109 專技高考高等考試 交通工程技師 交通工程與設計 考古題詳解
第 一 題25 分
標線與行車安全息息相關,請回答下列標線相關問題:
(一) 依據我國交通工程規範,請問標線設置之基本要求為何?
(二) 隨材質及施作方式不同,目前市面上可見的標線型式大致可分成五種,請分別說明這五種標線型式的特性及應用範圍。
(三) 請問標線添加玻璃珠的目的為何?玻璃珠添加的方式大致有兩種,請分別說明兩者的優缺點。
(四) 標線抗滑能力攸關行車安全,尤其是雨天,請問目前交通工程規範係以何種試驗量測標線抗滑係數?其規範值為何?另考量機車行車安全,交通部公路總局推動試辦提升標線抗滑係數規範值,請問其建議提升之規範值又為何?
(五) 請依據《道路交通標誌標線號誌設置規則》之規定,說明並圖示「調撥車道線」之設置要領及使用方式。
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核心觀念與解題方法
本題考查標線設置原則、常見材料與施工方式、玻璃珠反光原理、抗滑性能檢測,以及調撥車道線的法規規定。作答時,先掌握「標線須讓用路人看得清楚、看得懂,且能安全遵行」的設置原則,再依材料與施工方式比較標線的性能,最後依《道路交通標誌標線號誌設置規則》第158條說明調撥車道線。
以下法規及規範內容以命題當年(民國109年)為準。
(一)標線設置的基本要求
依交通工程規範,標線設置應符合下列四項基本要求:
- 需要性:應依交通管理或安全上的實際需要設置,避免不必要的標線造成資訊混亂。
- 醒目性:標線須與路面形成足夠對比,並具適當的夜間視認性,使駕駛人能及時察覺。
- 易讀性:線條、圖形、標字的配置與形狀應清楚易辨,使使用者能正確理解其管制或指示意義。
- 一致性:相同功能的標線,其顏色、形式及使用方式應一致,避免用路人誤判。
**解題技巧:**以「需要、醒目、易讀、一致」作為記憶順序;答題時每項都要連結到實際的交通安全或辨識功能。
(二)五種常見標線型式及應用範圍
常見型式可依材料、施作方式與完成形態整理如下:
| 型式 | 特性 | 典型應用 |
|---|---|---|
| 常溫型標線 | 塗料不需加熱,以噴塗或刷塗方式施工;施工快速、成本較低,但膜厚較薄,耐磨耗性通常較弱。 | 交通量較低路段、停車場、短期或臨時標線,以及局部補線。 |
| 熱處理聚酯標線(熱拌標線) | 粉末狀材料加熱熔融後施作,冷卻後迅速硬化;可預拌玻璃珠,具有較佳的耐磨耗性及耐久性。 | 一般道路常設標線,如車道線、邊線、行人穿越道線及路面標字。 |
| 雙組份反應型標線 | 兩種材料混合後以化學反應固化,膜層較厚、耐磨耗性佳;施工時須控制混合比例與固化條件。 | 交通量大、磨耗較嚴重或需要較長使用年限的路段。 |
| 環氧樹脂砂漿標線 | 以樹脂黏結砂粒或骨材,標線表面可形成較粗糙的防滑質地;施工與材料成本較高。 | 易滑路段、需要提高抗滑性能的位置,或特殊交通環境。 |
| 成型標線 | 先製成片材或圖案,再黏貼或加熱固定於路面;圖案製作方便、施工快速,但須注意黏著、耐久及表面抗滑性能。 | 路面標字、箭頭、圖案、小面積標線,以及施工維持交通時的暫時性標線。 |
**解題技巧:**比較各型式時,至少交代施工方式、耐久或抗滑特性,以及適用場合。不要只列材料名稱;要說明「為什麼適合該處」。
(三)玻璃珠的目的與添加方式
1. 添加目的
玻璃珠具有回歸反射作用。夜間車燈照射標線時,玻璃珠可將光線反射回駕駛人視線附近,提升標線夜間辨識度,讓駕駛人較容易判讀車道線、邊線及其他標線。
2. 兩種添加方式
內混(預拌):施工前將玻璃珠混入標線材料。
第 二 題20 分
道路護欄型式相當多元,我國交通工程規範也明列一些參考,請回答下列問題:
(一) 請說明道路中央護欄型式選擇考量的主要因素為何?
(二) 中央護欄原則上為連續佈設,請問在那些考量下會設置迴車道開口?並請說明迴車道開口的基本考量及佈設原則?
(三) 中央護欄上常設置有防眩設施,請說明防眩設施有哪三種類型?各類型之優點為何?
(四) 請說明防眩設施之設計原則為何?
