109 專技高考高等考試 交通工程技師 運輸規劃 考古題詳解

核心觀念

運輸系統管理（Transportation System Management, TSM）是以有效運用、改善現有運輸系統為核心的短期管理策略。它通常透過低成本、可較快執行的交通工程、營運及管理措施，改善道路與大眾運輸的效率、容量、安全及服務水準，延緩或降低興建大型新運輸設施的需求。

TSM 著重於「既有系統如何用得更有效」，涵蓋道路、路口、停車、交通控制及公車營運等措施；它不等於單純興建道路或捷運，也不只處理道路交通。

解題方法

定義題可從目的、對象及手段作答：目的在改善運輸服務；對象是既有運輸設施與營運；手段是短期、相對低成本的管理或工程措施。

（二）Transportation Demand Management（TDM）與 TSM 有何不同？

核心觀念

運輸需求管理（Transportation Demand Management, TDM）與 TSM 都是改善運輸問題的管理策略，但切入點不同：

簡言之，TSM 著重「改善系統怎麼運作」；TDM 著重「管理旅客何時出發、搭什麼、是否出行」。兩者在實務上可以互相配合，例如改善公車服務屬於 TSM，同時以停車費率引導通勤者轉搭公車則屬於 TDM。

解題方法

作答時應比較管理對象與政策工具，避免將「改善公車」與「鼓勵民眾改搭公車」混為一談：前者主要是 TSM，後者主要是 TDM。

（三）TSM 常使用的策略方法有哪些？

核心觀念

TSM 策略可依管理對象分類，考場上列出措施並說明用途，即能呈現完整性：

1. 道路與路口改善：路口渠化、車道配置調整、單行道、轉向限制、瓶頸路段改善，提升道路空間使用效率。
2. 交通控制與資訊管理：號誌時制及連鎖控制、交通監測、即時資訊與事故管理，改善車流運作並減少延滯。
3. 大眾運輸營運改善：公車專用道或優先號誌、班次與路線調整、轉乘設施改善，提高公車的速度、可靠度與吸引力。
4. 停車與路邊管理：停車位配置、路邊停車管制、裝卸貨管理及違規取締，降低道路空間遭占用及車流受阻。
5. 行人與自行車設施改善：改善人行道、行人穿越設施及自行車動線，提升安全並完善短程運輸接駁。
6. 運輸營運及管理協調：調整公車與道路交通的營運方式，建立事故、施工及特殊活動的交通管理方案。

解題技巧

核心觀念

本題使用平均成長因素法，依各起點旅次發生量與終點旅次吸引量的成長率，調整目前的區間旅次分布。計算公式為：

其中，$\frac{P_i^{f}}{P_i^{0}}$ 為起點 $i$ 的發生量成長率，$\frac{A_j^{f}}{A_j^{0}}$ 為終點 $j$ 的吸引量成長率。計算後檢查各區旅次合計與預測值的誤差；本題容許誤差為 $5\%$。

解題方法與計算

先計算各區發生量與吸引量的成長率：

依公式逐格調整。例如：

其餘區間同樣計算，得到：

核心觀念

本題考查運輸需求對大眾運輸服務水準的反應，以及如何用運輸模式比較政策效果。候選人 A 改變的是服務水準：提高速率、增加班次密度；候選人 B 改變的是貨幣成本：降低票價。兩類政策都可能提高大眾運輸吸引力，但效果大小須依旅客對旅行時間、等候時間、班距與票價的敏感程度，以及運具間的替代關係估計，不能只憑直覺判定。

適合採用分群運具選擇模式（disaggregate mode choice model），常用形式為多項羅吉特模式（Multinomial Logit, MNL）。模式以個人或家戶的運具選擇為分析單位，可將票價、車內時間、等候時間、步行接駁時間、班次等服務屬性納入效用函數，估計各運具的選擇機率。相較只看總運量的總體模式，分群模式較能反映不同旅客與不同政策屬性的反應。

大眾運輸的廣義旅行成本可概念化表示為：

其中 $F$ 為票價，$t$ 為各種時間，$\alpha,\beta,\gamma,\delta$ 為旅客對時間及金錢成本的敏感係數。提高速率會降低車內時間；提高班次密度通常會縮短平均等候時間；降低票價則會降低貨幣成本。模式比較的是政策改變後各運具的選擇機率與運量變化。

