108 公路人員升資考試員級晉高員級 技術類(選試交通工程學)-高公局 交通工程學 考古題詳解

核心觀念

本題旨在測驗交通工程中對於「交叉路口車輛延滯（Intersection Vehicle Delay）」之學理定義、調查實務與工程應用。延滯為衡量交叉路口營運績效（Operational Performance）與評定服務水準（Level of Service, LOS）最核心之指標。

在交通工程學理中，與本題密切相關的核心觀念與定義包含：

1. 延滯之種類：

• 停等延滯（Stopped Delay）：車輛因號誌紅燈或壅塞回堵，車速完全降為零（靜止狀態）之停等時間。
• 控制延滯（Control Delay）：因交通管制設施（如行車管制號誌、停讓標誌）所造成之全套延滯時間，包含車輛減速停等、靜止停等以及重新加速至自由流車速（Free-flow speed）所需之時間差。依據《公路容量手冊》（Highway Capacity Manual, HCM），號誌化路口之服務水準即以每車平均控制延滯（Average Control Delay per Vehicle）​作為主要劃分準據。
• 旅行時間延滯（Travel Time Delay / Total Delay）：車輛實際通過路口影響區之時間，與在無任何管制干擾下以自由流速度通過該區間所需時間之差額。
• 幾何延滯（Geometric Delay）：車輛因路口實體線形（如偏心彎道、狹窄車道、轉向半徑受限）強迫減速所引致之延滯。

2. 調查之代表性公式（定點間隔計數法）： $D_s = I \times \sum_{i=1}^{n} N_i$ $d_s = \frac{D_s}{V} = \frac{I \times \sum_{i=1}^{n} N_i}{V}$ 式中：

• $D_s$：總停等延滯（車-秒）
• $I$：調查取樣時間間隔（秒，通常取 10 至 15 秒）
• $N_i$：第 $i$ 次抽樣瞬間，該進口道處於停等狀態之車輛總數
• $V$：調查期間通過該進口道之總車流量（輛）
• $d_s$：每車平均停等延滯（秒/車）

解題方法

本題為典型的「申論簡答題」，題幹明確要求兩項要素：「目的」與「方式」。作答架構必須清晰切分為二，並以條列化方式展現技術細節：

1. 調查目的（Why）： 從「微觀時制調整」、「巨觀營運評估」、「工程經濟與環保效益」三個維度切入，說明延滯數據在工程規劃與決策上的必要性。
2. 調查方式（How）： 分類歸納傳統現場量測法與現代智慧運輸（ITS）自動化調查法。說明各方法之作業原理、計算邏輯及適用情境，重點強調計算最嚴謹、實務最常用的「間隔停等計數法（HCM 定點觀察法）」。

選項分析

本題為純申論題，無選擇題選項。申論題評分關鍵在於「架構完整度」與「專有名詞之精確度」：

• 若僅回答「為了知道車輛堵多久」（過於籠統），無法取得高分；必須精確指出「評定服務水準（LOS）」、「評估號誌時制最佳化」與「計算經濟油耗損失」。
• 若調查方式僅寫「拿碼錶計時」，缺乏取樣理論；必須明確列舉「定點間隔觀測法」、「試跑車法」及「牌照比對／影像追蹤法」，並寫出採樣間隔與計算公式。

解題技巧

1. 名詞界定清晰：調查現場直接計數的通常是「停等延滯（$d_s$）」，但容量手冊評定等級用的是「控制延滯（$d$）」。在考卷中若能補充「實務上常將每車停等延滯乘上轉換係數（如約 1.3）以估算控制延滯」，能顯現對實務規範之熟練度。
2. 間隔取樣關鍵：取樣間隔 $I$ 之選定，必須與號誌週期無整數倍數關係（避開諧波共振誤差），例如號誌週期為 60 秒或 90 秒時，取樣間隔可取 13 秒或 15 秒，以確保抽樣之隨機性與代表性。
3. 分點標題化：閱卷老師評閱速度極快，務必使用「一、交叉路口車輛延滯調查之目的」、「二、交叉路口車輛延滯調查之方式」搭配粗體小標，條理分明。

【答案】

一、交叉路口車輛延滯調查之目的

1. 評定路口運轉服務水準（Level of Service, LOS）： 依據《公路容量手冊》（HCM）之規範，車輛延滯（特別是每車平均控制延滯）為評估號誌化與非號誌化交叉路口營運績效與服務水準之

