113 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《2022 年臺灣公路容量手冊》第 13 章「市區號誌化路口」的一般號誌化路口車道容量公式，以及各調整因素如何反映現地條件。

$$c=\frac{3600}{C}\left[\sum_{i=1}^{n}N_{gyi}\right]f_Vf_gf_bf_Sf_Zf_P$$

式中，$C$ 為號誌週期長度；$N_{gyi}$ 為第 $i$ 個可用時相，在綠燈及燈號轉換時段內可疏解的平均停等車輛數；$n$ 為可用時相數。各 $f$ 因素用來修正基準疏解量，使估計反映車種與轉向、道路縱坡、公車停靠、路邊停車、地區特性及行人干擾等條件。

解題方法

先看公式的乘數關係：在其他條件相同時，調整因素小於 1 會降低估計容量；大於 1 則會提高估計容量。回答時應逐一說明各因素代表的影響來源，以及估算時須取得的交通或道路資料，避免只背名稱。

各調整因素及容量影響

調整因素	代表意義與推估考量	對容量的影響
$f_V$	車種及行進方向調整因素。反映車流中不同車種，以及直行、左轉、右轉車流的組成差異。估算時須調查各車種比例與各方向交通量，依手冊規定的車種特性及方向條件換算或選取調整值。	大型車等車種所需空間較大、加速及轉向特性不同，或轉向車流受轉彎路徑限制時，通常會降低容量；車流組成及方向條件較有利時，容量相對較高。
$f_g$	坡度調整因素。反映進口道路縱坡對車輛起步、加速及通過路口的影響。推估時須掌握進口道坡度，並依手冊適用條件取值。	上坡會增加起步與加速負荷，通常降低容量；坡度較平緩時，對疏解的影響較小。
$f_b$	公車站調整因素。反映公車停靠或進出站對進口道車流的阻礙。推估時須調查路口附近公車站位置、停靠情形與公車流量，並依手冊納入其對車道通行的干擾。	公車停靠若占用或阻滯車道，會使後方車流受阻，降低容量；公車站干擾較少時，調整影響較小。

核心觀念

本題考《交通工程規範》第八章「交通安全防護設施」的護欄設計原則。護欄型式須配合道路環境與預期撞擊情況選擇；設置目的在導正或攔阻偏離車道的車輛，降低事故嚴重性。護欄標準段的導正或攔阻性能，並應有試驗結果支持。

本題以命題當年（民國 113 年）的《交通工程規範》為準。現行規範已於民國 114 年修正部分條文；以下依命題當年版本作答。

解題方法

作答時先區分護欄位置與防護對象：路側護欄主要防止車輛衝出路幅或撞擊路側危險物；中央護欄主要防止車輛穿越中央分隔帶、進入對向車道。再從道路條件、交通特性、可用空間及維護需求，分別整理型式選擇因素。

（一）路側護欄與中央護欄的型式選擇因素

1. 路側護欄

路側護欄型式選擇，應考量下列因素：

• **路側危險物及其位置：**評估車輛偏離道路後是否可能撞擊橋墩、構造物、陡坡、深溝或其他危險物，以及危險物距車道的距離。
• **道路幾何與路側空間：**考量路肩寬度、路側地形、道路曲線與坡度，以及車輛偏離後可利用的空間。可供車輛恢復行駛的淨空越小，越須評估設置護欄的必要性與所需防護能力。
• **車速與交通特性：**依設計速率、交通量、車種組成及大型車比例，選擇可承受預期撞擊的護欄型式。
• **護欄變形空間與構造物條件：**半剛性護欄受撞後會產生變形，須有足夠空間；空間受限或護欄需緊鄰橋梁等構造物時，應評估適合的剛性或其他型式。
• **視距與道路使用需求：**考量彎道視距、景觀、排水、出入口及道路附屬設施，避免護欄妨礙必要視線或妨礙道路功能。
• **施工、維護與全生命週期成本：**比較施工條件、受撞後修復需求及維護便利性，選擇可配合現地條件的型式。

2. 中央護欄

中央護欄型式選擇，應考量下列因素：

• **中央分隔帶寬度與可用空間：**中央分隔帶寬度會影響護欄型式、設置位置及撞擊後的變形空間。空間不足時，須特別考量護欄所需的工作寬度。

核心觀念

本題考查「獨立號誌」從評估到設計的基本程序。獨立號誌是針對單一交岔路口進行控制；設置目的在改善安全與交通運作，不能只因路口車多或民眾提出需求便直接設置。應先蒐集現況資料、確認設置必要性，再進行時制設計。

