110 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

個體運具選擇模式以個人或旅次為分析單位，輸出的是個人選擇各運具的機率；運輸規劃則需要估計某地區、族群或全體旅次的運具分擔率（modal split）與運量。兩者之間的總計，必須把個體選擇機率依母體組成加總，不能直接把平均個人的選擇當成全體的選擇。

以多項羅吉特模式為例，個人 $n$ 選擇運具 $i$ 的機率為：

其中 $V_{ni}$ 是個人 $n$ 對運具 $i$ 的效用，$C_n$ 是其可選運具集合。若母體中個人權數為 $w_n$，則運具 $i$ 的預測旅次量與分擔率分別為：

實際選擇是離散的，但總體預測通常使用選擇機率加權加總，代表長期或大量旅次下的期望運量。

解題方法：主要總計技術

一、平均值法（Naive method／代表個體法）

以區域或母體的平均特性代入個體選擇模式，例如平均所得、平均旅次時間、平均車輛持有數，再計算代表個人的運具選擇機率，作為整體運具分擔率的估計。

若以平均特性向量 $\bar{\mathbf{x}}$ 表示，則估計值為：

此法資料需求少、計算簡便，但把異質個體壓縮成一個代表個體，容易產生總計偏誤。因選擇機率是非線性函數，一般而言：

所以「平均特性代入後的選擇機率」通常不等於「各個體選擇機率的平均」。

二、市場區隔法（Market segmentation／分類法）

依影響運具選擇的重要特性，把母體分成若干區隔，例如依所得、車輛持有、家戶組成或旅次距離分類。先計算各區隔的運具選擇機率，再依區隔母體數或權重加總。

設區隔為 $g$、區隔母體人數為 $N_g$，則：

相較平均值法，此法保留了部分族群差異；區隔切得愈能反映選擇行為差異，總計通常愈合理。但分組內仍以平均特性代表個體，無法完全消除組內異質性造成的偏誤。區隔數愈多，所需資料與計算也愈多。

三、樣本列舉法（Sample enumeration／微觀列舉）

核心觀念

本題考查都市與城際運輸在需求特性、分析尺度、預測模型及資料蒐集方式上的差異。兩者都要分析起迄需求、運具選擇及路網負荷，但空間範圍與出行型態不同，因此規劃單元、資料細度與模型重點也不同。

• 都市運輸：以都市及其通勤圈為範圍，分析市區內或都會區內的旅次，著重尖峰交通、短程多頻次出行、土地使用與運輸系統的互動。
• 城際運輸：以城市、區域或國家間的長距離運輸為範圍，分析城市間旅客與貨物移動，著重長距離旅次、運具競爭、運輸走廊及節點間的連結。

（一）都市運輸與城際運輸的需求特性

1. 空間範圍與旅次長度

都市旅次多發生於都會區內，平均距離較短，起迄點分布密集；城際旅次連結不同城市或區域，平均距離較長，起迄點較分散，常集中於城市、車站、機場、港口等主要節點。

2. 旅次頻率與時間分布

都市居民日常活動頻繁，通勤、通學及購物等旅次反覆發生，需求具有明顯的尖峰集中現象，特別是平日上下班時段。城際旅次通常較不頻繁，時間分布相對分散；假日、連續假期及季節性因素則可能造成顯著需求變化。

3. 旅次目的與需求穩定性

都市運輸以通勤、通學、洽公、購物及休閒等日常活動為主，其中通勤、通學需求較規律，具有穩定的時段與方向性。城際旅次除商務、探親、觀光外，也包含大量貨物運輸；其需求較受票價、旅行時間、服務頻率、經濟景氣及假期等因素影響。

4. 運具與服務選擇

都市旅次常涉及步行、自行車、機車、小客車、公車、捷運及台鐵等多種運具，短程旅次的接駁、轉乘與道路壅塞影響明顯。城際旅次則常比較小客車、客運、鐵路、高鐵及航空等運具，旅客較重視總旅行時間、票價、班次、舒適度與可靠度；貨運則會依貨物種類、重量、價值及時效，在公路、鐵路、海運等方式間選擇。

（二）需求分析、預測模型與資料蒐集差異

1. 都市運輸規劃

都市運輸規劃常以交通分區為分析單元，採用傳統的運輸需求四階段模式：

1. 旅次產生：預測各交通分區產生與吸引的旅次量，常以迴歸分析、分類分析或活動基礎模型估計。
2. 旅次分布：預測各起點與迄點間的旅次量，常用重力模式、機會模式或熵最大化模式。
3. 運具分配：預測旅客在不同運具間的選擇，常用二元或多項羅吉特模式等離散選擇模式。
4. 交通量指派：將旅次分配至道路或大眾運輸路網，評估路段交通量、旅行時間、壅塞與服務水準。

都市分析也常使用活動基礎模式，以個人或家庭一整日的活動與旅次鏈為分析對象；相較於四階段模式的分區總量預測，較能呈現個人行為及旅次間的關聯。

常蒐集資料包括：

• 家戶旅次調查：旅次起迄、目的、出發時間、運具、同行人數及旅次特性。
• 人口與社經資料：人口、年齡、所得、就業、汽機車持有及家庭組成。
• 土地使用資料：住宅、商業、工業、學校及就業機會的空間分布。

