113 高普考普通考試 交通行政 運輸學概要 考古題詳解
第 一 題25 分
何謂運輸系統的供給函數?試以高速公路為例,說明高速公路的服務水準與流量之間的關係。
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核心觀念
本題考查運輸系統的供給函數,以及高速公路上流量與服務水準的關係。供給函數描述運輸系統在既定條件下,能提供多少運輸服務,以及服務品質如何隨使用量改變。
在道路運輸中,供給不只指道路容量,也包括車速、行車時間、壅塞程度及可靠性等服務條件。高速公路的流量增加時,車輛彼此干擾加大,車速與行駛品質通常會下降;當流量接近道路容量時,服務水準會明顯惡化。
解題方法
先界定供給函數,再以高速公路的交通流量與服務水準曲線說明其關係。服務水準通常以 A 至 F 級表示,A 級最佳、F 級最差;高速公路的服務水準判定會綜合考量車速、交通密度、車流自由度與駕駛人感受。
可用下列關係表示:
此處的流量通常指單位時間內通過道路某一斷面的車輛數;道路容量則是道路在特定條件下可維持的最大服務流量。實際服務水準也會受車道數、車道及路肩寬度、坡度、車種組成與交通管制等因素影響。
高速公路服務水準與流量的關係
- **流量低、交通干擾小:**車輛可自由選擇速度與車道,車速穩定、駕駛自由度高,屬 A 至 B 級的良好服務。
- **流量逐漸增加:**車輛間距縮短,變換車道及超車受到限制,車速與行車舒適性開始下降,服務水準由 C 級逐步轉向 D 級。
- **流量接近容量:**車流密集,稍有干擾便容易造成車速波動,行車自由度低,服務水準落在 E 級附近。
第 二 題25 分
一般而言,運輸系統的基本組成包括基礎設施、運具、動力系統、營運者與營運計畫等,試以捷運系統為例,舉例說明前述基本組成的具體內涵與功用?
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核心觀念
本題考查運輸系統的基本組成,以及各組成部分如何共同提供運輸服務。運輸系統不只是運具本身,而是由供運具行駛或移動的設施、提供動力的設備、負責操作與管理的人員,以及安排服務方式的計畫共同構成。
解題方法
依題目列出的五項組成,逐項以捷運為例,說明「具體內容」及「主要功用」。作答時要呈現彼此分工:基礎設施提供運行空間,運具承載旅客,動力系統使運具移動,營運者負責操作管理,營運計畫則安排服務供給。
各組成的具體內涵與功用
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基礎設施 例如捷運路線、軌道、隧道、高架橋、車站、月台、號誌與通訊設備、供電設施及機廠。其功用是提供列車行駛、旅客上下車、列車停放與維修,以及行車控制所需的固定設施,確保運輸服務能安全、有序地進行。
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運具 主要是捷運列車,包括車廂、轉向架、車門、煞車與旅客資訊設備等。其功用是承載旅客,沿固定路線往返各車站;車輛的容量、速度、舒適度與無障礙設計,也會影響捷運的運輸能力及服務品質。
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動力系統 例如由外部電力來源、變電設備、供電線路(如第三軌或架空電車線),以及列車上的牽引馬達與控制設備所構成的電力牽引系統。
第 三 題25 分
道路訂價(Road Pricing)是改善道路壅塞的一種手段,請問此一手段的理論基礎為何?而執行這樣的手段可能面臨哪些問題?
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核心觀念
道路訂價是以價格反映道路使用所造成的社會成本,藉由收費改變用路人的出發時間、路線、運具或是否出行,降低尖峰道路需求。其理論基礎是壅塞外部成本內部化,也就是庇古稅(Pigouvian pricing)的概念。
道路使用者通常只考量自己增加的行車時間與費用,未充分考量其加入車流後,會使其他用路人增加多少延滯。因此,個人決策所依據的成本低於全體社會承擔的成本。
設道路交通量為 ,每位用路人的私人旅行成本為 。社會總旅行成本為 ,其邊際社會成本為:
其中 是用路人的私人邊際成本; 則是新增一輛車使其他用路人增加的延滯成本,即邊際外部壅塞成本。因此,理論上的最佳道路費率為:
也就是在最佳交通量下,向新增用路人收取其施加於其他人的邊際壅塞成本。這不是單純以道路建設成本或平均旅行時間訂價,而是使用路人面對的價格接近道路使用的邊際社會成本。
解題方法
本題分為兩部分作答:
- 說明理論基礎:指出道路壅塞具有負外部性,並以邊際社會成本訂價,使外部成本內部化;可補充說明尖峰費率依時段、路段及壅塞程度調整。
- 說明執行問題:從公平性、交通轉移、制度與技術執行、民意接受及費收入途等面向,說明理論上有效的收費政策在實務上面臨的限制。
執行道路訂價可能面臨的問題
一、所得與公平性爭議
道路收費可能對不同所得者造成不同負擔。若採固定費率,低所得用路人所承受的負擔比例可能較高;高所得者則較能負擔費用,仍選擇開車,使道路訂價被批評為「付費即可使用」的制度。若缺乏公共運輸替代方案,通勤者也難以透過改變運具避免費用。
二、交通轉移與鄰近道路壅塞
第 四 題25 分
道路事故往往會造成道路壅塞,請問智慧型運輸系統有哪些技術或系統可以改善此一問題?試舉例說明之。
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核心觀念
本題考查智慧型運輸系統(Intelligent Transportation Systems, ITS)如何運用即時資訊與交通管理,減少道路事故造成的交通衝擊。事故發生後,壅塞通常來自車道容量下降、車流回堵,以及駕駛人未能及早改道。改善策略可分成三個階段:及早發現事故、迅速處理事故、引導車流避開事故路段。
解題方法
作答時,依「偵測通報—現場應變—資訊發布與分流—交通控制」的流程,列出相關 ITS 技術並說明其作用,再以事故情境舉例。重點不只在列出系統名稱,也要交代系統如何縮短事故處理時間或降低事故對其他路段的影響。
可運用的技術或系統
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事故偵測與監視系統 以路側攝影機、車輛偵測器、路側感測器,或車聯網資料監測車速、占有率與車流異常;交通管理中心可據此判斷事故位置與影響範圍。若事故車輛具備自動通報功能,也可將事故位置及車輛資訊即時傳送給管理單位。
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交通管理中心與事故應變系統 交通管理中心整合偵測資料、警察及救援單位通報,協調警力、拖吊車與救護車迅速到場,並掌握封閉車道、排除事故及恢復通行的進度。及早清除事故車輛與障礙物,可以減少車道受阻時間。
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交通資訊發布與路徑誘導系統 透過可變資訊標誌、廣播、導航服務及交通資訊平台,發布事故位置、壅塞程度、管制情形與替代道路,引導尚未進入事故路段的車輛提早改道,避免車流持續湧入而加重回堵。