建立及系統開發等流程說明如下：

一、問題界定：針對汽車客運行前旅次規劃系統轉乘方案及最短路徑問題作基本之問題界定，以確立研究內容。

二、文獻回顧：透過網路、期刊及光碟資料等回顧相關文獻及系統，以了解國內外先進公共運輸系統中汽車客運(Fixed Route Bus)之先進旅行者資訊系統、行前旅次規劃決策支援系統之發展現況，彙整出 ATIS 建立轉乘模式之方法及模式。

三、國內外系統功能分析：透過國內外系統功能分析，整理出適合發展國內系統應具備之功能，以作為系統構建之標準。

四、建立系統模式：本研究需分析建立之系統模式包含(1)長途客運轉乘方案及市區客運轉乘方案模式；(2)最短步行距離路徑產生模式。

五、系統構建：本研究使用 JavaScript、PHP 語言作為程式開發工具，

以 MySQL 作為資料庫平台，開發 Web Base 之系統。

六、系統驗證：本研究驗證模式分為邏輯驗證以及實例驗證兩項。

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問題界定

文獻回顧國內外系統功能分析

系統功能分析

建立旅次規劃模式

系統構建

系統驗證

問題檢討不符合

系統修正

系統構建符合

(一)邏輯驗證：利用虛擬路網及資料庫測試轉乘邏輯正確性。

(二)實例測試：實際測試系統輸出與路線地圖或其他系統輸出差異性。

七、最後針對本研究之結果做結論與建議。

圖 1.1 研究流程

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資料：外部與內部

其他以電腦為基礎的系統

資料管理模式管理

知識管理

使用者介面

管理者（使用者）

第二章現況評析及文獻回顧

本研究主要在研究並發展一套適合台灣地區的汽車客運行前旅次規劃決策支援系統，除了對於相關文獻加以討論外本研究亦對國內外系統發展狀況進行功能分析，以彙整出本研究系統的功能需求。 2.1 大眾運輸決策支援系統回顧

根據 Efraim【9】定義的決策支援系統架構如圖 2.1 所示，可分由資料庫管理系統(Data management subsystem) 、模式庫管理子系統 (Model management subsystem) 、知識管理子系統 (Knowledge management subsystem)、使用者介面子系統(User interface subsystem) 及使用者五大系統構成。

資料來源：【9】

圖 2.1 DSS 概要圖

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許多交通運輸相關決策支援系統應用中以結合地理資訊以形成空間決策支援系統(Spatial Decision Support System, SDSS)，蕭惠如【6】

以交談式的電腦系統，配合 GIS 技術分析最適路徑資訊提供緊急事故的決策方案，該 DSS 主。而 Kritikos【12】的 GIS-base DSS 便是以 Mapinfo 配合 Floyd’s Shortest Path Algorithm 解決 VRPTW 中最短路徑部分的問題。

2.2 國內外系統評析

目前國內外已具備許多相關系統，然而這些系統根據需求的不同其演算邏輯亦有所不同。透過國內外系統彙整出發展國內汽車客運行前旅次規劃決策支援系統所需的基本功能項目及相關限制條件。 2.2.1 國內系統評析

目前台灣地區已有諸多汽車客運公司提供班次、票價等靜態查詢資訊，反而在行前旅次規劃系統方面，則僅有少數幾家公司，如逢甲大學所建置的「旅行者資訊查詢系統」與九福科技顧問股份有限公司所構建的「ShowMap 生活地圖網」等有提供該項相關服務；其中旅行者資訊查詢系統及 ShowMap 生活地圖網皆是以網站的形式呈現系統功能，以下茲就其蒐集國內網站所提供之功能說明如下：。

一、旅行者資訊查詢系統(http://140.134.128.1:2000)

(一)網站介紹：該網站為交通部運輸研究所委託逢甲大學交通工程與管理學系所製做，網站重點在於提供行前交通資訊的查詢，內容包含及時路況查詢、台中市公車路線查詢、火車時刻表查詢等，而行程規劃的部份則僅選擇台中縣市做為系統的示範區域。

(二)系統特色：行程規劃部份，從網站可以發現查詢方式可分為兩大類，

一是圖面點選，如圖 2.2 所示，另一則是文字版地圖查詢，而圖面點選部分也是該規劃系統最大特色之處，使用者可以透過地圖的顯示直接點選所需要之起迄點，若此有助於一般使用者對於該系統的使用。

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(三)系統功能：除圖面點選部分外，文字版規劃系統在起迄點輸入方面，

如圖 2.3 所示，全是以封閉式選項供民眾選擇，包含交叉路口、政府機關、百貨公司、車站、停車場等重要地標，且系統事先已將台中區作行政區分割，使用者僅需依其所需選擇即可；在系統輸出資訊方面(如圖 2.4 所示)則內容包含所需使用運具、旅行距離、總旅行時間等。

圖 2.2 圖面點選起迄點輸入方式

圖 2.3 文字版規劃系統輸入畫面

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圖 2.4 行程規劃系統輸出畫面二、ShowMap 生活地圖網(http://www.showmap.com.tw)

(一)網站介紹：該網站是由九福科技顧問股份有限公司所構建而成，網站重點在於提供民眾一般生活資訊地圖，內含之地標資料有旅遊、

美食、生活、交通等類別。

(二)系統特色：該行程規劃系統主要特色即在於系統輸入與輸出介面的淺顯易懂，再者該規劃系統的另一特色在於以詳盡的地圖指引使用者行走所規劃出來的路徑，並搭配文字敘述規劃方案，讓使用者更易明瞭其方案內容。

(三)系統功能：在路徑規劃方面，該網站提供三種輸入方式；地址對位、

地標對位與交叉路口對位，如圖2.5，地址對位是讓使用者可封閉式選擇行政區（縣、市、區）起迄點，詳細的地址內容（路、巷、弄、

號）則是以開放式供民眾輸入。地標對位及交叉路口對位是以封閉式讓使用者選擇其起迄點項目。最後在方案輸出方面則同時搭配文字敘述與圖形導引，如圖2.6，文字內容則詳細記載行駛路徑之方向與旅行距離。圖形資訊除導引外，尚可行縮放、移動圖面等功能。

