107 高普考高考三級 交通技術 交通工程 考古題詳解

107 年・高普考・高考三級・交通技術
試題代碼 交通工程

第 一 題25 分

請詳細說明標線的劃設原則及其效益為何?

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核心觀念

本題測驗交通工程中「交通管制設施——標線(Pavement Markings)」的法規規範與工程學理基礎。核心觀念涵蓋:

  1. 法規依據:以命題當年(民國 107 年)之《道路交通標誌標線號誌設置規則》第三章「標線」相關規範(如第 146 條、第 148 條等)為準。(註:現行法規已陸續針對標線抗滑係數標準、標線型人行道、無號誌路口停讓標線及路口行穿線退縮等實務規範進行修正與精進)。
  2. 學理定義:標線係指在路面或路邊設置之線條、圖形、標字或標記,用以管制、警告或指引行車與行人。其本質屬於「低成本、高彈性之軟性幾何導引工具」,核心在於以視覺線索規範空間路權並形塑駕駛行為。

解題方法

本題為申論題,切入點應兼顧「工程實務規範」與「交通工程學理」,結構區分為兩大部分展開:

  1. 劃設原則:依序由「法規功能需求」、「人因視覺視認(含反光與前瞻距離)」、「線形與幾何協調」、「物理材料安全(抗滑與簡潔)」等維度系統性論述。
  2. 劃設效益:從「路權分流」、「安全防制(減少衝突點)」、「運行效率(容量最大化)」、「弱勢保護」及「經濟實用性」五大面向條列闡述,邏輯層次分明。

選項分析

本題為申論題,非選擇題,故無個別選項之對錯分析。考生作答時應以嚴謹的工程層級架構書寫,確保法條規範與工程學理並重。


解題技巧

  1. 關鍵術語展現專業度:適當帶出交通工程專有名詞,如「前瞻視距(Preview Distance)」、「反光性能(Retroreflectivity)」、「抗滑係數(BPN)」、「渠化/槽化(Channelization)」、「衝突點(Conflict Points)」,能使申論內容達頂標評分標準。
  2. 答題架構對稱化:原則與效益應互為表裡(例如:原則提到「連續導引」,效益對應「降低偏離車道事故」),形成首尾呼應的邏輯閉環。
  3. 避免常見陷阱:
  • 避免流於僅背誦黃線、紅線、白線等標線顏色或個別標線名稱,題目詢問的是上位「劃設原則」與整體「效益」。
  • 避免漏掉「抗滑性」與「適量性」,標線非越多越好,過量劃設不僅干擾用路人視覺,更易因雨天摩擦力不足導致機車打滑。

【答案】

一、標線之劃設原則

依《道路交通標誌標線號誌設置規則》之規定與交通工程學理,標線劃設應遵循以下五大原則:

  1. 標準化與一致性原則(Uniformity): 標線之顏色(白、黃、紅、藍等)、型態(實線、虛線、雙實線)及標繪尺寸必須完全符合法規標準。使駕駛人在行進間能在極短時間內辨識管制意義,維持全路網認知的一致性。
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第 二 題25 分

在永續發展概念之下,請說明市區道路永續發展性之規劃設計的原則有哪些內容?

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核心觀念 本題旨在測驗考生對於「永續交通系統(Sustainable Transportation System)」與「市區道路工程」跨領域整合之核心認知。

  1. 永續發展定義:符合聯合國布倫特蘭委員會(Brundtland Commission)概念,即「滿足當代之需求,同時不損及後代滿足其需求之能力」,在交通工程上對應「環境保護(Ecology)」、「社會公平(Social Equity)」與「經濟效率(Economic Efficiency)」三大支柱。
  2. 工程典範轉移:市區道路規劃由傳統「以車為本」(追求車流容量、行車速率與機動性)轉移為「以人為本」(強調多運具路權平衡、綠運輸優先、人本安全與生活環境品質)。
  3. 法規與規範依據:以命題當年(民國 107 年)之《市區道路條例》、《市區道路及附屬工程設計標準》及《市區道路及附屬工程設計規範》為準。(現行法規已陸續增訂發布《行人交通安全設施條例》及相關道路設計規範修訂版,進一步強化行人路權與無障礙環境,但解題仍以命題當年架構為準)。

