113 地方特考三等 交通技術 運輸規劃學 考古題詳解
第 一 題25 分
試定義永續運輸(Sustainable Transport)。說明其在環境層面之意義與可能議題。
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核心觀念
本題考查「永續運輸」的定義,以及如何從環境面說明運輸系統的永續性。答題應先界定永續運輸,再說明它如何降低運輸活動對環境造成的負荷,最後列舉相關環境議題。
永續運輸是指:在滿足個人、企業與社會基本運輸需求的同時,使運輸系統能長期維持運作,並兼顧經濟效率、社會公平與環境品質;其發展不得損害後代滿足自身需求的能力。換言之,永續運輸不只是推廣低污染運具,也涵蓋運輸需求、土地使用、運具選擇、能源使用及基礎設施規劃。
解題方法
以「定義—環境意義—環境議題」三層作答:
- 先定義:指出永續運輸須滿足運輸需求,並兼顧經濟、社會與環境面向,且具跨世代責任。
- 再說明環境意義:聚焦於減少資源與能源消耗、污染排放及生態衝擊,同時維護環境品質。
- 最後列議題:由運輸活動的能源投入、排放、空間占用及設施建設等面向,列出具體環境問題。
如此可避免只寫「減少碳排」而漏掉空氣污染、噪音、土地與生態等同屬環境面的議題。
環境層面的意義
永續運輸要求運輸系統在提供可及、可靠運輸服務的同時,降低對自然環境的負荷。其環境意義包括:
- 節約能源與資源:提高能源使用效率,減少對石油等有限能源的依賴,並降低車輛、道路及其他運輸設施生命週期中的資源耗用。
- 減少污染與溫室氣體排放:控制運輸活動造成的空氣污染物與溫室氣體排放,改善都市空氣品質並減緩氣候變遷。
- 降低噪音與環境干擾:減輕道路、鐵路、航空及港埠運輸產生的噪音、振動與其他對生活環境的影響。
- 維護土地、生態與景觀:降低交通建設及運輸活動對土地、水域、棲地、生物多樣性與自然景觀的破壞。
- 採取全生命週期觀點:評估運輸工具與設施從規劃、建造、營運到維護、汰除各階段的環境衝擊,而非只看車輛行駛時的排放。
可能議題
第 二 題25 分
試述交通衝擊分析(Traffic Impact Analysis, TIA)之目的與工作項目。以基地開發為例,說明交通衝擊分析之程序與內容。
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核心觀念
交通衝擊分析(Traffic Impact Analysis, TIA),係評估一項開發計畫新增或改變的交通需求,對基地周邊交通系統造成的影響,並提出可執行的改善措施。分析重點不是只計算開發案會增加多少車輛,而是比較「沒有開發」與「開發後」兩種情境,判斷道路、路口、大眾運輸、行人與停車等設施是否仍能合理服務。
基地開發交通衝擊分析的目的包括:
- 預測開發所衍生的交通需求:估計開發案的旅次數量、方向、運具及尖峰時段分布。
- 辨識交通影響範圍與問題:分析基地周邊道路、路口、出入口及其他運輸設施的交通量、容量、服務水準與安全。
- 檢視開發計畫與交通設施是否相容:確認道路系統、基地出入口、停車供給及大眾運輸服務能否配合開發規模。
- 提出減輕衝擊的方案:例如調整出入口、改善路口、增設人行設施、改善大眾運輸接駁或採取交通管理措施。
- 供開發審議與後續執行參考:使改善責任、時程及經費安排能納入開發計畫或相關審議程序。
臺灣的基地開發交通影響評估,可能涉及中央規範及地方政府的審查規定;實際適用內容須依開發所在地與開發類型確認。以命題當年(民國 113 年)法規為準。
解題方法
本題為申論題,採「目的與工作項目總論+基地開發程序逐步說明」作答。先交代 TIA 要解決的問題,再依分析時序說明資料蒐集、需求預測、交通影響評估及改善方案,並指出比較基準為「無開發」與「有開發」兩種情境。如此可兼顧分析方法與審查實務內容。
交通衝擊分析的主要工作項目
一般 TIA 包括下列工作:
- 開發計畫界定:說明開發地點、土地使用類型、基地面積、樓地板面積、戶數或使用人數、分期計畫、出入口配置及預定完成年期。
