111 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

1. 法規與政策基準： 本題以命題當年（民國 111 年）國家發展委員會發布之「臺灣 2050 淨零排放路徑及策略總說明」（十二項關鍵戰略之第六項「運具電動化及無碳化」）及當時之《溫室氣體減量及管理法》為法制與政策依據（現行法已於民國 112 年修正公布為《氣候變遷因應法》）。
2. 運輸減碳核心理論架構（ASI 架構）： 國際運輸減碳標準典範「避免－移轉－改善」（Avoid-Shift-Improve, ASI）架構：

• Avoid（避免／減少需求）：結合緊密都市（Compact City）與大眾運輸導向發展（TOD），縮短旅次長度並抑制不必要的私人機動車輛旅次。
• Shift（移轉／運具轉移）：透過提升公共運輸服務水準、布設自行車與步行友善環境，促使汽機車使用者轉向綠色運輸。
• Improve（改善／能效與技術）：推動車輛全電動化、智慧交通控制（ITS）、再生能源充電與綠色物流技術。

3. 都市運輸碳排放量化推估原理： 運輸部門碳排放量 $E$ 可表示為活動量、運具配比、能源密集度與排碳係數之乘積： $E = \sum_{i} \left( VKT_i \times EI_i \times EF_i \right)$ 其中 $VKT_i$ 為運具 $i$ 之車輛延人公里（或車輛延公里），$EI_i$ 為運具 $i$ 之單位里程能耗（能源密集度），$EF_i$ 為該能源型態之碳排放係數（電力排碳係數或燃料碳係數）。

解題方法

本題屬於宏觀策略與程序整合型申論題。解題切入點不可僅停留在「更換電動車」的工程技術層次，而應從「運輸規劃標準程序」出發，融合「ASI 減碳三軸線」，並納入具體期程與配套機制，展現系統性思考：

1. 確立規劃程序結構： 依照傳統運輸規劃邏輯，建立「現況碳盤查 $\rightarrow$ 基準線（BAU）預測 $\rightarrow$ 減碳目標設定 $\rightarrow$ ASI 策略矩陣研擬 $\rightarrow$ 期程路徑與配套執行」之完整論述脈絡。
2. 導入量化路徑里程碑： 落實我國宣示之 2030 年、2040 年、2050 年分階段具體指標（如 2030 年市區公車全面電動化、2040 年新售汽機車 100% 電動化），使規劃路徑具備操作性。
3. 整合制度與財務配套： 加入低排放示範區（LEZ）、碳定價／空污費專款專用、跨部門（交通、台電、都市計畫）協調機制，確保路徑落實。

選項分析

本題為專技高考之申論題，非選擇題，故無個別選項。針對考生在構思運輸減碳策略時常見之取向，進行比較與評析：

1. 單一依賴運具電動化（Improve）策略之盲點： 若僅推動電動車普及，雖可降低直接排碳，但若電力結構未達淨零，僅為「排碳位移」；此外，純電動化無法解決都市交通壅塞、空間排擠、道路事故及微粒磨損等外部成本。因此，單靠此策略無法構成健全的「都市」運輸規劃。
2. 單一依賴公共運輸補貼（Shift）策略之局限： 僅增加公共運輸補貼若未搭配私人運具管制（如停車管理、擁擠稅），轉移效果邊際效益遞減，且偏遠或低密度廊帶難以支撐高班次系統，無法完全達成淨零目標。
3. 整合型 ASI 規劃之必要性： 都市運輸部門具備高密度、短旅次之特性，必須以 Avoid（源頭減量）降低總旅次負載，透過 Shift（綠色移轉）提高乘載效率，再輔以 Improve（運具電動化）消除剩餘排放，三者並行方能達成 $2050$ 淨零路徑。

解題技巧

1. 閱卷得分關鍵標籤： 答案中必須出現核心專有名詞：ASI 架構、TOD、TDM（交通需求管理）、2030 市區公車全面電動化、2040 新售運具 100% 電動化、低排放專區（LEZ）。
2. 避免扣分陷阱： 切忌寫成「車輛工程考卷」而通篇論述電池材料或充電樁規格。本科目為《運輸規劃》，重點在於「旅次產生、旅次分布、運具分配、路網指派」各階段如何與土地使用政策、運輸管制手段相結合。
3. 架構分層原則： 採用「規劃流程」搭配「策略內容」的雙層次論述，條列分明，使閱卷委員能在短時間內掌握邏輯架構。

【答案】

核心觀念

本題考查綠色運具系統規劃與慢行交通（Active Transportation）網絡設計之核心準則。自行車在現代運輸規劃中，已由過去的「休憩運動」定位轉型為「日常通勤、通學及最後一哩接駁（First/Last Mile）」的綠色大眾運具補強系統。