解題方法 本題屬於政策與工程實務結合的申論題。解題切入點採用「宏觀理念至微觀工程技術」的架構化鋪陳:

  1. 先確立核心價值(人本、綠能、生態)。
  2. 將「永續發展原則」具體落實於市區道路各子系統:橫斷面路權重分配(人行道、自行車道、大眾運輸專用道)、幾何設計與交通寧靜化(安全)、鋪面與排水工程(低衝擊開發 LID)、節能建材與附屬設施(循環經濟與全生命週期管理)。
  3. 採用列點分層論述,佐以交通工程專業術語(如完整街道 Complete Streets、通用設計 Universal Design、透水鋪面、行車速度管理),確保論述具備實質工程內涵而非空泛口號。

選項分析 本題為公務人員高等考試之「申論論述題」,非選擇題,故無各別選項之正誤分析。


解題技巧

  1. 答題架構口訣化:記憶「人(人本)、運(綠運)、生(生態)、安(安全)、循(循環)」五大主軸,展開後即構成完整骨架。
  2. 避免答題陷阱:
  • 避免僅停留於環境面(如只寫多種樹、透水),忽略交通本質(路權分配、用路安全與大眾運輸)。
  • 避免流於政策宣導口號,必須提出具體工程對策(例如提及「庇護島設置」、「交通寧靜化措施」、「透水混凝土鋪面」、「LED 節能號誌」等具體設施名詞)。
  1. 閱卷得分關鍵:引用「完整街道(Complete Streets)」與「低衝擊開發(Low Impact Development, LID)」兩大現代交通與環境工程核心思維,可顯現專業度。

【答案】

在永續發展概念之下,市區道路規劃設計之核心在於扭轉過去「車流效率唯一」之導向,兼顧「生態環境保育」、「社會通行平權」與「經濟資源循環」。依據交通工程實務與市區道路設計準則,其規劃設計原則包含以下六大內容:

一、 人本優先與通用設計原則(社會公平性)

  1. 連續無障礙之步行路網:
  • 確保人行道動線連續且平整,杜絕路霸、落差與實體障礙,落實無障礙坡道(坡度不大於 1:121:12)與導盲導引設計。
  • 貫徹「通用設計(Universal Design)」理念,考量高齡者、幼童、身障者等弱勢用路人(Vulnerable Road Users, VRUs)之通行需求。
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第 三 題25 分

如何決定號誌時制中的最短綠燈時間?說明其計算式為何?

請說明在號誌時制設計中如何將最短綠燈時間納入考慮?

因應老年化社會的來臨,有何改進的做法?

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核心觀念

本題旨在測驗交通工程中「號誌時制設計」(Signal Timing Design)之基礎參數訂定、時制檢核邏輯,以及針對高齡化社會弱勢用路人(Vulnerable Road Users, VRU)之「人本交通」工程改善對策。

本題涉及之法規與理論依據:

  1. 法規基準:以命題當年(民國 107 年)之《道路交通標誌標線號誌設置規則》(特別是第 231 條行人號誌之時程規定)為準。
  2. 交通工程理論:交通部《交通工程手冊》及美國《道路容量手冊》(Highway Capacity Manual, HCM)關於最短綠燈時間(Minimum Green Interval)之設定原則與計算公式。

解題方法

一、 最短綠燈時間之決定原則與計算式

最短綠燈時間(Minimum Green Time, Gmin⁡G_{\min})之訂定,必須同時滿足車輛最低通行需求與行人安全穿越需求,實務上取兩者之最大值作為控制門檻: Gmin⁡=max⁡(Gmin⁡,veh,Gmin⁡,ped)G_{\min} = \max \left( G_{\min,\text{veh}}, G_{\min,\text{ped}} \right)

