112 高普考高考三級 交通技術 交通工程 考古題詳解

核心觀念

本題考查如何將行人步行速率由「個別行人的行走特性」轉化為交通設施的設計參數。步行速率不是固定常數，會隨行人組成、環境與設施條件改變；設計時須選取符合設計需求、並兼顧安全的速率。

行人流的基本關係為：

$Q=UK$

其中 $Q$ 為行人流率，$U$ 為平均步行速率，$K$ 為行人密度。若以每位行人平均占有面積 $m=1/K$ 表示，則 $Q=U/m$。密度提高時，行人彼此干擾增加，通常會降低步行速率；速率也會影響設施的通行時間與容量。

行人步行速率的特性

1. 個體差異明顯：年齡、健康狀況、是否攜帶行李、推嬰兒車或使用輔具，都會影響步速。高齡者、兒童及行動不便者通常步速較低。
2. 受環境與設施影響：行人密度、走道寬度、障礙物、坡度、階梯、路面狀況及天候等，都會改變步行速率。
3. 受行走目的及人流型態影響：通勤者可能較快；觀光、購物或群體行走者可能較慢。對向人流、交織及穿越行為也會使速率下降。
4. 速率具有分布，不宜只看平均值：若設計目標是讓較慢的行人也能安全通過，採用平均速率容易低估所需時間。號誌時制設計常以第 15 百分位速率作為行人設計速率，藉以照顧較慢的一群行人。

設計速率的訂定方法

設計時應先確認設施用途、服務對象與安全目標，再選取相應的設計速率。

• 一般號誌化路口：常用行人第 15 百分位速率作為設計基準。臺灣相關交通工程資料所引用的號誌路口第 15 百分位速率約為 1.2 公尺／秒，可作為一般情況的參考值。
• 高齡者或行動不便者較多的地點：例如醫療院所、老人福利機構、學校周邊或大型轉運設施，應採較低的設計速率，或依現地觀測調查訂定，不宜逕用一般值。
• 規劃新設施或尖峰人流較大的設施：可在類似地點進行行人速率與流量調查，依行人組成、方向、密度及尖峰時段分析代表性速率。
• 依設施型態分別採值：水平步道、階梯、坡道及穿越道的行走條件不同，應採用相對應的資料或調查值，不能將同一速率不加區分地套用於所有設施。

各類交通設施如何納入步行速率

1. 行人穿越道與行人號誌 行人清道時間須足以讓行人走完穿越距離。若穿越距離為 $L$、設計速率為 $U_d$，所需清道時間可表示為：

$T_c=\frac{L}{U_d}$

例如穿越距離為 $18$ 公尺，採 $1.2$ 公尺／秒，則清道時間至少為 $18/1.2=15$ 秒。實際時制仍須配合行人起步時間、號誌運作方式及路口條件設計。

核心觀念

本題考隧道在規劃與設計時，如何兼顧道路功能、行車安全、結構與地質條件，以及隧道內的特殊交通使用者。作答可先交代設計通則，再依行人、機車、貨車分述其需求。

命題年度適用規範為交通部《公路隧道設計規範》（民國107年修訂版）及當時相關公路路線設計規範；以命題當年（民國112年）法規為準。本題屬工程設計規範與交通工程原則的綜合申論，不是單一法條或公式的計算題。

解題方法

先以「隧道本身要安全、耐久、可維護」說明通則，再將各類用路人的特性轉換成設計需求：

• 行人：步行空間、與車流隔離、避難及無障礙通行。
• 機車：穩定行駛、防滑、照明與視覺引導，以及與大型車的衝突管理。
• 貨車：車輛外廓與載重、爬坡性能、排煙通風、火災風險及事故救援。

如此作答能呈現「使用者特性—風險—設計措施」的完整推理。

一、隧道設計通則

1. 配合道路功能與線形 隧道的車道數、車道寬度、路肩或側向淨距、建築限界及視距，應配合道路等級、設計速率、預測交通量及車種組成決定。隧道內外線形銜接應平順，避免洞口急彎、陡坡或視距突然不足；縱坡亦須兼顧行車、排水、通風及重車性能。

2. 調查地質與水文條件 設計前應調查地層、斷層、地下水、湧水、地質敏感區及鄰近構造物等條件，據以選定隧道位置、施工方法、支撐系統與襯砌。施工及營運期間均須注意地層變位與結構安全。

3. 考量結構安全、耐久及耐震 隧道結構應滿足地層與地下水作用、施工階段荷重及營運需求；材料須考量耐久性、地下水與腐蝕環境。並應納入地震作用、沉陷、接縫及洞口邊坡穩定等因素。

4. 設置必要的營運與安全設施 依隧道長度、交通量、交通組成及風險，規劃照明、通風、排水、防水、消防、通信、監控、緊急供電、事故處理及逃生避難設施。隧道內外照度轉換須妥善銜接，避免駕駛人進出洞口時短暫看不清楚。

5. 以全生命週期規劃維護管理 設計應預留設備檢修、清潔、排水維護與安全檢查的條件，並考量監測、備援及事故應變。隧道設計不只要能建造，也須能安全營運、維修及管理。

二、行人的特殊考量

1. 人車分隔與連續通行空間 若隧道允許行人通行，應設置足夠寬度、連續且無障礙的側向人行空間，並以護欄、緣石或其他設施與車道隔離，避免行人直接暴露於高速車流及大型車的氣流、噪音與擦撞風險。

2. 避難與緊急疏散 長隧道應規劃清楚且容易辨識的避難方向、出口或連通通道，並設置緊急照明、標示、通信及必要的防火避難設施。避難動線須避免與車流交錯，並考量行動不便者。

3. 視認性與環境品質 人行空間須有足夠照明，地面應平整、防滑並妥善排水；標誌及出口方向應明確，避免暗處、積水或障礙物影響行走安全。若隧道交通條件不適合行人混行，應以替代路線或專用避難設施處理。

核心觀念

本題考查大眾運輸專用道與路口號誌的配合。號誌優先的目的，是在維持路口安全及整體交通運作的前提下，減少公車等大眾運輸車輛的號誌延滯，提升旅行時間與服務可靠度。

以命題當年（民國 112 年）法規為準，《大眾運輸使用道路優先及專用辦法》第 9 條規定，大眾運輸專用道可依路口行車安全、行人與車行交通狀況及路口號誌等條件，設置大眾運輸優先號誌。第 2 條所稱的大眾運輸使用道路優先及專用制度，主要規範陸上非軌道運輸的市區及公路汽車客運業營業車輛；輕軌等軌道系統的號誌設計，另須配合相關軌道運輸法規及系統規範。

大眾運輸優先號誌，是號誌控制系統在偵測或預測大眾運輸車輛接近路口後，適度調整時相或綠燈時間，使其較早或較容易通過路口。它屬於「優先」控制，通常是在一般號誌計畫內作有限度調整；救護車等緊急車輛的「號誌優先通行／搶先控制」則可能中斷原有時制，兩者不可混為一談。

解題方法：先訂控制目標，再說明設計與執行

作答可依「路口評估、優先策略、偵測執行、安全檢核、成效修正」的順序說明。法規訂出設置原則，但具體時制仍須依路口交通量、專用道與路口幾何、行人需求及大眾運輸班次等條件設計。

一、路口評估與控制目標

1. 掌握大眾運輸運行需求：調查路線、班次、車輛到達路口的時間與方向、車輛載客量、停靠站位置、行車速度及延誤情形；若要維持班距或準點，也應納入服務目標。
2. 分析路口與其他用路人需求：調查各方向車流量、轉向交通、行人穿越量、路口幾何、號誌時制、排隊長度及鄰近路口協調情形。
3. 訂定優先條件及限制：例如只對延誤或落後班表的公車提出優先請求，並設定每次調整的秒數上限、可優先的相位、請求間隔及行人最短通行時間。如此能將優先措施集中在較有需要的車次，並控制對其他交通的影響。

二、選擇號誌優先策略

常見的主動式優先策略包括：

• 綠燈延長（Green Extension）：大眾運輸車輛接近時，若其所需方向正顯示綠燈，且預計可在可延長時間內抵達路口，便延長該綠燈，使車輛通過。
• 紅燈縮短／提早綠燈（Red Truncation／Early Green）：車輛接近時，若其所需方向為紅燈，可在安全條件許可下，縮短衝突相位的綠燈，待必要的黃燈與全紅時間結束後，較早切換到大眾運輸車輛所需的綠燈相位。
• 插入或調整相位（Phase Insertion／Phase Rotation）：依路口設計及號誌控制器能力，插入所需相位或調整相位順序，使車輛較快取得通行機會。此策略須特別確認不會與其他車流或行人動線衝突。

核心觀念

《2022 年臺灣公路容量手冊》第十三章指出，號誌化路口可用三項績效指標評估服務水準：流量／容量比、平均延滯時間、每週期最長等候車隊平均長度及剩餘路口間距。三者分別反映路口的容量負荷、車輛所受延誤，以及車隊回堵對相鄰路口的影響。

解題方法與三項指標

一、流量／容量比（$V/C$）

此比值表示需求流量相對於可提供容量的程度，可用來判斷車道、車道群或路口的容量是否足夠。規劃號誌化路口時，可用它輔助檢視路口承載需求的能力。

但 $V/C$ 不能單獨代表服務品質：高 $V/C$ 的車道若有較長綠燈，平均延滯仍可能不高；低流量若遇長週期、短綠燈，也可能產生較長延滯。此外，壅塞會使實際通過流量降低，導致以觀測流量計算的 $V/C$ 偏低。因此它較適合判斷容量負荷，不宜單獨作為服務水準判定標準。

二、平均延滯時間（Average Delay）

平均延滯是每車因減速、停等及加速而增加的平均旅行時間。手冊區分三種延滯：

• 平均停等延滯：車輛加入停等車隊至開始加速所損失的時間。
• 平均臨近路段延滯（平均路段延滯）：車輛因路口影響而通過停止線的實際時間，與無干擾情況下通過時間的差。
• 平均總延滯：車輛受路口影響至恢復自由旅行速率所增加的時間。

平均停等延滯較容易由現場資料估計，手冊建議以它劃分號誌化路口服務水準；其等級標準如下：