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

核心觀念

本題評量考生對「路口幾何設計」與「交通島（Traffic Islands）槽化控制原理」之核心認知，依據民國 111 年命題當時之交通部《交通工程規範》、《公路路線設計規範》及《市區道路及附屬工程設計標準》：

1. 交通島之法定定義與實務功能：掌握交通島在空間幾何上的界定，以及其在導引、分隔、庇護等層面的功能分工。
2. 車流衝突點（Conflict Points）理論：標準無槽化正交四肢路口包含 32 處衝突點（16 個交叉衝突、8 個合流衝突、8 個分流衝突）。未經控制之路口，各衝突點高度集中於路口中央空曠區域，大幅增加駕駛人判斷負荷與事故風險。
3. 衝突點分散機制（Separation & Distribution）：利用槽化島將集中於路口中央的複合衝突，在「空間」與「行車次序」上拆解為獨立、單純的小型衝突點（例如提前分流、延後合流），達到降低決策負荷與衝突嚴重度之目的。

解題方法

本題為典型之「名詞定義＋原理機制＋工程繪圖」申論題，作答策略採取「層次化剖析」：

1. 定義定錨：引用權威規範，給出嚴謹、標準的交通島定義及四大基本類別（導向/槽化島、分隔島、庇護島、圓環中央島）。
2. 原理解析：說明何謂「分散衝突點」——即透過物理設施在幾何空間上將「分流（Diverge）」與「合流（Merge）」由路口核心區抽離，並使駕駛人每次「僅需面對單一決策點」。
3. 繪圖輔證：繪製具備「右轉專用槽化島（三角島）」與「左轉偏心分隔島」之標準路口示意圖，明確標記原衝突點如何被拆解至不同空間位置。
4. 設置要領歸納：列出工程實務上的關鍵幾何設計參數（如偏角、島頭退縮、視距等），展示專業答題深度。

選項分析

本題為國家考試專業科目之申論繪圖題，非選擇題型。閱卷評分指標與各要點比重剖析如下：

• 交通島定義（約佔 25%）：能否準確寫出界定範圍及法定功能，切忌僅簡答「路中間突起的水泥塊」。
• 分散衝突點原理（約佔 35%）：是否能精確點出「集中衝突」化為「空間分散、逐次處理」之本質，並區分交叉（Cross）、合流（Merge）、分流（Diverge）。
• 幾何圖形繪製（約佔 25%）：圖面線條、車流動向箭頭、島體形狀及「衝突點（標記符號）」之配置是否專業正確。
• 具體設置原則（約佔 15%）：是否能補充島頭退縮（Nose Offset）、行車路徑平順度等工程細節。

解題技巧

1. 圖文並茂，圖比文字更有力：閱卷委員評閱繪圖題時，通常優先檢查圖形是否具備「進口道右轉三角島」與「左轉儲車槽化島」。圖面需附上圖例說明（動向箭號、衝突點位置標記）。
2. 術語規範化：使用精確工程詞彙，如「槽化（Channelization）」、「進口道（Approach）」、「島頭退縮（Island Offset）」、「銳角匯流（Small-angle Merging）」，切忌口語化。
3. 避免常見陷阱：許多考生誤將「消除衝突點（如立體交叉、單行道）」與「分散衝突點（槽化島空間分離）」混為一談。交通島是將衝突點在平面空間上「推移並分開」，而非完全使其歸零。

【答案】

一、交通島之定義與功能

(一) 交通島之定義 依據交通部《交通工程規範》與《公路路線設計規範》（以命題當年民國 111 年法規標準為準）： **交通島（Traffic Island）**係指設於車道之間之特定地面區域，其形體可為高出路面之實體構造物（緣石圍築島）、標線劃設之槽化區（漆標島）或平坦未鋪築之綠化區域，其主要目的在於管制行車動向、導引車流、規範駕駛行為，並可提供行人和交通管制設施適當之設置空間。

