110 專技高考高等考試 交通工程技師 運輸工程 考古題詳解

核心觀念

本題考查鋪面管理的系統層級、管理範圍與實務發展。作答時要先界定兩個名詞，再比較它們在道路機關的決策流程中各自負責什麼，最後說明國內外應用及發展趨勢。

鋪面管理系統（Pavement Management System, PMS）是道路主管機關為有效管理道路鋪面資產，所建立的一套系統化決策程序。它結合鋪面調查資料、績效預測、工程分析與經費資料，協助機關在不同預算及策略下，安排鋪面維護、改善、重建等工作，兼顧路網整體狀況與長期成本。

鋪面養護管理系統（Pavement Maintenance Management System, PMMS）著重鋪面養護工作的規劃與執行，通常是 PMS 中偏向養護作業管理的部分。它掌握鋪面現況及養護需求，協助決定養護地點、工法、時間、優先順序及資源配置，並追蹤工作完成情形與成本。

兩者的用語在不同機關或文獻中可能略有差異；考試作答宜抓住核心區別：**PMS 以路網資產與投資決策為範圍，PMMS 以養護工作與執行管理為重點。**兩者不是互不相干的兩套系統，養護工作資料也應回饋 PMS，供後續績效預測與經費規劃使用。

解題方法

可依「定義與功能 → 決策層級 → 國內外應用 → 發展趨勢」四個部分作答。比較時，從管理對象、決策內容及時間尺度切入，能清楚呈現兩者關係。

PMS 常見的作業流程可概括為：

資料可包括鋪面種類與道路位置、交通量、路面平坦度、破損狀況、車轍、抗滑狀況、歷年養護紀錄及工程成本。系統再依道路重要性、鋪面狀況、預算限制及養護效益等因素，協助排定工作。

核心觀念

道路縱坡線形是道路中心線（或縱坡基線）沿行車方向的高程變化形狀，由直線坡段與連接相鄰坡段的豎曲線組成。坡段以縱坡度表示；相鄰縱坡度改變時，通常以拋物線豎曲線平順銜接。

縱坡度可表示為：

其中 $\Delta h$ 為高程差，$L$ 為水平距離。上坡為正、下坡為負。兩相鄰坡段的縱坡度代數差絕對值為：

豎曲線分為凸形與凹形：行車方向上坡度逐漸減小，形成路拱狀者為凸形；坡度逐漸增加、形成谷狀者為凹形。豎曲線常以 $K$ 值表示其平緩程度：

式中 $L_v$ 為豎曲線長度，$\Delta G$ 以百分點表示。$K$ 值愈大，曲線愈平緩。

解題方法

本題是縱坡線形的申論題，可依序說明「定義與組成、設計考量、規範控制」：先界定縱坡線形，再說明坡度與坡長如何影響車輛、視距、排水及土建工程，最後列出最小縱坡度、最大縱坡度、縱坡長度限制與豎曲線要求。法規數值以命題當年適用的《公路路線設計規範》為準。

幾何設計應考量的因素

1. 行車安全與視距 縱坡與坡度變化會影響駕駛人視線。凸形豎曲線受道路表面遮蔽，須確保停車視距；凹形豎曲線則應考慮夜間前照燈照射範圍，並避免曲線過短造成視距不足。

2. 行車舒適與車輛性能 坡度過大或過長會使載重車爬坡減速，降低道路容量並增加車速差；下坡則會增加制動負荷。豎曲線太短會造成行車衝擊及視覺突變，應以適當曲線長度平順連接坡段。

3. 排水與路面狀況 縱坡必須配合橫坡及側溝排水。坡度太小時，雨水不易排除，可能造成積水；低點、凹形豎曲線及路塹、橋梁、隧道路段尤其須檢核排水。

4. 地形、土方與工程經濟 縱坡線形應配合地形、地質、路基穩定及橋隧配置，兼顧挖填平衡、施工可行性與工程成本。為遷就地形而頻繁改變坡度，會使線形不順並增加土方或構造物需求。

5. 平縱線形協調與沿線限制 縱坡應與平曲線、交叉口、出入口及橋梁、隧道等設施協調，避免視覺不良、視距受阻、排水不便或車輛操作困難。冰雪地區須特別控制縱坡，以降低車輛打滑風險。