相關規劃依據包括《道路交通標誌標線號誌設置規則》及交通號誌規劃設計相關手冊。法規內容以命題當年（民國 113 年）為準。

解題方法：依序說明三項工作

一、資料調查與蒐集

先調查擬設路口的交通、道路與安全狀況，作為判斷設置必要性及後續設計時制的依據。主要資料包括：

• 各方向交通量，以及各路口小時交通量。
• 上、下午尖峰時段的交通量，並掌握尖峰 15 分鐘流量變化。
• 各方向行人交通量與穿越情形。
• 各路口行駛速率。
• 道路現況與幾何條件，例如路口型態、車道配置及道路寬度。
• 肇事紀錄，了解事故發生位置、型態與頻率。

調查時應掌握具有代表性的時段與方向，不能只以單一時刻的觀察代替完整資料。

二、比對交通號誌設置必要條件

依第一階段調查結果，比對設置號誌的必要條件，判斷該處是否確有號誌管制需求。常見條件包括：

1. 八小時交通量條件。
2. 四小時交通量條件。
3. 尖峰小時交通量條件。
4. 行人穿越需求。
5. 學校出入口或相關通行需求。
6. 肇事紀錄所反映的安全問題。
7. 配合幹道號誌連鎖。
8. 配合路網交通管制。

核心觀念

停車視距（Stopping Sight Distance, SSD）是駕駛人察覺前方障礙物後，經過反應時間並開始煞車，直到車輛完全停止所需的最短距離。它由兩部分組成：

1. 反應距離：駕駛人察覺、判斷並開始操作煞車前，車輛仍以原速度行駛的距離。
2. 煞車距離：煞車開始後，車輛減速至停止所行駛的距離。

設車速為 $V$（km/h）、駕駛人反應時間為 $t$（s）、路面縱坡率為 $G$（小數，坡度向上為正）、重力加速度為 $g$（m/s²），輪胎與路面間的縱向摩擦係數為 $f$。

解題方法與公式推導

先將車速由 km/h 換算為 m/s：

$$v=\frac{V}{3.6}$$

反應期間車輛以速度 $v$ 行駛，反應距離為：

$$d_r=vt=\frac{V}{3.6}t$$

煞車階段以運動學公式 $v_f^2=v_i^2+2ad_b$ 推導。車輛停止時 $v_f=0$，故煞車距離為：

$$d_b=\frac{v^2}{2a_b}$$

在縱坡路段，輪胎可提供的制動摩擦力約為 $fmg$，坡度方向的重力分力約為 $mgG$。上坡時重力分力協助減速，下坡時則抵銷部分制動力，因此煞車減速度為：

$$a_b=g(f+G)$$

代入 $v=V/3.6$：

$$d_b=\frac{(V/3.6)^2}{2g(f+G)} =\frac{V^2}{254(f+G)}$$

其中 $g=9.81\ \text{m/s}^2$，所以 $2g(3.6)^2\approx254$。因此停車視距為：

$$\boxed{SSD=d_r+d_b=\frac{Vt}{3.6}+\frac{V^2}{254(f+G)}}$$

平坡時 $G=0$，公式簡化為：

$$\boxed{SSD=\frac{Vt}{3.6}+\frac{V^2}{254f}}$$

解題技巧與常見陷阱

• 車速使用 km/h 時，反應距離要除以 $3.6$；煞車距離公式中的常數 $254$ 已包含單位換算。
• 上坡取 $G>0$，停車視距較短；下坡取 $G<0$，停車視距較長。下坡時須注意 $f+G$ 為有效制動能力。
• 車速加倍時，反應距離加倍，但煞車距離約增為四倍，因此車速對停車視距的影響很大。
• 若題目另給反應時間、摩擦係數或坡度，應代入題目條件；未提供數值時，寫出一般式即可。

（二）流率、PHF15、30HV 與 K factor

核心觀念

這些指標分別描述短時間內的車流強度、尖峰小時內的流量集中程度、設計用小時交通量，以及設計小時交通量占日交通量的比例。它們可以相互換算或解釋，但各自代表的時間尺度與用途不同。

名詞說明

1. 流率（flow rate）

流率是某一短時間觀測到的車輛數，換算為每小時的通過量，常以輛／小時表示。若在 $\Delta t$ 秒內觀測到 $N$ 輛車，則：

$$q=\frac{3600N}{\Delta t}$$

流率是短時間的等效小時流量，與實際整小時交通量不同。例如 15 分鐘通過 300 輛車，換算流率為 $300\times4=1{,}200$ 輛／小時。

2. PHF15（15 分鐘尖峰小時因子）

PHF15 用來衡量尖峰小時內車流是否平均分布。令尖峰小時交通量為 $V_h$，該小時內最大 15 分鐘交通量為 $V_{15,\max}$，則：