113 地方特考離島三等 交通行政 運輸規劃學 考古題詳解

113 年・地方特考・離島三等・交通行政
試題代碼 運輸規劃學

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

永續運輸是指在滿足個人、企業與社會基本運輸及發展需求的同時,兼顧環境與健康、經濟效率及社會公平,並確保資源使用與污染排放不超過自然環境可承受範圍的運輸系統。運輸服務是達成活動與社會連結的手段,因此規劃重點不只是增加移動量,也要以合理的運輸方式提供安全、可靠且可負擔的可及性。

本題聚焦在永續運輸的環境面向:運輸系統須降低能源與資源消耗、污染排放及生態衝擊,使運輸活動不致損害人體健康、生態系完整性與後代的環境資本。

解題方法

作答可先簡要界定永續運輸,再從「污染與氣候、資源與土地、生態與健康」三方面說明環境意義及議題。最後補充改善方向,呈現運輸規劃如何回應上述問題。

環境層面之意義與可能議題

  1. 減緩氣候變遷與降低能源消耗 運輸高度依賴能源,尤其是化石燃料,會排放二氧化碳等溫室氣體。永續運輸應提升能源效率、降低運輸活動的碳排,並促進低碳能源與運具發展。相關議題包括運具燃油效率、電動化的能源來源、公共運輸及貨運的能源效率,以及運輸基礎設施的全生命週期碳排。

  2. 改善空氣品質 車輛燃燒燃料會排放氮氧化物、粒狀污染物及揮發性有機物等,造成都市空氣污染並影響人體健康。環境議題包括交通污染熱點、車輛排放標準、怠速與壅塞排放,以及道路運輸污染對沿線居民的暴露風險。

  3. 控制噪音與振動 道路、鐵路與航空運輸均可能產生噪音及振動,影響居民生活品質與健康。需關注交通量、速度、路線與土地使用配置,並透過運輸管理、設施設計及隔音措施降低衝擊。

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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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。

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第 三 題25 分

類目分析(Category Analysis)法,又稱交叉分類分析(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
108001,050
111,8204,800
12 或以上120220
201,6802,350
211,9346,490
22 或以上7521,701
301,3261,985
315,28022,080
32 或以上2,21611,014
4 或以上07501,680
4 或以上18,26033,540
4 或以上2 或以上3,25016,020

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(輛)車輛持有數 1(輛)車輛持有數 2 或以上(輛)
11,0542,720140
21,3102,9302,045
31,2603,7206,890
4 或以上1201,4608,950
🖼️ 本題原卷含圖表。基於試題來源之版權考量,本站不轉載原卷影像; 題目文字已完整轉錄,圖表請自行參閱考選部公告之試題原檔。

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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),係將家戶依若干具代表性的社會經濟特性分成不同類目,再根據各類目現況調查所得之平均旅次產生率,推估目標年各類目之家戶所產生的旅次數。

本題以兩項變數交叉分類:

  1. 家戶規模:1人、2人、3人、4人或以上。
  2. 車輛持有數:0輛、1輛、2輛或以上。

各類目之旅次產生率為:

rij=現況第 i,j 類之家戶旅次數現況第 i,j 類之家戶數r_{ij}=\frac{\text{現況第 }i,j\text{ 類之家戶旅次數}} {\text{現況第 }i,j\text{ 類之家戶數}}

目標年旅次產生數為:

TijF=HijF×rijT_{ij}^{F}=H_{ij}^{F}\times r_{ij}

其中:

  • rijr_{ij}:現況第 i,ji,j 類之平均旅次產生率
  • HijFH_{ij}^{F}:目標年第 i,ji,j 類之家戶數
  • TijFT_{ij}^{F}:目標年第 i,ji,j 類之預測旅次數

