110 警察特考三等 交通警察人員交通組 交通工程與管制 考古題詳解

110 年・警察特考・三等・交通警察人員交通組
試題代碼 交通工程與管制

第 一 題25 分

何謂視距(Sight Distance)?視距的種類有哪些?請分別詳細說明其內容。

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核心觀念

**視距(Sight Distance)**是駕駛人沿行車方向,從駕駛人眼睛位置到前方可看見之物體或道路位置的距離。道路設計須提供足夠視距,使駕駛人能及時察覺前方狀況、判斷並完成必要操作;視距不足會增加追撞、對撞及交叉口事故風險。

本題重點是辨認各類視距的使用情境與設計目的。常見種類包括停車視距、超車視距、決策視距及交叉口視距;夜間行車時,另須考慮頭燈照射所能提供的視距。

解題方法

依駕駛人遇到狀況後需要採取的行動分類:需要停車時看停車視距;需要借用對向車道超車時看超車視距;遇到複雜或不易判斷的情境時看決策視距;行經交叉口時看交叉口視距。再分別說明其構成或判斷條件,即能完整作答。

各類視距說明

一、停車視距(Stopping Sight Distance, SSD)

停車視距是駕駛人看見前方障礙物後,經過察覺、判斷及反應,再操作煞車,直到車輛完全停止所需的最小距離。它由反應距離與煞車距離組成:

SSD=dr+dbSSD = d_r + d_b

若車速以公里/小時表示,常用概念式為:

SSD=0.278Vt+V2254(f−G)SSD = 0.278 Vt + \frac{V^2}{254(f-G)}

其中,VV為車速(公里/小時)、tt為駕駛人反應時間(秒)、ff為縱向摩擦係數,GG為坡度值(以小數表示,以下坡為正值)。第一項是反應期間行駛的距離;第二項是煞車所需距離。下坡會增加煞車距離,因此公式中的有效減速度以f−Gf-G表示;上坡則可視為坡度項對煞車有利。

停車視距是道路幾何設計的基本視距。平面線形、縱斷面及路側障礙物都應避免遮蔽必要的停車視距。

二、超車視距(Passing Sight Distance)

超車視距是駕駛人安全超越前方慢車、駛入對向車道,並在與對向車輛發生衝突前回到原行車車道所需的視距。此視距主要用於雙向、未分隔道路。

超車視距須足以容納整個超車過程,包括駕駛人察覺慢車並開始超車、車輛進入對向車道並完成超越、超車車輛回到原車道,以及與對向車輛保持安全間隔。其需求通常遠大於停車視距,並受超車車速、被超車車速、超車加速度、超車時間及對向車速影響。

若道路條件不能提供足夠超車視距,應限制或禁止超車,並以標誌、標線等交通管制措施降低對向衝突風險。

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第 二 題25 分

號誌化交叉路口的時制設計工作中:

(一) 何謂「車道群」?

(二) 何謂「臨界車道群」?

(三) 臨界車道群與號誌時制設計有何關聯性?

(四) 臨界車道群應如何求得?

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核心觀念

這題考查號誌化交叉路口的時制設計中,如何把交叉口的車流整理成「車道群」,再找出各時相中最需要綠燈時間的車道群。臨界車道群決定時制設計的關鍵流率比,進而影響週期長度與各時相的綠燈分配。

(一) 何謂「車道群」?

車道群(lane group)是指交叉口同一進口道上,具有相同或相近行車方向,並由同一時相放行的一條或數條車道,在容量與時制分析時合併視為一個分析單位。

例如,某進口道有兩條直行車道,且兩車道由同一時相放行,通常合併為一個直行車道群;若左轉車道有獨立時相放行,則左轉車道通常另列一個車道群。若同一車道供直行與右轉車輛共用,則應依其共同使用的車道及相應交通量作為共用車道群分析。

(二) 何謂「臨界車道群」?

臨界車道群(critical lane group)是指某一時相所服務的車道群中,流率比最大的車道群。它代表該時相內相對最吃緊、需要最多有效綠燈時間的車流。

車道群 ii 的流率比可表示為:

yi=visiy_i=\frac{v_i}{s_i}

其中:

  • viv_i:車道群 ii 的設計交通流率。
  • sis_i:車道群 ii 的飽和流率。
  • yiy_i:車道群 ii 的流率比。

同一時相若有數個車道群同時放行,流率比最大者即為該時相的臨界車道群。

(三) 臨界車道群與號誌時制設計有何關聯性?

