108 高普考高考三級 交通技術 交通工程 考古題詳解

核心觀念

移動觀測者法（Moving-Observer Method，又稱移動車輛法 Moving-Vehicle Method）由 Wardrop 與 Charlesworth 於 1954 年提出，為交通工程中調查雙向雙車道或多車道公路區段車流特性的經典動態調查法。

本題核心考點在於：

1. 相對運動原理：利用觀測車在車流中順向與對向往返行駛時的相對速度與相遇車數，推估巨觀車流參數。
2. 基本車流關係式： $q = k \cdot \bar{u}_s$ 其中 $q$ 為車流量（veh/h）、$k$ 為車流密度（veh/km）、$\bar{u}_s$ 為空間平均速率（km/h）。
3. 無偏估計特性：本法能在不設置大量固定式偵測器或路側觀測員的情況下，同時推導出路段的流量、空間平均速率、平均旅行時間與密度。

---

解題方法

本題為標準的三段式申論題，答題架構依序針對「調查方法」、「沿途蒐集資料」、「可分析之車流特性資料」展開：

一、調查方法（Survey Methodology）

1. 路段與路線界定： 選定幾何條件一致、無重大瓶頸或進出匝道干擾之調查路段，精確量測該路段長度 $L$（公里）。
2. 調查設備與人員編組： 配置一輛測試車，車內通常配置 3 至 4 名人員分工合作：

• 駕駛員：維持平穩駕駛（通常採用浮動車法 Floating Car Technique 順應車流，或維持定速）。
• 計時員：記錄各趟次起迄時間及路段旅行時間。
• 對向車計數員：記錄逆向行駛時對向相遇之車輛數。
• 順向超車計數員：記錄順向行駛時「超越測試車」與「被測試車超越」之車輛數。

3. 往返測試程序：

• 測試車於調查路段進行往返行駛（例如：東行與西行，或南下與北上）。
• 設欲分析之行車方向為「方向 1」：
• 順向趟次（With the stream）：測試車沿方向 1 行駛，記錄旅行時間與超車／被超車數。
• 逆向趟次（Against the stream）：測試車沿方向 2（對向）行駛，記錄旅行時間，並計數對向駛來（即方向 1）之車輛總數。
• 為消除微觀車流隨機波動，通常連續往返測試至少 6 至 12 次以上，取各項觀測值之平均值進行計算。

---

二、沿途所蒐集的資料（Collected Data）

在單次或多次往返觀測中，針對欲分析之行進方向，沿途蒐集以下 6 項基本數據：

1. 路段長度 $L$：調查路段之實際長度（$\text{km}$）。
2. 順向旅行時間 $t_w$：測試車順著分析方向行駛時，通過該路段所耗費的時間（$\text{min}$ 或 $\text{h}$）。
3. 逆向旅行時間 $t_a$：測試車逆著分析方向（在對向車道）行駛時，通過該路段所耗費的時間（$\text{min}$ 或 $\text{h}$）。
4. 對向相遇車輛數 $m_a$：測試車逆向行駛時，與分析方向迎面相遇之車輛總數（$\text{veh}$）。
5. 被超車數 $m_o$：測試車順向行駛時，自後方超越測試車之車輛數（$\text{veh}$，速度較測試車快者）。
6. 超越車數 $m_p$：測試車順向行駛時，測試車所超越前方之車輛數（$\text{veh}$，速度較測試車慢者）。

由此可定義淨超越車數（Net Overtaking Count）$m_y$： $m_y = m_o - m_p$

---

三、可分析之車流特性資料（Derived Traffic Characteristics）

利用上述蒐集之資料，可推導出四大關鍵巨觀車流特性指標：

1. 車流率／流量（Flow Rate, $q$） 測試車逆向行駛與順向行駛所經歷的相對車流總數為 $m_a + (m_o - m_p)$，該相對運動所對應的總時間基期為 $t_a + t_w$。因此分析方向之車流量為： $q = \frac{m_a + (m_o - m_p)}{t_a + t_w} = \frac{m_a + m_y}{t_a + t_w}$