- 分析範圍與時段設定:依基地規模、交通影響範圍及道路層級,界定分析區域;選定平日或假日、上午或下午尖峰等代表性分析時段。
- 現況交通調查:蒐集道路與路口交通量、轉向量、車速、容量、服務水準、事故資料、停車狀況,以及大眾運輸、行人與自行車設施等資料。
- 背景交通預測:推估目標年在沒有本開發案時的交通狀況,納入既有趨勢、已核定或已知的其他開發案,以及預定完成的交通建設。
- 開發旅次預測:估算開發案的旅次產生量,分析旅次分布、運具分配及路網指派,並計入基地內部旅次、順道旅次等因素,避免把同一交通量重複計算。
- 衝擊分析:比較有無開發情境,檢視道路及路口負荷、服務水準、基地出入口運作、停車需求與供給、大眾運輸承載、人行與自行車動線,以及交通安全。
- 改善方案研擬與評估:提出工程、交通管理或運輸服務措施,評估其成效、可行性、所需用地、執行時程與經費。
- 報告與執行計畫:彙整分析假設、調查資料、計算方法、影響結果及改善方案,並說明改善措施的責任單位與執行時點。
以基地開發說明分析程序與內容
一、界定開發計畫與分析條件
先說明基地位置、土地使用、開發規模、使用強度、開發分期及基地出入口。接著依基地開發型態及周邊道路條件,選定分析範圍、目標年與代表性尖峰時段。
分析範圍須足以涵蓋主要進出道路、受開發旅次影響的路口及必要的大眾運輸與人行設施;若範圍過小,容易漏掉交通量轉移後的瓶頸。
二、調查現況交通與運輸設施
蒐集分析範圍內的道路幾何條件、車道數、路口管制方式、交通量及轉向量,並調查道路速率或服務水準、事故、路邊停車與停車場使用狀況。
第 三 題25 分
類目分析(Category Analysis)法及稱交叉分類分析(Cross Classification Analysis),是旅次發生分析(Trip Generation Analysis)用以估計進入或離開交通分區總旅次數常用的方法,試說明此分析方法之特色與優點。表 1 為某交通分區之家戶數與旅次產生數之現況調查資料,表 2 為該分區目標年之預測家戶數,試推估目標年之旅次產生。
表 1 以家戶規模與車輛持有水準劃分之家戶數與旅次產生數統計表
| 家戶規模(人) | 車輛持有數(輛) | 家戶數 | 旅次數 |
|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 800 | 1,050 |
| 1 | 1 | 1,820 | 4,800 |
| 1 | 2 或以上 | 120 | 220 |
| 2 | 0 | 1,680 | 2,350 |
| 2 | 1 | 1,934 | 6,490 |
| 2 | 2 或以上 | 752 | 1,701 |
| 3 | 0 | 1,326 | 1,985 |
| 3 | 1 | 5,280 | 22,080 |
| 3 | 2 或以上 | 2,216 | 11,014 |
| 4 或以上 | 0 | 750 | 1,680 |
| 4 或以上 | 1 | 8,260 | 33,540 |
| 4 或以上 | 2 或以上 | 3,250 | 16,020 |
表 2 預測目標年以家戶規模與車輛持有水準劃分之家戶數統計表
單位:戶
| 家戶規模(人) | 車輛持有數 0 | 車輛持有數 1 | 車輛持有數 2 或以上 |
|---|---|---|---|
| 1 | 1,054 | 2,720 | 140 |
| 2 | 1,310 | 2,930 | 2,045 |
| 3 | 1,260 | 3,720 | 6,890 |
| 4 或以上 | 120 | 1,460 | 8,950 |
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核心觀念
類目分析法(Category Analysis),又稱交叉分類分析法(Cross Classification Analysis),是將家戶依據若干與旅次產生關係密切的社會經濟特性分類,例如:
- 家戶規模
- 車輛持有數