分析方法之特色與優點

一、以家戶特性進行細分類

類目分析不是以全區所有家戶的單一平均旅次率進行推估,而是依家戶規模、車輛持有數等變數分組,使具有不同交通需求的家戶分別適用不同旅次率。

例如,家戶規模較大且車輛持有數較多者,其旅次產生率通常高於小家庭或無車家戶。

二、能反映社會經濟特性對旅次的影響

家戶人口數及車輛持有數與旅次產生具有密切關係。交叉分類後,可以顯示不同家戶類型之交通需求差異,較能反映實際旅次產生行為。

三、適合進行目標年預測

只要預測目標年各類目之家戶數,即可將現況旅次產生率套用於目標年,估計未來旅次數。因此,本法可配合人口、戶數、所得及車輛持有等預測資料使用。

四、計算簡單且容易解釋

其基本計算僅為「各類目之家戶數乘以該類目旅次產生率」,不需建立複雜的迴歸模型,結果容易向決策者及一般民眾說明。

五、可進行政策情境分析

若預測未來之家戶結構或車輛持有分布發生改變,可以重新計算各類目旅次。例如,車輛持有增加、大家戶比例上升時,可直接反映於目標年旅次產生量。

六、主要限制

本法假設現況各類目的旅次產生率在目標年仍大致維持穩定。若未來土地使用、所得、運具選擇、公共運輸服務或生活型態有重大變化,直接套用現況旅次率可能產生偏誤。

目標年旅次產生率計算

依表1計算各類目之現況平均旅次產生率,再套用表2之目標年家戶數。

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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 qAB=50q_{AB}=50,其旅行時間函數分別為:

t1=5+X1t_1=5+X_1

t2=10+0.2X2t_2=10+0.2X_2

式中,X1X_1、X2X_2 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

本題考查 Wardrop(1952)提出的路網指派均衡原則,以及使用數學規劃描述使用者均衡與系統最適指派。

設起點-迄點對為 (r,s)(r,s),可行路線集合為 KrsK_{rs},路線 kk 的流量為 fkrsf_k^{rs}、旅行時間為 ckrs(f)c_k^{rs}(f),起迄點總需求為 qrsq_{rs}。

Wardrop 第一原則:使用者均衡(User Equilibrium, UE) 在均衡狀態下,所有實際使用的路線旅行時間相同,且不大於任何未使用路線的旅行時間。也就是每位用路人都選擇對自己而言最短的路線,個人無法單獨改道而縮短旅行時間。

fkrs>0⇒ckrs(f)=min⁡j∈Krscjrs(f)f_k^{rs}>0 \Rightarrow c_k^{rs}(f)=\min_{j\in K_{rs}}c_j^{rs}(f) fkrs=0⇒ckrs(f)≥min⁡j∈Krscjrs(f)f_k^{rs}=0 \Rightarrow c_k^{rs}(f)\geq \min_{j\in K_{rs}}c_j^{rs}(f)

若路段旅行時間函數可積分且滿足適當條件,UE 可由 Beckmann 數學規劃模式求得:

min⁡{fkrs}∑a∫0xata(w) dw\min_{\{f_k^{rs}\}} \sum_a\int_0^{x_a} t_a(w)\,dw

限制式為:

∑k∈Krsfkrs=qrs∀(r,s)\sum_{k\in K_{rs}}f_k^{rs}=q_{rs} \quad \forall (r,s) xa=∑r,s∑k∈Krsδakrsfkrs∀ax_a=\sum_{r,s}\sum_{k\in K_{rs}}\delta_{ak}^{rs}f_k^{rs} \quad \forall a fkrs≥0f_k^{rs}\geq 0

其中,xax_a 是路段 aa 的流量,ta(xa)t_a(x_a) 是其旅行時間函數;δakrs\delta_{ak}^{rs} 表示路線 kk 是否經過路段 aa,經過時為 1,否則為 0。目標函數是路段旅行時間函數的積分總和,並非直接最小化所有用路人的總旅行時間。

Wardrop 第二原則:系統最適(System Optimum, SO) 在系統最適狀態下,所有用路人的總旅行時間達到最小;個別用路人選路時,須考量其增加流量對其他用路人造成的延滯,也就是邊際社會成本。

min⁡{fkrs}∑axata(xa)\min_{\{f_k^{rs}\}} \sum_a x_a t_a(x_a)

限制式與 UE 相同。若路段旅行時間可微,對應的邊際成本為:

d[xata(xa)]dxa=ta(xa)+xata′(xa)\frac{d[x_a t_a(x_a)]}{dx_a} =t_a(x_a)+x_a t_a'(x_a)

因此,SO 均衡應以邊際成本進行路線比較;UE 則以旅行者實際感受到的旅行時間比較。兩者可能得到不同的流量分配。

解題方法與計算

本題只有一個起迄點對與兩條路線,總流量須滿足:

X1+X2=50,X1,X2≥0X_1+X_2=50,\qquad X_1,X_2\geq 0

分別套用第一原則與第二原則求解。

一、依第一原則求使用者均衡

兩條路線皆有正流量時,均衡條件為兩路線旅行時間相等:

5+X1=10+0.2X25+X_1=10+0.2X_2

再代入流量守恆式 X2=50−X1X_2=50-X_1:

5+X1=10+0.2(50−X1)5+X_1=10+0.2(50-X_1)
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