• 若 $t_a$、$t_w$ 單位為分鐘，欲換算為小時流量（$\text{veh/h}$），公式修正為： $q = 60 \times \frac{m_a + m_y}{t_a + t_w}$

2. 平均旅行時間（Mean Travel Time, $\bar{t}$） 順向測試車之旅行時間 $t_w$ 需依據淨超車狀況進行修正。若被超車數大於超越車數（$m_y > 0$），代表測試車速率低於車流平均速率，車流實際平均旅行時間應小於 $t_w$：

核心觀念

本題評量人因工程（Human Factors Engineering）在交通工程與公路設計之實務應用。公路系統由「人、車、路」三要素組成，其中「人」（包含駕駛人與行人）為最脆弱且變異性最大的主體。

解題核心涵蓋下列觀念與法規規範：

1. 知覺反應時間（PIEV 時間 / PRT）：

• 包含知覺（Perception）、辨認（Identification）、情緒/判斷（Emotion/Decision）、意志/動作（Volition/Reaction）。
• 停止視距公式（依據交通部《公路路線設計規範》，以民國 108 年版本為準）： $SSD = d_r + d_b = 0.278 \cdot V \cdot t + \frac{V^2}{254 \cdot (f \pm G)}$ 其中 $V$ 為設計速率（$\text{km/h}$），$t$ 為知覺反應時間（設計取 $2.5\text{ s}$），$f$ 為縱向摩擦係數，$G$ 為道路縱坡度。

2. 視覺特性（視野範圍、動態視力與隧道效應）：

• 駕駛人錐形視野（Cone of Vision）：清晰視野（$3^\circ \sim 5^\circ$）、有效視野（$10^\circ \sim 12^\circ$）、周邊視野（靜止時約 $120^\circ \sim 180^\circ$）。
• 視野隨車速增加而縮小之「隧道效應（Tunnel Vision）」。

3. 駕駛人期望（Driver Expectancy）與正向導引（Positive Guidance）：

• 幾何線形一致性（Design Consistency）與資訊負荷（Information Load），防止因違背期望（Violation of Expectancy）而導致決策遲疑或操作錯誤。

---

解題方法

本題為典型申論題，採**「三段式論述結構」**作答，方能在閱卷評分表中取得高分：

1. 界定人因定義：精準點出該人因的生理或心理機制。
2. 行車安全之影響：說明當該人因未獲適當配合或發生異常時，會衍生何種交通事故（如追撞、衝出車道、誤判動線）。
3. 工程與管理對策：分為「系統/幾何設計」與「交通管制與管理」兩層次，提出具體數據、公式或法規規定，展現專業度。

題目要求「至少三種」，建議挑選最經典且具代表性之三大主軸：

• 生理人因：反應時間（PIEV）。
• 感官人因：視覺特性（視野收縮與夜間眩光）。
• 心理人因：駕駛人期望與資訊負荷。

---

選項分析

本題非選擇題，屬高普考申論題型。閱卷計分標準分析如下：

• 項目完整性：未列出至少三項者，將直接依比例扣除基本分。
• 回答深度：若僅條列人因名詞而未切入「對安全的具體影響」與「工程/管理之具體因應措施」，難以跨過 15 分門檻（滿分通常為 20～25 分）。
• 專業度展現：能否寫出專業術語（如：$2.5\text{ 秒}$ 停止視距設計標準、隧道視野、正向導引原則、線形一致性），為獲取 20 分以上之關鍵分水嶺。

---

解題技巧

1. 表格化或條列排版：採用「1. 人因名稱 $\rightarrow$ (1) 定義與機制 $\rightarrow$ (2) 對安全之影響 $\rightarrow$ (3) 設計與管理考量」之對齊格式，便於閱卷委員在 30 秒內快速抓到得分關鍵字。
2. 扣合量化設計指標：提到反應時間，務必帶入 $SSD$ 公式與 $2.5\text{ 秒}$（公路設計）及 $1.0\sim1.5\text{ 秒}$（號誌路口清除時間）；提到視覺，務必帶入圓錐視野視角與標誌字高視認距離；提到心理，務必帶入一致性原則與資訊不過載原則。
3. 避免空泛口號：切忌只寫「加強宣導」、「注意安全」，必須聚焦在「工程幾何設計」與「交通工程管制設施」之具體手段。