1. 車輛最低需求綠燈時間(Gmin⁡,vehG_{\min,\text{veh}})
  • 考量因素:駕駛人看見綠燈時之反應確認時間,加上第一輛停等車輛啟動並越過停止線之時間,避免因綠燈過短造成駕駛人反應不及或引發追撞事故。
  • 設計準則:一般市區道路或支道至少應維持 7∼10 秒7 \sim 10\text{ 秒};主要幹道或行車速率較高之路口建議至少為 15 秒15\text{ 秒}。
2. 行人安全穿越需求綠燈時間(Gmin⁡,pedG_{\min,\text{ped}})
  • 考量因素:當行人穿越道未設置獨立行人專用時相,而與同向車流共用綠燈時,綠燈時間必須確保行人能從路邊安全步入並橫越該道路。
  • 計算式: 依據行人起步反應時間與道路橫越時間推導,其標準計算式為: Gmin⁡,ped=PR+WVp−YG_{\min,\text{ped}} = P_R + \frac{W}{V_p} - Y 若該時相未將黃燈(YY)計入行人清道時間,則計算式為: Gmin⁡,ped=PR+WVpG_{\min,\text{ped}} = P_R + \frac{W}{V_p} 式中各參數定義如下:
  • PRP_R:行人起步反應時間(Pedestrian Start-up Time),一般設計取 4∼7 秒4 \sim 7\text{ 秒}(依《道路交通標誌標線號誌設置規則》,行人綠燈行進穩定顯示時間至少應有 7 秒7\text{ 秒})。
  • WW:行人穿越道長度或路口橫越寬度(公尺,m\text{m})。若路中央設有符合標準之行人庇護島且採二段式穿越,則以最長之一段距離計之。
  • VpV_p:行人平均步行速度(Walking Speed),常態設計標準取 1.0∼1.2 m/s1.0 \sim 1.2\text{ m/s}。
  • YY:黃燈時間(秒,s\text{s}),若考慮行人可於黃燈期間完成最後清道,可將黃燈自所需綠燈時間中扣除。

二、 號誌時制設計中如何將最短綠燈時間納入考慮

在時制設計流程中,最短綠燈時間主要作為「邊界條件約束」與「綠燈時間重分配」之檢核基準,依號誌運作型態說明如下:

1. 定時號誌(Pre-timed Signals)設計
  • 步驟 1(初步綠燈分配):依韋伯斯特法(Webster's Method)或容量分析法,計算各時相之關鍵流量比(Critical Flow Ratio, yi=qisiy_i = \frac{q_i}{s_i}),並依流量比將總有效綠燈時間分配給各時相: gi=(C−L)×yiYtotalg_i = (C - L) \times \frac{y_i}{Y_{\text{total}}} (其中 CC 為週期長度,LL 為總損失時間,Ytotal=∑yiY_{\text{total}} = \sum y_i)
  • 步驟 2(邊界檢核):檢核各時相所分配之顯示綠燈時間 GiG_i 是否滿足最短綠燈門檻: Gi≥Gmin⁡,iG_i \ge G_{\min, i}
  • 步驟 3(調整與重分配):
  • 若計算所得之 Gi<Gmin⁡,iG_i < G_{\min, i}(常見於次要道路或轉向專用時相),則強制將該時相綠燈修正設定為 Gmin⁡,iG_{\min, i}。
  • 強制修正後,必須藉由「延長總週期長度 CC」或「扣減其餘主要時相之剩餘寬裕綠燈」,重新進行平衡分配,以避免主要幹道綠燈遭到壓縮而發生過飽和現象。
2. 行車觸動號誌(Actuated Signals)設計
  • 初始綠燈設定:將控制器內部之「初始區間(Initial Interval)」或「最短綠燈時間(Minimum Green)」參數直接設定為車流所需之 Gmin⁡,vehG_{\min,\text{veh}}(確保停等於感應器與停止線之間的既有車隊能順利消散)。
  • 行人按鈕聯鎖:當路口設有行人觸動按鈕時,控制器將行人最短時間(PR+WVpP_R + \frac{W}{V_p})設為行人之「最低服務時間」。一旦行人按鈕被觸動,該時相之綠燈時間自動保證滿足 Gmin⁡,pedG_{\min,\text{ped}},不受車流偵測器提早間隔中斷(Gap-out)之影響。

三、 因應老年化社會之具體改進做法

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第 四 題25 分

請詳細說明道路施工交通管制區的範圍分成哪幾個區段?各管制區段的目的為何?如何決定其長度?