(二) 主要功能分類

1. 導向島（Directional/Channelizing Island，又稱槽化島）：規範車輛行進軌跡，限制車輛進入特定車道，引導車流行駛於最合宜之路徑。
2. 分隔島（Divisional Island）：用以分隔對向車流（中央分隔島）或同向不同車種/速率車流（快慢車道分隔島），防止車輛任意變換車道或跨越對向。
3. 庇護島（Refuge Island）：專供行人在穿越寬廣路口或多車道幹道時，提供中途安全停駐與避讓車輛之設施。
4. 圓環島（Rotary/Central Island）：位於交叉路口中央之環狀島體，強制進入車流循單向逆時針環繞行駛。

二、交通島分散車流衝突點之運作原理

在未經槽化管制之傳統交岔路口中，直行、左轉、右轉車流在同一個路口核心空曠區域交織，駕駛人視野內必須同時處理多重方向之碰撞可能（如下圖左）。

核心觀念

爬坡車道用來讓上坡時速率明顯下降的載重車輛使用，減少其對其他車流的干擾。依命題當年（民國111年）的《公路路線設計規範》，設置時機包括：設計載重車輛速率低於最低速限、公路容量因上坡降至設計服務水準以下、縱坡長度超過限制長度；縱坡長度超過臨界長度時，也得考慮設置。

規範並指出，爬坡車道起點宜設於速差小於 $15$ 公里／小時處，最大速差不得超過 $25$ 公里／小時。本題以速差約 $15$ 公里／小時作為起點判斷基準。

解題方法

上坡起點車流速率為 $100$ 公里／小時，因此載重車速率降至約 $85$ 公里／小時時，與起點車流速率的速差為：

附圖的 $2\%$ 坡度曲線以 $120$ 公里／小時為起始速率。依圖約讀得：

核心觀念

本題評量重點為「公路系統功能分類（Functional Classification of Highway Systems）」之層級體系與「地區公路（Local Road）」之交通功能特性。本題以命題當年（民國 111 年）交通部頒布之《公路路線設計規範》第一章「總則」及交通工程學路網階層理論為依據。

1. 路網功能階層體系： 道路交通功能主要由「移動性／通過功能（Mobility）」與「可及性／出入功能（Accessibility）」兩大互為消長（Trade-off）的特性所構成。移動性愈高，對沿線土地的可及性與出入管制愈嚴格；反之，可及性愈高，通過性交通之服務水準與速度即隨之降低。
2. 法定五大功能分類： 依《公路路線設計規範》第 1.3 節規定，公路依交通功能劃分為五類：

• 高速公路（Freeway）
• 快速公路（Expressway）
• 主要公路（Arterial）
• 次要公路（Collector）
• 地區公路（Local Road）

解題方法

本題屬於申論兼名詞定義題，切入點分為兩部分：

1. 第一子題（其他三類公路）： 直接對應《公路路線設計規範》之五級架構，排除題幹已揭示之「高速公路」與「地區公路」，由高階至低階補齊中間三個層級。
2. 第二子題（地區公路之交通功能）： 題幹已提供高速公路之描述作為對照範例（強調：最高級型式、完全出入管制、雙向分隔、單向雙車道以上），因此回答地區公路時，應從相同維度（出入服務、土地相容性、通過性限制、交通流型態）進行對稱性之完整論述：

• 核心功能：提供沿線土地、住戶、農田或工商業之直接進出服務（Direct Land Access）。
• 路網銜接功能：扮演交通旅次之「起點」與「迄點」，匯集短程交通並聯絡次要公路或主要公路。
• 交通管制與運行特性：不以提供通過性（穿越性）交通為目的，車速較低，通常不設出入管制，容許沿線直接設交叉路口或出入口。

層級功能分析

為建立完整作答架構，公路各層級功能與特性之對應關係如下：

| 公路功能分類 | 移動性（Mobility） | 可及性（Accessibility） | 出入管制程度 | 核心交通任務 |

核心觀念

本題出自交通工程中「公路容量與服務水準分析」之核心課題，主要依據美國《公路容量手冊》（Highway Capacity Manual, HCM）及我國《公路容量手冊》之規範，檢驗考生對高速公路基本路段與特殊路段（交織區）特性之掌握。考核重點包含三大部分：