---

【答案】

公路運輸系統設計必須以人為本，考量人之生理與心理極限。以下列舉三種關鍵人因，分別說明其對行車安全之影響及在系統設計與交通管理上之具體考量：

一、駕駛人知覺反應時間（Perception-Reaction Time, PRT / PIEV 時間）

核心觀念

本題屬於「智慧型運輸系統（ITS）」在「先進停車管理系統（Advanced Parking Management Systems, APMS）」與「智慧交通管理」之範疇，主要評量考生對於智慧化路邊停車管理技術架構、營運模式與大數據加值分析的整合能力。 相關定義與法令理論依據包含：

1. 車輛自動識別（Automatic Vehicle Identification, AVI）與在席偵測（Occupancy Detection）：光學字元辨識（OCR）、無線射頻辨識（RFID）及主/被動式車輛感測原理。
2. 停車工程核心指標：停車延時（Parking Duration）、停車週轉率（Turnover Rate）、停車佔有率（Occupancy Rate）、巡位繞行交通量（Cruising for Parking）。
3. 相關法規依據：以命題當年（民國 108 年）法規為準，涉及《停車場法》第 12 條（停車場之設置與管理）、第 13 條（路邊停車場收費規定）及第 31 條（停車費率訂定原則）；車輛違規採證與處理涉及《道路交通管理處罰條例》第 56 條。

---

解題方法

本題為典型之「科技應用＋管理實務＋資料加值」三段式申論題，作答切入點與邏輯架構如下：

1. 子題一（辨識技術）：必須區分「車輛身分識別（Who）」與「車位在席偵測（Presence）」，以車牌辨識與射頻辨識為核心，輔以感測器融合技術，展現實務工程視野。
2. 子題二（收付費便民性）：從「收費端（計費精準度、營運成本）」與「付費端（多元支付、無紙化、免排隊）」雙向切入，與傳統人工巡查蓋章/夾單做嚴密對比。
3. 子題三（資料附加價值）：運用交通工程專業詞彙，按「交通控制與導引」、「路邊管理與費率決策」、「違規執法與公共安全」、「智慧城市跨域加值」等四個維度，系統化條列停車大數據的效益。

---

選項分析

本題為高普考申論題（非選擇題），無選項分析。各子題評分著眼於「技術分類之完整性」、「營運痛點對比之明確性」以及「大數據交通工程應用之深度」。

---

解題技巧

1. 專有名詞精準化：答題時適度加入中英文對照（如 ALPR、RFID、eTag、Cruising Traffic、Turnover Rate），能大幅提升專業辨識度。
2. 切忌泛泛而談：論述資料加值時，不可僅回答「可以知道哪裡有車位」，應拉高至「減少巡位繞行交通量降低動態車流摩擦」、「依佔有率實施動態費率平衡供需」等交通工程專業層次。
3. 陷阱提示：題目明定「在路邊停車格旁立柱加裝設備」，作答應聚焦於路側立柱式（高位/低位視角）之感應與攝影配置，避免過度偏離主題去詳述無人機巡邏等非立柱設備。

---

【答案】

(一) 車輛自動辨識方法與技術

目前應用於智慧型路邊停車收費柱（Smart Parking Meter/Pole）之車輛辨識與在席偵測技術主要包含以下幾種：

1. 光學車牌自動辨識技術（Automatic License Plate Recognition, ALPR / ANPR）：

• 原理：透過立柱上端配置之高解析度攝影機（配備紅外線補光燈以克服夜間逆光或陰雨天候），當車輛駛入格位時進行影像觸發或全時錄影，經由光學字元辨識（OCR）與深度學習演算法，自動擷取、分割並辨識車牌號碼。
• 特性：具備直接法律效力之影像佐證（包含全景與特寫），辨識率高，為目前自動收費之核心基礎。

2. 無線射頻辨識技術（Radio Frequency Identification, RFID / eTag）：

• 原理：利用立柱內建之 RFID/DSRC 讀寫天線，主動發射微波訊號讀取黏貼於車輛擋風玻璃或車燈之電子標籤（如台灣高速公路通行之 eTag 系統）。
• 特性：辨識速度極快、不受雨霧光線干擾，但受限於車輛需強制張貼標籤且各系統頻段協定需整合。

