112 專技高考高等考試 都市計畫技師 都市交通計畫 考古題詳解

112 年・專技高考・高等考試・都市計畫技師
試題代碼 都市交通計畫

第 一 題25 分

隨著都市發展的演進,有專家提出「15 分鐘城市(15-minute city)」的理念;也有人稱之為「20 分鐘城市」,惟其基本理念相同。但隨著新冠肺炎(COVID-19)疫情的爆發,對該城市發展理念也有所評論。

請試述何謂「15 分鐘城市」,並說明交通計畫應如何配合其城市建設。

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核心觀念

「15 分鐘城市」是以可及性為核心的都市規劃理念:居民從住家出發,以步行或自行車約 15 分鐘內,能到達日常生活所需的主要服務與設施。部分城市採用「20 分鐘城市」或其他時間門檻,基本精神相同,都是讓重要活動在生活圈內可近、可達。

常見的生活機能包括居住、工作、購物、教育、醫療、休閒及文化活動。其空間策略可歸納為:

  • 鄰近性:縮短住家與日常目的地間的距離。
  • 多元性:在生活圈內配置不同使用機能與服務。
  • 密度與集中度:讓一定人口與活動量足以支持在地設施及大眾運輸。
  • 可及性與公平性:不同年齡、所得、行動能力的居民,都能實際使用服務。

這套理念不是要求居民只能在住家附近活動,也不是用交通限制把居民留在某一區域;重點在於讓日常需求有近距離選擇,並以永續運具連結較遠距離的活動。

解題方法

本題應從「城市空間如何配置日常活動」切入,再說明交通計畫如何支援這種配置。作答宜依序處理:

  1. 界定 15 分鐘城市及其生活機能。
  2. 說明交通計畫的任務:讓短程移動安全便利,並串聯較長程移動。
  3. 補充疫情帶來的啟示與評論,指出近距離生活的韌性價值,也要回應公平、自由與交通管制的疑慮。

交通計畫的配合方式

一、以步行與自行車作為短程移動骨幹

拓寬並連續化人行空間,改善路口穿越、無障礙設施、遮蔭、照明與街道安全;建立連續自行車路網、停車設施及與公共運輸的接駁。規劃時應以實際步行或騎乘時間評估,而非只以直線距離或行政區界線判斷。

二、以土地使用及交通整合縮短旅次

交通計畫須與都市計畫、住宅及公共設施配置協調,使住宅、商業、學校、醫療、綠地與休閒設施在生活圈內適度混合。藉由多中心、鄰里中心及公共設施均衡配置,減少居民為基本需求長距離跨區移動。

三、以公共運輸支援跨生活圈活動

15 分鐘生活圈不代表所有工作或活動都能在家附近完成。應以公車、捷運、鐵路等大眾運輸連接各生活圈、就業中心及區域級服務設施,並改善步行、自行車至站點的接駁,提升班次、轉乘便利及資訊服務。對低密度或外圍地區,可搭配需求反應式運輸、接駁服務等補足服務缺口。

四、重新分配道路空間並管理汽機車交通

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第 二 題25 分

請說明如何進行都市道路容量與服務水準分析。

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核心觀念

都市道路容量與服務水準分析,是依道路設施型態及現況條件,評估道路可提供的最大交通流率,以及實際交通需求下的運轉品質。容量是道路在特定道路、交通及管制條件下,每小時可通過的最大車流率;服務水準則以 A 至 F 級表示交通運轉狀況,A 級最佳,F 級代表壅塞或需求超過可服務能力。

都市道路分析不能只看全路段的交通量,也要分清楚路段與號誌化路口:路段常以平均行駛速率相對於自由流速率或速限的比例判定服務水準;路口則常以控制延滯判定服務水準,並以車道群容量與交通量的比值檢視飽和程度。分析方法應依命題當年適用的臺灣公路容量手冊,並依設施型態選用相應指標。

基本關係式如下:

V=QT,D=QVV=\frac{Q}{T}, \qquad D=\frac{Q}{V}

其中 QQ 為交通量、VV 為平均速率、DD 為交通密度、TT 為觀測時間。若要把交通量換算為尖峰小時流率,常用尖峰小時係數:

PHF=V尖峰小時4V尖峰 15 分鐘PHF=\frac{V_{\text{尖峰小時}}}{4V_{\text{尖峰 15 分鐘}}}

PHFPHF 越低,表示尖峰小時內交通量越集中,設計分析時越不能只用小時總量平均看待。

解題方法與分析程序

本題屬申論題,重點是交代從資料蒐集、設施分類、流量與容量分析,到服務水準判定及改善建議的完整流程。

一、界定分析範圍與設施型態

先確認分析目的、範圍與年期,例如既有道路營運評估、都市計畫道路規劃或開發案交通衝擊分析;再將道路系統拆分為適當分析單元,包括道路路段、號誌化路口及重要轉向車道群。

並調查道路屬性,如道路功能、車道數與寬度、路側停車、路邊活動、出入口、坡度、速限、號誌控制方式、號誌時制及公車停靠等。道路幾何與路側干擾會影響有效容量,路口號誌則會限制車流通過能力。

二、蒐集並整理交通資料

蒐集代表性日的交通量與尖峰時段資料,並按方向、車種、轉向及車道分類;同時調查行駛速率、旅行時間、路口延滯、排隊長度、號誌週期與綠燈時間等。必要時觀察不同時段及平假日,避免只以單一時段代表整體狀況。

資料應換算為適合分析的流率。若以尖峰 15 分鐘交通量推估尖峰小時需求,可用:

V設計流率=V尖峰小時PHFV_{\text{設計流率}}=\frac{V_{\text{尖峰小時}}}{PHF}

車種組成差異明顯時,依容量手冊將車流換算為小客車當量,並依車道、方向或車道群分配流率。

三、分析路段容量與服務水準

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第 三 題25 分

都會城市為爭取捷運建設,例如興建 MRT(Mass Rapid Transit)系統或 LRT(Light Rail Transit)系統,因而需於興建前進行該建設之效益評估。

請舉例並列點說明捷運建設效益評估的項目與內容。

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核心觀念

捷運建設效益評估,是比較「興建捷運」與「不興建捷運」或其他替代方案,在一定評估期間內對交通、經濟、社會、環境及都市發展造成的增量影響。評估不能只計算票箱收入,也須納入使用者、未使用者及整體社會所獲得的效益,並與建設、營運及維護成本一併衡量。

捷運效益常分為:

  • 可貨幣化效益:可用金額估算,例如旅行時間節省、車輛營運成本降低。
  • 難以貨幣化或非貨幣效益:例如可及性提升、空氣品質改善、都市景觀與公共空間品質提升;宜採量化指標或質性說明補充。
  • 財務效益與經濟效益:財務評估關注政府或營運機構的收支;經濟評估則從整體社會觀點衡量資源成本與社會效益。兩者的範圍不同,不可把票收直接等同於社會總效益。

常用的經濟效益評估指標包括益本比、淨現值及經濟內部報酬率:

B/C=∑t=0nBt(1+r)t∑t=0nCt(1+r)tB/C=\frac{\sum_{t=0}^{n}\frac{B_t}{(1+r)^t}} {\sum_{t=0}^{n}\frac{C_t}{(1+r)^t}} NPV=∑t=0nBt−Ct(1+r)tNPV=\sum_{t=0}^{n}\frac{B_t-C_t}{(1+r)^t}

其中,BtB_t 為第 tt 年效益,CtC_t 為第 tt 年成本,rr 為折現率,nn 為評估年期。經濟內部報酬率(EIRR)則為使 NPV=0NPV=0 的折現率。這些指標應搭配方案比較與敏感度分析解讀,不宜脫離假設條件單獨判斷。

解題方法

本題要求「舉例並列點說明」效益評估項目與內容,適合依效益的受益對象與影響面向分類。作答時,先列出交通運輸效益,再補充經濟、都市發展、環境、社會與安全效益;每一類都要說明如何產生效益,並舉出可衡量的指標。最後指出效益須與成本、基準情境及替代方案比較,才能判斷捷運建設是否值得推動。