設計規範

以下規定依民國 110 年適用的《公路路線設計規範》說明。

1. 最小縱坡度

路塹、橋梁及隧道路段，考量排水時，最小縱坡度以 $0.3\%$ 為宜。設計時仍應配合路面橫坡、側溝及排水設施，確保雨水能順利排除。

2. 最大縱坡度

核心觀念

本題考軌道運輸的行車控制系統分類，以及各系統在「列車安全防護、列車運轉、全線監督與調度」上的分工與層級關係。作答時須先指出分類基準，再說明重要子系統的功能；尤其要分清楚「自動列車控制系統中的 ATS」與傳統號誌所稱的「自動列車停止裝置 ATS」，兩者名稱相同，功能與系統層級不同。

若以行車控制功能與自動化程度分類，可說明為三類：

1. 中央列車控制系統（CTC）：集中控制沿線號誌與進路。
2. 列車自動控制系統（ATC）：以安全防護為基礎，整合列車防護、操作與監督。
3. 列車自動化操作系統（ATO）：自動執行列車加速、巡航、減速及停站等操作；在完整 ATC 架構中，ATO 是 ATC 的重要子系統之一。

其中，都市捷運常以 ATC 架構說明，並由 ATP、ATO、ATS 三個子系統構成；CTC 則著重中央與沿線設備的集中控制。不同系統或教材的分類角度不盡相同，因此作答時應把分類基準交代清楚。

解題方法

可依「誰下達運轉指令、誰保障安全、誰執行駕駛、誰監督全線」四個問題，依序說明各系統及其關係：

• 中央控制與進路設定：由行控中心調度，透過 CTC 或 ATC 中的 ATS，向沿線設備下達或協調運轉要求。
• 行車安全防護：由 ATP 檢查列車速度、列車間隔、進路及相關安全條件；超過安全限速或未能依限停車時，ATP 介入制動。
• 列車自動操作：由 ATO 在 ATP 設定的安全限制內執行加減速、定點停車及相關運轉程序。
• 全線監視與調度：由 ATS 掌握列車位置、運行狀態與班距，並依營運需求調整運轉安排。

因此，ATC 的內部關係可簡要表示為：

ATP 是安全底線；ATO 的操作不得逾越 ATP 所允許的速度或移動範圍。ATS 則從全線營運角度監督列車，並與 ATP、ATO 及地面設備交換運轉資訊。整體形成「中央監督與調度—列車操作—安全防護」的協調關係。

各類行車控制系統與重要子系統

一、中央列車控制系統（CTC）

CTC 的核心是把原本分散於各車站或號誌所的控制，集中到行控中心。控制中心可監視列車運行狀況，並遙控沿線號誌、轉轍器或進路設備，以利調度與行車管理。

CTC 常需配合下列設備或功能：

• 列車偵測設備：例如軌道電路或軸計數器，用來判斷列車位置及區間占用狀態。
• 聯鎖設備：確認進路、轉轍器與號誌間的安全條件，避免衝突進路。
• 行控中心設備：呈現列車位置與設備狀態，供調度員監視並下達控制指令。
• 通信設備：傳送控制指令與現場狀態資訊。

CTC 的「集中控制」不等於列車已能自動駕駛。其主要功能是集中監視及控制沿線行車設備；列車是否具備自動速度控制或自動停車功能，須視是否另有 ATP、ATO 等系統而定。

二、列車自動控制系統（ATC）

ATC 是整合列車運行安全防護與自動化控制的系統，典型架構包括 ATP、ATO、ATS 三個主要子系統。各子系統功能如下：

（一）ATP：自動列車防護

ATP（Automatic Train Protection）的首要任務是確保列車安全運行。其功能包括：

核心觀念

滑行道是供航空器在機場活動區內滑行，連接跑道、停機坪、機棚及其他設施的通道。設計的核心，是依預定使用的航空器及機場運作需求，讓航空器能安全、順暢地滑行，並減少跑道占用時間、滑行衝突及道面損壞。

本題以命題當年（民國 110 年）之《民用機場設計暨運作規範》為準。滑行道設計主要依航空器之機場參考代碼（包含代碼號碼及代碼字母），並配合滑行速度、轉彎能力、翼展、起落架幾何、道面承載及航管運作條件訂定。民國 110 年後規範已有修訂；本題仍依命題當年標準說明。