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核心觀念與法規基準
本題考查中央護欄的安全功能與型式選擇、緊急迴車開口的必要性,以及防眩設施的分類與設計。中央護欄主要用來分隔對向車流,降低車輛穿越分隔帶、進入對向車道而造成事故的風險;防眩設施則用來減少夜間對向車燈對駕駛視覺的干擾。
以下以命題當年(民國 109 年)交通工程規範為準。
(一)中央護欄型式選擇的主要因素
選型應同時考量道路條件、交通狀況、護欄性能與施工維護條件,主要因素如下:
- 中央分隔帶的寬度與形狀:分隔帶寬度會影響護欄可用空間及可採用的型式;若分隔帶為窪狀、設有植栽或有排水需求,也須納入考量。
- 交通量與車輛組成:交通量愈大,車輛偏離後侵入對向車道的暴露風險愈高;大型車比例亦影響所需的防護能力。
- 道路設計速率及車輛撞擊條件:須選擇能符合預期撞擊條件、具有適當導正或攔阻能力的型式。
- 事故風險與周邊危害:考量車輛穿越中央分隔帶後可能造成的後果,以及是否有固定障礙物、橋梁或其他需特別防護的設施。
- 護欄變形空間與路側條件:半剛性護欄受撞後會產生變形,須有足夠空間;可用空間受限時,應考量變形量較小的型式。
- 排水、景觀、施工及維護:型式須配合中央分隔帶排水、周邊景觀、施工可行性及後續養護需求。
解題方法:可用「道路幾何與交通—防護需求—現場限制」三個面向作答。避免只列出護欄材料或外觀,並說明選型最後仍須以其防護功能及現地條件為依據。
(二)中央護欄迴車道開口
1. 設置考量
中央護欄原則上連續設置,以維持分向及防止任意穿越的功能。為下列特殊需求,可考慮設置迴車道開口:
- 重大養護或施工期間的交通管制。
- 交通事故發生時的緊急處理與車流調度。
- 救護車、警車等緊急車輛迴轉或通行。
- 長橋、隧道等路段的兩端,作為緊急應變及維護需求使用。
- 相鄰交流道距離過長,路段缺乏可供迴轉或調度的設施時。
2. 基本考量與佈設原則
- 以必要性為前提:開口會中斷中央護欄的連續防護功能,應限於特殊管理、養護或緊急需求,不宜為便利一般車輛而任意增設。
- 間距與位置:依民國 109 年交通工程規範,中央護欄可考慮於路段間隔 2 至 4 公里,或於長橋、隧道兩端設置迴車道。
- 開口尺度:須依供迴轉車輛的尺寸、操作需求及現場條件設計,使車輛能安全迴轉,並避免影響主線車流。
- 安全管制:開口應配合交通管制與警示設施,防止一般車輛任意穿越,並兼顧視距及進出安全。
第 三 題25 分
一個十字路口轉向交通量調查之初步計算結果如下,請回答下列問題:
(一) 試計算尖峰小時流量、各行向的尖峰流量及尖峰小時係數。
(二) 請參照下圖繪製該路口晨峰轉向交通量圖。
(三) 假設該路口上、下午轉向特性類似,號誌時制為普通二時相,無左轉專用車道,請檢視計算所得晨峰路口轉向資料,評析該路口轉向特性。
(四) 本路口目前車流量不大,若轉向特性維持不變,而交通量變成現況的五倍,則可能有壅塞的可能。若然,請研提可避免特定行向車流壅塞的可能改善措施。
(此題原卷文字擷取不全,請參考原卷)
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核心觀念與公式
本題考查轉向交通量調查的尖峰小時判定、各轉向流量計算、尖峰小時係數(PHF),以及二時相號誌下左轉車流與對向直行車流的衝突分析。
以連續四個 15 分鐘為一個小時,尖峰小時流量為:
尖峰小時係數為:
其中, 是該尖峰小時內流量最大的 15 分鐘流量。各轉向亦可分別用同一公式計算其 PHF。題表單位為 PCU,因此以下流量均以 PCU 計。
(一)尖峰小時流量、各轉向流量及 PHF
先將每一時段 12 個轉向的流量加總:
| 時段 | 15 分鐘總流量(PCU) |
|---|---|
| 07:00–07:15 | 197 |
| 07:15–07:30 | 264 |
| 07:30–07:45 | 444 |
| 07:45–08:00 | 327 |
| 08:00–08:15 | 325 |
| 08:15–08:30 | 253 |
| 08:30–08:45 | 236 |
| 08:45–09:00 | 278 |
逐一加總連續四個時段:
| 連續一小時 | 總流量(PCU) |
|---|---|
| 07:00–08:00 | 1,232 |
| 07:15–08:15 | 1,360 |
| 07:30–08:30 | 1,349 |
| 07:45–08:45 | 1,141 |
| 08:00–09:00 | 1,092 |
因此尖峰小時為 07:15–08:15,尖峰小時流量為 1,360 PCU/h。該小時內最大的 15 分鐘流量為 444 PCU,故全路口 PHF 為:
以下列出尖峰小時內各轉向流量、最大 15 分鐘流量、等值尖峰流率及 PHF。等值尖峰流率為該轉向最大 15 分鐘流量乘以 4。
| 進口道 | 轉向 | 尖峰小時流量(PCU/h) | 最大 15 分鐘流量(PCU) | 等值尖峰流率(PCU/h) | PHF |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 左轉 | 36 | 11 | 44 | 0.818 |
| 1 | 直行 | 295 | 112 | 448 | 0.658 |
| 1 | 右轉 | 39 | 16 | 64 | 0.609 |
| 2 | 左轉 | 125 | 43 | 172 | 0.727 |
| 2 | 直行 | 288 | 96 | 384 | 0.750 |
| 2 | 右轉 | 4 | 3 | 12 | 0.333 |
| 3 | 左轉 | 48 | 19 | 76 | 0.632 |
| 3 | 直行 | 231 | 69 | 276 | 0.837 |
| 3 | 右轉 | 84 | 23 | 92 | 0.913 |
| 4 | 左轉 | 33 | 10 | 40 | 0.825 |
| 4 | 直行 | 121 | 40 | 160 | 0.756 |
| 4 | 右轉 | 56 | 21 | 84 | 0.667 |
以進口道 2 左轉為例,尖峰小時流量為 PCU/h,該小時最大 15 分鐘流量為 43 PCU,因此:
(二)晨峰轉向交通量圖
依圖中北向箭頭,進口道編號與方向對應如下:1 為東側進口、車流向西;2 為南側進口、車流向北;3 為西側進口、車流向東;4 為北側進口、車流向南。以尖峰小時流量繪製時,各進口道轉向量如下:
第 四 題10 分
「基本狀況」是進行公路容量分析時的重要預設前提。請說明「基本狀況」的意義,並說明一般認知高速公路的「基本狀況」為何?
