110 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

本題考查「路口號誌時制重整（signal timing retiming）」的完整程序。其目的不是單純延長綠燈，而是依據最新交通流量、轉向比例、尖離峰需求、行人需求、事故資料及幹道協調需求，重新檢討：

• 週期長度 $C$
• 各時相綠燈時間與有效綠燈時間 $g$
• 黃燈時間與全紅時間
• 時相順序及相位配置
• 幹道號誌之偏移量（offset）
• 行人通行時間及行人早開、延遲等特殊控制

時制重整須兼顧「安全、效率、協調及可操作性」，不能只以車流延滯最小為唯一目標。

以命題當年（民國110年）法規為準，相關號誌設置與運作原則應依《道路交通標誌標線號誌設置規則》及相關交通工程規範辦理。現行法規如有後續修正，解題仍以命題當年法規為準。

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解題方法

本題可採「現況調查—問題診斷—方案設計—分析評估—現場實施—成效追蹤」六大階段作答。每一階段均應說明其工作內容，形成完整的時制重整流程。

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一、確認重整需求與設定目標

首先確認路口是否有時制重整的必要。常見觸發原因包括：

1. 路口交通量或轉向比例明顯改變。
2. 新道路、商業區、住宅區或大型開發案完成。
3. 尖峰時段改變，原有尖峰時制已不符合現況。
4. 車隊經常停等、排隊回堵或溢流至上游路口。
5. 行人量增加，原有行人通行時間不足。
6. 事故型態或事故數量顯著改變。
7. 幹道速限、車道配置、停車管理或公車路線有所調整。
8. 相鄰路口時制改變，造成原有號誌協調失效。
9. 路口控制設備、偵測器或號誌燈具更新。

接著明確設定重整目標，例如：

• 降低平均延滯及停等次數。
• 減少排隊長度與回堵。
• 提高幹道旅行速率及綠波通行率。
• 確保行人及自行車安全通行。
• 降低衝突與事故風險。
• 維持各方向合理服務水準。
• 提升尖峰及離峰時段的適應性。

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二、現況資料蒐集與調查

資料蒐集是時制重整的基礎，應包含下列內容。

（一）交通流量資料

蒐集各進口道及各車道的：

• 直行、左轉、右轉流量
• 尖峰小時流量
• 平日與假日流量
• 上午尖峰、下午尖峰及離峰流量
• 大型車比例
• 公車或特殊車輛流量
• 行人及自行車流量

必要時應將流量換算為小客車當量，以反映不同車種對容量的影響。

（二）車道及幾何條件

調查：

• 車道數及車道功能
• 車道寬度
• 左轉專用車道長度
• 路口進出口道寬度
• 停止線位置
• 路邊停車及違規占用情形
• 公車站位置
• 視距及坡度
• 路口附近出入口、學校、醫院及商業活動

（三）號誌現況資料

完整記錄現有號誌計畫，包括：

• 週期長度 $C$
• 時相數及時相順序
• 各時相綠燈、黃燈及全紅時間
• 行人綠燈及閃光時間
• 幹道協調之偏移量
• 尖峰、離峰及夜間時制
• 感應控制或定時控制方式
• 號誌控制器及偵測器功能

（四）運行及安全資料

蒐集：

• 車輛延滯
• 排隊長度
• 停等次數
• 路口通過時間
• 幹道旅行時間
• 號誌違規情形
• 事故位置、時間及型態
• 行人穿越困難與違規穿越情形
• 號誌故障及偵測器異常紀錄