解題方法

依題目分成兩部分作答：

1. 先列出滑行道常見佈設形式，說明各形式如何配合跑道、停機坪及航空器流線。
2. 再將設計項目分成「主體幾何與道面設計」及「附屬設施設計」，並點出主要規範標準。

一、滑行道之佈設形式

1. 平行式滑行道：與跑道平行，通常位於跑道側方，以聯絡滑行道連接跑道與停機坪。航空器可沿平行滑行道進出跑道，減少在跑道上滑行及等待時間；大型機場常設置一條或多條。
2. 垂直或橫向聯絡式滑行道：大致垂直於跑道，連接跑道、平行滑行道或停機坪，供航空器進出跑道及轉換滑行路線。
3. 快速出口滑行道：以較小交角及較大轉彎半徑連接跑道，使降落航空器能以較高速度離開跑道，降低跑道占用時間。出口位置、轉彎半徑與銜接角度須配合航空器性能及運作需求。
4. 環形或迴路式滑行道：以連續迴路連接跑道及停機坪，提供不同方向的進出路線，減少滑行路線交叉及回頭行駛。
5. 機坪滑行道與機位滑行通道：設於停機坪內或機位附近，連接主滑行道與機位，須配合機位配置、航空器轉彎及相鄰航空器的安全間隔。

配置時應使滑行路線清楚、直接，避免不必要的轉彎與交叉；跑道入口及出口、等待位置，以及停機坪出入口，均須配合航管作業及地面交通流線。

二、滑行道主體設計項目與標準

（一）滑行道寬度與航空器轉彎

滑行道寬度依機場參考代碼字母及航空器主起落架外側輪距決定。依命題當年規範的一般最小寬度，可整理如下：

滑行道轉彎處須設計足夠的曲線半徑及道面加寬，並以轉彎道面邊緣與航空器主起落架外側輪胎間的間隙作為控制依據。轉彎處也須設置適當的轉角道面加寬（fillet），避免主起落架偏離鋪面或航空器機翼侵入相鄰區域。

（二）滑行道坡度與視距

滑行道縱坡及坡度變化須符合規範限制，並使航空器能安全滑行、煞停及排水；相鄰縱坡的轉折處須以豎曲線銜接，避免坡度突變。

核心觀念

港口貨物裝卸成本，是貨物在船舶、碼頭及港區運輸工具之間移動時所需的資源耗費。題目要求依機械化作業程度分類，說明各方式的成本特性與優缺點。

裝卸成本通常包括：

• 人力成本：裝卸工人、機具操作人員及管理人員的薪資、加班費與訓練費。
• 設備成本：裝卸機具的購置或租賃、折舊、融資、維修及能源費用。
• 貨物損耗成本：貨物破損、散失、污染及包裝損壞所造成的損失。
• 時間成本：裝卸速度影響船舶在港時間，進而增加船舶待港費用、碼頭占用成本及延誤成本。
• 港區作業成本：貨物在碼頭的搬運、堆存、裝卸工具與相關管理費用。

作答時應兼顧兩個層次：一是列出裝卸過程的成本項目；二是比較不同機械化程度對人力、設備、效率與貨損的影響。

解題方法

依「設備投入程度由低至高」分為人工或簡易機械化、半機械化、全機械化（自動化）三類。比較時可用以下關係整理：

• 機械化程度提高，通常可降低單位貨量所需人力並提高裝卸速度。
• 機械化程度提高，也會增加設備投資、維修、能源與操作管理成本。
• 因此，選擇作業方式時，須考量貨物種類、貨量、作業頻率、碼頭條件及設備利用率，不能只看單項成本。

作業方式分類及優缺點

一、人工或簡易機械化作業

以人力搬運為主，搭配簡單工具或小型機具，例如手推車、簡易吊具等。

優點：

• 設備投資較低，初期建置容易。
• 作業方式彈性大，適合貨量小、貨種多或不易以固定設備處理的貨物。
• 對既有碼頭設施的要求較低。

缺點：

• 人力需求大，人工成本及管理成本較高。
• 裝卸速度較慢，容易增加船舶在港時間及碼頭占用成本。
• 作業受勞力供應、體力及作業環境影響較大。
• 搬運次數多時，貨物受損、散失或職業傷害的風險較高。

二、半機械化作業

由人員操作起重機、堆高機、輸送帶等設備，部分搬運或裝卸環節以機械完成，其他環節仍需人力配合。

優點：