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核心觀念
「基本狀況」是容量分析所設定的一組理想且標準化的道路、交通與環境條件。公路容量及服務水準分析通常先以這些條件建立基準,再依實際道路幾何、車種組成、天候及交通運轉狀況等因素,修正或評估實際的容量與服務表現。
它不是指某一天或某一時段的「平常交通狀況」,而是供分析使用的共同比較基準。基本狀況假設愈接近理想,分析所得的基準容量愈能反映道路在良好條件下可提供的運輸能力。
解題方法
作答時先說明基本狀況的用途,再分別從道路幾何、交通組成、駕駛人與環境條件說明高速公路的典型假設。高速公路基本路段的基本狀況可整理如下:
- 道路幾何條件良好:路段平直、平坦,車道及路肩寬度符合容量分析所採用的標準,且沒有顯著的視距或側向淨距限制。
- 交通組成單純:車流以小客車為基準,不受大客車、貨車等大型車種造成的運轉影響;若實際車流含大型車,分析時須考慮其影響。
- 駕駛人熟悉道路:駕駛人了解道路與交通狀況,能正常操作車輛並遵循交通規則。
第 五 題20 分
道路或其周邊地區,因工程施工或其他活動會影響道路交通時,應以適當之交通工程,維持道路施工或活動期間之交通秩序與交通安全。
請說明交通管制區通常分成哪五個區段,並說明這些區段的設置目的及原則。
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核心觀念
本題考查施工或其他活動影響道路交通時,如何以交通管制設施將施工影響範圍分區,讓用路人能依序「提早察覺、平順改道、安全通過、回復原車道」,並兼顧施工人員安全及交通順暢。
依民國 109 年的交通工程規範與相關施工交通管制原則,交通管制區通常分為五個區段:前置警示區段、前漸變區段、緩衝區段、工作區段、後漸變區段。五個區段是一般配置架構;實際設置仍應依施工性質、道路型態及現場交通條件調整,並非每項工程都必須具備全部區段。
解題方法
依車流行進方向,由施工區上游往下游排列五個區段,逐一說明其功能與設置原則。作答時須區分兩種漸變區的作用:前漸變區引導車流離開原車道;後漸變區引導車流回到正常車道。
五個區段及設置目的、原則
一、前置警示區段
**目的:**在道路狀況開始改變之前,讓駕駛人提早得知前方施工或交通管制,預留時間調整速度、注意路況並準備變換車道。
**設置原則:**於適當上游位置設置施工標誌及其他警示設施,訊息應清楚、明確,並配合道路線形、行車速度及視距配置。高速公路主線的前置警示區段,常用長度約為 800 至 1,600 公尺;遇彎道、上下坡或其他特殊情形,應視需要延長。
二、前漸變區段
**目的:**當施工使車道或路肩縮減時,以漸進方式引導車輛離開正常行駛路線,進入改道後的車道,避免車流突然切入或急煞。
**設置原則:**以交通錐、拒馬、標線或其他槽化設施清楚標示漸變路徑,並提供足夠長度,使駕駛人有時間完成變換車道。長度應依道路速限、封閉寬度及現場條件決定;若須連續封閉多個車道,應分次引導車流合併,並在漸變區後保留緩衝空間。
三、緩衝區段
**目的:**提供車輛與工作區之間的安全空間。當駕駛人未及時注意警示,或車輛偏離預定行駛路線時,緩衝區可作為煞車、停止或修正方向的空間,減少車輛衝入工作區的風險。
**設置原則:**應以明顯設施標示,並保持淨空;不得停放器具、車輛、材料,也不得讓人員滯留。緩衝區長度應依施工路段速限及相關規範決定;