其中，交通流量資料回答「需求有多少」，運行資料回答「現行時制表現如何」，事故及行人資料則用來確保重整不會以效率換取安全。

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三、現況分析與問題診斷

完成調查後，應將交通需求與現有號誌能力進行比較。

（一）流量與容量分析

對各車道群或關鍵車流計算流量比：

$$y_i=\frac{q_i}{s_i}$$

其中：

• $q_i$：第 $i$ 車道群的需求流率
• $s_i$：第 $i$ 車道群的飽和流率
• $y_i$：第 $i$ 車道群流量比

各關鍵車流流量比總和為：

$$Y=\sum y_i$$

$Y$ 越大，代表路口所需的綠燈時間越多，亦表示路口接近容量限制。

（二）檢查現有週期是否適當

若僅作初步估算，可利用 Webster 週期公式：

$$C_0=\frac{1.5L+5}{1-Y}$$

其中：

• $C_0$：估計最佳週期
• $L$：每週期損失時間
• $Y$：關鍵流量比總和

每週期損失時間通常包含起步損失時間及各時相清道損失時間。實務上仍須依路口大小、行人需求、幹道協調、控制器限制及排隊狀況調整，不能直接將公式結果視為最終週期。

（三）診斷常見問題

應判斷現況問題屬於何種類型：

• 週期過短：時相切換頻繁，損失時間比例偏高。
• 週期過長：不必要的等候增加，離峰效率不佳。
• 綠燈分配不均：某方向長時間排隊，另一方向卻有大量空檔。
• 左轉保護時相不足：左轉車排隊或穿越衝突增加。
• 行人時間不足：行人尚未離開穿越道即轉換時相。
• 黃燈或全紅不足：清道時間不安全。
• 偏移量不當：幹道車隊抵達時遇到紅燈。
• 上游路口回堵：下游路口綠燈雖增加，卻因出口阻塞而無法有效排放。
• 偵測器失效：感應控制無法依實際需求運作。

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四、設計號誌時制方案

（一）決定時相及相位配置

依據交通流向、左轉量、行人量及衝突關係，檢討：

• 是否採兩時相、三時相或多時相控制。
• 左轉採保護式、容許式或保護與容許並用。
• 是否需要左轉專用時相。
• 是否採行人早開或行人延遲。
• 是否需要特殊車道或公車優先時相。

設計時不得只追求通行能力，仍須符合衝突流向分離及行人安全需求。

（二）決定黃燈及全紅時間

核心觀念

適應性號誌（adaptive signal control）是指號誌控制系統依據道路上即時蒐集的交通資料，持續分析交通需求與路況，並動態調整號誌時制，使號誌運作符合當下交通狀況。

其控制對象主要包括：

• 週期長度（cycle length）
• 綠燈時間分配，即分相綠燈時數（split）
• 幹道號誌間的時差（offset）
• 相位順序、相位啟動及必要時的相位跳躍

交通資料通常由車輛偵測器、影像辨識設備、雷達偵測器、路側通訊設備等取得，常見資料包括：

• 車流量
• 交通流率
• 車道占有率
• 車速
• 排隊長度
• 延滯時間
• 車輛到達型態

適應性號誌的核心並非預先設定一組固定時制，而是建立「偵測—分析—最佳化—控制—再偵測」的閉迴路控制系統，依交通狀況變化即時修正號誌時制。

其控制目標可包括降低車輛總延滯、減少停等次數、縮短排隊長度、提高路網通行量、維持幹道協調，以及兼顧行人、公車、救護車等優先需求。

解題方法

本題宜採「定義、控制內容、運作方式、適用情境」四個層次作答。

一、先說明基本定義

可將適應性號誌定義為：

以即時交通偵測資料為基礎，依交通需求及路況變化，動態調整一個路口或多個路口之號誌週期、綠燈分配、時差及相位運作，以改善交通運作績效的號誌控制方式。

此定義須包含三項要件：

1. 有交通資料偵測。
2. 控制參數會隨交通狀況變化。
3. 調整目的在改善交通運作績效。

二、說明其控制方式

適應性號誌的運作流程如下：

$$\text{交通偵測} \rightarrow \text{資料分析} \rightarrow \text{號誌最佳化} \rightarrow \text{時制執行} \rightarrow \text{持續回饋}$$