路網「友善性（Friendliness）」規劃設計，在國內外運輸工程界（包括荷蘭 CROW 自行車設計指南、交通部運輸研究所規劃手冊，以及內政部營建署《市區道路及附屬工程設計標準》）具備高度共識，其核心依據即為自行車路網規劃五大基本原則：

1. 安全性（Safety）
2. 連續性／連貫性（Coherence / Continuity）
3. 直達性／直接性（Directness）
4. 舒適性（Comfort）
5. 吸引力／愉悅性（Attractiveness）

法規基準說明：本題規劃依據以命題當年（民國 111 年）之內政部《市區道路及附屬工程設計標準》與交通部相關設計指引為準。（註：主管機關內政部營建署後於民國 112 年改制為國土管理署，相關設計指引名稱微調，但工程規劃設計基本準則不變）。

解題方法

本題為標準的觀念型申論題。解題時應採取「先宏觀路網、次微觀設計、後配套整合」的層次化架構作答：

1. 破題定義：界定自行車友善路網之目標（構建人本交通、安全隔離、全齡共享）。
2. 本體展開（五大原則）：以國際公認的 CROW 五大原則為綱領，結合台灣都市交通現況（汽機車混流、路側干擾高、路口衝突多）深入闡述規劃與幾何設計細節。
3. 系統整合補充：加入路網與大眾運輸整合（Transit Integration, B+R）、節點停放與無障礙通用設計，使答題內容具備「交通工程技師」應有的全方位實務深度。

選項分析

本題為專業技術人員高考之「申論題」，並非選擇題。針對評分委員之閱卷重點構面進行關鍵評分點剖析：

• 構面一：是否僅寫休閒自行車道？（錯誤切入點） 若僅聚焦於河濱自行車道、觀光環島路線，忽視「市區通勤／通學路網」之機能，將大幅失分。友善路網規劃必須以都市生活圈為重心。
• 構面二：是否僅條列名詞而無實體設計原則？（表面答題） 僅列出「安全、便利、美觀」等口號而未提出具體工程手段（例如實體分隔、速差管理、號誌專用時相、路面抗滑係數等），難以獲取高等考試專業技師水準之高分。
• 構面三：是否涵蓋路段與路口之處理？（關鍵評分點） 自行車事故超過 $70\%$ 發生於路口。答題時若能明確區分「路段空間分配（實體分離／人車共道）」與「路口衝突防護（左轉號誌／二段式／保護時相）」，為高分關鍵。

解題技巧

1. 記憶口訣：「安、連、直、舒、吸」（安全、連續、直達、舒適、吸引）。考試時先寫下這五個核心字，即可快速展開五大主段落。
2. 常見陷阱：

• 混淆「人車共道」與「人車分道」：都市內若人行動線擁擠，貿然採人車共道會犧牲行人安全與騎士舒適度，友善路網應以「專用路權（實體分隔）」為最高優先級。
• 忽略「坡度與速差」：自行車是人力運具，對縱向坡度極度敏感；且自行車與汽機車速差極大，斷不可僅靠標線劃設混流車道（Share the road）即宣稱為友善路網。

3. 加分亮點：作答時帶出「路網層次分級（主幹道、次幹道、支線）」與「Bike & Ride (B+R) 轉乘整合」，能展現宏觀運輸規劃格局。

【答案】

核心觀念

本題評量運輸規劃中「綜合評估與多準則決策分析（Multi-Criteria Decision Analysis, MCDA）」之非貨幣化評估方法。

1. 基本定義： **期望值列等法（Rank-based expected value method）**是一種結合「順序尺度（Ordinal Scale）」與「主觀機率（Subjective Probability）／權重」的綜合評估技術。當運輸方案的多項評估準則（或目標達成度）難以取得客觀、連續的「基數尺度（Cardinal Scale，如金額、實際時間）」數據時，決策者透過對「各評估目標之重要性」與「各方案在各目標下之表現」進行相對優劣排序（Ranking），並賦予目標發生機率或相對權重，藉由計算各方案表現的加權平均（即數學期望值），求得各方案之綜合評價值以進行排序與決策。

2. 核心理論與數學架構： 設有 $m$ 個評估目標／準則（$O_1, O_2, \dots, O_m$）及 $n$ 個備選方案（$A_1, A_2, \dots, A_n$）：

