108 高普考普通考試 交通技術 交通工程概要 考古題詳解
第 一 題25 分
為滿足交通需求,公路規劃、設計或改善時,常根據主要方向設計小時流量(Design Hour Volume in major Direction, DDHV)進行車道數需求預估。DDHV 則是由設計年(design year)之全年平均每日交通量(Annual Average Daily Traffic, AADT),乘以 因子( factor)與 因子( factor)計算而得。
與 二因子所代表的意義為何?如何調查決定此二因子?試說明之。
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核心觀念
本題考查設計年交通量換算為主要方向設計小時流量(DDHV)時, 因子與 因子的意義及調查方法。兩者都是交通量分布係數:
- 因子:設計年尖峰小時交通量占全年平均每日交通量(AADT)的比例,表示交通量在一日內的尖峰程度。
- 因子:設計年尖峰小時交通量中,主要方向交通量占雙向交通量的比例,表示尖峰小時的方向分布。
因此:
其中 為雙向設計小時交通量,再乘以 因子換算成主要方向設計小時交通量。
解題方法
調查時須取得具有代表性的全年交通量資料,並找出各日的雙向尖峰小時交通量與其方向分布。若以第 年(或調查年)為例,全年最高的第 30 小時交通量常作為設計小時交通量的參考,則:
實務上可依下列步驟決定:
- 蒐集交通量資料:以自動交通量調查設備連續或長期記錄雙向交通量,並同步辨識行車方向。短期人工調查可補充方向與車種資料,但若要估計全年尖峰分布,需配合長期調查站資料校正季節及日別變化。
第 二 題25 分
近來發生多起行人穿越路口的交通事故,造成嚴重的傷亡,尤其是在無號誌路口,行人通過時常缺乏足夠的保護措施。
試由交通工程的角度,說明有哪些方法可用來改善無號誌路口行人穿越時的安全。
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核心觀念
本題考查無號誌路口行人穿越安全的工程改善。無號誌路口缺少號誌分配通行權,行人安全主要仰賴駕駛人及行人彼此辨識、減速與禮讓。因此改善不能只畫行人穿越線,還要從降低車速、增加視距與可見性、縮短行人暴露距離、明確通行權及改善路口幾何等面向著手。
本題不涉及特定法條或計算公式;答題時宜依「工程設計、交通管制、行人設施、教育執法」分類,並說明各措施如何降低事故風險。
解題方法
可先辨認無號誌路口常見的事故成因,再逐項提出對應措施:
- 車輛接近路口速度過快,駕駛人無法及時停讓。
- 車輛或路邊障礙物遮蔽視線,駕駛人不易看見行人。
- 行人穿越距離過長,暴露在車流中的時間增加。
- 行人穿越位置不明確,或駕駛人未注意禮讓。
- 夜間或雨天能見度不足,行人與穿越設施不易辨識。
依此將改善方法整理如下。
一、降低車輛接近路口的速度
- 縮小路口轉角半徑、縮窄路口入口:迫使車輛轉彎減速,也可縮短行人穿越距離。
- 設置抬升式行人穿越道或抬升式路口:使車輛通過穿越區時減速,並提升行人穿越區的辨識度。
- 設置減速丘、減速平台或其他交通寧靜設施:適用於車速偏高、行人活動頻繁的路段;設置位置與型式須兼顧公車、消防及救護車輛需求。
- 調整車道寬度、設置路口前縮減車道或交通島:以道路幾何設計降低車速,並減少行人一次需面對的車流範圍。
二、改善視距及行人可見性
- 清除或移設路口角隅的違停車輛、招牌、植栽及其他遮蔽物,維持駕駛人與行人間的視距。
- 管制路口附近停車,必要時設置禁止停車區或退縮停車空間,避免車輛遮住正在穿越的行人。
- 改善路燈照明,並使用明確、醒目的行人穿越標線及標誌。
第 三 題25 分
近年來省道臺 9 線北宜公路已成為大型重型機車競技的場所,然而不幸的是,卻經常在彎曲路段上發生機車重摔,甚至滑落到對向車道的意外,造成重大的傷亡。
試分析導致大型重型機車在彎道上發生重摔的可能原因,並說明如何藉由交通工程的手段來改善此一問題。
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核心觀念
本題考查彎道行車的車輛動力平衡、道路幾何設計、路面狀況與交通安全工程。機車轉彎時,輪胎必須提供足夠的向心力;若輪胎與路面的可用摩擦力不足,或車速超過彎道條件所容許的範圍,機車便可能側滑、失穩或翻覆。若滑出車道後缺少防護,也可能進入對向車道,擴大事故傷害。
本題屬於交通工程分析與改善題,無須援引特定法條;重點是由「人、車、路、環境」辨識事故因素,再提出能降低事故發生率及事故嚴重度的工程措施。
解題方法
先用彎道向心力與輪胎摩擦力的關係,說明機車為何會在彎道失穩;接著從駕駛行為、車輛狀況、道路線形與路面環境,分析事故成因;最後分別提出預防失控、降低衝出道路風險及減輕事故後果的交通工程措施。
在未考慮超高及縱坡影響時,平曲線上的車輛須以輪胎與路面間的側向摩擦力提供向心力。常用關係式為:
其中, 為超高率, 為側向摩擦係數, 為車速(公里/小時), 為曲線半徑(公尺)。車速愈高或曲線半徑愈小,所需的側向力愈大;當所需側向摩擦超過輪胎與路面可提供的摩擦力時,車輛便容易側滑失控。機車須傾斜轉彎以平衡向心力,若抓地力突然喪失,較四輪車更容易傾倒。
重摔事故的可能原因
一、駕駛行為與速度
- 速度過快:騎士以競速心態行駛,未依彎道半徑、視距及路面狀況減速。彎道所需向心力隨速度平方增加,車速稍微提高,輪胎承受的側向需求便顯著增加。
- 入彎前減速不足或彎中操作不當:急煞、急加速、突然轉向或大幅修正路線,會使輪胎同時承受煞車、驅動與轉彎需求,降低可供轉彎使用的摩擦力。
- 未依彎道線形行駛:跨越車道、切入對向車道或貼近路側行駛,增加碰撞及衝出道路的風險。
- 注意力或判斷失誤:對彎道曲率、路面污染、視距不足或對向來車判斷錯誤,可能導致過晚煞車或轉向過急。
二、車輛與輪胎狀況
- 輪胎磨耗、胎壓不當或胎面狀況不佳,會降低抓地能力。
- 煞車、懸吊或轉向系統保養不良,會降低車輛於彎道中的穩定性與可操控性。
- 車輛載重或改裝不當,也可能影響車身平衡與操控反應。
三、道路線形與路面條件
- 曲線半徑小、彎道急或線形變化突兀,使車輛須在短距離內大幅轉向,容易超出騎士與車輛可穩定操作的範圍。
- 超高不足、反向超高或排水不良,會增加輪胎承受的側向力,並可能使路面積水。
- 路面摩擦力不足:標線或補丁材質、油污、砂石、落葉、積水等,都可能使輪胎打滑。
- 視距不足或缺少彎道預告:植栽、地形或設施遮蔽視線,或缺乏清楚的彎道半徑、方向與建議速度資訊,使騎士無法及早判斷及減速。
- 路側與中央缺乏安全防護:車輛失控後,若路側有陡坡、固定物或直接通往對向車道的空間,事故容易演變為墜落或對撞。
四、交通環境與管理因素
若該路段長期被當作競技場所,代表一般道路交通功能與實際使用行為不相容。機車速度差異大、車流混雜、對向車流及路側環境共同增加事故風險;
第 四 題25 分
決定路段容量(capacity)最直接的方式,即是預先調查蒐集路段流率與平均速率之資料,而後繪製流率—速率關係圖,再根據此關係圖來決定容量的大小。
然而,亦有由流率—密度關係圖著手,來決定容量的大小。若採用此種方式,則須先取得路段密度之資料。
試問如何由上述調查所得之流率與平均速率資料,推算路段密度資料?又如何由流率—密度關係圖來決定路段的容量與交通壅塞範圍?試說明之。
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核心觀念
本題考查交通流基本關係,以及如何由流率與平均速率推算密度,再由流率—密度圖判讀路段容量與壅塞範圍。
交通流基本關係式為:
其中, 為流率(輛/小時)、 為密度(輛/公里)、 為空間平均速率(公里/小時)。因此,逐一配對調查所得的流率與空間平均速率,即可計算各觀測時段的路段密度。
解題方法
- 由流率與平均速率求密度
對每筆觀測資料,以流率除以空間平均速率:
例如某路段流率為 輛/小時,空間平均速率為 公里/小時,則:
將各筆資料換算後,以密度 為橫軸、流率 為縱軸繪製流率—密度關係圖。
- 由流率—密度圖判定容量
流率—密度圖上所能達到的最高流率,即為該路段的容量:
對應最高流率的密度稱為臨界密度 。當密度增加至 時,路段流率達到最大;密度再增加,流率便下降。