核心觀念 本題旨在測驗大眾運輸整合與交通系統管理（TSM）中「無縫接駁運輸（Seamless Public Transportation）」的理論架構與智慧型運輸系統（ITS）之科技應用。

1. 無縫接駁（Seamless Transfer）定義：指旅客由出發地至目的地的多運具旅次過程中，將轉乘時所產生的空間阻隔、時間延誤、資訊斷裂、票務困擾及心理負擔降至最低，使多運具轉乘體驗如同使用單一連續性運輸系統。
2. 評估構面：傳統交通工程與規劃將接駁整合分為實體（空間）、時間、票證、資訊與制度（營運）五大構面。
3. 科技導入（ITS/APTS/ATIS）：藉由車輛自動定位（AVL）、大眾運輸號誌優先（TSP）、交通行動服務（MaaS）、帳戶式票證（ABT）及物聯網（IoT）微定位，消除轉乘介面摩擦力。

---

解題方法 本題為標準的公共運輸申論題，採「雙核心架構」進行破題與論述：

1. 第一子題（改善面向）：採取交通工程界公認的「整合運輸五大構面」（空間、時間、票務、資訊、制度）作為分類切入點，由硬體至軟體逐層剖析，層次分明且不遺漏。
2. 第二子題（科技與應用）：對應第一子題所提出的接駁痛點，分別從先進公共運輸系統（APTS）、先進旅行者資訊系統（ATIS）、大數據/人工智慧排班、新興微型接駁技術提出具體落實工具，展現對現代科技與政策趨勢（如 MaaS、TPASS）的掌握度。

---

選項分析 本題為申論題型，無選項。答題時須針對題目兩大核心提問依序分項開展，立論具體並輔以交通工程專有名詞，切忌空泛論述。

---

解題技巧

1. 答題口訣記憶：「空、時、票、資、管（制度）」，五大構面是公共運輸整合的得分標準模組，閱卷老師一眼即可辨識考生是否具備專業素養。
2. 科技題結合實務：提及新科技時，切勿僅列名詞，應說明「技術名稱＋解決哪一項轉乘瓶頸＋具體功能」（例如：介紹 MaaS 時，需點出其整合跨運具規劃、即時動態與統一定價付款）。
3. 避開常見陷阱：勿將「無縫接駁」僅狹義侷限在「公車與捷運站的硬體連通道」，必須兼顧運轉時刻排程、費率清分及心理/導航資訊的連續性。

---

【答案】

一、改善公共運輸無縫接駁之著手面向

落實無縫接駁（Seamless Transfer）應從以下五個面向著手改善：

(一) 空間與硬體整合面向（Physical & Spatial Integration）

1. 轉運樞紐整合與人行動線極小化：

• 設置複合式轉運站（Intermodal Transfer Hub），將鐵路、捷運、公路客運及市區公車立體化或同站體共站集中配置。
• 規劃同月台平行轉乘（Cross-platform Transfer）或立體連通道，盡可能縮短轉乘步行距離與垂直動線。

2. 無障礙環境與天候防護：

• 轉乘廊道設置雨庇遮蔽、防滑鋪面、無障礙坡道、電梯與電扶梯，確保全年齡與行動不便者動線連續。

3. 最後一哩路（Last Mile）運具銜接：

• 於各場站出入口周邊足額配置公共自行車（如 YouBike）、共享機車與步行專用路網，提供由骨幹運輸向末端延伸的微型接駁節點。

(二) 時間與班表協調面向（Temporal & Schedule Integration）

1. 時刻表同步與脈動排班（Clockface Scheduling / Taktfahrplan）：

• 協調主要軌道運具（如高鐵、台鐵、捷運）與接駁公車之發車時刻，使接駁運具之抵離時間具規律性，縮短旅客月台等候時間。

2. 定序銜接與末班車保證接駁機制：

• 針對首班車與深夜末班車建立保證接駁通報機制，主線列車延誤時，接駁公車能彈性微調開車時刻，避免旅客深夜滯留。