115 高普考高考三級 交通技術 交通工程 考古題詳解

核心觀念

本題考查兩種交通資料蒐集方式的原理與適用範圍：

1. 無人機結合人工智慧影像物件追蹤：由空中影像辨識車輛，持續追蹤各車輛在路口內的移動，再依行駛方向統計轉向量、建立車流軌跡。
2. 智慧型 eTag 偵測：利用車輛 eTag 與道路偵測設備的通訊紀錄，取得車輛通過特定偵測點的時間與位置，再據以分析通過量、行程時間或起訖點關係。

兩者核心差異在於：無人機影像記錄的是特定範圍內、連續可視的車輛位置變化；eTag 記錄的是特定偵測點上的電子標籤讀取事件。

解題方法：無人機影像分析流程

1. 規劃拍攝與設定範圍

先選定欲調查的路口及涵蓋範圍，安排無人機飛行高度、攝影角度、拍攝時間與影像解析度，使各進口道、停止線及路口出口均落在畫面內。調查時應保持攝影機位置穩定，並記錄拍攝時間，以便後續將影像時間與交通管制時制或其他資料對照。

2. 影像辨識與物件追蹤

將影片輸入物件偵測模型，逐影格辨識車輛及其位置；再以物件追蹤演算法為各車輛維持唯一識別碼，使同一車輛能在連續影格中被辨識為同一個物件。常見分析類別包括小客車、機車、公車、貨車及自行車。

辨識結果通常可表示為每輛車在各影格中的位置座標與時間，例如車輛 $i$ 的位置為 $(x_i(t),y_i(t))$。透過攝影機校正與座標轉換，可將影像座標換算為路面座標，進一步估計車輛速度、行進方向及行駛路徑。

3. 設定計數線與轉向分類

在各進口道停止線附近設定虛擬計數線，並在各出口道設定對應區域。當追蹤中的車輛依序通過進口計數線、穿越路口並進入某一出口區域，即可依其進入與離開的方向分類為左轉、直行或右轉。

若分析期間為 $T$，轉向別 $m$ 的交通量可寫為：

$$q_m=\frac{N_m}{T}$$

其中 $N_m$ 為期間內判定為轉向別 $m$ 的車輛數。若 $T$ 以小時計，則 $q_m$ 的單位為輛／小時；調查結果亦可按固定時間間隔彙整，例如每 15 分鐘統計一次。

4. 建立車流軌跡與交通指標

依每輛車連續的位置與時間紀錄，可繪製路口內的行駛軌跡，分析車輛進入路口的位置、行駛路徑、轉向行為、排隊位置及不同車流間的交織或衝突情形。若位置資料經校正為實際距離，可估算平均速度：

$$v_i=\frac{\text{車輛行駛距離}}{\text{行駛時間}}$$

軌跡資料也可用於辨識停等、變換車道、違規行駛、行人與車輛交互影響等行為；搭配號誌時制與路口幾何資料，能進一步評估路口運作狀況。

5. 校核與品質控制

應抽查原始影片及自動辨識結果，確認車種分類、轉向判定與計數是否合理，並處理漏偵、重複追蹤、短暫遮蔽後識別碼跳換等問題。機車密集、車輛互相遮蔽、夜間或逆光、雨霧與無人機晃動，都可能降低辨識及追蹤品質。

無人機影像與智慧型 eTag 資料特性比較

核心觀念

本題考查的是左轉號誌時相的適用條件，以及安全改善與路口容量、延滯之間的取捨。允許左轉時相（Permissive Left-Turn）下，左轉車須讓行對向直行車與可能衝突的行人，利用可接受間隙左轉；保護左轉時相（Protected Left-Turn）則給予左轉專用綠箭頭，並以號誌隔離衝突車流與行人。

是否改採保護左轉，不宜只看左轉車量。實務上應綜合左轉量與對向直行量、事故紀錄、對向車速與視距、穿越車道數、行人衝突，以及允許左轉的排隊與延滯情形判斷。各地設計手冊的數值門檻並不完全相同；題目未指定適用的地方手冊或基準，因此應以交通工程調查與工程判斷說明，不宜把單一數值當成普遍法定標準。

解題方法

先判斷允許左轉的衝突是否已超出駕駛可安全接受的程度，再分析保護時相會如何改變時相配置及綠燈時間分配。答案須同時交代「何時應改善安全」與「改善後誰獲得、誰付出容量與延滯代價」。

一、應考慮改採保護左轉的條件

1. 左轉量與對向車流量均高 左轉量大時，左轉車較難等待適當間隙；對向直行量大時，可用間隙減少。兩者同時偏高，會使允許左轉的服務率下降，左轉排隊與等待延滯增加，也容易誘發搶越間隙的行為。可用尖峰時段左轉量及對向直行量作為判斷資料，並比較不同方向與時段的流量組合。

2. 左轉相關事故反覆發生 若路口持續發生左轉車與對向直行車碰撞、左轉車與行人衝突等可由時相分離改善的事故，應檢討設置保護左轉。調查須確認事故發生的位置、方向、型態及改善關聯，不能只以全路口事故總數判斷。