解題方法

先建立各運具的效用函數，例如：

其中 $n$ 表示旅客，$i$ 表示運具；$ASC_i$ 為運具特定常數，$T_{ni}$ 為車內旅行時間，$W_{ni}$ 為等候時間，$F_{ni}$ 為票價，$\mathbf{X}_{ni}$ 可包含步行接駁時間、轉乘次數、所得、旅次目的等變數，$\varepsilon_{ni}$ 為未觀察因素。MNL 模式下，旅客選擇運具 $i$ 的機率為：

其中 $V_{ni}$ 是可觀察效用部分。將估計出的選擇機率乘上相應旅次量，可推估各運具運量。

接著建立政策情境並比較：

• 基準情境：使用現況速率、班次、票價等服務資料，估計各運具選擇機率與運量。
• 候選人 A 情境：調整大眾運輸車內時間與等候時間，反映速率提升及班次加密，再估計選擇機率與運量。
• 候選人 B 情境：調整大眾運輸票價，再估計選擇機率與運量。
• 政策效果比較：比較各情境的大眾運輸新增旅次、私人運具減少旅次，以及汽機車旅次轉移幅度。若目標是降低空氣污染，還要將運具轉移結果換算為車公里與排放量，不能僅以大眾運輸乘客增加作為成效。

因此，模型可回答哪項政策帶來較大的大眾運輸使用增幅，也可檢視新增乘客是否來自汽機車，而非原本步行、騎自行車或既有大眾運輸旅客。實際政策成效仍取決於政策幅度、地區條件與估計參數；題目未提供這些資料，故不能直接判定 A 或 B 的效果較大。

核心觀念

交通量分派是運輸規劃「四階段需求預測」的最後一階段。它將前一階段得到的各起迄區交通需求，依照路網、路段旅行成本與旅運者的路徑選擇行為，分配到各路段或路徑上，推估各路段的交通量。

簡言之，起迄需求回答「要從哪裡到哪裡、多少人或車出行」；交通量分派回答「這些出行會走哪些路線，並形成多少路段交通量」。分派的需求可包含私人運具或大眾運輸，實務上通常依運具分別處理。

解題方法：交通量分派的步驟

依「需求資料 → 路網與成本 → 路徑選擇 → 路段流量」的順序作答，可完整呈現分派程序：

1. 取得起迄需求矩陣 以運具分配後的起迄矩陣為輸入，矩陣元素 $T_{ij}$ 表示分析期間內由起點區 $i$ 前往迄點區 $j$ 的旅次量。

2. 建立並編碼路網 將道路或大眾運輸系統表示為節點與路段，設定路段長度、容量、速限、方向、轉向限制及其他影響通行的條件，並將起迄區連接至路網。

3. 設定路段阻抗或旅行成本 為每一條路段設定旅行時間、費用或綜合阻抗。若路段旅行時間會隨流量變化，可用流量—旅行時間函數表示，例如 BPR 函數：

$t_a=t_a^0\left[1+\alpha\left(\frac{x_a}{c_a}\right)^\beta\right]$

其中，$t_a$ 為路段 $a$ 的旅行時間，$t_a^0$ 為自由流旅行時間，$x_a$ 為路段流量，$c_a$ 為路段容量；$\alpha$、$\beta$ 為校估參數。

4. 搜尋起迄間可行路徑並計算成本 對各起迄組合找出一條或多條可行路徑，計算其旅行時間、費用或廣義成本。廣義成本可將時間、金錢費用等因素轉換成可比較的阻抗。

5. 依路徑選擇原則分派起迄需求 依採用的分派模型，把 $T_{ij}$ 分配至起迄間的路徑。常見方法包括全有全無分派、容量限制分派、使用者均衡分派及隨機使用者均衡分派。

6. 加總路徑流量，求得路段流量 若路徑 $k$ 經過路段 $a$，以 $\delta_{ak}=1$ 表示；否則 $\delta_{ak}=0$。路段流量為：