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核心觀念

本題考核交通工程中道路施工交通管制區(Work Zone / Temporary Traffic Control Zone)​之空間劃分結構、各區段功能目的與幾何長度設計準則。

  • 依據法規與規範:以命題當年(民國 107 年)之《道路交通標誌標線號誌設置規則》第七章「施工及交通管制標誌」第 140 條至第 142 條,以及交通部《交通工程規範》、美國聯邦公路總署(FHWA)MUTCD Part 6 規範為準。(現行法規架構與名詞定義均維持一致)。
  • 關鍵考點:
  1. 五大區段劃分及其先後順序。
  2. 各區段的交通控制功能與安全防護任務。
  3. 各區段長度之決定因素(如行駛速率、車道寬度、反應時間、停車視距及幾何漸變率公式)。

解題方法

本題為標準的申論型專業名詞與設計準則題,作答時宜採用「結構化系統展開法」:

  1. 空間架構展開:依行車方向依序說明「警告區」、「漸變區」、「緩衝區」、「活動區」與「終止區」五大區段。
  2. 多維度剖析:針對每一區段,切入「定義與範圍」、「功能目的」以及「長度決定方式(含工程公式與實務參數)」,層次分明。
  3. 公式化與量化呈現:涉及漸變長度與緩衝距離時,列出工程設計公制公式與幾何參數(如車道寬 WW、行車速率 VV、停車視距 SSDSSD),展現交通技術專業水準。

解題技巧

  1. 五區段順序口訣:「警、漸、緩、活、終」(警告區 →\rightarrow 漸變區 →\rightarrow 緩衝區 →\rightarrow 活動區 →\rightarrow 終止區)。
  2. 答題常見陷阱:
  • 混淆緩衝區與活動區:緩衝區是「純淨安全空間」,嚴禁停放工程車輛、堆置機具材料或容納工作人員。
  • 漸變區長度公式遺漏分流條件:漸變長度 LL 依車速高低(公制以約 70 km/h70\text{ km/h} 或美制 45 mph45\text{ mph} 為界)有不同公式,且不同漸變型態(縮減、偏移、路肩)長度有不同折減比例,務必完整列出。
  • 長度決定因素過於籠統:切忌只寫「依車速決定」,須具體說明是依據「視距(反應時間)」、「車道寬度與橫移率」還是「實際作業範圍」決定。

【答案】

道路施工交通管制區係指車流受施工影響,自正常行駛路段過渡至工地路段,並再導回正常路段之全線空間。依工程學理與《道路交通標誌標線號誌設置規則》之規定,自上游至下游共劃分為五個區段:

車流方向 ───>
[ 警告區 ] ──> [ 漸變區 ] ──> [ 緩衝區 ] ──> [ 活動區 ] ──> [ 終止區 ]

一、 警告區(Advance Warning Area)

  1. 範圍與定義: 位於施工管制區最上游,指車輛自最前緣第一面施工警告標誌起,至漸變區起點為止之道路路段。
  2. 管制目的: 預先提醒駕駛人前方有道路施工、車道受阻或狀況變更,使其具備足夠的心理準備與視覺認知時間,以及時採取減速、變換車道或遵從導引之防範措施。
  3. 長度決定方式:
  • 決定原則:取決於道路功能等級、行駛速率(設計速率或 85 百分位速率)及駕駛人之認知與反應時間(PIEV 時間)。長度等於該區段內所有預告標誌間距之累計總和。
  • 實務標準:
  • 高速公路/快速道路:因車速高、判讀時間需較長,長度約 1,000∼1,500 公尺1,000 \sim 1,500\text{ 公尺},通常設置 3 至 4 面預告標誌(如施工前 1 km1\text{ km}、500 m500\text{ m}、300 m300\text{ m})。
  • 一般郊區道路:車速中等,長度約 150∼300 公尺150 \sim 300\text{ 公尺}。
  • 市區道路:車速低且街廓短,長度約 30∼150 公尺30 \sim 150\text{ 公尺}。

二、 漸變區(Transition Area / Taper Area)

  1. 範圍與定義: 自封閉車道或路肩之起點開始,藉由拒馬、交通錐等交通維持設施所圍設出的斜向過渡區段。
  2. 管制目的:
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