3. 視距、速度或幾何條件不利 例如對向車速高、遮蔽物妨礙辨識來車、左轉須穿越多個對向車道，或路口寬大而不易判斷車輛間隙。這些條件會提高駕駛判斷間隙的困難與風險，即使事故數尚未累積，也可作為安全改善的理由。

4. 左轉等待與排隊已造成運作問題 左轉車長時間等候可能導致排隊溢出至上游路口、阻塞直行車道，或增加駕駛冒險左轉的情形。此時須評估是否以保護左轉提供穩定服務，以及是否有專用左轉車道容納受服務車流。

5. 事故與交通量應按方向及尖峰時段分析 是否採用全時段保護，或只在特定尖峰時段提供保護，應依各方向的交通量與事故特性決定。

核心觀念

本題考查兩個相連的設計原則：人行道須保留連續、無障礙的通行空間；路口轉角則透過人行道外擴縮小轉角半徑，降低行人與轉彎車輛的衝突風險。

依《市區道路及附屬工程設計規範》第 6.1 節，人行道淨寬是「人行道總寬扣除公共設施後，可供行人通行的連續淨空間」。規範以淨寬 $2.5$ 公尺以上為宜，一般情況不得小於 $1.5$ 公尺；局部路段受限時，不得小於 $0.9$ 公尺。以下依命題當年（民國 115 年）法規與設計規範作答。

解題方法

（一）淨寬的定義與不得占用的設施

可用下式掌握淨寬概念：

$$\text{人行道淨寬} = \text{人行道總寬} - \text{公共設施占用寬度}$$

關鍵在於「連續淨空間」：從人行方向看，供行人通行的路徑須保持連續，不受固定設施阻斷或迫使行人繞行。輪椅、嬰兒車與行人會共同使用這段空間，因此設施應配置於公共設施帶，不應設在淨寬內。

實務上常見但不應占用淨寬的設施，舉例如下：

1. 路燈桿、交通標誌桿或號誌桿：設於通行動線上會形成障礙，縮減有效通行寬度。
2. 樹木、樹穴或植栽槽：樹穴可能占用地面通行空間，樹幹與枝葉也可能妨礙通行。
3. 街道家具或候車設施：如座椅、垃圾桶、公車候車亭，應配置於公共設施帶，避免阻斷人行動線。

（二）路口人行道外擴的改善效果

人行道外擴是將路角的人行道向車道方向延伸，讓行人等候位置更接近行穿線，同時縮小車輛可利用的轉角半徑。其改善效果可由行人安全與轉彎車流兩方面說明。

對行人安全的改善：

1. 縮短穿越距離與曝露時間：行人橫越車道的距離減少，在車流中的停留時間也隨之縮短。
2. 擴大路角等候空間：路口行人有較充足的位置等候、集散，較不易因空間狹窄而站入車道。

核心觀念

本題考查匝道儀控（ramp metering）如何透過限制匝道車流進入主線，維持高速公路瓶頸附近的車流穩定，以及管制造成的排隊外溢對地方聯絡道路的影響與改善方式。

車流基本關係為：

$q = k v$

其中 $q$ 為流量、$k$ 為密度、$v$ 為平均速率。高速公路主線接近容量時，密度上升，駕駛人反應與車道間交織會使車流對小幅擾動更敏感；一旦瓶頸流量超過可穩定通過的程度，便可能發生交通流崩解，車速快速下降、密度與排隊長度增加。匝道儀控的核心作法，是調節匝道進入主線的流量，使主線需求維持在瓶頸容量以下或接近穩定運作的範圍。

解題方法與作答要點

（一）運作原理與主要目標

運作原理：以號誌控制匝道放行率。 匝道入口設置號誌，依固定週期或偵測器回傳的主線流量、速率、占有率等資料，控制車輛逐車或以短車隊方式進入主線。當主線接近壅塞、速率下降或占有率偏高時，降低匝道放行率；主線狀況改善後，再提高放行率。如此可減少匝道車流集中匯入造成的干擾，讓主線瓶頸保持較穩定的流動。

主要目標：管理進入主線的需求，避免或延後交通流崩解。 儀控不是單純追求匝道排隊縮短，而是將有限的道路容量作適當分配，降低主線突然壅塞的機率，維持瓶頸附近較高且穩定的通行效率，並改善高速公路整體行車速率與可靠性。

（二）地方聯絡道路衝擊與減輕策略

可能衝擊：匝道排隊回堵至地方道路。 儀控降低放行率時，等待車輛會在匝道累積；若匝道儲車空間不足，車隊便可能回堵至匝道上游的平面道路或鄰近路口，阻礙直行及轉向車流、增加路口延滯，並影響公車、緊急車輛通行與行人安全。若排隊持續外溢至相鄰路口，還可能連帶造成號誌路口阻塞，降低地方道路網的運作效率。