例如，某幹道上游車流突然增加，偵測器發現車道占有率上升、排隊長度增加，系統即可能採取下列措施：

• 延長主要幹道方向綠燈時間。
• 縮短流量較低方向的綠燈時間。
• 調整相鄰路口的時差，使車流能連續通過。
• 重新計算週期長度，以適應新的流量狀態。
• 若某方向已無車輛，減少該方向不必要的服務時間。

若下游路口壅塞，系統也須避免一味增加上游放行量，否則會造成回堵至上游路口。因此，適應性號誌不只是「哪一方向車多就給哪一方向較長綠燈」，還必須考量相鄰路口、路段容量及整體路網狀態。

三、與其他號誌控制方式區分

1. 固定時制號誌

固定時制號誌係依歷史交通資料預先訂定時制，例如尖峰、離峰分別使用不同計畫，但執行期間基本上不依即時交通狀況變動。

適應性號誌則會依即時資料持續調整，因此對交通需求變動的反應能力較高。

2. 感應式號誌

感應式號誌（actuated signal control）通常是依單一路口或局部範圍的車輛偵測結果，決定是否延長、縮短或啟動某一相位。

適應性號誌的控制層級通常更高，除可調整單一路口的相位時間，也可針對多個路口共同最佳化週期、分相及時差，具有路網協調與即時最佳化的特性。

因此，單純「偵測到車就延長綠燈」屬於感應式控制的典型功能；只有在更完整地依即時資料調整整體號誌策略時，才屬於適應性號誌控制。

適用之情境

一、交通需求隨時間變動顯著

適用於尖峰與離峰交通量差異大，且交通方向性會隨時段變化的道路，例如：

• 上下班尖峰幹道。
• 商業區周邊道路。
• 學校、車站及大型辦公區附近路口。
• 潮汐車流明顯的通勤走廊。

核心觀念

本題考查幹道號誌連鎖（arterial signal coordination）的主要績效指標，其中最常用者為「綠波帶寬」或「通行帶寬」（bandwidth）。

綠波帶寬是指在號誌週期內，車輛以事先設定的連鎖速率行駛時，能夠連續通過幹道上各路口而不必停車的最大連續時間長度。

其核心意義為：

• 帶寬越大，表示可連續通過的車流時間越長。
• 在相同交通需求下，較大的帶寬通常代表較佳的號誌連鎖效果。
• 帶寬可用來衡量號誌時制、路口間距及車輛行駛速率是否彼此配合。

解題方法

解答時應先指出幹道號誌連鎖的目的，再說明其績效指標。

幹道號誌連鎖的目的，是透過共同週期、適當相位差及連鎖速率，使車輛形成車隊後，能依序通過連續路口，減少停車與延滯。因此，最直接的績效參考指標，就是「車隊可以連續通過路口的時間寬度」，即綠波帶寬。

在時間—距離圖（time-space diagram）中：

1. 橫軸通常表示時間，縱軸表示幹道位置或距離。
2. 各路口的有效綠燈時間形成一條條綠燈通行區域。
3. 依車輛行駛速率畫出車輛軌跡線。
4. 能同時落在連續各路口綠燈區域內的最大平行帶狀區域，即為綠波帶寬。