• 目標機率（權重）：目標 $O_i$ 依重要性排序並轉換為發生機率（或權重）$P(O_i)$，滿足： $\sum_{i=1}^{m} P(O_i) = 1, \quad 0 \le P(O_i) \le 1$
• 方案得分（列等分數）：方案 $A_j$ 在目標 $O_i$ 下之相對排序轉化為評分 $R_{ij}$（通常最佳者給予 $n$ 分，次佳者給予 $n-1$ 分，最差者給予 $1$ 分）。
• 期望值公式：方案 $A_j$ 之綜合期望得分 $E(A_j)$ 定義為： $E(A_j) = \sum_{i=1}^{m} P(O_i) \cdot R_{ij}$
• 決策法則：以 $E(A_j)$ 數值最大之方案為最佳推薦方案。

解題方法

解答此類方法論題型，應遵循「定義破題 $\rightarrow$ 標準評估作業流程（步驟化）$\rightarrow$ 矩陣示例說明 $\rightarrow$ 理論與實務限制（缺點）」的完整架構。

一、利用期望值列等法進行方案評估之作業步驟

1. 步驟一：界定評估目標與備選方案 確認規劃問題之 $m$ 個評估目標 $O_i$（如提高行車安全、降低旅行時間、減少環境衝擊、降低工程經費等）及 $n$ 個可行替代方案 $A_j$。

2. 步驟二：評定目標重要性並換算目標權重機率 $P(O_i)$

• 決策群體（或專家、民眾）將 $m$ 個目標依重要性高低予以排列名次（Rank）。
• 依據預設之機率指派原則，將目標名次轉換為機率分布。例如若有 3 個目標且重要性為 $O_1 \succ O_2 \succ O_3$，可設定機率向量滿足 $P(O_1) > P(O_2) > P(O_3)$ 且 $\sum_{i=1}^{3} P(O_i) = 1$。

3. 步驟三：評估各方案在個別目標下之優劣表現並賦予列等分數 $R_{ij}$ 針對單一目標 $O_i$，由專業分析或專家評定各方案 $A_j$ 之相對優劣順序。若共有 $n$ 個方案：

• 表現最佳之方案，給予等第分數 $n$ 分。
• 表現次佳之方案，給予等第分數 $n-1$ 分。
• 依此類推，表現最差者給予 $1$ 分。

4. 步驟四：建立評估矩陣並計算各方案之綜合期望值 $E(A_j)$ 將目標機率與方案列等分數交叉相乘並累加，計算各方案之期望值： $E(A_j) = \sum_{i=1}^{m} P(O_i) \cdot R_{ij}$

5. 步驟五：方案比較與優選推薦 排列各方案期望值 $E(A_j)$ 之大小順序，數值最高者即為最佳推薦方案；亦可進行敏感度分析，測試目標機率變化對方案排序之穩定性。

二、缺點分析

1. 忽視方案間表現的實質差距（資訊失真）： 列等法僅記錄「相對序數（Ordinal Rank）」，完全忽略「基數差距（Magnitude of difference）」。例如方案 A 節省 60 分鐘、方案 B 節省 59 分鐘、方案 C 節省 5 分鐘，排序分數分別為 3、2、1，無法反映方案 A 與 B 極為接近，但方案 B 遠優於方案 C 的實際量化差距。
2. 違背測量尺度的數學運算限制（序數加權爭議）： 在統計與測量理論中，序數尺度不具備等距性，無法進行加減乘除等代數運算。

核心觀念

本題評量考生對於都會區大眾捷運系統規劃中，應用**傳統四程序旅運需求模式（Four-Step Travel Demand Model）**及其延伸之大眾運輸指派技術推估新建路線運量之專業知識。核心觀念涵蓋：

1. 四程序模式架構：旅次產生（Trip Generation）、旅次分布（Trip Distribution）、運具分配（Mode Choice）、路網指派（Traffic/Transit Assignment）之依序推估與反饋機制（Feedback Loop）。
2. 個體運具選擇行為與巢式架構：捷運具備高可靠度、專屬路權、固定站點與班次等特質，其運具選擇通常採用個體隨機效用模式（Random Utility Model），特別是**巢式羅吉特模式（Nested Logit, NL）**以避免傳統多項羅吉特（MNL）之「無關選項獨立性（IIA）」缺失。
3. 大眾運輸專屬路網編碼與指派機制：捷運非連續行車之路網，其旅行阻抗包含步行進出站時間、等車時間、車內行駛時間、轉乘次數與罰站/換線阻抗，需採大眾運輸專用路網指派（Transit Assignment）。
4. 規劃工程銜接指標：推估產出之總日運量，須進一步拆解為尖峰小時單向最高站間運量（Peak Hour Peak Direction Volume, PPHPD），作為車輛型式（高/中/輕軌）、月台長度與營運班距設計之依據。

