114 專技高考高等考試 交通工程技師 交通控制 考古題詳解

核心觀念

本題考查「智慧型交通控制系統」如何運用資訊、通訊與控制技術，形成從交通資訊蒐集、分析決策到現場控制及成效回饋的完整流程。作答重點是先說明系統的目的與運作特性，再依資訊流與控制流說明各構成單元的功能。

解題方法

可用「感知—傳輸—處理—控制—回饋」整理答案：

1. 先界定智慧型交通控制系統的範圍，指出它會依即時或近即時交通狀況調整控制策略。
2. 再沿著交通資訊的流向，說明偵測設備、通訊網路、控制中心、控制設備及用路人資訊服務等單元。
3. 補充系統依執行結果持續監測、評估與修正，形成閉迴路控制。

智慧型交通控制系統的意義

智慧型交通控制系統係運用交通偵測、通訊、電腦運算、資訊處理及控制設備，蒐集道路、交通流與設備運作資訊，經分析或控制策略判斷後，對交通號誌、匝道、車道或資訊發布設備下達控制指令，並依執行結果持續調整，以提升道路容量與運輸效率，改善交通安全、可靠度及服務品質。

其核心特性包括：

• 即時性：依交通狀況變化更新資訊與控制策略。
• 整合性：串聯路側設備、通訊網路、控制中心及用路人服務。
• 自動化與適應性：可依偵測資料進行號誌時制或其他控制調整。
• 閉迴路運作：控制指令執行後再蒐集資料，據以評估並修正控制。

主要構成單元及功能

一、交通偵測與資料蒐集單元

包括車輛偵測器、影像設備、雷達、路側感測器、車載設備及其他資料來源。其功能是蒐集交通量、車速、占有率、車流方向、排隊長度、旅行時間、事故及道路環境等資訊，提供系統掌握交通狀態的基礎。

二、通訊與資料傳輸單元

包括有線或無線通訊網路、路側通訊設備及資料傳輸介面。其功能是將偵測資料傳送至控制中心，並將控制中心的控制命令或交通資訊送往路側控制設備、車載設備及用路人資訊服務端。通訊品質會影響資料及控制指令的即時性與可靠性。

三、交通控制中心與資料處理單元

核心觀念

本題考查高速公路交通控制中，如何透過調節車流進入或留在主線，維持道路運作效率並減少壅塞。匝道儀控與主線儀控的差異，在於控制位置與受控制的車流：

• 匝道儀控（Ramp Metering）：在交流道入口匝道設置號誌，分批、定時或依交通狀況放行匝道車流進入主線。
• 主線儀控（Mainline Metering）：在高速公路主線上設置號誌，直接調節主線車流的通行或進入特定路段的時機。

兩者都是以交通控制手段調節流量，但匝道儀控主要管理「匝道匯入主線」的車流；主線儀控則直接控制「主線上的車流」。

解題方法

作答時可依「定義、設置目的、功能」三層次，分別說明兩種儀控。目的說明為何需要設置，功能則進一步交代儀控如何改善交通運作；並指出匝道儀控是透過控制匯入車流影響主線，主線儀控則直接調節主線車流。

一、匝道儀控（Ramp Metering）

定義

匝道儀控係在高速公路入口匝道設置交通號誌或其他控制設備，依固定時制、交通需求或主線交通狀況，控制匝道車輛以一定間隔進入主線。常見作法為一次放行一輛或少數車輛，使匯入車流較平順。

設置目的

1. 降低匯入衝擊：入口匝道車流集中進入主線時，容易造成車輛交織、急煞與速度下降；儀控可分散匯入時點，降低對主線的干擾。
2. 維持主線運作效率：在接近壅塞或需求較高的時段，限制短時間內匯入主線的車流量，以減少主線流率超過可穩定承受範圍的情形。
3. 減少事故風險：藉由降低匯入區域的速度差與衝突，減少匯入車輛與主線車輛間的衝突機會。
4. 改善車流穩定性：避免多輛車同時匯入造成主線車流波動，降低壅塞形成或向上游回堵的風險。

功能

• 以號誌放行率調節匝道進入主線的流量。
• 可依主線流量、速度或占有率等交通資料調整控制率。
• 將匝道車輛分批放行，提供駕駛人較充裕的匯入間隔與選擇空間。
• 可搭配匝道排隊偵測與控制策略，避免匝道車隊回堵至一般道路。

二、主線儀控（Mainline Metering）

定義

核心觀念

本題考查行人號誌與車輛號誌的時相配置：行人綠燈與轉向車流的綠燈是否同時出現，以及如何利用不同時序減少行人與車輛在路口交織。重點是比較「傳統行人與車輛同時通行」和近年推動的「行人早開時相」及「行人專用時相」。

以命題當年（民國 114 年）法規為準。《道路交通標誌標線號誌設置規則》第 231 條規範行人號誌及行人通行時間的設計；第 233 條要求號誌時制設計考量車流、行人穿越數等因素。行人穿越所需時間，須依穿越距離與設計步行速度估算，概念式為：

其中 $t$ 為所需通行時間，$d$ 為穿越距離，$v$ 為設計步行速度。時制設計須讓已進入道路的行人有足夠時間走完穿越道，或到達可供避護的交通島。

解題方法

作答時先交代改變前的傳統控制方式，再說明改變後兩類行人保護時相的目的、操作方式與效果，最後就安全、容量、延滯及適用條件加以評析。

一、改變前：行人與車輛同時放行

傳統路口常在某方向行人號誌顯示綠燈時，同時給予相交車流綠燈。直行車與行人通常分屬不同路徑，但同向的左轉或右轉車輛會穿越行人穿越道，形成轉向車流與行人的衝突點。

此設計的目的，是讓行人通行與車輛通行重疊，利用路口有效綠燈處理多種交通需求，減少額外時相及車輛等候時間。其安全效果仰賴駕駛人注意行人並依規定停讓；實務上，轉向車輛可能受車身、路側設施或其他車輛遮蔽視線，且駕駛人注意力常集中於車流與尋找轉向空隙，行人容易處於較不利的位置。

二、改變後：行人早開時相

行人早開時相是在車輛綠燈亮起前，先讓行人綠燈亮起數秒，讓行人先進入穿越道。待車輛綠燈亮起後，轉向車輛較容易看見已在穿越道上的行人，降低駕駛人因視線死角而未能及時察覺行人的風險。

交通部於民國 112 年發布的「行人專用時相與行人早開時相設置原則」建議，早開秒數以足以讓行人優先通行外側一至二車道寬度為原則；實際秒數仍應依路口幾何、車流、行人需求及地方實務調整。早開時相可視為行人優先起步、後續仍與車流部分重疊的安排，並未完全消除轉向車輛與行人的衝突。

三、改變後：行人專用時相

行人專用時相將行人穿越時間與車輛通行時間分開：行人通行時，各方向車輛皆停等；行人可依設計穿越各方向穿越道，部分路口並配合對角線穿越道設計。其核心目的，是以時間分離減少行人與轉向車流的交織衝突。

核心觀念

本題考「早開遲閉」左轉號誌的時相安排，以及以四燈頭和附牌提示駕駛對向號誌狀態的作法。以命題當年（民國 114 年）相關號誌規定及交通工程原則為準，法規名稱為《道路交通標誌標線號誌設置規則》。

「早開遲閉」是相對於對向直行車流而言：左轉車流在對向直行綠燈開始前先取得左轉通行時間，稱為「早開」；對向直行燈轉紅後，左轉車流仍保有通行時間，稱為「遲閉」。這段時間提供左轉車流不受對向直行車流干擾的通行機會。

解題方法：目的與設置條件

答題時先說明早開、遲閉的時相關係，再從安全、容量和設置可行性說明其目的與條件。

目的

• 降低左轉衝突風險： 左轉車流在對向直行車流尚未放行或已停止時通過，可減少左轉車與對向直行車的交織、碰撞衝突。
• 疏解左轉車流： 左轉車不必完全仰賴對向車流中的可接受間隙，能利用時相開始或結束的保護時間通行，減少左轉排隊。
• 兼顧號誌效率： 善用對向直行車流放行的前後時段安排左轉，降低另設完整獨立左轉時相所需的時間損失。

設置條件

• 左轉交通量或左轉排隊已達需要特別處理的程度，或有左轉事故、衝突等安全問題。
• 對向直行交通量及其運行狀況，使左轉車難以安全利用自然間隙；若對向交通量低、左轉車可順利利用間隙，設置專用保護時間的效益較低。
• 路口幾何、左轉車道及車輛儲車空間足以容納左轉車流，且駕駛視距與轉向路徑清楚。
• 能妥善處理行人、自行車及其他可能受時相變更影響的交通流，並確認各方向燈色轉換與清道時間足以避免衝突。
• 設計時須依交通量、事故情形、路口型態及時相運作檢討，不宜只因單一方向排隊就直接採用。

四燈頭與附牌作法的評述

題圖顯示號誌採四燈頭配置，並附有「對向紅燈放心左轉」及「對向綠燈小心左轉」的說明。其意圖是讓左轉駕駛參照對向號誌狀態，判斷左轉時機。

優點