核心觀念

本題考施工交通管制區中兩個漸變區段的功能與設計長度：

• 前漸變區段：將車流由原行駛路線逐漸導入改道車道，或使車流避開施工占用範圍。長度要足以讓駕駛人平順變換行車方向。
• 後漸變區段：設於工作區下游，引導車流離開改道路段、回復正常車道。駕駛人可能受工作區或大型車遮蔽視線，因此需清楚標示回復路線的區段。

依命題當年（民國108年）的交通工程規範，前漸變區段長度可依施工路段速限或非尖峰時段第85百分位行車速率，以及縮減路寬計算。後漸變區段則依封閉車道數及施工型態配置。

解題方法

令：

• $L$：前漸變區段長度，單位為公尺；
• $V$：施工路段速限或非尖峰時段第85百分位行車速率，單位為公里／小時；
• $W_d$：施工造成的縮減路寬，單位為公尺。

前漸變區段長度採下列公式：

計算時先確認施工路段速率，再量出被封閉或縮減的路寬，代入對應公式。公式結果代表沿道路方向所需的漸變長度；實際布設時，還須以槽化導引設施清楚標示。

例如速率為 $60$ 公里／小時、縮減路寬為 $3.5$ 公尺：

核心觀念

本題旨在測驗考生對於​「交叉路口行人安全改善」​之交通工程綜合規劃與實務設計能力。本題以命題當年（民國 108 年）之《道路交通標誌標線號誌設置規則》、《市區道路工程規劃及設計規範》與《公路路線設計規範》為基準（現行法規已陸續針對行人穿越道退縮、行人早開時相及庇護島幾何尺寸增訂更具體之強制規範）。

交叉路口行人事故的核心成因在於​「人車時空衝突」、「轉向車輛視野死角（特別是 A 柱盲區與內輪差）」、「行車速度過快」​及​「行人暴露於危險路面距離過長」。交通工程改善策略必須落實「3E 政策」中之「工程（Engineering）」手段，依據人本交通原則，從三大物理維度切入：

1. 時間分離（Time Separation）：利用號誌時相與時制分配，隔絕或縮短人車動線重疊時間。
2. 空間分離與幾何重塑（Spatial Separation & Geometric Redesign）：透過轉角、車道與實體島頭配置，縮短穿越距離、提供安全等候空間，並強迫車輛降速。
3. 視線與行為引導（Visibility & Visual Guidance）：藉由標線、標誌、停止線位置及照明強化，消弭轉向視線死角並建立防禦視界。

解題方法

本題為典型的申論題型，答題時應避免雜亂無章的條列點，建議採取​「由系統到細節、依工程手法分類」​的階層結構作答：

1. 問題成因定位：簡要歸納行人於交叉路口的碰撞型態（如左/右轉側撞、直行搶黃燈追撞）。
2. 四大工程改善主軸：

• 號誌控制（時間維度）：行人早開時相（LPI）、行人專用時相、穿越秒數合理化計算。
• 幾何設計（空間維度）：行穿線退縮、行人庇護島、轉角路緣外推（Bulb-out / Curb Extension）、轉彎半徑緊縮。
• 標誌與標線（管制引導）：停止線後移、高對比行穿線（綠底）、禁止紅燈右轉管制。
• 速度管理與夜間照明（安全防護）：抬升式行人穿越道（Raised Crosswalk）、行穿線專用加強照明。

3. 設計公式佐證：適度寫出行人穿越號誌綠燈時間計算基準，展現工程專業深度： $G_p = d / V_p + t_s$ 其中 $G_p$ 為行人號誌有效通行時間（秒），$d$ 為穿越道長度（公尺），$V_p$ 為行人步行速度（一般常態取 $1.0\text{ m/s}$，高齡者或學童較多之路口取 $0.8\text{ m/s}$），$t_s$ 為反應與起步餘裕時間（通常取 $3 \sim 7\text{ 秒}$）。

選項分析

本題為非選擇題（專業申論題），無固定選項。在國家考試閱卷標準中，針對非工程手法與偏離題意的常見作答盲點辨析如下：

• 混淆 3E 範疇（錯誤作答取向）：若在「交通工程」考卷中大篇幅撰寫「加重違規罰鍰」、「提高路權宣導」、「加強警察交岔路口站崗站路」等，均屬於執法（Enforcement）與教育宣導（Education）手段，非交通工程本質，會被閱卷委員大幅扣分。
• 過度仰賴單一手段（不完整作答取向）：若通篇僅寫「增設行人專用時相」，未考慮此舉將大幅降低車流容量（Capacity）並增加幹道延滯，缺乏工程可行性評估，難得高分；應同時提出適用不同路口條件的多重對策（如車流大時用 LPI，空間大時用庇護島）。