捷運建設效益評估項目與內容

一、交通運輸效率與服務效益

  • 旅行時間節省:捷運具有專用路權,受道路壅塞影響較小,可縮短通勤、就學及商務旅次的旅行時間。可依旅次目的、時段及使用者時間價值估算時間效益。
  • 運輸容量與可靠度提升:捷運能以較高運量輸送大量旅客,並提升班距穩定性與準點性。可評估尖峰小時運量、班距、準點率、旅客候車時間及車廂擁擠程度。
  • 可及性與轉乘便利改善:車站及轉乘設施使旅客較容易抵達工作、教育、醫療與商業活動據點。可觀察一定時間內可抵達的就業或服務機會數,以及轉乘時間、步行距離與接駁便利性。
  • 運具轉移與道路壅塞減輕:部分旅客由私人運具轉搭捷運,可減少道路車流與尖峰壅塞。應以運具分配推估比較建設前後的旅次量、道路交通量、車速及延滯時間。
  • 私人運具營運成本節省:道路車流減少時,部分汽車及機車旅次可改搭捷運,降低燃料、輪胎、維修等車輛使用成本。評估時須依實際運具轉移量與行駛里程估算。

二、經濟效益

  • 使用者效益:包括旅行時間節省、旅行成本降低、服務品質與可靠度提升。對既有大眾運輸使用者,捷運也可能帶來更快或更穩定的服務。
  • 營運收入與財務效益:包括票箱收入及附屬事業收入,並與營運、維護及更新成本比較,用以檢視營運機構的財務需求。票收屬營運財務項目,不代表整體社會效益。
  • 生產力與活動效率提升:交通可及性改善,可擴大勞動者與企業可接觸的工作、勞動力及市場範圍,降低通勤與物流時間成本。可評估就業可及性、通勤成本與區域經濟活動變化。
  • 建設與營運帶動的經濟活動:工程採購、施工及後續營運可能增加就業與相關產業活動。
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第 四 題25 分

程序性運輸需求分析的首要工作為旅次產生(trip generation)。

請舉例說明如何預測旅次產生的作業程序。

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核心觀念

程序性運輸需求分析通常依序進行旅次產生、旅次分布、運具選擇與旅次指派。旅次產生是估計各交通分區在特定分析時段內產生多少旅次,以及吸引多少旅次;前者稱為旅次產生量(productions),後者稱為旅次吸引量(attractions)。例如,住宅區居民外出就業、就學所形成的旅次,主要計入旅次產生;商業區因就業、購物而吸引的旅次,則主要計入旅次吸引。

本題要求說明預測旅次產生的作業程序,重點是交代「界定資料與分析範圍、建立預測關係、推估未來旅次、檢核與調整」的流程,並以具體例子示範。

解題方法與作業程序

以下以某都市尖峰小時的住宅區旅次產生量為例,說明常用的「家戶分類法」(家戶交叉分類法,cross-classification)。此法依家戶特性分組,計算各組平均旅次率,再乘上未來各組家戶數。

  1. 界定分析範圍與旅次口徑 劃定交通分區及分析年,明定預測時段與旅次定義,例如預測尖峰小時的家戶外出旅次,並確認是否計入回程、接送、步行旅次等。產生量與吸引量須採一致的旅次範圍,避免重複計算或遺漏。

  2. 蒐集基年資料 透過家戶旅次調查蒐集各家戶的旅次數,以及家戶人口、所得、汽車持有數等資料;另蒐集各分區的土地使用、就業與人口資料。調查資料須具代表性,並依抽樣率擴大推估至母體。

  3. 選擇影響變數並建立旅次率 以家戶人口數與汽車持有數將家戶分類,計算每一類家戶的平均旅次率。設第 hh 類家戶的旅次率為 rhr_h,未來該類家戶數為 HhH_h,則分區旅次產生量為:

P=∑hHhrhP=\sum_h H_h r_h

例如,某分區分為兩類家戶:2 人且無車家戶的尖峰旅次率為每戶 1.21.2 旅次;4 人且有車家戶的旅次率為每戶 3.03.0 旅次。基年調查得到這兩類家戶的旅次率,預測年則依人口、所得及汽車持有情形推估各類家戶數。

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