解題方法

推估新建捷運路線運量之標準程序可分為以下六個關鍵步驟：

[步驟一：規劃基礎設定與路網編碼]
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[步驟二：旅次產生與吸引 (Trip Generation)]
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[步驟三：旅次分布 (Trip Distribution)]
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[步驟四：運具分配 (Mode Choice)] <──────┐ (阻抗反饋)
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[步驟五：大眾運輸路網指派 (Transit Assignment) ┘
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[步驟六：運量彙整、尖峰轉換與敏感度分析]

步驟一：規劃基礎設定與路網編碼

1. 交通分區（TAZ）劃設： 依據行政區界、都市計畫土地使用分區及捷運車站服務半徑（一般為 $500\text{ m} \sim 800\text{ m}$ 步行徒步圈）進行細分，確保捷運站周邊分區細緻度足以反映進出站步行特性。
2. 社經資料預測： 推估規劃目標年各 TAZ 之常住人口、就業人口、在學人口、車輛持有率及家庭所得等資料。
3. 路網建置與編碼（Network Coding）：

• 包含公路路網、既有公共運輸路網（公車、台鐵、其他既有捷運線）。
• 加入新建捷運路線：設定車站位置、站間行車時間、各站停靠時間、營運班距（發車頻率）、票價費率機制及接駁步行/公車轉乘鏈路（Transfer links）。

步驟二：旅次產生與吸引（Trip Generation）

分析各交通分區在目標年於不同旅次目的（如：通勤、通學、商務、購物、返家）下產生的總出發旅次量（Production, $P_i$）與吸引旅次量（Attraction, $A_j$）。

• 常用模式：多元線性迴歸模式（Multiple Linear Regression）或交叉分類法（Category Analysis）。
• 數學通式： $P_i = f(\text{人口}_i, \text{所得}_i, \text{車輛擁有數}_i)$ $A_j = g(\text{就業人口}_j, \text{在學學生數}_j, \text{商業樓地板面積}_j)$
• 平衡校正：強制修正使全區總產生量等於總吸引量，即 $\sum_i P_i = \sum_j A_j$。

步驟三：旅次分布（Trip Distribution）

將各分區產生與吸引之端點旅次，轉換為各分區對（$i-j$）之間的空間分布矩陣（$T_{ij}$）。

• 常用模式：雙限制重力模式（Doubly Constrained Gravity Model）。
• 數學公式： $T_{ij} = A_i \cdot B_j \cdot P_i \cdot A_j \cdot F(C_{ij}) \cdot K_{ij}$ 其中： $A_i = \left( \sum_j B_j A_j F(C_{ij}) \right)^{-1}, \quad B_j = \left( \sum_i A_i P_i F(C_{ij}) \right)^{-1}$ $C_{ij}$ 為分區 $i$ 至 $j$ 間之綜合旅行阻抗（Composite Impedance / Logsum 變數）；$F(C_{ij}) = e^{-\beta C_{ij}}$ 或 $C_{ij}^{-\alpha}$ 為摩擦函數；$K_{ij}$ 為社會經濟修正因子。

步驟四：運具分配（Mode Choice）

此步驟為捷運運量推估之最核心環節，決定旅運者在「私人運具（小客車、機車）」與「大眾運輸（捷運、公車、台鐵）」間的選擇比例。

1. 模式選擇： 由於公車與捷運同屬大眾運輸，具高度相關性，若使用多項羅吉特模式（MNL）會因 IIA（Independence from Irrelevant Alternatives）假設而高估捷運運量。故實務上應採用巢式羅吉特模式（Nested Logit, NL）：

• 第一層：私人運具 vs. 大眾運輸。
• 第二層：大眾運輸內部細分為捷運、既有公車、台鐵等。

2. 效用函數（Utility Function）建構： 定義運具 $m$ 之系統性效用 $V_{ij, m}$： $V_{ij, \text{MRT}} = \text{ASC}_{\text{MRT}} + \theta_{\text{IVTT}} \cdot \text{IVTT}_{ij} + \theta_{\text{OVTT}} \cdot \text{OVTT}_{ij} + \theta_{\text{Cost}} \cdot \text{Cost}_{ij} + \sum_k \beta_k X_k$

• $\text{ASC}_{\text{MRT}}$：捷運專屬替代常數（反映準點性、舒適性、路權專屬性等未觀測特性）。
• $\text{IVTT}_{ij}$：車內旅行時間（In-Vehicle Travel Time）。
• $\text{OVTT}_{ij}$：車外旅行時間（Out-of-Vehicle Travel Time，包含步行至車站、等車時間及轉乘步行時間；通常時間價值加權為車內的 $1.5 \sim 2.0$ 倍）。
• $\text{Cost}_{ij}$：旅行成本（捷運票價）。
• $X_k$：個人社經屬性（如所得、是否擁車）。
• $\theta, \beta$：模式待估參數（時間與成本參數均應為負值）。