解題技巧

1. 記憶口訣：「時空分離、降速縮距、視距清晰」。

• 時：專用時相、早開時相（LPI）、觸動號誌。
• 空：庇護島、行穿線退縮、外推人行道（Curb Extension）。
• 速：緊縮轉彎半徑（強制轉向降速）、抬升式行穿線。
• 視：停止線後移、轉角 10 公尺劃紅線淨空、加強照明。

核心觀念

號誌重整（Signal Retiming）​是指針對既有號誌化路口、幹道連鎖系統或區域號誌路網，依據最新的車流狀況與道路幾何條件，重新檢討並調整號誌時制四項核心參數：

1. 週期長度（Cycle Length, $C$）
2. 時相設計與順序（Phase Sequence）
3. 綠燈分割／時比（Green Splits）
4. 時差（Offset，用於連鎖系統）

其最終目的在於降低車輛停等延滯（Delay）、減少停等次數（Stops）、提高幹道續進頻寬（Bandwidth）、減少行車燃料消耗與空氣污染，並改善路口交通安全。

相關法規與規範依據（以命題當年民國 108 年法規為準）：

• 《道路交通標誌標線號誌設置規則》第 231 條至第 237 條（號誌時制設計原則、黃燈與全紅清道時間、時相變更及行人穿越時間規定）。
• 交通部頒布之《交通工程手冊》與《市區道路工程規劃及設計規範》。
• 美國運輸研究委員會（TRB）《公路容量手冊》（Highway Capacity Manual, HCM）之服務水準（LOS）與延滯評估指標。

解題方法

本題為典型的公職交通工程學申論題。回答「號誌重整之時機」時，切忌僅以口語回答「塞車時」或「車流增加時」，而應從工程管理與系統工程的架構出發，將重整時機歸納為五大維度切入論述：

1. 週期性定期維護（預防性重整）
2. 交通需求與車流特性顯著改變（需求面）
3. 道路幾何配置與管制措施變更（供給／管理面）
4. 周邊土地使用與重大設施開發（環境面）
5. 運作績效劣化與交通安全問題（績效／安全面）

透過條列式與專業工程術語呈現，展現對號誌化路口營運管理生命週期的整體掌握。

選項分析

本題為申論問答題，無選擇題之選項。針對申論答題之內容構面，各時機之判斷依據與深層考量深入剖析如下：

1. 定期性檢討時機（Routine / Periodic Basis）

• 實務標準：國內外交通工程實務（如 FHWA 與各縣市交控中心標準）普遍建議幹道與網路號誌應每 3 至 5 年進行一次全面性的時制重整。
• 成因：即使都市環境未有劇烈變動，自然的人口成長、汽車成長率及出遊習性微幅位移，長年累積仍會使原設計時制鈍化，導致路網效率遞減。

2. 車流特性與交通量顯著轉變時機（Significant Traffic Pattern Changes）

• 轉向比例大幅變動：例如左轉車流量激增，導致原保護／容許時相綠燈不足，引發左轉溢流阻斷直行車流。
• 尖離峰型態位移：通勤尖峰時間提前、延後，或尖峰方向性係數（Directional Distribution, $D$）發生逆轉。
• 車種組成改變：大型重型車輛比例大幅增加（起動延滯與清道需求增加），或機車／行人穿越量大幅上升，原行人穿越時間（Pedestrian Clearance Interval）已無法滿足最小行人安全時間： $G_p = d_p + \frac{W}{V_p}$ （其中 $W$ 為穿越路寬、$V_p$ 為行人步行速度，通常採 $1.0 \sim 1.2\text{ m/s}$、$d_p$ 為行人起步反應時間）。

3. 道路幾何與交通管制策略變更時機（Geometric and Operational Alterations）

• 車道組態重新配置：路口增設左轉專用道（偏心左轉道）、道路拓寬或縮減車道、劃設公車專用道或調撥車道。
• 轉向管制變更：新增或取消「禁止左轉」、「禁止右轉」、「紅燈允許右轉」等轉向限制管制。
• 相鄰路口變動：相鄰路口新設號誌、移除號誌，或既有路口納入號誌連鎖系統，需重新計算連鎖速限與時差（Offsets）。

4. 周邊重大土地開發案進駐時機（Land Use and Major Developments）

• 大型購物商場、巨蛋體育館、高密度住宅園區、醫院、學校或大型轉運站啟用，衍生大量突發性旅次產生與吸引，使得既有歷史時制資料完全失真。