- 所得水準
- 家戶型態
本題以「家戶規模」與「車輛持有數」作為兩項分類變數,計算每一類家戶的平均旅次產生率,再乘以目標年的預測家戶數。
各類別的現況旅次產生率為:
其中:
- :第 種家戶規模、持有第 類車輛之家戶旅次產生率
- :現況調查旅次數
- :現況家戶數
目標年旅次產生數為:
其中 為目標年各類別預測家戶數。
分析方法的特色與優點
一、能反映不同家戶特性的旅次差異
不同家戶規模及車輛持有數,其旅次產生率並不相同。例如:
- 家戶人口較多,通常具有較多就業、就學、購物及休閒旅次。
- 車輛持有數較多,通常具有較高的機動性與旅次產生能力。
因此,交叉分類可避免以全區平均旅次率代表所有家戶所造成的偏誤。
二、可同時考慮兩項以上影響變數
本題同時考慮「家戶規模」及「車輛持有數」,比只使用單一變數更能解釋家戶旅次產生差異。
例如,3 人家戶且持有 1 輛車,其現況旅次率為:
與 3 人家戶但無車之家戶旅次率:
差異相當明顯。
三、適合進行目標年預測
只要預測目標年各類別家戶數,即可套用現況旅次率推估目標年旅次數,計算方式清楚且容易操作。
四、保留家戶結構變化的影響
若目標年家戶結構改變,例如高人口家戶或高車輛持有家戶增加,總旅次數會隨之調整,較能反映都市發展及社會經濟結構變化。
五、資料需求及計算程序相對簡單
此方法不需建立複雜的統計模型,主要依賴家戶調查資料及目標年家戶數預測,適合實務上的分區旅次發生估計。
六、具有實務上的檢核及情境分析功能
可將各類別推估結果加總,檢查是否符合全區人口、家戶數及車輛持有數的預測,也可分析不同家戶結構情境對旅次產生的影響。
解題方法與計算
第一步:計算各類別現況旅次產生率
| 家戶規模 | 車輛持有數 | 現況旅次產生率 |
|---|---|---|
| 1人 | 0 | |
| 1人 | 1 | |
| 1人 | 2或以上 | |
| 2人 | 0 | |
| 2人 | 1 |
第 四 題25 分
(一)試說明路網指派均衡二原則(Wardrop, 1952),並列出數學規劃模式。(15 分)
(二)有一路網起點 A 至迄點 B 有二條路線,總流量 ,其旅行時間函數分別為:
式中 、 分別為二條路線上之流量。
試依路網指派均衡二原則分別計算流量分配,並論述之。(10 分)
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核心觀念
本題考路網指派的 Wardrop 二原則,以及兩原則對應的流量分配方式。第一原則描述個別用路人的選路均衡;第二原則描述使整體旅行時間最小的系統最佳狀態。兩者的目標不同,因此所得流量分配通常也不同。
設路線 的流量為 、旅行時間為 ,起迄點需求為 。
Wardrop 第一原則:用路者均衡(User Equilibrium, UE)
在均衡狀態下,所有實際使用的路線,其旅行時間相同且不高於未使用路線的旅行時間。換言之,個別用路人無法單方面改走另一條路而縮短自己的旅行時間。
其數學規劃可用 Beckmann 轉換表示:
限制式為流量守恆與非負限制,例如:
其中 為路徑 的流量, 表示路徑 是否使用路段 。在可分離、連續且單調的路段旅行時間函數下,此規劃的解符合用路者均衡條件。
Wardrop 第二原則:系統最佳(System Optimum, SO)
流量配置應使全體用路人的總旅行時間最小。其數學規劃為:
限制式同樣為流量守恆、路段流量與路徑流量的關係,以及非負限制。此時被比較的是路線的邊際社會成本,即增加一單位流量所造成的總旅行時間增加量:
因此,系統最佳時,各被使用路線的邊際社會成本相等;若有未使用路線,其邊際社會成本不得低於已使用路線。這與第一原則比較個人實際承受的旅行時間不同。
解題方法與計算
令兩條路線流量分別為 、,且:
兩條路線的旅行時間為:
本題兩條路線都會被使用,因此第一原則令兩路線旅行時間相等;第二原則則令兩路線的邊際社會成本相等。
(一)依 Wardrop 第一原則:用路者均衡
均衡時:
代入旅行時間函數及流量守恆式:
因此: