109 高普考高考二級 交通技術 運輸規劃 考古題詳解

核心觀念

本題評量運輸需求模式中「傳統四步驟模式」（Four-Step Model）首步驟——**旅次產生（Trip Generation / Production）**之學理基礎、分析架構與計量實務。核心知識點涵蓋：

1. 旅次產生（Trip Production）之定義與定位：以家戶或分區為單元，估算因社經活動所引發的起點旅次總量，為後續旅次分布、運具分配與交通量指派之「控制總量（Control Total）」。
2. 總體分析法之多元線性迴歸模式（Multiple Linear Regression, MLR）：基於最小平方法（Ordinary Least Squares, OLS），探討應變數（旅次發生量）與複數解釋變數（人口、家戶特徵、機動車輛持有、就業等）之線性關係，其母體迴歸模型公式為： $Y_i = \beta_0 + \sum_{k=1}^{K} \beta_k X_{ki} + \varepsilon_i$ 其中 $\varepsilon_i \sim N(0, \sigma^2)$ 為獨立且同分散之隨機誤差項。

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解題方法

一、旅次產生（Trip Production）分析之目的

旅次產生分析主要探討特定空間單元（如交通分區 TAZ 或家戶）於給定時間內「產生多少旅次」，其核心目的如下：

1. 量化旅次生成規模：藉由調查現況旅次活動，建立旅次發生頻率與社會經濟活動量之間的量化關係。
2. 界定因果衍生機制：釐清土地使用、人口規模、經濟所得及私人運具持有等外生因素對旅次生成之邊際影響效果。
3. 建立需求預測之控制總量：作為後續旅次分布（Trip Distribution）、運具分配（Modal Split）及交通量指派（Traffic Assignment）的基礎總量邊界條件。
4. 支援長程基建與土地政策評估：透過未來年（如 20 年後）之社經預測數據，推估未來交通總需求，以評估道路與軌道容量需求及土地開發管制策略。

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二、未來 20 年旅次發生量預測之分析架構

預測目標年（基準年 $+20$ 年）之旅次發生量，標準作業架構包含五大階段：

[階段一：分區劃定與調查] → [階段二：變數選取與篩選] → [階段三：多元迴歸模式校估]
 ↓
[階段五：目標年旅次預測] ← [平衡與平準化校正] ← [階段四：統計檢定與驗證]

1. 階段一：交通分區劃定與基準年資料庫建立

• 劃定研究區域之交通分析區（Traffic Analysis Zone, TAZ）。
• 執行現況家戶訪問調查（Home Interview Survey, HIS），蒐集各分區之旅次產生量（$P_i$）、起迄點（OD）、旅次目的（上班、上學、購物等）。
• 彙整各分區現況社經資料（常住人口、家戶數、汽機車持有數、就業人口、平均所得等）。

2. 階段二：應變數與解釋變數界定及相關性篩選

• 設定應變數為各分區日旅次產生量。
• 篩選解釋變數：進行皮爾森相關係數分析（Pearson Correlation Analysis）與共線性初篩，挑選與旅次產生呈高相關、彼此間具低共線性，且「未來 20 年具備可靠預測數據」之變數。

3. 階段三：多元線性迴歸模式校估（Calibration）

• 採用最小平方法（OLS）估計迴歸係數 $\beta_0, \beta_1, \dots, \beta_K$，最小化殘差平方和（SSE）。

4. 階段四：統計顯著性檢定與模式驗證（Validation）

• 整體配適度檢定：判定係數 $R^2$ 與調整後 $\bar{R}^2$（衡量解釋力）、$F$ 檢定（檢定整體迴歸方程式是否顯著）。
• 個別參數檢定：$t$ 檢定（檢定各解釋變數係數是否顯著不為 0，通常要求 $p < 0.05$）。
• 計量診斷：以變異數膨脹因子（Variance Inflation Factor, $\text{VIF} < 5$ 或 $10$）檢驗多元共線性；檢查殘差是否滿足常態性、同質變異性（Homoscedasticity）及無自相關（Durbin-Watson 檢定）。

5. 階段五：目標年（20年後）外生變數預測與旅次推估

• 輸入都市計畫、人口統計及經濟預測單位提供之未來 20 年各分區社經指標預測值（$X_{ki}^{t+20}$）。
• 代入已校估完成之迴歸方程式，計算未來 20 年各分區之預期旅次產生量（$P_i^{t+20}$）。
• 執行全區產生量（Production）與吸引量（Attraction）之總量平準化（Balancing/Scaling），作為旅次分布之輸入端。

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核心觀念

本題考驗運輸需求預測中「個體運具選擇行為」（Discrete Choice Behavior）與「敘述性偏好法」（Stated Preference, SP）問卷設計的實務應用能力。核心理論與法理基礎如下：

1. 敘述性偏好法（Stated Preference, SP）與顯示性偏好法（Revealed Preference, RP）之區別：

• RP 法：調查使用者在「現存市場」下的實際選擇行為。因「高鐵延伸屏東（六塊厝案）」尚未通車營運，市場上缺乏該運具的實際營運數據，故無法單獨使用 RP 法探討新運具的運具移轉率。
• SP 法：透過實驗設計（Experimental Design）建構數個「假想情境」（Hypothetical Scenarios），控制各運具之關鍵服務屬性與水準，促使潛在旅次者在受控環境下進行偏好權衡（Trade-off），以預測未來新運具進入市場後的市場占有率與時間價值（Value of Time, VOT）。

2. 隨機效用理論（Random Utility Theory, RUT）： 受訪者 $n$ 在選擇集合 $C_n$ 中，選擇效用最大之運具 $i$。其效用函數組成如下： $U_{in} = V_{in} + \varepsilon_{in}$ 其中，$V_{in}$ 為可觀測之系統效用向量，$V_{in} = \sum_{k} \beta_k X_{ink}$（$X_{ink}$ 為運具屬性與受訪者社經特徵，$\beta_k$ 為待估參數）；$\varepsilon_{in}$ 為未觀測到的隨機誤差項。
3. 實驗設計原則（Experimental Design Principles）：

• 正交設計（Orthogonal Design）：確保各屬性水準間統計獨立，消除屬性間的共線性（Multicollinearity）。
• 情境阻集（Blocking）：為避免受訪者產生認知疲勞（Respondent Fatigue），將全部正交情境分割為數個版本（Blocks），每位受訪者僅需回答 4 至 8 個情境。
• 樞軸設計（Pivot Design）：以受訪者現行旅次（RP 基準）之時間、費用為基礎進行增減，提高情境之逼真度與認知可信度。

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解題方法

研擬一份標準且嚴謹的 SP 運具選擇問卷，須依序完成以下六大設計步驟：

步驟一：界定調查目標母體與走廊範圍

• 空間走廊：中北部各縣市（或高雄都會區）往返屏東地區（屏東市、六塊厝及轉乘至屏南地區）之城際旅次。
• 目標對象：實際具有跨高屏溪城際移動需求之潛在旅次者，涵蓋商務、通勤、觀光與探親等旅次目的。

步驟二：界定運具選擇集合（Choice Set）

針對往返屏東的城際長途廊帶，將競爭運具劃定為：

1. 高鐵直達/延伸六塊厝（規劃中之新運具）
2. 高鐵至左營站轉乘臺鐵（現行既有替代模式）
3. 臺鐵城際列車（自強號／普悠瑪號等）
4. 國道客運
5. 自用小客車（私人運具）

步驟三：選定關鍵屬性與水準（Attributes and Levels）

選取影響長途運具選擇最關鍵之四項屬性，並設定合理的離散水準值（以中北部至屏東單程為例）：

屬性項目	屬性意涵	水準設定（3 至 4 水準）
旅行時間（$T$）	車內行車時間（Door-to-Door 或 Station-to-Station）	依運具設定：高鐵延伸約 95 分、現行轉乘約 115 分、臺鐵約 220 分、小客車約 240 分
旅行費用（$C$）	單程票價、油資與通行費	基準票價之 $-15\%$、$0\%$、$15\%$（如高鐵六塊厝定為 1,530 元、1,600 元、1,670 元）
發車班距（$H$）	服務頻率與等待時間彈性	尖峰 15 分／離峰 30 分；尖峰 30 分／離峰 60 分
轉乘與聯外（$TR$）	六塊厝站往屏東市區/屏南之轉乘時間與步行不便性	免轉乘；轉乘接駁 10 分鐘；轉乘接駁 25 分鐘

步驟四：實驗設計與情境生成

1. 正交因子配置：若採 4 個運具、每個運具 3 項屬性、每屬性 3 水準，全因子設計組合高達 $3^{12}$ 種，實務上不可行。
2. 正交部分因子設計（Fractional Factorial Design）：利用正交表產出 16 或 24 組相互獨立之情境，並確保屬性正交與水準平衡（Level Balance）。
3. 問卷阻集（Blocking）：將 24 組情境分為 3 個版本（Block A、B、C），每個版本僅含 8 個選擇任務（Choice Tasks），受訪者隨機填寫其中一版。

步驟五：問卷結構佈局（問卷三大部分）

一份完整的 SP 問卷結構包含：

• Part I：現況旅次特性（RP 調查）：
• 最近一次前往屏東的起迄點（O-D）、主要旅次目的（商務／觀光／返鄉）。
• 目前使用的主要運具、實際花費時間、單程旅行成本、同行人數。
• Part II：敘述性偏好選擇任務（SP 假想情境實驗）：
• 提供 6～8 題情境卡，每題呈現各運具之時間、票價、班距與轉乘條件，請受訪者做「單選」（離散選擇）。
• Part III：個人與社經背景特徵：
• 性別、年齡、職業類別、個人與家戶月所得。

核心觀念

本題結合國際公衛趨勢與我國運輸規劃實務，核心在於**「高齡化社會之運輸系統規劃」與「交通弱勢者（Transport Disadvantaged）之移動權保障」**。涉及之重要學理與規範包含：

1. 世界衛生組織（WHO）健康老化（Healthy Ageing）與高齡友善城市（Age-Friendly Cities）：強調透過環境支持維持長者的內在能力（Intrinsic Capacity）與功能發揮（Functional Ability），交通運輸（Transportation）為八大面向之一。
2. 交通平權與移動權（Right to Mobility）：高齡者隨生理機能退化（視力、反應、平衡感衰退），易從自駕運具轉為依賴步行與大眾運輸，規劃目標須落實「人本交通」、「普及服務」與「通用設計（Universal Design）」。
3. 交通安全（Vision Zero 願景零死亡理念）：高齡行人與高齡駕駛事故之高死傷特性（脆弱體質脆弱性、事故致死率偏高），須從工程（Engineering）、教育（Education）與執法（Enforcement）三方面因應。
4. 法規基準：以命題當年（民國 109 年）為準，主要依據《身心障礙者權益保障法》第 53 條大眾運輸無障礙設備規定、交通部《高齡者交通安全行動計畫》及《市區道路及附屬工程設計標準》。現行法後續已陸續制定《道路交通安全基本法》與《行人交通安全設施條例》，對高齡行人設施之法制保障更趨完備。

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解題方法

本題為標準的兩段式申論問答，作答切入點如下：

1. 第一子題（高齡社會之交通與運輸目標）：採「由宏觀至微觀、由安全至服務」的架構，自安全（Safety）、可及與無障礙（Accessibility）、**活力與社交（Activity/Livability）及永續智慧（Smart & Sustainable Mobility）**四個維度，訂定具體且具政策高度的運輸目標。
2. 第二子題（兩大問題與對策）：聚焦高齡者日常最常使用的移動鏈——「步行（第一哩／最後一哩）」與「公共運輸（幹支線接駁／就醫購物）」，精確切入當前台灣最嚴峻的兩大痛點：

• 痛點一：人行環境斷鏈與路口穿越高風險（行人安全問題）。
• 痛點二：大眾運輸無障礙接駁不足與偏鄉交通孤島（運具可及性與自駕退場後遺症）。 對策則須對應問題，提出工程面、營運技術面（如 DRTS、MaaS）及制度管理面的可行解方，展現交通規劃的專業深度。

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選項分析

本題為高考二級申論題，無選擇題選項。題目架構剖析如下：

• 第一部分（高齡社會交通運輸目標）：佔分約 40%～50%。評分重點在於目標是否具備系統性、是否呼應 WHO「健康老化」的核心精神（即支持長者維持外出社交與自立生活能力，而非單純視其為負擔）。
• 第二部分（二個主要面臨問題與對策）：佔分約 50%～60%。評分關鍵在於「問題診斷必須精準點出高齡者生理退化造成的特有障礙」，且「對策必須具備操作性（如行人號誌秒數計算基準、庇護島、低地板公車、DRTS等）」，切忌流於空洞口號。

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解題技巧

1. 破題連結國際倡議：開頭簡述 WHO 2020-2030 健康老化十年計畫之宗旨（創造友善支持環境、促進社會參與），直接帶出交通系統由「以車為主」過渡至「以人為本」的必然性。
2. 答題結構化與對稱性：第二子題務必採取「問題一 $\rightarrow$ 對策一」、「問題二 $\rightarrow$ 對策二」的對稱排版，方便閱卷老師迅速核對給分點。
3. 數據與專業術語點綴：內文置入「0.8 m/s（高齡者步行速率設計基準）」、「需求反應式運輸（DRTS）」、「行動即服務（MaaS）」、「通用設計」等專業詞彙，凸顯高考二級應有的技術水準。

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【答案】

一、高齡社會之交通與運輸目標

為呼應世界衛生組織（WHO）「健康老化的十年（2020-2030）」計畫，交通規劃應跳脫傳統以車流效率為核心之思維，轉向以「人本安全」、「獨立自主」與「社會參與」為導向，提出以下四大交通與運輸目標：

核心觀念

本題評量考生對大眾捷運系統「可行性研究（Feasibility Study, F/S）」階段中「交通需求模式推估」與「實務審查作業」的整合能力。其核心觀念涵蓋：

1. 法規依據與規範：依交通部《大眾捷運系統建設及周邊土地開發計畫申請與審查作業要點》（以命題當年民國 109 年法規為準；現行要點雖有微調，其運量推估基本原則與審查架構維持一致），捷運可行性評估必須提出嚴謹的目標年期（通常為通車年、通車後 10 年、通車後 20 年／目標年）旅次運量預測，作為後續工程型式選定、經濟效益評估（B/C）與財務計畫自償率（Self-Financing Ratio）之計算基礎。
2. 理論架構（改良型四階段需求預測模式）：

• 旅次產生（Trip Generation）：社經變數驅動之產出與吸引。
• 旅次分布（Trip Distribution）：重力模式（Gravity Model）或雙限制卜瓦松模式。
• 運具選擇（Mode Choice）：通常採個體行為基礎之巢式羅吉特模式（Nested Logit Model），考慮私人運具（汽、機車）與大眾運輸（捷運、公車、鐵路）之效用函數競爭。
• 路網指派（Trip Assignment）：大眾運輸多路徑平衡指派模式（Transit Assignment），考量車內時間、等車時間、步行時間及轉乘阻抗。

3. 關鍵指標定義：

• 全日運量（Daily Ridership）與年運量。
• 尖峰小時單向最大站間運量（Peak Hour Peak Direction Traffic, PHPDT）：決定捷運系統運量層級（高運量、中運量、輕軌系統）與車隊營運編組之絕對依據。

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解題方法

本題為標準的制度法規與實務技術混合型申論題。解題切入點應分為兩大架構：

1. 分析程序：以「邏輯流」鋪陳，自「調查與基礎資料建立 $\rightarrow$ 社經與路網情境設定 $\rightarrow$ 四階段模式運算 $\rightarrow$ 營運指標轉化 $\rightarrow$ 敏感度測試」層層推進。
2. 分析重點內容：對焦捷運審查之「實質查核重點」，點出評估實務最易被質疑的高估問題（如社經膨脹、轉乘接駁不彰、競爭運具忽視等），展現考生具備審查官與規劃師層次的思維。

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選項分析

本題為高考二級之「申論題」，非選擇題型，故無選項可資逐一辨析。答題重點在於條列結構清晰、術語精確及專業度展現。

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解題技巧

1. 破題關鍵詞：答題時務必寫出「PHPDT」、「Nested Logit 模式」、「轉乘阻抗」、「TOD 誘導需求」與「敏感度分析」等專業關鍵字，此為取得高分之評分指標。
2. 避免流水帳：不可僅空泛背誦四階段定義，必須扣緊「新建捷運」之特性，強調「汽機車轉移量」、「公車整併情境」以及「站點進出旅次」之轉換。
3. 實務陷阱防範：運量預測切忌「先射箭再畫靶」（為湊足財務自償率而盲目調高運量），因此在程序與重點中，必須特別強調「現況模式校正驗證」與「保守穩健的悲觀情境測試」。

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【答案】

某都市進行新建捷運路線之可行性評估計畫，其目標年運量預測之分析程序與分析重點內容詳述如下：

一、目標年運量預測之分析程序

目標年運量預測作業應遵循嚴謹之系統規劃邏輯，循序執行以下六大分析程序：

[步驟一：界定範圍與資料調查]
 ↓
[步驟二：社經與路網情境建立]
 ↓
[步驟三：現況模式校正與驗證]
 ↓
[步驟四：目標年四階段模式推估]
 ↓
[步驟五：營運特性指標轉換與指派]
 ↓
[步驟六：敏感度分析與風險評估]

1. 步驟一：研究範圍界定與基礎資料調查

• 劃定直接影響區（沿線廊帶）與間接影響區，劃分適當尺度的交通分析分區（Traffic Analysis Zones, TAZ）。
• 蒐集現況旅運特性調查資料（家戶訪問調查、車流調查、起訖點 OD 調查、電子票證大數據）。

2. 步驟二：目標年期設定與社經／路網情境建立

• 設定預測年期：通常包含通車年、通車後 10 年及通車後 20 年（目標年）。
• 建立社經發展情境：預測目標年各分區之常住人口、就業人口、學生數、家戶所得及土地使用發展計畫（含 TOD 開發潛力）。