若某方向的綠波帶寬為 $B$，號誌週期為 $C$，則可進一步計算帶寬效率：

$$E_b=\frac{B}{C}\times 100\%$$

其中：

• $B$：綠波帶寬，通常以秒表示。
• $C$：號誌週期，通常以秒表示。
• $E_b$：帶寬效率，表示一個號誌週期中，有多少比例的時間可供車隊連續通行。

例如，號誌週期為 $120$ 秒，某方向綠波帶寬為 $48$ 秒，則：

$$E_b=\frac{48}{120}\times 100\%=40\%$$

表示每一個週期中，約有 $40\%$ 的時間可讓車隊依連鎖速率連續通過各路口。

指標所代表的意涵

一、綠波帶寬

綠波帶寬代表「不停車連續通行的時間範圍」。若車輛在該時間範圍內進入幹道，並以適當速率行駛，即有機會連續通過後續路口。

帶寬並不是單一車輛的行駛時間，也不是路口綠燈時間本身，而是連續多個路口的綠燈時段經過相位差配合後，所形成的共同通行時間區間。

二、雙向帶寬

核心觀念

本題考查「交通事件管理」（traffic incident management, TIM）的基本架構，包括：

1. 交通事件的分類。
2. 事件發生後的處理流程。
3. 降低壅塞、避免二次事故、迅速恢復交通的策略措施。

交通事件是指道路上非日常交通流所產生，且足以影響道路通行能力、行車安全或交通秩序的突發狀況。其影響通常會造成「非週期性壅塞」（non-recurring congestion），與尖峰時段本來就會發生的週期性壅塞不同。

交通事件管理的核心目標是：

• 迅速發現事件。
• 正確確認事件性質與規模。
• 迅速派遣適當資源。
• 維持現場安全與交通秩序。
• 盡速排除事故、障礙物及車流瓶頸。
• 提供用路人正確資訊。
• 防止二次事故。
• 使道路交通恢復正常。

本題並非選擇題，沒有個別選項分析；作答應依「事件類型—處理流程—策略措施」三個層次完整說明。題目未指定特定法條或計算公式，故以交通事件管理的標準理論及我國道路交通管理實務作答。法規部分以命題當年（民國110年）法規為準。