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此外，該網站在路徑規劃上則納入高速公路優先、重要道路優先及避免行駛巷弄之邏輯架構，讓使用者具有較高度選擇權。

圖 2.5 ShowMap 生活地圖網輸入畫面

圖 2.6 ShowMap 生活地圖網輸出畫面三、台北市政府市民交通旅遊網(http://ezgo.taipei-elife.net)

(一)網站介紹：本網站由台北市政府交通局提供，主要在提供公車、捷運及鐵路三種大眾運輸系統的轉乘規劃服務，可混合三種運具規劃可行方案。

(二)系統特色：該網站提供最多一次轉乘的規劃服務，除了文字導引的說明外也提供圖形導引的服務。由於沒有步行導引限制條件，故即使起迄點在200 公尺內也會計算出搭乘市區公車方案規劃該旅次。

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(三)系統功能：網站提供三種定位方式，如圖 2.7 所示分別為公車站位定位、重要地標定位和交叉路口定位三種，而所有的定位方式皆為封閉的下拉選單作為選擇方式。

圖 2.7 市民交通旅遊網輸入畫面

圖 2.8 市民交通旅遊網輸出畫面

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2.2.2 國外系統評析

相較於國內系統發展進度，國外的系統較豐富且更完整。國外系統除產生行前旅次規劃方案外，亦可讓使用依「最快到達」、「最少票價」、「最少轉乘次數」、「最少步行距離」等項目來排序方案。國外行前旅次資訊系統除 Web Base 外，亦有語音查詢、PDA、SMS 等其他媒體提供此項服務，但主要以 Web Base 為主，以下茲就其蒐集之國外網站所提供之功能說明如下：

一、美洲地區發展現況

(一)Massachusetts Bay Transportation Authority

1. 網站介紹：麻州灣運輸管理部門(http://www.mbta.com)是隸屬麻州省地區性的運輸管理機構，該網站主要作用在於旅次規劃功能，

其次同時提供鐵路運輸、船運及公車班表資訊、票務資訊、最近場站查詢及其附近旅遊資訊等功能。

2. 系統特色：該行程規劃系統主要特色有三，其一即在於採用循序式導引方式一步一步引領使用者輸入所需相關資訊；其次，另一特色即在於系統頁面設計方面是採動態變更方式設計，也就是說，根據使用者選擇項目的不同，而後續所產生的選項也會隨之改變，有助於使用者資料的輸入；最後一特色即是該系統對輸出方案後仍具有回程規劃及時間點向前或向後規劃的功能，且同時具備PDA 的輸出界面方式。

3. 系統功能：在系統輸入部份，如圖 2.9 所示，可依其偏好選擇地址、交叉路口、公車站點、鐵路站點及地標等方式；再者，使用者可依其需求選擇其欲出發或到達的時間，進一步選擇其對旅次過程的偏好：可接受的步行距離、最快到達、最少轉乘次數、最少步行距離，甚至無障礙設施需求等。方案輸出方面，如圖 2.10 所示，該網站提供詳細的文字敘述與地圖指引，包含應該在乘車地點、車輛種等及最後可能花費之總票價、總旅次時間、轉乘路

(23)

徑導引將一併顯示出，除此之外，該系統對於轉乘部分更進一步提供詳細的文字導引服務，如圖2.11 所示。

圖 2.9 麻州灣運輸管理部門輸入畫面

圖 2.10 麻州灣運輸管理部門輸出畫面

(24)

圖 2.11 麻州灣運輸管理部門文字轉乘導引輸出畫面 (二)Take Transit Trip Planner

1. 網站介紹：該網站是屬於加州一地方政府所經營的交通資訊網站 (http://www.transitinfo.org/cgi-bin/taketransit)，主要是針對 Bay Area 地區的汽車客運系統提供一具備旅次規劃功能的網站。

2. 系統特色：該規劃系統雖全採用開放式起迄點輸入方式，但旁卻有地圖輔助使用者輸入資訊乃是系統特色之一；其次，系統另有兩個特色即其一在於可讓使用者選擇最低旅次票價的功能，另一則在於提供圖形的步行導引資訊，如圖2.12 所示。

3. 系統功能：系統起迄點輸入方式完全採用開放式填入選項，不具有封閉式輸入的功能，使用者可以填入住址、交叉路口及重要地標，但必須也同時填入相對的城市名稱與郵遞區號，如此才找得出可行方案；除了可選擇起迄的出發、抵達時間外，系統在使用者偏好方面考慮了最快到達、最少轉乘次數、最少步行距離及最少票價四種方案決策方式供民眾選擇。

(25)

圖 2.12 Take Transit Trip Planner 步行導引輸出畫面 (三)OCTA Trip Planner

1. 網站介紹：該網站(http://www.octa.net/busrail/yourtrip)是以公車為基礎而行旅次規劃之網站，雖然內容亦包含鐵路運輸資訊，而實際上並未將鐵路資訊納入規劃範圍之列。

2. 系統特色：系統之主要特色在於對於使用者曾經輸入過之文字會予以記錄，如此對於使用者下一次輸入時會更有效率，對於系統執行運算也會更精簡。

3. 系統功能：旅次規劃系統在輸入起迄點方面，如圖 2.13 所示，系統是採用開放式讓使用者自行填入住址、地標與交叉路口，比較特別的地方在於使用者不一定要填入「完整」的起迄資料，僅需填入部份或關鍵字即可，而後網站會自行歸納相關之地理資訊，

以封閉式選項供使用者選擇；在行旅次規劃之前，系統會先讓使用者確認其所輸入之項目資訊是否正確，如圖2.14 所示，之後再以最少轉乘、最少步行距離、最快到達三選項供使用者選擇偏好；

最後在輸出方面，該系統純用文字敘述方式表達，提供預估步行距離，指引使用者應到何處搭車、應在何處轉乘等相關資訊，如圖2.15 所示。

(26)

圖 2.13 OCTA 系統輸入畫面

圖 2.14 OCTA 系統輸入畫面

(27)

圖 2.15 OCTA 系統輸出畫面 (四)Metro Trip Planner

1. 該網站是屬於洛杉磯的一運輸服務及資訊提供的網站 (http://mtaweb6.mta.net/)，內容包跨鐵路運輸、公路運輸、自行車等交通資訊。

2. 系統特色：旅次規劃系統之特色著重於可讓使用者選擇不同的費率種類；因此，在旅次規劃輸出方案時，可針對使用者不同需求，

而有不同的輸出結果。

3. 系統功能：系統功能方面，系統輸入起迄點採開放式輸入住址、

交叉路口方式，如圖2.16 所示，時間則採封閉式選項，包含出發時間或預定到達時間，規劃週期達一週時間；當輸入之住址或交叉路口不夠明確時，系統會找出相似名稱之路名或交叉路口供使用者選擇；在方案輸出方面，包含文字敘述跟圖形輸出兩大主軸，

如圖2.17 所示，文字方面提供之總票價及預估旅行時間外，同時指引使用者應該到何處搭車、搭幾點的車、應付多少錢等；而在圖形方面，則是點出使用者所必須搭乘、轉乘的乘車點。

(28)

圖 2.16 Metro Trip Planner 系統輸入畫面

圖 2.17 Metro Trip Planner 系統輸出畫面 (五)Chicago Transit Authority

1. 網站介紹：該網站(http://www.transitchicago.com)是屬於芝加哥當局的一個運輸管理部門，其內容資訊堪稱豐富，主要提供公車與鐵路運輸資訊的服務。

2. 系統特色：在旅次規劃系統方面，系統特色在於以很簡明的手法循序導引使用者輸入所需的相關資訊；其次當發生輸入錯誤或有相似名詞出現時，系統亦會選出相關資訊供選擇，再者，系統輸

(29)

入畫面約過5 分鐘後會自動更新一次。

3. 系統功能：在輸入旅次起迄點方面，如圖 2.18 所示，系統同時存在開放式與封閉式選項供民眾選擇，開放式的部分可供使用者填入住址與交叉路口資訊，其次則以封閉式地標選項供使用者選擇；旅次時間規劃方面是以封閉式供民眾選擇，包含預定出發時間以及預估到站時間，時間規劃週期以兩年為限；其次在特別需求方面，系統提供是否經(達)有無障礙設施之站點選項給予選擇以及使用者可以選擇可接受的步行距離與旅次偏好，如最快到達、最少轉乘與最少步行總合等。方案輸出方面，如圖2.19 所示，

系統提供多重運具之組合方案，其內容包含步行導引、搭乘車輛班次、票價等資訊，值得一提的是，在步行導引部分，其內容敘述尚稱詳盡，可告知使用者應走哪一條路、在何處轉彎等資訊，

如圖2.20 所示。

圖 2.18 Chicago Transit Authority 系統輸入畫面

(30)

圖 2.19 Chicago Transit Authority 系統輸出畫面

圖 2.20 Chicago Transit Authority 步行導引資訊 (六)Maryland Transit Administration

1. 網站介紹：該網站是為馬里蘭州所屬的運輸管理機構，網站 (http://www.trip.mtamaryland.com/trip/index.cfm)目的在提供公路運輸、鐵路運輸與貨物運輸之網路服務。

2. 系統特色：旅次規劃系統的特色在於當輸入完一切所需資訊後，

系統會提供起迄點附近搭乘點之所有可能方案組合供民眾自行選擇。

3. 系統功能：系統輸入起迄點資訊方面，如圖 2.21 所示，系統提供

(31)

住址、地標跟交叉路口三種輸入方式，在輸入地址同時還必須填入城市名稱或郵遞區號；而在輸入交叉路口時，則必須輸入兩條街名及城市名稱才可；而在輸入時間方面則採封閉式供民眾選擇，包含預定出發時間以及預估到站時間，而時間規劃則區分為一般時間(週一~週五)、週末時間(週六、週日)及假日時間三大類；

其次系統提供民眾勾選是否需要地圖服務等功能。在方案輸出方面，如圖2.22 所示，該系統屬於多運具組合之形式，內容包含搭乘、轉乘資訊及預估旅次時間、基本票價資訊；而在步行導引方面，系統則提供地圖輔助跟文字導引兩部分。

圖 2.21 Maryland Transit Administration 系統輸入畫面

圖 2.22 Maryland Transit Administration 系統輸出畫面 (七)Twin Cities Public Transit

(32)

1. 網站介紹：該網站是屬明尼蘇達週內雙子城所屬之交通網 (http://tips.metc.state.mn.us/mntest/cgi-bin/basic_form.pl)，網站內容將城內所有運行之運具全包含在內，舉凡輕軌運輸、公路運輸、

鐵路運輸、撥招公車等均包含在內。

2. 系統特色：系統特色除了詳盡提供交通資訊外，在於提供旅次規劃功能，內容除規劃旅次外，網站還提供回程旅次規劃功能，其次較特別的就是，使用者若對該方案不滿意時，可執行時間點向前或向後規劃的功能，時間間距以十分鐘為限。

3. 系統功能：系統在輸入起迄點資訊方面，如圖 2.23 所示，系統採開放式為主，封閉式為輔的形式進行，也就是說，開放式與封閉式同時存在，當開放式無法適用時便以封閉式來輔助，其內容包含住址、交叉路口與地標等；而在輸入時間方面則採封閉式供民眾選擇，包含預定出發時間以及預估到站時間；最後使用者可依其偏好選擇其可接受的步行距離、旅次偏好(最快到達、最少轉程及最短步行距離)，及是否需要無障礙設施等。系統方案輸出方面，如圖2.24 所示，為屬多重方案輸出方式，內容包含詳細乘車資訊、轉乘資訊、票務資訊及文字步行導引資訊，此外系統亦提供地圖及車輛班表之下載功能。

圖 2.23 Twin Cities Public Transit 系統輸入畫面

(33)

