110 高普考高考三級 交通技術 運輸規劃學 考古題詳解

110 年・高普考・高考三級・交通技術
試題代碼 運輸規劃學

第 一 題25 分

運輸規劃之基本交通資料有那些?請列出傳統上最常用來蒐集交通資料的三種調查方法及內容?近年已有實驗利用手機信令(mobile signal)以及全球定位系統(GPS)資料進行智慧判讀,從而轉化產生運輸規劃所需之交通資料。請比較傳統調查方法與新近利用手機信令以及 GPS 資料進行智慧判讀方法之優、缺點。

登入後即可作答並保存紀錄。

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查運輸規劃中「交通資料」的種類、傳統交通調查方法,以及手機信令與 GPS 大數據在交通資料蒐集上的應用比較。

運輸規劃所需資料,主要可分為:

  1. 交通供給資料:道路、路網、車道數、道路容量、速限、號誌、停車設施、大眾運輸路線與班次等。
  2. 交通需求資料:旅次起訖點(Origin-Destination, O-D)、旅次數量、旅次目的、運具選擇、出發時間、到達時間等。
  3. 交通運行資料:交通量、車種組成、行車速度、旅行時間、壅塞程度、延滯、事故等。
  4. 社會經濟資料:人口、家戶數、所得、就業人口、車輛持有數、土地使用及活動強度等。

其中,交通需求資料常透過旅次產生、旅次分布、運具選擇及交通指派等程序,作為運輸規劃模式的輸入資料。交通調查的目的,即是建立現況交通需求與交通運行狀況,供交通分析、預測及方案評估使用。

本題不涉及特定法條或計算公式;法規適用問題依題意並無須援引。


解題方法

答題宜採取三段式架構:

  1. 先說明運輸規劃基本交通資料的內容。
  2. 再列出三種傳統調查方法,說明調查方式及可取得資料。
  3. 最後以「資料特性、空間時間解析度、成本、代表性、隱私及資料品質」等面向,比較傳統調查與手機信令、GPS 智慧判讀方法。

一、運輸規劃之基本交通資料

(一)交通量與交通流資料

包括:

  • 路段及路口交通量
  • 尖峰、小時及日交通量
  • 車種組成
  • 行車速度
  • 旅行時間
  • 延滯及排隊長度
  • 路口轉向量
  • 大眾運輸搭乘量

交通量資料可用於道路容量分析、服務水準評估、號誌設計及壅塞分析。

(二)起訖點資料

即 O-D 資料,記錄旅次的出發地與目的地,可進一步分析:

  • 各交通分區間的旅次量
  • 旅次流向
  • 內部旅次、外部旅次及穿越旅次
  • 不同時段的旅次分布
  • 不同運具的 O-D 流量

O-D 資料是旅次分布、運具選擇及交通指派的重要基礎。

(三)旅次特性資料

包括:

  • 旅次目的:通勤、就學、商務、購物、休閒等
  • 旅次發生時間
  • 旅次頻率
  • 旅次起訖地點
  • 旅次所使用的運具
  • 轉乘情形
  • 旅次旅行時間
  • 旅次費用
  • 駕駛人及乘客人數

這些資料可用於分析不同族群的交通行為及運具選擇。

(四)交通供給資料

包括:

  • 道路幾何條件
  • 車道數與車道寬度
  • 道路等級
  • 速限
  • 路口型式與號誌控制
  • 公車路線、站位與班次
  • 軌道運輸路線與班距
  • 停車場位置、容量與費率
  • 道路容量及服務水準

(五)社會經濟與土地使用資料

包括:

  • 人口及家戶數
  • 年齡、所得與就業情形
  • 車輛持有數
  • 學校、商業區、工業區及住宅區分布
  • 土地使用強度
  • 建築樓地板面積
  • 就業及活動人口

此類資料常作為旅次產生及交通需求預測的解釋變數。


二、傳統上最常用的三種交通調查方法

(一)交通量調查

1. 調查方式

在道路路段、路口或特定斷面,以人工、攝影、感應線圈、雷達或其他計數設備,記錄通過該地點的交通流量。

調查時通常依時間區分為:

  • 全日交通量
  • 尖峰小時交通量
  • 平日與假日交通量
  • 早尖峰與晚尖峰交通量

2. 調查內容

主要包括:

  • 各方向交通量
  • 各進出口及轉向交通量
  • 車種組成
  • 小客車、機車、貨車及大型車數量
  • 時間分布
  • 速度
  • 車頭時距
  • 排隊長度及延滯

路口調查通常特別重視直行、左轉及右轉交通量,因為這些資料直接影響號誌時制及路口容量分析。

3. 優點與用途

交通量調查具有操作簡單、資料容易量化、適合大範圍布點等優點,可用於:

  • 道路容量分析
  • 路口號誌設計
  • 服務水準評估
  • 交通指派校估
  • 壅塞及交通改善前後比較

4. 限制

交通量調查通常只知道「某一斷面通過多少車」,無法直接知道每輛車的完整起點、目的地、旅次目的及個人特性。因此,單獨使用交通量資料難以完整建立 O-D 矩陣。


(二)路邊訪問調查

1. 調查方式

在道路路邊、檢查站、停車場出入口或特定交通節點攔停車輛,由調查員訪問駕駛人或乘客,取得旅次資訊。

為降低對交通流的干擾,通常採抽樣方式進行,並配合交通量資料進行推估。

2. 調查內容

常見內容包括:

  • 車輛目前所在地
  • 旅次起點與目的地
  • 旅次目的
  • 使用運具
  • 出發時間
  • 預計到達時間
  • 旅行頻率
  • 車內人數
  • 是否為本地車輛
  • 行經路線
  • 停留地點
  • 貨車載運貨物種類及重量

3. 優點

路邊訪問調查具有下列優點:

  • 可直接取得 O-D 資料
  • 可詢問旅次目的與行程資訊
  • 可取得交通量調查無法觀察的個人回答資料
  • 適合調查穿越性交通、外地車輛及特定走廊交通

4. 限制

其限制包括:

  • 攔停車輛會造成交通干擾及壅塞
  • 調查成本高且需要較多人力
  • 受訪者可能拒答或回答不完整
  • 調查時段通常有限,難以涵蓋全年及所有時段
  • 受訪者可能因記憶或理解偏差而產生誤差

(三)家戶訪問調查

1. 調查方式

以家戶為抽樣單位,透過面訪、電話、紙本問卷或網路問卷,調查家戶成員在特定基準日或調查期間的所有旅次。

家戶調查通常採分層抽樣,依行政區、交通分區、家戶型態或所得等條件抽取樣本,再依抽樣權重推估母體。

2. 調查內容

常見內容包括:

  • 家戶人口數
  • 年齡及職業
  • 所得
  • 車輛及機車持有數
  • 家戶居住地
  • 每位成員的出發地與目的地
  • 旅次目的
  • 出發及到達時間
  • 使用運具
  • 轉乘情形
  • 旅行時間
  • 旅次頻率
  • 未滿足的交通需求

3. 優點

家戶訪問調查可取得完整的旅次鏈資訊,並可同時掌握旅次與社會經濟特性,適合用於:

  • 旅次產生分析
  • 旅次分布分析
  • 運具選擇分析
  • 家戶交通行為研究
  • 運輸需求模型建構
  • 社會公平及交通弱勢族群分析

4. 限制

其限制包括:

  • 調查成本高、週期長
  • 受訪者可能漏報短程旅次
  • 回憶誤差及填答誤差明顯
  • 回收率下降會造成樣本代表性問題
  • 調查結果多屬特定日期或期間,難以反映即時交通變化
  • 隱私及個人資料保護要求較高

三、手機信令及 GPS 智慧判讀方法

(一)手機信令資料

手機在與基地台進行通訊、位置更新、通話、簡訊或行動數據傳輸時,會留下基地台連線紀錄。透過連續手機信令,可判讀使用者的:

  • 大致位置
  • 移動方向
  • 停留地點
  • 停留時間
  • 移動路徑
  • 可能的居住地及工作地
  • 區域間移動量
  • 交通分區間 O-D 旅次

手機信令通常是以基地台涵蓋範圍判定位置,因此空間精度受基地台密度影響。在市區通常較佳,在郊區、高速公路及山區則可能較粗略。

(二)GPS 資料

GPS 資料可來自:

  • 車載 GPS
  • 智慧型手機定位
  • 導航軟體
  • 物流車隊
  • 計程車車隊
  • 共享運具
  • 具定位功能的穿戴裝置

透過連續定位點與地圖匹配技術,可判讀:

  • 精細移動軌跡
  • 行駛路線
  • 行車速度
  • 旅行時間
  • 停留時間
  • 路口延滯
  • 轉向行為
  • 壅塞路段
  • 交通事件影響

GPS 的定位精度通常高於手機基地台信令,但實際效果仍受裝置、訊號環境、取樣頻率及地圖匹配品質影響。

🔒

後續完整解題步驟與【答案】

免費註冊,享 3 天全站完整詳解閱覽。

免費註冊

第 二 題25 分

在運輸規劃過程中,採用四步驟旅運需求預測程序(four-step travel demand forecasting process)所獲得之結果精度並不高,其主要原因是因為循序性步驟前後之間存在介面,從而產生不一致性(inconsistency)的問題。試舉出兩種有效的改進方法並詳細說明之。

登入後即可作答並保存紀錄。

這一題的完整詳解

核心觀念

四步驟旅運需求預測程序通常包括:

  1. 旅次發生與吸引:估計各分區產生旅次數與吸引旅次數。
  2. 旅次分布:將產生旅次分配至各目的地,形成起迄矩陣。
  3. 運具選擇:依時間、費用、舒適性及所得等因素,決定各起迄旅次使用不同運具的比例。
  4. 交通量指派:將各運具旅次分派至路網,估計路段流量、旅行時間及壅塞程度。

傳統四步驟法採取「前一步驟完成後,再將結果交給下一步驟」的循序方式,因此容易產生介面不一致。例如:

  • 旅次分布使用的區間旅行時間,與交通量指派後因壅塞產生的實際旅行時間不同。
  • 運具選擇使用的旅行成本未充分反映路網壅塞。
  • 旅次發生、分布及運具選擇彼此獨立估計,造成總旅次量、起迄分布及運具比例彼此不協調。

因此,本題重點在於說明如何降低四步驟間的資訊落差,使預測結果更接近運輸系統的均衡狀態。


改進方法一:建立回饋迭代程序

最直接且有效的方法,是在旅次分布、運具選擇與交通量指派之間建立回饋迴路,反覆更新各步驟所使用的旅行時間與旅行成本。

一、基本作法

先依初始路網成本進行四步驟預測,取得指派後的路段流量,再依容量限制與壅塞函數計算新的路段旅行時間:

ta=ta0[1+α(vaca)β]t_a=t_a^0\left[1+\alpha\left(\frac{v_a}{c_a}\right)^\beta\right]

其中:

  • tat_a:路段 aa 的壅塞後旅行時間;
  • ta0t_a^0:路段 aa 的自由車流旅行時間;
  • vav_a:路段流量;
  • cac_a:路段容量;
  • α,β\alpha,\beta:壅塞函數參數。

再將新的旅行時間回饋至旅次分布及運具選擇模型,重新計算起迄旅次、運具比例,最後再次進行交通量指派。

二、迭代流程

初始旅行時間→旅次分布→運具選擇→交通量指派→更新旅行時間→再計算\text{初始旅行時間} \rightarrow \text{旅次分布} \rightarrow \text{運具選擇} \rightarrow \text{交通量指派} \rightarrow \text{更新旅行時間} \rightarrow \text{再計算}

持續迭代至前後兩次的旅行時間、路段流量或起迄矩陣差異小於預先設定的收斂標準。例如:

max⁡a∣ta(k)−ta(k−1)∣<ε\max_a\left|t_a^{(k)}-t_a^{(k-1)}\right|<\varepsilon

其中 kk 表示第 kk 次迭代,ε\varepsilon 為容許誤差。

三、改善效果

此方法能使:

  • 旅次分布所使用的阻抗接近指派後的實際旅行時間;
  • 運具選擇所使用的旅行成本反映道路壅塞;
  • 交通量指派結果與旅客選擇路徑、目的地及運具的決策相互一致;
  • 預測結果逐漸接近交通需求與路網供給的均衡狀態。

此種作法又可稱為「回饋程序」、「迭代程序」或「平衡程序」。其核心不是只將指派結果作為最後輸出,而是將壅塞後成本回傳至前端模型。


改進方法二:採用整合式或同時性需求模式

第二種方法是將原本分離的步驟加以整合,建立聯立或同時估計的模式,使旅次分布、運具選擇與路網指派不再完全獨立處理。

一、傳統循序模式的問題

傳統模式通常先決定目的地,再決定運具,最後決定路徑。但實際旅客決策具有相互影響關係:

🔒

後續完整解題步驟與【答案】

免費註冊,享 3 天全站完整詳解閱覽。

免費註冊

第 三 題25 分

智慧型運輸系統(ITS)中的先進旅行者資訊子系統(ATIS)可提供路網資訊或進一步客製化做為路線導引之用。常見之靜態交通量指派因為忽略時間向度的考量,無法真實反應車輛在路網中流量傳導的過程,是項缺點誘導了動態交通量指派(DTA)的快速發展。請詳細說明納入時間向度考量之分析性(analytic approach)與模擬性(simulation-based)兩種動態交通量指派模型與求解觀念的不同與優劣點。

登入後即可作答並保存紀錄。

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查動態交通量指派(Dynamic Traffic Assignment, DTA)的兩大建模路線:

  1. 分析性方法(analytic approach)
  2. 模擬性方法(simulation-based approach)

靜態交通量指派(Static Traffic Assignment, STA)通常以一段分析期間內的總流量與平均旅行時間為基礎,假設流量在分析期間內以穩定狀態存在,無法表現:

  • 車輛於各時段進入路網的時間差異;
  • 尖峰期間壅塞的形成、消散與回堵;
  • 車輛在路段間的流量傳導;
  • 不同出發時間所造成的旅行時間差異;
  • ATIS 或動態路線導引對交通流的即時影響。

DTA則以時間為主要分析軸,將交通需求表示為出發時間函數,並以交通流在路網中的動態傳播過程計算各路徑、路段及時段的流量與旅行時間。


一、DTA的基本數學概念

1. 動態需求

在靜態指派中,起訖點對 (r,s)(r,s) 的需求通常表示為單一數值 qrsq_{rs};在DTA中,需求須依出發時間表示:

qrs(t)q_{rs}(t)

其中 qrs(t)q_{rs}(t) 表示時間 tt 從起點 rr 出發前往終點 ss 的車流率。

若以路徑 kk 表示起訖點對 (r,s)(r,s) 的一條可行路徑,則路徑流量為:

hk(t)h_k(t)

並須符合動態需求守恆:

∑k∈Krshk(t)=qrs(t)\sum_{k\in K_{rs}}h_k(t)=q_{rs}(t)

2. 路段流量與旅行時間

設路段 aa 在時間 tt 的進入流量為 ua(t)u_a(t),離開流量為 va(t)v_a(t),則路段內車流須滿足流量守恆:

∂na(t)∂t=ua(t)−va(t)\frac{\partial n_a(t)}{\partial t}=u_a(t)-v_a(t)

其中 na(t)n_a(t) 為路段內車輛數。

路段旅行時間不再只是流量的靜態函數,而是與出發時間及整個路網的交通狀態有關:

τk(t)=τk(t,h)\tau_k(t)=\tau_k\bigl(t,h\bigr)

其中 τk(t)\tau_k(t) 表示於時間 tt 出發,行經路徑 kk 所需的旅行時間。

3. 動態使用者均衡

動態使用者均衡(Dynamic User Equilibrium, DUE)的核心是:在已知交通需求及路網條件下,使用者無法藉由單獨改變路徑或出發時間而降低旅行成本。

若路徑 kk 在時間 tt 被使用,其廣義成本須等於該起訖點對的最低成本:

Ck(t)=πrsC_k(t)=\pi_{rs}

未被使用的路徑則須滿足:

Ck(t)≥πrsC_k(t)\geq \pi_{rs}

其中 Ck(t)C_k(t) 可包含旅行時間、行程延誤、收費及轉乘成本;πrs\pi_{rs} 為起訖點對 (r,s)(r,s) 的最低動態成本。

相較之下,動態系統最適(Dynamic System Optimum, DSO)是從整體路網角度,使總旅行成本最小:

min⁡  Z=∑a∫Ca(xa(t),t) dt\min \; Z=\sum_a\int C_a\bigl(x_a(t),t\bigr)\,dt

DUE偏重個別用路人的選擇,DSO則偏重整體路網效率。


二、分析性動態交通量指派模型

1. 基本觀念

分析性方法是將交通流的移動與壅塞演化,以數學方程式、最佳化模型、變分不等式或數值離散方式描述。模型先建立交通流的運動規則,再透過方程式求出路段流量、路徑流量、旅行時間及均衡狀態。

常見分析工具包括:

  • 動態流量守恆方程式;
  • 路段旅行時間函數;
  • 變分不等式(Variational Inequality, VI);
  • 非線性規劃;
  • 最佳控制;
  • 時空網路(time-space network);
  • 動態使用者均衡模型;
  • 宏觀交通流模型,如LWR模型;
  • 離散時間、離散路段的細胞傳輸模型(Cell Transmission Model, CTM)。

2. 交通流傳導的描述

分析性模型通常以宏觀流量描述交通狀態,例如密度、流率及速度之間的基本關係:

qa(t)=ka(t)va(t)q_a(t)=k_a(t)v_a(t)

其中:

  • qa(t)q_a(t):路段流率;
  • ka(t)k_a(t):路段密度;
  • va(t)v_a(t):平均速度。

宏觀交通流理論可用偏微分方程式描述車流在路段上的傳遞:

∂ka(x,t)∂t+∂qa(x,t)∂x=0\frac{\partial k_a(x,t)}{\partial t} + \frac{\partial q_a(x,t)}{\partial x} =0

此式代表路段內車輛數的守恆。當上游進入流量大於下游可排出流量時,密度增加並形成壅塞;下游容量恢復時,壅塞波向上游消散或退移。

在離散模型中,路段可切割為許多細胞,依據每一時間間隔的流量轉移更新車輛數:

ni(t+Δt)=ni(t)+yi−1(t)−yi(t)n_i(t+\Delta t) = n_i(t)+y_{i-1}(t)-y_i(t)

其中 ni(t)n_i(t) 為細胞 ii 內的車輛數,yi−1(t)y_{i-1}(t) 與 yi(t)y_i(t) 分別為進入及離開該細胞的車流量。

3. 分析性DTA的求解觀念

分析性DTA通常採取下列程序:

  1. 將每日交通需求依出發時間切分為不同時段或連續時間流。
  2. 建立路段容量、自由流旅行時間、壅塞延滯及轉向限制。
  3. 依交通流守恆與路段傳導方程式,計算每一時段的路段進入流量、離開流量與排隊長度。
  4. 由路徑組合路段成本,求得各條路徑在各出發時間的動態旅行成本。
  5. 依DUE、DSO或其他均衡條件調整路徑及出發時間流量。
  6. 反覆計算,直到路徑成本與流量分配符合均衡條件。

若採變分不等式表示,求解目標可概念化為尋找路徑流量 h∗h^*,使:

∑k∫Ck(t,h∗)[hk(t)−hk∗(t)]dt≥0\sum_{k}\int C_k(t,h^*) \left[h_k(t)-h_k^*(t)\right]dt\geq 0

對所有滿足需求守恆的可行流量 hh 均成立。

4. 分析性方法的優點

(1)理論結構清楚

分析性模型能明確表達需求、容量、旅行時間、排隊、流量守恆及均衡條件,適合進行理論分析與政策評估。

(2)計算效率較高

宏觀模型不需逐一模擬每輛車,適合處理大型路網、長時間分析及大量政策情境。

(3)容易進行最佳化與敏感度分析

可直接分析道路容量、號誌控制、匝道儀控、收費、車道配置及需求變化對系統效率的影響。

(4)結果較容易解釋

模型輸出通常包括路段流量、旅行時間、排隊長度、總延滯及系統總成本,適合做規劃報告及政策比較。

(5)適合均衡與最適問題

DUE、DSO、動態收費及容量配置等問題,均可用數學規劃或變分不等式架構處理。

5. 分析性方法的缺點

(1)假設較多

為了使模型可以求解,常須簡化駕駛行為、跟車行為、換道行為、事故影響、號誌反應及路口運作。

(2)難以描述個體差異

宏觀流量通常以平均速度、平均密度及平均旅行時間描述,無法充分表現不同駕駛者的反應差異。

(3)路口及複雜交通控制的表現受限

對於號誌時制、轉向衝突、車道變換、織流區、匝道合流及交叉口排隊,分析模型往往須額外簡化。

(4)均衡求解可能困難

DUE通常具有非線性、非凸性及時間相依性,且路徑數量隨路網規模快速增加,可能產生多重均衡解或計算收斂問題。

(5)對模型校估要求高

容量、自由流速、瓶頸位置、排隊規則及流量傳導參數若設定不當,模型結果會與實際交通狀況產生差異。


三、模擬性動態交通量指派模型

1. 基本觀念

模擬性方法是建立一個虛擬路網,依時間逐步推演車輛進入、行駛、排隊、換道、轉向及離開路網的過程,再由模擬結果估計交通流量與旅行成本。

模擬性DTA通常包含兩個主要部分:

  • 交通流模擬器或動態網路載入(Dynamic Network Loading, DNL);
  • 路徑選擇與流量更新機制。

DNL的功能是:在給定路徑流量及出發時間分配後,模擬車流在路網中的運動,產生每輛車或每一類車輛的行程時間、路徑流量及路段交通狀態。

🔒

後續完整解題步驟與【答案】

免費註冊,享 3 天全站完整詳解閱覽。

免費註冊

第 四 題25 分

運輸政策需要考量消費者之效用與偏好行為,請問個體旅運需求模型(disaggregate travel demand model)的架構為何?其在交通領域之適用範圍有那些?另請說明個體選擇行為偏好資料的調查問卷之種類、以及羅吉特模型之統計檢定指標與內容。

登入後即可作答並保存紀錄。

這一題的完整詳解

核心觀念

本題考查個體旅運需求模型的三個重點:

  1. 以個人或家庭為分析單位,解釋旅運者如何在不同方案中進行選擇。
  2. 以效用最大化與隨機效用理論建立選擇模型。
  3. 說明偏好資料的調查方式,以及羅吉特模型的參數顯著性、模型配適度與選擇預測能力。

個體旅運需求模型(disaggregate travel demand model)與傳統總體模型不同。傳統總體模型以交通分區、人口或所得總量進行分析;個體模型則直接分析個人、家庭或旅次的選擇行為,因此能納入個人社經特性、旅次目的、時間價值及方案屬性等因素。


一、個體旅運需求模型之架構

(一)分析單位與選擇方案

個體旅運需求模型的基本分析單位包括:

  • 個人
  • 家庭
  • 家戶
  • 單一旅次
  • 旅運者在特定情境下的選擇行為

首先界定決策者所面對的選擇集合 CnC_n。例如通勤者的運具選擇集合可能包括:

Cn={小客車、機車、公車、捷運、步行}C_n=\{\text{小客車、機車、公車、捷運、步行}\}

若研究目的為目的地選擇,選擇集合則可能是不同商業區;若研究目的為出發時間選擇,選擇集合則是不同時段。

(二)隨機效用理論

假設個體 nn 選擇方案 ii 時所獲得的效用為:

Uin=Vin+εinU_{in}=V_{in}+\varepsilon_{in}

其中:

  • UinU_{in}:個體 nn 選擇方案 ii 的總效用
  • VinV_{in}:可觀察效用,取決於方案及個體特性
  • εin\varepsilon_{in}:不可觀察效用,代表偏好差異、資料遺漏及隨機因素

可觀察效用通常表示為:

Vin=β′XinV_{in}=\beta'X_{in}

其中 XinX_{in} 包括:

  • 旅行時間
  • 旅行成本
  • 等候時間
  • 轉乘次數
  • 舒適性
  • 可靠度
  • 個人所得
  • 年齡、性別、職業
  • 汽機車持有情形
  • 旅次目的

個體選擇效用最高的方案:

i=arg⁡max⁡j∈CnUjni=\arg\max_{j\in C_n}U_{jn}

因此,模型並非直接預測「一定選擇哪一種運具」,而是計算個體選擇各方案的機率。

(三)選擇機率

若各方案的隨機誤差項服從獨立且相同的極值分配,即可導出多項羅吉特模型:

Pin=exp⁡(Vin)∑j∈Cnexp⁡(Vjn)P_{in} = \frac{\exp(V_{in})} {\sum_{j\in C_n}\exp(V_{jn})}

其中 PinP_{in} 為個體 nn 選擇方案 ii 的機率。

模型估計後,可將所有個體的選擇機率加總或加權,推估市場占有率、運具分配比例及政策方案下的旅運量:

Qi^=∑n=1NPin\widehat{Q_i}=\sum_{n=1}^{N}P_{in}

這就是個體模型由「個體選擇」推估「總體需求」的基本架構。

(四)決策層級架構

個體旅運需求模型可依旅運決策的先後順序,建立階層式架構,例如:

  1. 是否產生旅次
  2. 旅次目的選擇
  3. 目的地選擇
  4. 出發時間選擇
  5. 運具選擇
  6. 路線選擇

實務上可建立巢式羅吉特模型(nested logit model),將具有相近特性的方案置於同一巢內,例如先選擇私人運具或大眾運輸,再選擇小客車、機車、公車或捷運。


二、個體旅運需求模型在交通領域之適用範圍

(一)運具選擇

分析旅運者在小客車、機車、公車、捷運、鐵路、計程車及步行等方案間的選擇。

適用政策包括:

  • 大眾運輸票價調整
  • 停車費及道路使用費
  • 公車專用道
  • 捷運新線通車
  • 汽機車持有成本改變
  • 運具旅行時間及可靠度改善

(二)目的地選擇

分析個人前往不同商業區、工作地點、休閒地點或服務設施的選擇。

模型可評估:

  • 新設購物中心對旅次的吸引效果
  • 商業區開發對交通量的影響
  • 公共設施區位改變
  • 工作地點與居住地點的空間選擇

(三)出發時間選擇

分析旅運者選擇尖峰、離峰或不同時段出發的行為。

適用於:

  • 尖峰差別費率
  • 彈性工時
  • 擁擠費
  • 大眾運輸班次調整
  • 道路壅塞管理

(四)路線選擇

分析駕駛人或乘客在不同路線間的選擇,可納入:

  • 行駛時間
  • 距離
  • 收費
  • 壅塞程度
  • 事故風險
  • 路線可靠度

(五)旅次產生與旅次鏈

個體模型可分析個人或家庭是否產生旅次、產生多少旅次,以及通勤、購物、接送等旅次活動的組合。

(六)新運輸系統與政策評估

特別適合評估具有下列特性的政策:

  • 尚未存在的新運具
  • 新增收費制度
  • 新服務型態
  • 服務品質改善
  • 票價、時間及舒適性同時改變
  • 不同使用者受到差異化影響的政策

此類政策通常缺乏既有觀察資料,必須透過偏好調查建立需求模型。

(七)適用限制

個體模型雖然具有行為解釋能力,仍有下列限制:

  • 需要大量個體層級資料
  • 問卷設計與樣本品質會直接影響估計結果
  • 模型假設可能與真實決策過程不完全一致
  • 選擇集合若設定不完整,會造成模型偏誤
  • 多項羅吉特模型具有獨立於不相關替代方案的假設,即 IIA 假設

三、個體選擇行為偏好資料之調查問卷種類

(一)敘述偏好調查:SP(Stated Preference)

敘述偏好調查係向受訪者描述假設性選擇情境,請其表示偏好。

例如設定:

  • 公車旅行時間 40 分鐘、票價 30 元
  • 捷運旅行時間 25 分鐘、票價 50 元
  • 小客車旅行時間 20 分鐘、停車費 80 元

再請受訪者選擇偏好的方案。

SP 的常見形式

  1. 選擇法(choice) 受訪者從數個方案中選出最偏好的方案。

  2. 排序法(ranking) 受訪者將所有方案依偏好順序排列。

  3. 評分法(rating) 受訪者對每一方案給予分數,例如 1 至 10 分。

  4. 配對比較法(paired comparison) 一次比較兩個方案,判斷偏好哪一個。

SP 的優點是能評估新方案及尚未存在的運輸服務;缺點是受訪者在假設情境下的回答,未必等同於實際支付金錢或實際搭乘時的行為。

(二)揭示偏好調查:RP(Revealed Preference)

揭示偏好調查係蒐集受訪者在真實環境中已經做出的選擇。

資料內容包括:

  • 實際使用運具
  • 實際出發時間
  • 實際目的地
  • 實際旅行時間
  • 實際旅行成本
  • 實際旅次頻率
  • 個人與家庭社經特性

RP 的優點是反映真實行為;缺點是只能觀察既有方案,無法直接觀察受訪者對全新運具或新政策的偏好,且不同方案的屬性可能存在高度相關。

(三)揭示偏好與敘述偏好混合調查:RP/SP Combined

混合調查同時蒐集:

  • 受訪者目前實際採取的選擇
  • 受訪者面對假設情境時的選擇
🔒

後續完整解題步驟與【答案】

免費註冊,享 3 天全站完整詳解閱覽。

免費註冊

其他考古題

110 年高普考高考三級・其他類科的《運輸規劃學》