核心觀念

本題考查新創公路客運業者如何運用市場調查，判斷高齡者運輸服務的需求規模、服務缺口、目標客群、競爭情形與營運可行性。完整調查須依序回答四件事：要掌握哪些市場資訊、各項資訊要蒐集什麼資料、如何取得具代表性的資料，以及如何分析資料以支援營運決策。

高齡者不是單一需求群體。調查時應同時考量年齡、健康與行動能力、居住地、所得、是否持有駕照與使用交通工具的情形，並釐清旅次目的、出行頻率、可接受的票價與服務方式。

解題方法

依「市場環境與供給 → 顧客與需求 → 代表性資料取得 → 資料分析與決策」的順序作答，將資訊項目與調查方法、分析方法相互對應。如此可避免只談問卷，卻沒有交代調查所得如何轉化為路線、班次、車輛與票價規劃。

（一）需要收集的市場資訊

1. 目標市場與人口特性 調查服務地區高齡人口的規模、分布、成長趨勢，以及年齡、所得、健康與行動能力、居住型態等特性，據以界定主要服務對象。

2. 運輸需求與旅次特性 掌握高齡者的出行目的、起迄地、出行頻率、時段、距離、同行情形，以及目前使用的運具，找出穩定需求與未被滿足的旅次。

3. 現有運輸供給與服務缺口 調查公路客運、市區公車、計程車、復康巴士、社區接駁及家人接送等服務的路線、班次、服務時間、票價、可及性、無障礙設施與搭乘限制，確認現有供給不足之處。

4. 顧客選擇因素與支付意願 了解旅客重視的服務要素，例如安全、準點、候車時間、上車協助、低地板車輛、陪同服務、預約方式，以及對票價、月票或包車費率的接受程度。

5. 競爭與合作環境 盤點可能的競爭業者、替代運具、服務範圍與價格，也調查可合作的醫療院所、長照機構、社區組織、地方政府及觀光業者。

6. 營運條件與外部限制 蒐集道路與停靠環境、車輛及人力需求、營運成本、場站條件、特許或許可要求，以及補助與長照服務資源等資訊，評估服務是否具備執行條件。

（二）所需收集資料的內容

資料可分為次級資料與初級資料。次級資料包括政府人口統計、運輸調查、既有路線與班次資料、醫療及長照資源分布；初級資料則透過問卷、訪談、焦點團體、旅次日誌、現地觀察及實際試乘蒐集。

（三）取得具代表性的資料

1. 明確界定母體與調查範圍 母體應界定為預定服務區內的高齡居民，並依調查目的說明年齡界線、地理範圍與調查期間。若服務對象包括行動不便者或陪同者，也須將其納入調查設計。

核心觀念

交通量指派（traffic assignment）是都市運輸規劃四階段需求預測的最後一階段。它將各起迄區間的旅次需求，分配至道路網中的路段與路徑，以估計路段交通量及其服務狀況。

本題考查三件事：交通量指派的目的、旅次如何選擇路徑的原理，以及常用的指派方法分類。

解題方法

作答時依「為何指派、依什麼原理指派、有哪些方法」三層次說明，並區分「指派原理」與「指派方法」：前者描述用路人如何選路，後者是分析者用來進行估算的模型或程序。

交通量指派的目的

交通量指派的主要目的，是將各起迄對（O-D pair）間的預測旅次量配置到運輸網路，推估各路段的交通量與相關運輸績效，作為下列規劃工作的依據：

• 檢視道路網路各路段的交通負荷、容量需求與壅塞情形。
• 評估新建或改善道路、交叉口及其他運輸設施對交通流的影響。
• 比較不同運輸計畫或路網方案的效果，支援方案評估與選擇。
• 提供後續交通營運、設施設計及成本效益分析所需的交通量資料。

交通量指派的原理

交通量指派的基本原理，是依用路人對路徑的選擇，將每一組起迄需求分配至可行路徑。路徑選擇通常與旅行時間、距離、費用、舒適性及可靠度等阻抗有關；在基本模型中，常以旅行時間作為路徑阻抗。

若路網未壅塞，路段旅行時間不隨流量改變，便可依固定阻抗選擇或分配路徑。若路網會壅塞，路段旅行時間會隨交通量增加而上升，指派時就須考慮流量與旅行時間的相互影響，並可能需要反覆更新路徑成本與流量。

使用者均衡指派的典型原理為 Wardrop 第一原則：在均衡狀態下，對任一起迄對而言，所有被使用路徑的旅行成本相同，且不高於未使用路徑的成本；任何單一用路人都無法藉由單獨改道而降低自己的旅行成本。此原則描述的是個別用路人的選路均衡，並不必然使全體用路人的總旅行時間最小。

常用的交通量指派方法

1. 全有全無指派（All-or-Nothing Assignment）