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一、交通事件類型

交通事件可依事件成因及處理特性分為下列類型：

（一）交通事故事件

包括車輛碰撞、追撞、翻覆、行人事故、機車事故及涉及危險物品運輸的事故。

其主要影響為：

• 車道阻塞或部分封閉。
• 傷亡人員救援需求。
• 車輛及貨物散落。
• 事故現場容易引發後方追撞。
• 可能造成長時間回堵。

交通事故通常是交通事件管理中最重要的一類，因為同時涉及警察、消防、救護、拖吊、道路管理及交通控制等單位。

（二）故障車或拋錨事件

指車輛因機械故障、爆胎、缺油、電力故障等原因停留於車道、路肩或匝道。

故障車本身未必造成嚴重事故，但若位於高速道路、快速道路、彎道、隧道或視距不良處，容易形成追撞危險。處理重點為警示、移置及提供必要救援。

（三）道路障礙物事件

包括掉落貨物、散落物、路面坑洞、樹木倒塌、積水、油污、路面破損及其他妨礙通行的物體。

此類事件常需要道路養護單位、清潔單位、警察或拖吊業者共同處理。若障礙物位於車道中央，應立即採取警戒、封閉車道及清除措施。

（四）惡劣天候事件

包括豪雨、颱風、濃霧、強風、冰雪、路面結冰、雷擊及能見度大幅降低等情形。

惡劣天候可能造成：

• 車速降低。
• 路面摩擦力降低。
• 能見度不足。
• 淹水或坍方。
• 大量事故同時發生。
• 道路封閉或交通管制。

此類事件的處理重點不只是單一事故排除，還包括預警、限速、封閉道路及跨機關防災協調。

（五）道路施工及養護事件

包括道路施工、刨鋪工程、橋梁維修、隧道維修、標線施作及臨時占用車道。

施工事件雖具有預先規劃性，但仍可能因施工配置不當、警示不足、施工車輛故障或交通量超過預估而形成事件。管理重點為：

• 設置施工區域及警示設施。
• 維持必要車道容量。
• 實施速限及車道導引。
• 提供替代道路及即時交通資訊。
• 施工完成後恢復原有交通設施。

（六）特殊活動事件

包括大型集會、體育賽事、展覽、演唱會、宗教活動、遊行及重要節慶活動。

此類事件通常可以事前預測，但其交通衝擊可能集中發生於活動開始前及結束後。管理方式包括交通疏導、臨時停車管理、接駁運輸、道路封閉、進出場分流及即時資訊發布。

（七）公共安全或治安事件

包括火災、爆炸、危險物品洩漏、槍擊、犯罪事件、可疑物品及其他需要警戒或疏散的事件。

其處理不僅是交通問題，也涉及人員疏散、危險區域管制、消防救援及公共安全。因此交通管理單位應配合警察、消防及其他主管機關進行分區管制。

（八）天然災害及重大災害事件

包括地震、土石流、山崩、洪水、海嘯及橋梁、隧道等重要交通設施受損。

此類事件的特性是影響範圍大、持續時間長、替代路線有限，常須採取道路封閉、分流、物資運輸管制及災後復建措施。

（九）其他突發事件

包括動物闖入道路、道路設施損壞、號誌故障、電力或通信中斷，以及其他足以影響交通安全與通行能力的情形。

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二、事件管理的步驟流程

交通事件管理可依「發現、確認、反應、現場處理、排除、恢復、檢討」的順序說明。

（一）事件偵測（Detection）

事件偵測是管理流程的起點，目的在於盡早知道事件發生。

常見偵測來源包括：

• 用路人報案。
• 警察、消防、救護人員通報。
• 交通控制中心監視器。
• 道路偵測器及車流資料。
• 電子收費或車牌辨識系統。
• 巡邏車及道路養護人員。
• 社群媒體或交通資訊平台。

偵測時間愈短，後續反應愈快，事件造成的壅塞與二次事故風險就愈低。

（二）事件確認與評估（Verification and Assessment）

接獲通報後，應確認下列事項：

• 事件發生地點。
• 事件種類。
• 事故車輛或障礙物數量。
• 是否有人員受傷或受困。
• 阻塞車道數。
• 是否涉及危險物品。
• 是否需要封閉道路。
• 預估影響範圍及持續時間。
• 是否有二次事故風險。

確認資料可由監視器、巡邏人員、警察或現場救援人員提供。事件規模判斷錯誤，會造成資源不足或過度派遣，因此確認階段是後續決策的重要基礎。

（三）通報、派遣與動員（Notification and Response）

依事件性質通知相關單位並派遣適當資源，例如：

• 警察：交通管制、事故處理及現場秩序維持。
• 消防及救護：人員救援、火災處理及醫療後送。
• 道路管理單位：路面清理、設施修復及車道封閉。
• 拖吊業者：事故車輛及故障車移置。
• 危險物品處理單位：洩漏物清除及危險區域管制。
• 交通控制中心：號誌、資訊看板及交通資訊發布。
• 公路或運輸主管機關：重大事件的跨機關協調。

派遣應依事件嚴重程度分級，建立單一指揮或聯合指揮架構，避免多個單位各自處理而造成資訊不一致。

（四）現場安全與交通控制（Scene Management）

救援人員抵達後，應先確保現場安全，再進行救援與排除工作。

主要措施包括：

• 設置警示標誌、警示燈及交通錐。
• 建立上游預警區。
• 封閉事故車道。
• 實施車流導引或改道。
• 控制現場人員及車輛進出。
• 保留救援車輛通道。
• 防止後方車流高速接近事故現場。
• 處理火災、漏油、危險物品及其他立即危險。

現場管理的基本原則是「先救人、後排除；先警戒、後處理」，並兼顧救援效率及用路人安全。

（五）事件處理與清除（Incident Clearance）

事件處理包括：

• 傷患救助與車內人員脫困。
• 火災及危險物品處理。
• 事故車輛拖吊。
• 散落物、油污及碎片清除。
• 受損護欄、號誌及標誌修復。
• 必要時進行道路封閉或分階段開放。

清除工作應以恢復車道通行為目標。若無法立即完全清除，應先開放部分車道，降低交通衝擊。

（六）交通恢復（Traffic Recovery）

事件排除後，仍須處理事故所造成的回堵與交通失衡，包括：