109 地方特考四等 交通技術 交通控制概要 考古題詳解

核心觀念

單線圈式車輛偵測器利用車輛通過線圈時造成的電感變化，判定車輛是否位於偵測區內。車輛進入線圈的有效偵測範圍後，控制器輸出「有車」訊號；車輛離開後，訊號恢復為「無車」。

**偵測占有率（occupancy）**是指在一段觀測時間內，偵測器判定有車的時間占觀測時間的比例。它反映偵測區被車輛占用的時間比例，不等同於車輛數，也不是直接量測車流密度。

解題方法：占有率的計算

設觀測期間為 $T$，期間內有 $n$ 輛車通過；第 $i$ 輛車使偵測器輸出有車訊號的時間為 $t_i$，則累計占用時間為：

因此，偵測占有率為：

若以百分比表示，則：

例如，觀測時間為 $60$ 秒，期間偵測到 $10$ 輛車，每輛車平均使線圈維持有車訊號 $0.8$ 秒，則累計占用時間為 $10\times0.8=8$ 秒，占有率為：

核心觀念

優先號誌（Transit Signal Priority, TSP）是依大眾運輸車輛的到達情形調整路口號誌，減少其停等延滯。題目所說的「優先提供綠燈」，主要是透過調整既有時相的綠燈開始或結束時間，讓大眾運輸車輛較早取得或較久維持通行權。

優先號誌可以調整號誌時制，但仍須保留各時相必要的安全時間，包括最低綠燈、行人通行與清道時間，以及黃燈與全紅時間。優先需求不得造成衝突車流或行人尚未安全通過，就切換給大眾運輸車輛通行。

優先提供綠燈的方式

1. 綠燈延長（Green Extension） 大眾運輸車輛接近路口時，若其行進方向正顯示綠燈，便延長該時相的綠燈，使車輛能在綠燈結束前通過路口。延長時間須受最大綠燈等時制限制。

2. 紅燈截短／提早綠燈（Red Truncation／Early Green） 若大眾運輸車輛接近時，其行進方向正顯示紅燈，便縮短當前與其衝突的時相，使大眾運輸車輛方向較早取得綠燈。截短的是可調整的綠燈時間，不可任意刪減必要的黃燈、全紅或行人通行時間。

3. 時相順序調整或插入優先時相 依車輛行進方向調整既有時相順序，或設置專用優先時相，以較早服務大眾運輸車輛。這種方式仍須確保轉換時不會同時放行衝突車流，並維持必要的時相間隔與行人安全時間。

配時設計的基本限制及理由

• 每一時相須保留最低綠燈時間。 最低綠燈須足以讓停止線前排隊車輛起步並進入路口，也須考慮該時相所服務車流的基本需求。若截短過度，車輛可能尚未起步或仍大量排隊，就被迫停止。

• 須保留行人通行與清道時間。 行人綠燈及其後的閃光清道時間，須足以讓已進入穿越道的行人走到對側或安全避護處。

核心觀念

本題考查以現場觀測車輛通過停止線的時間資料，推估兩項號誌設計參數：

• 飽和車頭時距 $h_s$：排隊車輛在綠燈後持續通過停止線、車流已進入穩定紓解狀態時，相鄰車輛通過停止線的平均時間間隔。
• 飽和流率 $s$：車流在飽和紓解狀態下，單位時間可通過停止線的車輛數。若 $h_s$ 以秒／車表示，則

• 啟動損失時間 $l_s$：綠燈開始後，排隊車輛由靜止啟動、逐漸進入穩定紓解所造成的時間損失。前幾輛車的車頭時距通常較長；相對於車流一開始就以飽和車頭時距通過的理想狀況，多出的時間即為啟動損失。

解題方法

一、選定觀測路口、車道與基準線

在欲調查的路口，選定一條受號誌控制、車流紓解狀況明確的車道，並以停止線作為固定觀測基準線。實務上宜選擇直行車道，避開機車特別集中或容易受轉向車干擾的車道。

觀測應在多個號誌週期進行，並選擇綠燈開始前已有排隊車輛、綠燈期間能持續紓解的週期。若排隊很快消散，後續車輛受到到達車流量限制，就不再代表飽和紓解狀態。

二、記錄的交通特性資料

每一週期至少記錄：

1. 綠燈開始時刻。
2. 排隊車輛逐車通過停止線的時刻。依典型人工調查方式，可記錄每輛車尾部通過停止線的時刻；同一調查中須一致使用相同的通過判定基準。
3. 車輛通過順序及所在車道，必要時加記車種、轉向等資料，以辨識大型車或其他干擾。
4. 車流是否持續飽和紓解，以及排隊何時消散；分析飽和流率時不能把排隊消散後的自由到達車流混入樣本。

可由調查員配合碼表與紀錄表進行；人力許可時，一人報時、一人記錄，另由一人判讀綠燈開始及車輛通過停止線的事件。也可用錄影記錄後逐格判讀。

三、由通過時刻求車頭時距與飽和流率

將同一車道、同一週期中第 $i$ 輛車通過停止線的時刻記為 $t_i$，則相鄰車輛的車頭時距為

綠燈初期的 $h_i$ 通常較長，之後逐漸縮短並趨於穩定。取穩定飽和紓解區段的車頭時距作為樣本，計算平均值：

核心觀念

匝道儀控是以入口匝道號誌控制車輛進入高速公路主線的頻率，目的在調節匯入交通，使主線交通量維持在適當範圍，降低匯流干擾並避免主線壅塞。

儀控率通常以「每小時可放行的車輛數」表示，單位為 veh/h。其大小依主線交通狀況、主線可用容量及匝道排隊情形決定：主線流量接近容量或壅塞程度升高時，應降低匝道放行率；主線仍有餘裕時，則可提高放行率。實務上可依交通偵測器取得的流量、速度或占有率等資料，採固定時制或交通感應方式調整。

解題方法

令：

• $R$：匝道儀控率，單位為 veh/h。
• $N$：每一號誌週期放行的車數，單位為 veh/cycle。
• $C$：號誌週期時間，單位為秒。

一小時有 $3600$ 秒。若每一週期放行 $N$ 車，則每小時可完成 $3600/C$ 個週期，因此每小時放行車數為：

整理可得號誌週期時間：