112 高普考高考三級 交通技術 運輸工程 考古題詳解

核心觀念

車輛行駛於道路平曲線時，會受到朝曲線外側的慣性效應，通常以向心需求或離心效應說明。為改善車輛過彎時的受力狀況，將曲線路段的路面向曲線內側傾斜，並抬高外側路面，稱為超高（superelevation）。

超高率是路面橫向高差與道路寬度的比值，用來表示路面的傾斜程度。若外側比內側高出 $h$，有效橫向寬度為 $b$，超高率以 $e$ 表示，則：

其中 $\theta$ 為路面橫向傾角。工程上常以百分比表示，例如 $e=0.06$ 即為超高率 $6\%$。

解題方法與公式

本題要求定義超高、超高率，並列出超高率的計算公式。答題時可先寫幾何定義，再由車輛過彎的橫向受力平衡列出動力公式。

在常用道路設計公式中，車輛行駛於平曲線時，超高所提供的橫向分力與輪胎、路面間的橫向摩擦力共同平衡向心需求：

因此，超高率可寫為：

其中：

• $e$：超高率，以小數表示；如 $6\%$ 寫為 $0.06$。
• $f$：橫向摩擦係數。
• $V$：車速，單位為 $\mathrm{km/h}$。
• $R$：平曲線半徑，單位為 $\mathrm{m}$。
• 常數 $127$ 是單位換算後的係數。

若假設橫向摩擦力不參與平衡，即 $f=0$，則理論平衡超高率為：

若速度以 $\mathrm{m/s}$ 表示，受力平衡式的近似形式為：

核心觀念

列車自動控制系統（Automatic Train Control, ATC）是以地面設備與車載設備共同運作的鐵路行車控制系統，透過傳送列車位置、速度限制及行車命令等資訊，協助列車安全運轉。考題重點是說明 ATC 的主要子系統及其分工。

ATC 通常由下列三項功能構成：

• 列車自動防護（Automatic Train Protection, ATP）：負責安全防護。監控列車速度、移動授權及安全間隔；當列車超速、越過停止界限或違反行車許可時，系統會警示並在必要時自動施加煞車。
• 列車自動運轉（Automatic Train Operation, ATO）：負責列車運轉控制。在 ATP 提供的安全條件下，控制列車加速、惰行、減速與停車，也可執行車站定點停車及自動開關車門等功能。
• 列車自動監督（Automatic Train Supervision, ATS）：負責行車監視與調度。由行控中心監看列車位置、運轉狀態與時刻表，並依營運需求調整列車班距、停站及行車順序。

解題方法

作答時先指出 ATC 是由地面與車載設備協同運作的整體系統，再依「安全防護—列車操控—行車監督」三個層次說明：

核心觀念

本題考查機場跑道系統的構成，以及機場規劃時如何選擇跑道方向、數量與相對位置。作答時先交代跑道本體及其周邊安全、運作設施，再說明配置所受的自然條件、飛航需求、環境與用地限制。

跑道是供航空器起飛與降落使用的長條形鋪面；跑道系統則包含跑道本體及周邊供安全運作、滑行與停放使用的設施。設計須配合航空器性能、預期交通量及相關機場設計規範。

解題方法：先分區，再談配置

可將跑道佈設區域分成「跑道及端部設施」、「跑道周邊安全區域」與「連接及停放設施」三部分，接著以「自然條件、飛航安全與容量、環境與土地、營運與建設」整理配置因素。這樣能同時回答題目中的區域組成與影響因素，避免只列跑道方向而漏掉周邊設施。

跑道佈設區域組成

1. 跑道本體及端部設施

• 跑道（Runway）：供航空器起飛、降落使用，跑道長度、寬度、坡度、鋪面強度與表面排水，須配合設計航空器及使用需求。
• 跑道道肩（Shoulder）：設於跑道兩側，支援航空器偶然偏離跑道時的安全，並減少噴流、下洗氣流或地面侵蝕所造成的影響。
• 停止道（Stopway）：設於跑道末端，供起飛中止時的航空器減速使用；不計入可用跑道起飛距離。
• 淨空道（Clearway）：自跑道端向外延伸的指定區域，供航空器起飛後初始爬升通過；可納入可用起飛距離的計算，但不是供航空器著地或滑行的鋪面跑道。
• 跑道端安全區（RESA）：位於跑道帶末端外側，降低航空器衝出或未達跑道時的損害風險。

停止道與淨空道功能不同：前者支援中止起飛時減速，後者提供起飛後的障礙物淨空空間。

2. 跑道周邊安全區域

• 跑道帶（Runway Strip）：包圍跑道及相關停止道的區域，提供航空器偏離跑道時的安全空間，並限制區內物體及地形對飛航安全的影響。
• 進場及起飛爬升面：跑道兩端須保留適當的障礙物限制空間，使航空器進場、起飛及爬升時維持必要淨空。
• 燈光、標線與助導航設施：包括跑道標線、跑道燈光及相關導航設施，協助航空器辨識跑道、判定位置並執行進離場程序。

3. 滑行與停放設施

• 滑行道（Taxiway）：連接跑道、停機坪及其他機場設施，供航空器在地面移動；滑行道配置須避免不必要的穿越跑道與回轉。
• 停機坪（Apron）：供航空器停放、上下客、裝卸貨物、加油及地面服務。
• 航空站與地面聯外設施：航空站、貨運區、維修設施及聯外交通等雖非跑道本體，仍須與跑道系統銜接，形成完整的機場營運空間。

跑道配置影響因素

1. 風向、風速及側風限制

核心觀念

本題考查港口陸域設施如何支援船舶與陸上運輸間的貨物轉運，以及貨櫃如何在裝船、卸船與陸運交接之間暫存、整理和調度。回答時應交代各設施的位置或範圍、主要作業、在運輸流程中的功能。

解題方法

可依貨物流向說明：貨物抵港後，在碼頭裝卸，再進入港區作業場地暫存、整理或轉運；貨櫃則依船舶與陸上運輸的銜接需求，在貨櫃場內安排堆存和調度。兩者要點在於分清楚：港口作業區是港口作業使用的陸域範圍；貨櫃調度場是貨櫃集中堆存及安排移動的場地。

（一）港口作業區

意義

港口作業區是港區內供港口營運及貨物、旅客作業使用的陸域範圍，通常與碼頭及相關作業設施相連，包含碼頭前後方作業空間，以及所需的倉庫、貨場、道路與作業設施等。實際配置會依港口任務及貨物種類，劃分為貨櫃、散貨、雜貨或客運等作業區。

功能

1. 支援船舶裝卸：提供碼頭後線空間，使貨物能由船邊接運至港區，或由港區送至船邊。
2. 提供暫存與整理空間：貨物可依種類、目的地、船期或提領安排暫存、分類及整理。
3. 銜接水陸運輸：透過港區道路及相關設施，銜接卡車、鐵路等陸運方式，完成貨物進出港轉運。
4. 維持作業效率與安全：透過作業分區與動線安排，降低不同貨種、車流及裝卸作業間的干擾，提升港區運作效率。

（二）貨櫃調度場

意義