1. 交織現象（Weaving）之流體力學與交通流本質：無號誌管制下，同向車流合流與分流重疊產生之車道變換紊流（Turbulence）。
2. 交織路段之服務水準（Level of Service, LOS）績效指標（Measure of Effectiveness, MOE）：現代容量分析規範中，各類公路設施服務水準之劃分基準。
3. 交織區幾何型態分類（Configuration of Weaving Areas）：經典容量分析將交織路段依「交織車流所需之最小變換車道次數（Minimum Lane Changes, $LC_{min}$）」分為型態 A（Type A）、型態 B（Type B）與型態 C（Type C）。本題專注於最常見之「型態 A（匝道交織型，Ramp-Weave）」。

解題方法

本題為標準申論題，作答應採「定義 $\rightarrow$ 績效指標 $\rightarrow$ 幾何型態與繪圖」三段式論述，邏輯清晰、條理分明：

1. 界定交織現象： 精準闡述交織之四大要素：同向行駛、短距離內、無號誌管制設施、因合流與分流產生交叉穿越。並說明其對車流運作之影響（引發側向摩擦與紊流，降低路段容量與行車速率）。
2. 指明績效指標（MOE）： 依據我國《公路容量手冊》及 HCM 規範，明確指出評定交織路段服務水準之主要績效指標為**「車流密度」（Density, $D$）**，單位以「每公里每車道小客車當量數（$\text{pc/km/ln}$）」或「每英哩每車道小客車當量數（$\text{pc/mi/ln}$）」表示；說明為何不採「行車速率」而採「密度」作為指標（密度更能直接反映車輛間距、超車自由度與心理壓迫感）。
3. 型態 A 交織路段之定義與繪圖：

• 學理定義：指出型態 A 之核心準則為「任一交織車輛均必須至少進行一次變換車道（$LC_{min} = 1$）」。
• 實務特徵：由一條連續之輔助車道（Auxiliary Lane）連接入口匝道與出口匝道，所有交織行為皆發生在輔助車道與主線相鄰之外側車道之間。
• 繪圖示意：以工程圖學邏輯繪出車道線、進出匝道、交織車流動線（向左變換、向右變換）與非交織主線直行車流。

選項分析

本題為非選擇題型之申論題，考點集中於觀念鑑別。為利全面釐清觀念並防止混淆，將交織路段常見之幾何型態分類對照分析如下：

• 型態 A（Type A，本題所求）：
• 特徵：每輛交織車輛均必須變換車道至少一次。
• 最常見配置：一條輔助車道連接上、下匝道（Ramp-Weave），交織車流由匝道進入主線需向左變換一次，由主線駛出匝道需向右變換一次。
• 型態 B（Type B）：
• 特徵：一處交織動作完全不需要變換車道，而另一處交織動作至多僅需變換車道一次。
• 常見配置：主要交織車流具連續車道，常出現在車道增減或重大分岔／匯流處。
• 型態 C（Type C）：
• 特徵：一處交織動作完全不需要變換車道，但另一處交織動作必須連續變換車道兩次或兩次以上。
• 常見配置：無連續輔助車道之多車道快速道路，需越過多個主線車道方能駛出。

解題技巧

1. 核心關鍵字掌握： 定義交織時，務必寫出「同方向」、「無交通管制設施」、「相對有限長度內」、「交叉穿越」四組關鍵詞；若缺少「無管制」，會與市區平面交叉路口混淆。
2. 績效指標防呆陷阱： 早期（HCM 1985）曾使用「平均交織速率與非交織速率」評定服務水準，但自 HCM 2000 起至現行規範，高速公路與快速公路交織路段一律以**「密度」（Density）**為唯一劃分 LOS A 至 LOS F 之門檻指標。切勿誤答為容量比（$v/c$）或行車速率（Speed）。
3. 作圖要訣： 繪製型態 A 示意圖時，必須具備：

• 清楚標示主線車流（Freeway Through Traffic）與匝道車流（On/Off Ramp）。
• 標明一條相連的「輔助車道（Auxiliary Lane）」。
• 畫出兩條交叉的交織動線，並明確標記兩者各自「變換車道一次（1 Lane Change）」。

【答案】