圖 2.24 Twin Cities Public Transit 系統輸出畫面 (八)TriMet

1. 網站介紹：該網站(http://www.trimet.org)是屬於奧勒岡州的波特蘭市地區性交通服務網，提供公路運輸、輕軌運輸(MAX)以及 LIFT(預約接送客車)服務之功能，網站除了提供所有運具之班表、票務等資訊外，較特別的是該系統具四種外國語言導覽功能。

2. 系統功能：在行程規劃方面，系統可供使用者輸入住址、交叉路口與地標資訊，如圖2.25 所示，但不同的是，使用者必須同時選擇所輸入的資訊是屬於哪一區之資料，如King City 或 Molalla 等系統才會判斷；旅次時間規劃方面是以封閉式供民眾選擇，包含預定出發時間以及預估到站時間，其次使用者可以選擇可接受的步行距離與旅次偏好，如最快到達、最少轉乘與最少步行總合等。

在方案輸出方面，該系統初始頁面僅先列舉三個可行方案，若使用者需要則可增加其他方案輸出；此外，系統輸出方案內容，如圖2.26 所示，除了搭乘、轉乘資訊及預估旅次時間、基本票價資訊外，可以發現系統另一項特點，在於資訊多處連結的部分，也就是說，在輸出方案同時，使用者可以點選而連結到相關資訊網站，如線上購票、起迄點資訊、地圖下載等。

(34)

圖 2.25 TriMet 系統輸入畫面

圖 2.26 TriMet 系統輸出畫面 (九)Southeastern Pennsylvania Transportation Authority

1. 網站介紹：該網站是為賓夕法尼亞州的運輸部門所構件的網站 (http://209.87.165.220/bin/query.exe/en)，該網站發展特色在於提供鐵路運輸、公路運輸等之相關資訊。

2. 系統特色：該規劃系統特色在於輸出結果方案後，系統具有時間點向前或向後規劃的功能。

3. 系統功能：在旅次規劃功能部分，系統僅是提供簡易查詢功能，

起迄點輸入方面並無特定限制項目，如圖2.27 所示；日期與時間

(35)

輸入項目均是採用開放式填入方式；在輸出方面，如圖2.28 所示，

系統則提供最近的三班車作為方案示出，其次使用者可以進一步點選找出所有班表資訊自行選擇；此外系統提供向前與向後規劃的功能，分別會新增三筆可行的乘車資訊方案。另外，除了文字顯示外，系統亦會展示出搭乘路線的示意圖，如圖2.29 所示，內容則表示班車行駛路線及可能經過之站點。

圖 2.27 SEPTA 系統輸入畫面

圖 2.28 SEPTA 系統輸出畫面

(36)

圖 2.29 SEPTA 系統路徑導引地圖 (十)The Pierce County Transportation Benefit Area Authority

1. 網站介紹：該網站(http://www.pirtcetransit.org/index.htm)為華盛頓州運輸管理機構所構建，該機構主要提供公車、無障礙設施、汽車共乘等相關服務，而網站內容主要服務 Pierce 的所有交通業務，網站除提供一般乘車資訊，如行車班表、價目表之外，網站特色重於共乘觀念之推廣及靜態資料之查詢。

2. 系統特色：當輸入資訊使系統無法判斷時，系統會提供相似名稱之資訊供使用者作進一步選擇。

3. 系統功能：其次在旅次規劃功能方面，輸入介面尚未簡化，如圖 2.30 所示，在起迄點輸入方面，系統提供開放式住址、交叉路口與地標之填入方式，旅次時間規劃方面是以封閉式供民眾選擇，

包含預定出發時間以及預估到站時間，其次使用者可以選擇可接受的步行距離與旅次偏好，如最快到達、最少轉乘與最少步行總合等；在方案輸出方面，如圖2.31 所示，系統輸出是為多重方案，

內容提供使用者搭乘車輛、轉乘車輛、相關費率及步行資訊。

(37)

圖 2.30 Piercentransit 系統輸入畫面

圖 2.31 Piercentransit 系統輸出畫面 (十一)Washington Metropolitan Area Transit Authority(UW2)

1. 網站介紹：該網站為華盛頓州一地區性運輸部門所建構之系統 (http://www.wmata.com/default.cfm) ，網站內容主要在提供 Metropolitan 地區的交通相關資訊，包括公路運輸、鐵路運輸的各種班表資訊、票務資訊，其次也提供各運具的行駛路線供民眾參考。

2. 系統特色：該旅次規劃系統最大的特色在於當使用者所輸入的資訊不夠充足時，系統會自行判斷而找出相近的名稱讓使用者自行選擇；其次，該系統的另一個特色在於約過 10 分鐘的時間，系統會自動更新一次。

(38)

3. 系統功能：在系統輸入方面，如圖 2.32 所示，起迄點輸入部分系統是採開放式輸入方式供使用者填入資訊，其內容可以包含住址、地標跟交叉路口，但輸入住址時不可以有州名、城市名以及郵遞區號的出現；其次對於時間的輸入方式是採開放式，

可選擇預定出發時間或預估抵達時間兩種；在方案決策邏輯部分，使用者可以選擇最快到達、最少轉乘、最短步行距離三種方式；較特別的是該系統可進一步供使用者選擇欲搭乘的運具，如火車或巴士等；在輸出方案方面，如圖2.33 所示，方案輸出方式全是以文字表達，其內容包括搭乘資訊、轉乘資訊、

票價資訊與步行導引資訊。

圖 2.32 Washington Metropolitan Area Transit Authority 輸入畫面

圖 2.33 Washington Metropolitan Area Transit Authority 輸出畫面

(39)

二、亞洲地區發展現況

(一)大阪市市營巴士(http://www.city.osaka.jp/kotsu/)

1. 網站介紹：該網站為大阪市針對市內所營運的大眾運輸系統而規劃，內容主要包含汽車客運行前旅次規劃以及鐵路運輸相關資訊查詢，其次包括班表資訊、票務資訊及觀光資訊等。

2. 系統特色：整個旅次規劃系統的發展特色在於系統以活潑生動的動畫方式導引使用者輸入所需相關資訊

3. 系統功能：旅次規劃起迄點輸入方面是以封閉式供使用者輸選擇交叉路口、重要地標等相關資訊；而在方案輸出部份則是以多重方案、文字形式輸出，如圖 2.34 所示，內容包括旅行總票價、

總步行距離與預估到站時間等。

圖 2.34 大阪市市營巴士方案輸出畫面三、歐洲地區發展現況

(一)Transport for London

1. 網站介紹：該網站是英國倫敦所屬的一個官方交通運輸網站 (http://www.tfl.gov.uk)，內容所包含之交通資訊堪稱豐富，其主要目的在於提供倫敦市區所有交通路網的一切訊息，除了提供一般公路客運之班表、票務資訊外，網站亦提供河道運輸、輕軌運

(40)

輸、撥招公車等相關交通訊息。

2. 系統特色：該規劃系統特色在於其強大的規劃整合能力，也就是說該系統所輸出的規劃方案其內容相當完整，且屬於多種運具的同步規劃；尤其在轉乘步行導引部分，該系統在文字與圖形兩部份均表達得清楚、詳盡；其次該規劃系統甚至包含了PDA、WAP 與SMS 三種輸出界面方式。

3. 系統功能：在系統輸入方面，如圖 2.35，首先是以封閉式選項供使用者選擇其欲出發或到達的日期與時間；其次在輸入旅次起迄點的部分，該系統同時搭配開放式與封閉式兩種類型供民眾選擇，在開放式的部分，系統容許使用者填入鐵路站點名稱、住址、

地標及郵遞區號四種類型；而在封閉式的部分，該系統則是提供以圖面點選的方式來進行規劃；而在方案輸出部分，如圖 2.36 所示，該系統提供相當詳盡的交通資訊給使用者，在文字敘述的部分，系統提供轉乘步行導引資訊、預估步行距離資訊、總旅次票價資訊等；在圖形輸出方面，該系統則分別提供起迄點至搭乘點的導引資訊以及轉乘路徑導引的資訊，其內容均是以 PDF 格式下載輸出，如圖2.37 所示。

圖 2.35 Transport for London 輸入畫面

(41)

圖 2.36 Transport for London 輸出畫面

圖 2.37 Transport for London 路徑導引輸出畫面 2.2.3 小結

由於需求的不同，全球發展 ATIS 系統的特性亦有所不同，而全球各國 ATIS 系統之優缺點及功能比較如表 2.1、表 2.2 所示；如美國地方政府運輸局建置之 ATIS 系統大多提供給觀光客及初訪該地區之使用者查詢之用，而英國地區則是由於其地下鐵路系統相當複雜，該 ATIS 系統則可提供使用者完整且詳盡的導引資訊。各國發展 ATIS 系統的完整度有所不同，其中以上述美國及英國所建置之 ATIS 系統最為完整。

(42)

表 2.1 國內外網站優缺點比較

旅次規劃決策支援系

統優點缺點

大阪市市營巴士 (AJ)

¾ 系統界面生動 ¾ 缺乏詳盡轉乘導引資訊

¾ 並未將運具選擇納入系統決策邏輯

¾ 並未納入方案決策邏輯旅行者資訊查詢

系統(AT1)

¾ 具圖面點選起迄點功能

¾ 行政區劃分有助系統運算效率

¾ 圖面點選僅可點在預設點上，失誤率高

¾ 全為封閉式選項

¾ 規劃並未跨足其他縣市

¾ 並未納入方案決策邏輯

¾ 僅單一方案輸出亞

洲

ShowMap 生活地圖網(AT2)

¾ 階層式架構

¾ 簡單明瞭界面

¾ 地圖、文字呈現方式

¾ 並未將排班資訊納入系統決策邏輯

¾ 僅單一方案輸出

歐洲

Transport for

London(EL) ¾ 詳盡地圖與文字轉乘導引資訊

¾ 提供 PDA、SMS、WAP 等加值服務

¾ 未納入任何決策邏輯

Massachusetts Bay Transportation Authority(UM1)

¾ 循序導引輸入方式

¾ 動態變更輸入項目

¾ 回程規劃功能

¾ 向前 /向後規劃功能

¾ 提供 PDA 加值服務

¾ 缺乏地圖導引功能

¾ 文字轉乘導引未能詳盡

Take Transit Trip

Planner(UC1) ¾ 地圖輔助輸入

¾ 納入票價資訊

¾ 詳盡步行導引資訊

¾ 全為開放式選項

OCTA Trip

Planner(UC2) ¾ 輸入過資訊具記錄功能

¾ 僅輸入關鍵字可自行比對歸納出相關資訊

¾ 檢核視窗

¾ 全為開放式選項

¾ 頁面文字說明過於複雜

¾ 僅單一輸出方案

¾ 缺乏地圖導引功能美

洲

Metro Trip

Planner(UC3) ¾ 多重費率選擇

¾ 文字、圖形同步輸出

¾ 圖形導引資訊僅顯示各搭乘點位置

(43)

表 2.1 國內外網站優缺點比較(續)

旅次規劃決策支援系統優點缺點

Chicago Transit

Authority(UI) ¾ 循序導引輸入方式

¾ 詳盡步行導引資訊

Maryland Transit Administration(UM2)

¾ 窮舉所有可行方案

Twin Cities Public

Transit(UM3) ¾ 回程規劃功能

¾ 向前 /向後規劃功能

¾ 無轉乘資訊

TriMet(UO) ¾ 支援多國語言

¾ 訂票系統連結

¾ 無轉乘資訊

¾ 未納入方案決策邏輯

Southeastern Pennsylvania Transportation Authority(UP)

¾ 向前 /向後規劃功能 ¾ 無轉乘資訊

The Pierce County Transportation Benefit

Area Authority(UW1)

Washington Metropolitan Area Transit Authority(UW2)

(44)

表2.2 國內外網站功能彙整

網站其他媒體

輸入項目輸出項目

時間/日期

起點迄點預計離開時間預期到達時間最佳方案邏輯

AJ C：I,L C：l,L None None M,T：Ⅳ,Ⅵ,Ⅶ None

AT1 C：I C：I O：T O：T None S.T:Ⅵ,Ⅶ None

AT2 C：I,L

O：A C：I,L

O：A C：T,D C：T,D None S,G：Ⅰ,Ⅲ

S,T：Ⅰ,Ⅲ, None EL O：A,C,L

C：A,C,L O：A,C,L

C：A,C,L C：T,D C：T,D None M,G：Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ

M,T：Ⅰ,Ⅱ,Ⅳ,Ⅵ,Ⅶ PDA, SMS, UC1 O：A,I,L O：A,I,L C：T,D C：T,D C：Tr, Co, Wa, Ti S,G：Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ WAP

S,T：Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅵ,Ⅶ None

UC2 O：A,I,L O：A,I,L C：T,D C：T,D C：Tr, Wa, Ti S,T：Ⅱ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ None UC3 O：A,I,L O：A,I,L O：T

C：D O：T

C：D C：Wh M,T：Ⅲ

S,T：Ⅱ,Ⅳ,Ⅶ None UI O：A

C：L O：A

C：L C：T,D C：T,D C：Tr, Wa, Ti, Wh M,T：Ⅰ,Ⅱ,Ⅳ,Ⅵ,Ⅶ None UM1 O：A,I,S,C,L

C：A,I,S,C,L O：A,I,S,C,L

C：A,I,S,C,L C：T,D C：T,D C：Tr, Wa, Ti M,T：Ⅰ,Ⅱ PDA UM2 O：A,I,L

C：L O：A,I,L

C：L C：T,D C：T,D None M,T：Ⅰ,Ⅳ,Ⅵ None UM3 O：A,I,L

C：A,I,L O：A,I,L

C：A,I,L C：T,D C：T,D C：Tr, Wa, Ti, Wh M,T：Ⅳ,Ⅳ,Ⅶ None UO O：A

C：L O：A

C：L C：T,D C：T,D C：Tr, Wa, Ti M,T：Ⅰ,Ⅱ,Ⅳ,Ⅶ None

UP O：A O：A C：T,D C：T,D None M,T：Ⅴ,Ⅶ None

UW1 O：A,I,L O：A,I,L O：D

C：T O：D

C：T C：Tr, Wa, Ti M,T：Ⅳ,Ⅵ,Ⅶ None UW2 O：A,I,L O：A,I,L O：T,D O：T,D C：Tr, Wa, Ti M,T：Ⅳ,Ⅱ,Ⅵ,Ⅶ None

(45)

表 2.3 網站功能符號彙整表

J=日本 http://www.city.osaka.jp/kots u/

T1=台灣 http://140.134.128.1:2000/

A=亞洲

T2=台灣 http://www.showmap.com.tw E=歐洲 L=倫敦 http:://www.tfl.gov.uk

C1=加州 http://www.transitinfo.org/cg i-bin/taketransit

C2=加州 http://yourtrip.octa.net/busra il/tripplan/yt_tp01.asp C3=加州 http://mtaweb6.mta.net/

I=伊利諾州 http://www.transitchicago.co m

M1=麻薩諸塞州 http://www.mbta.com M2=馬里蘭州 http://trip.mtamaryland.com/

trip/index.cfm

M3=明尼蘇達州 http://tips.metc.state.mn.us/

mntest/cgi-bin/basic_form.pl O=奧勒崗州 http://www.tri-met.org P=賓夕法尼亞州 http://209.87.165.220/bin/qu

ery.exe/en?

W1=華盛頓州 http://www.piercetransit.org/

history.htm 國家

U=美國

W2=華盛頓州

網址

http://www.wmata.com/defau lt.cfm

O=開放式輸入選項

C=封閉式選項

A=地址， I=交叉路口， S=地下鐵路站， C=通勤鐵路站， L=

地標，T=時間，D=日期，Tr=最少轉乘，W=最短步行距離， Co=最少票價， Ti=最快到達， Wh=無障礙空間

G=圖形導引 T=文字敘

述 S=單一方

案輸出

M=多重方案

Ⅰ=出發點導引至最近搭乘點， Ⅱ =轉乘導引， Ⅲ =起迄點路線示意圖， Ⅳ=票價資訊， Ⅴ =轉乘次數， Ⅵ =步行距離， Ⅶ

=預估到站時間

(46)

2.3 相關演算法文獻回顧

行前旅次規劃決策系統模式庫中，第一個面臨的問題便是轉乘演算邏輯，Koncz et al.【10】以市區公車做為發展 ATIS 系統之基礎條件，設計一套大眾運輸系統路徑規劃演算法(Transit Route Planning Algorithm, TRPA) (如圖 2.38)以產生市區公車旅次規劃方案，演算法概念如下：

步驟一：使用者輸入起迄點等基本地理資料後，分別搜尋起迄點步行容忍範圍內場站之路線。

分析一：組合路線，檢查起點步行範圍內之路線(路線 A)與迄點步行範圍內之路線(路線 C)相符合。

分析二：若上述判別式成立或路線 C 為路線 A 之反向路線(代表回程路線)。

步驟二：若上述判別式成立即儲存 0 次轉乘方案之路徑。

分析三：當起迄點路線不相同時，比對路線 A 與路線 C 所有上下車站點是否有步行範圍內之交叉點，定義此路線為路線 B。

分析四：路線 A 及路線 B 之交點是否符合最大容忍步行距離 0.4 公里以內。

步驟三：若上述判別式成立即儲存 1 次轉乘方案之路徑，結束搜尋。

基本限制條件共兩項；一是最多計算兩次轉乘以內、二是最大容忍步行距離為 0.4 公里。

而 Koncz 等人所提出之 TRPA 演算邏輯可滿足單一運具(市區公車)，一次轉乘次數內之所有可行方案。

(47)

START

FIND THE TRANSIT ROUTES ABOUT

ORIGIN

FIND THE TRANSIT ROUTES ABOUT

DESTINATION

FIND STOP-ID OF NEAREST STOP FOR ORIGIN/DESTINATIO

N LIST

COMBINATION POSSIBLE?

ORIGIN ROUTE A=

DESTINATION ROUTE C

SAVE PATH TO FILE YES

YES

END NO

A A

ARE ROUTE A &

ROUTE C REVERSED PATHS A

NO

YES

DO “A＂ & “C＂

INTERSECT(=1)

IS “C＂

REVERSED IN DIRECTION

A YES

NO

YES

COMPARE 0 AND 0.25 PATHS

NO

SAVE PATH TO FILE

DO “A＂ &

“C＂HAVE INTERMEDIATE “B＂

IN COMMON

A NO

DO “A＂ &

“B＂INTERSECT AT 0 OR 0.25

DO “B＂ &

“C＂INTERSECT AT 0 OR 0.25

YES

SAVE PATH TO FILE NO

NO

IS “B＂

REVERSED IN DIRECTION

COMPARE 0 AND PATHS

YES

NO

IS LOOPING PRESENT

YES YES

圖 2.38 TRPA Algorithm

旅次方案輸出最重要的項目之一便是旅行時間，胡大瀛於「交通 WWW 資訊系統之設計與實例」【4】中，則是分別探討五種不同運具(小汽車、航空、鐵路、長途客運及都市公車或客運)產生旅次方案之演算邏輯，其演算法流程(圖 2.39)當中，長途客運及市區公車之最短路徑選擇以 Dijkstra algorithm 解決旅行時間計算問題，透過最短路徑距離的產生後，除以平均時速便可計算出旅行時間。

(48)

W W W

使用者輸入資料

●起迄點O ,D

●預計出發或到達時間D T ,A T

●運輸工具選擇 M

讀取資料

●路網資料

●公車路線資料

●路網節點座標

S Q L 資料庫

小汽車航空鐵路長途客運都市公車或客運

將不使用之運具的旅行時間設為無限大

以D ijk stra a lg o rith m 解長途運具之最短旅行時間路徑

(O,

-D 或 O -D, )

接駁運具小汽車

接駁運具大眾運輸

將小汽車、航空、鐵路、長途客運等節線旅行時間設為無限大

將小汽車路網之節線旅行時間改為步

行時間 ( 轉換為步行路網 ) 將將大眾運輸工

具之節線旅行時間設為無限大將將大眾運輸工

具之節線旅行時間設為無限大

以Y E N, s K sh o rte st p a th a lg o rith m 解小客車 K 條最短旅

行時間路徑

以D ijk stra a lg o rith m 解小汽車最短旅行

時間路徑

以D ijk stra a lg o rith m 解大眾運輸最短旅行

時間路徑

結合長途運具與接駁運具最短旅行時間運具

預計到達或建議出發時間之運算

旅程規劃結果輸出

圖 2.39 旅程規劃運算程式流程

由於傳統的路徑選擇上是考量全部的路網，故搜尋時間上必須計算整個路網全部的節點，如此便會花費大量的運算時間。曾敬文【5】

於「階層式路網選擇系統之構建」中將道路分級，透過道路的分級的

(49)

概念，可針對使用者的需求分析特定的路網即可，以解省大量的運算時間及儲存空間。汽車客運會採用之道路路網層級如下：

一、第一層路網：跨縣市客運服務，即長途國道客運如圖 2.40 所示。

圖 2.40 第一層路網

二、第二層路網：市區客運服務，即市區公車，如圖 2.41 所示。

圖 2.41 第二層路網

不同層級之路網相連的節點為 Gate，分析以長途客運及市區客運應用的兩個層級後，Gate 於市區客運路線 A 及國道客運路線 B 之最大容忍步行範圍內之轉乘點範圍。

為了提供使用者有效且正確之步行導引地圖，故於起點至第一搭乘點以及最後搭乘點至迄點間的兩點間之路徑規劃(Route Guidance)

(50)

必須是可連接的路徑且應為最短路徑。

林煜晴【3】提及最短路徑問題基本上分為四類問題：(1)一對一最短路徑(one-to-one shortest path)，即路網中特定起點到特定迄點最短路徑；(2)一對多最短路徑(one-to-all shortest path)，即一個特定起點到網路上其它點的最短路徑；(3) 多對多最短路徑 (all-to-all shortest path)，即任兩點的最短路徑；(4)k 條最短路徑(k-shortest path)，即找第一條、第二條至第 k 條的最短路徑。

在一對一及一對多最短路徑演算法當中，以 Heuristic A*演算法以及 Dijkstra 演算法最具代表性，以下便針對這兩種演算法加以說明。

一、Heuristic A*演算法

動態規劃法對於道路分布均勻之情況因觀測點之擴散幾乎近圓形，相對於終點處的擴散區域對最佳路徑的產生大都沒有幫助，所以在計算時會浪費許多時間；而貪心法則是以人類的思考方式運算，在不知走哪一條路為最短路徑的情況下，通常會選擇朝最接近終點的路走，但是貪心法則所產生的路徑經常非最短路徑。舉一最簡單的例子來看，如圖 2.42 有 A、B、C、D 四地，若要從A 地到 D 地明顯要走 A-B-D 最近，但若使用貪心法則(Greedy Algorithm)，因為 h(b)>h(c)，所以搜尋出來的路徑卻會是 A-C-D。

圖 2.42 四個城市簡易路網圖

(51)

在此狀況下，A*演算法應蘊而生， A*演算法可說是動態規劃與貪心法則的綜合體，此演算法運運一函數 ^f

( )

ⁿ _，

( )

ⁿ ^g

( ) ( )

ⁿ ^h ⁿ

f = + 。 ^g

( )

ⁿ 是從起點到點 n 的最短路徑，^h

( )

ⁿ _{的定義}

是從節點 n 到目標點最低成本的估計值，所以 f

( )

n 等於從起點通過點 n 到目標點最低成本的估計值。根據前述定義，A*搜尋法可以說是一種最佳化的搜尋方法，同時所找出的路徑也將是成本最小的。

二、Dijkstra 演算法

求解最短路徑問題最早也最常被運用到各個領域的是 Dijkstra 演算法，這個方法的基本概念是給節點一個暫時性標記 (Label)，這個標號代表由起點到此節點路徑的成本，這些標號也將隨著重複的演算步驟而修正，每一個循環都有一個暫時性的標號轉換成永久性標號。永久性標號及代表由起點到此點的最短路徑長度。以下將說明其演算法及步驟：

G：是一個以陣列 C=[Cij]為路徑成本的網路。

X：為其所有點的集合。

S：Start。

T：Terminal。

A(S)：所有從 S 點出發可以到達的點集合，

T

∈

A

(S)。暫時性標號：代表由起點S 到此節點路徑的長度上界。

永久性標號：代表由起點S 到此節點的最短路徑長度(最低成本)。

所謂最短路徑問題就是要找出從起點S 到終點 T 的最短路徑，其中 S、

X T

∈ 。

步驟一：令L(Xi)為 Xi 的標號，給起點 S 永久標號且 L(S) = 0，給所有不等於S 的 Xi 一個暫時性標號，且 L(Xi) = ∞，令 P = S，Γ(P) 為點P 以一個路段(Arc)相連的所有點集合。

步驟二：改變標號值，對所有屬於Γ(P)且具暫時性標號的 Xi，更新其標號為：L(Xi) = min[L(Xi)，L(P)+C (P,Xi)] (方程式 1)

(52)

步驟三：對所有暫時性標號找出L(X) = min[L(Xi)]的 Xi。

步驟四：定Xi 的標號為永久性的，且令 P = Xi。

步驟五：如果P=T，則此即為所求、如果 P^≠T，則重複從步驟二開始。

2.4 綜合探討

本研究發展之決策支援系統中，知識庫(Knowledge base)的邏輯分析須針對轉乘演算邏輯、階層式路網分級及最短路徑問題分析加以探討，而此三項重點對於汽車客運行前旅次規劃的相關性分析如下：一、旅次規劃邏輯

本研究分析之汽車客運旅次規劃中包含長途及市區客運複合運具之方案組合， Koncz 發展之 TRPA 演算法僅考量市區內公車轉乘方案之計算，對於經營型態不同之客運業者方案組合時，導致無可行方案之情形。而 Koncz 發展之系統為單機版應用程式，

使用者必須套過安裝特定的程式後才能進行規劃，而輔助之 GIS 系統所能表的導引亦有限。故本研究將以 TRPA 演算法加以改善，

分析台灣地區汽車客運路線資料後，發展可包容長途及市區客運之演算邏輯，並且以網際網路作為系統開發平台，發展可多人使用的操作系統，而系統輸出的導引地圖亦可顯示出專屬的步行導引路徑。

二、階層式路網概念

為加速演算邏輯運算速度，透過曾敬文的階層式路網分級觀念，可將台灣地區的汽車客運業區分成兩種型態；以長途客運的國道客運而言，即是使用國道之第一層路網而市區客運及城際客運則是第二層路網。本研究之演算邏輯便以此觀念設計一套可減少運算時間的轉乘模式。

三、最短路徑問題

(53)

最短路徑應用層面在於讓使用者可獲得最佳的步行導引資訊，如起點至搭乘點步行導引路徑、發生轉乘行為時，兩場站間的步行導引路徑以及最後下車點至迄點的步行導引路徑，而此三種型態於上述文獻回顧的定義中屬一對多最短路徑(one-to-one shortest path)問題，並且僅考量考量單一成本(步行距離)，故本研究使用 Dijkstra 演算法做為步行導引路徑的求解手法。

(54)

第三章系統規劃與設計

當民眾選擇汽車客運作為運具時，根據旅次形態的不同(如跨縣市旅次或縣市內旅次)搭乘的運具種類亦有所差異；以跨縣市旅次而言，

使用的汽車客運總類包含長途客運及市區公車兩種不同經營型態的運具，而長途客運業又可分為城際客運及國道客運兩類。另以縣市內旅次而言，本應僅使用市區公車，但由於台灣地區非所有縣市皆有市區公車經營，故縣市內旅次除市區公車外，當該縣市無市區公車業者服務時，即由城際客運業者提供該地區之大眾客運服務。

3.1 系統架構

一般使用者不論是跨縣市旅次或市區轉乘規劃接無法計算步行距離成本，在跨縣市的長途旅次下規劃起迄點縣市的市區公車方案更顯得資訊的複雜。故本研究以最短路徑應用於步行導引及步行距離計算和轉乘模式發展為基礎，以 Visual Basic 開發系統邏輯驗證程式外，

最後以網際網路為平台，發展以瀏覽器(Browser)的操作介面程式以實證該地圖導引及轉乘資訊提供之整合性系統的可行性。

圖 3.1 行前旅次規劃決策支援系統架構圖

以網際網路為開發平台之決策支援系統架構如圖 3.1 所示，為三層式(3-tir)網路架構，三層式網路架構其優點如下：

一、應用程式易管理：應用程式集中在應用程式伺服器上，客戶端不需安裝應用程式，系統管理者不用到處至遠端客戶端安裝應用程

汽車客運行前旅次規劃決策支援系統之規劃與 設計

中 華 大 學 碩 士 論 文

題目：汽車客運行前旅次規劃決策支援系統之 規劃與設計

系 所 別： 科 技 管 理 研 究 所 學號姓名： M09103070劉偉賢 指導教授： 蘇 昭 銘 博 士

中華民國 九十三 年 六 月

汽車客運行前旅次規劃決策支援系統之規劃與 設計

摘 要

誌 謝

目 錄

圖目錄

表目錄

第一章 緒論

第二章 現況評析及文獻回顧

( )

( )

( ) ( )

( )

( )

( )

T

A

X T

第三章 系統規劃與設計

汽車客運行前旅次規劃決策支援系統之規劃與設計

中華大學碩士論文

題目：汽車客運行前旅次規劃決策支援系統之規劃與設計

系所別：科技管理研究所學號姓名： M09103070劉偉賢指導教授：蘇昭銘博士

中華民國九十三年六月

汽車客運行前旅次規劃決策支援系統之規劃與設計

摘要

誌謝

目錄

第一章緒論

第二章現況評析及文獻回顧

第三章系統規劃與設計