號誌時制設計須在有限的週期時間內,分配各時相的有效綠燈時間,使各車流能通過路口。臨界車道群的流率比反映各時相的主要需求,因此會用於:

  1. 估計路口的總臨界流率比:各時相臨界車道群的流率比相加,得 YY。
Y=∑j=1nyjY=\sum_{j=1}^{n} y_j

其中 yjy_j 為第 jj 時相臨界車道群的流率比,nn 為時相數。

  1. 計算或評估號誌週期:在 Webster 最適週期公式中,YY 是重要參數:
C0=1.5L+51−YC_0=\frac{1.5L+5}{1-Y}

C0C_0 為最適週期,LL 為每週期總損失時間。實際設計仍須依路口條件及週期限制檢核。

  1. 分配各時相綠燈時間:在基本的流率比分配方法中,臨界流率比越大的時相,應分配越多有效綠燈時間。常見的初步分配關係為:
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第 三 題25 分

有關於交叉路口行車控制,可以採用哪三種方式?並闡述其設計前提與要件。

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核心觀念

本題考交叉路口如何依交通需求與安全條件,分配不同方向車流的通行權。一般可採三種控制方式:無管制、優先管制、號誌管制。選擇時應考量交通量與轉向分布、相交道路等級、事故紀錄、視距、行人需求及路口幾何條件;目標是在安全前提下,減少衝突與延滯。

解題方法

先依控制介入程度由低至高列出三種方式,再分別說明適用情境與設計要件。無管制依駕駛人自行判斷通行時機;優先管制以標誌、標線指定優先道路或要求停讓;號誌管制則以燈號分配各方向通行時間。控制方式愈明確,愈須配合相應的視距、標誌標線、號誌時制與路口空間設計。

三種控制方式及其設計前提與要件

一、無管制

無管制路口不設停讓標誌或行車管制號誌,由駕駛人依道路交通規則及現場狀況判斷通行時機。

  • **設計前提:**交通量低、交通組成單純,車流間隙足以讓用路人安全穿越;路口視距良好,駕駛人能及早看見交叉方向來車與行人。
  • **設計要件:**維持足夠的停車視距與路口視界,避免建物、植栽、停車或設施遮蔽視線;路口幾何與行駛動線應清楚,並以適當標線、照明及速限管理維持辨識與安全。
  • **適用考量:**若交通量、車速或視距使駕駛人難以判斷安全間隙,無管制便不適宜。

二、優先管制

優先管制以標誌、標線指定道路優先權,常見方式包括支道設置「停車再開」或「讓路」標誌、標線,使支道車輛停車或減速讓行,幹道車流則依規定優先通行。

  • **設計前提:**相交道路有明確的主、支道差異,或交通量、道路功能差異足以建立優先順序;尚未達到需要以號誌分時放行的程度。
  • **設計要件:**優先道路與須停讓的進口道應明確,標誌、標線須設在駕駛人能及早辨識的位置;支道駕駛人須有足夠視距,能觀察優先道路車流並安全穿越或轉入。
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第 四 題25 分

試論述影響號誌化路口容量及服務水準之主要因素。

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核心觀念

號誌化路口的容量,是在既定道路幾何、交通組成及號誌控制條件下,車道或車道群於單位時間內可通過的最大交通量;服務水準則用來描述用路人感受到的運轉品質。兩者相關,但判斷角度不同:容量著重可通過多少車,服務水準著重車輛通過路口時承受的延滯。

答題時可先說明分析單位為「車道群」,再分別從交通需求與組成、道路幾何、號誌時制、行人與路側干擾,以及車流到達型態說明其影響。

解題方法:依容量與延滯的形成機制分項論述

號誌化路口的車道群容量,概念上可表示為:

c=sgCc=s\frac{g}{C}

其中,cc 為車道群容量,ss 為飽和流率,gg 為有效綠燈時間,CC 為號誌週期長度。此式說明容量一方面受車道群在綠燈期間的放行能力影響,另一方面受有效綠燈占週期比例影響。服務水準則主要以平均停等延滯評估;延滯會受需求量與容量的相對關係、號誌週期與綠燈分配,以及車流到達與排隊情況影響。

  1. 交通需求量與交通組成 各方向、各轉向交通量及尖峰需求會影響車道群的需求流率與需求/容量比。需求愈接近或超過容量,排隊及停等延滯通常愈大。大型車、機車等車種比例,以及不同車種混合行駛所造成的放行特性,也會改變車道群的實際容量。

  2. 道路幾何與車道配置 車道數、車道寬度、車道群配置,以及左轉、直行、右轉車道是否專用或共用,都會影響可供通行的空間與車流放行能力。共用車道中的轉向車輛彼此干擾時,會降低車道群容量;

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