110 公務人員升官等薦任 交通技術 交通控制 考古題詳解

核心觀念

本題考查的是偵測資料的空間範圍與資訊層次，如何影響號誌控制品質。感應線圈通常在路面特定位置偵測車輛通過或存在，主要提供該偵測區的車輛有無、通過量、占有率等資料；AI 影像式系統則可在攝影機視野內辨識並追蹤車輛、行人等目標，形成多車道、多方向、跨時間的交通狀態資料。

兩者的差別不是「有資料」與「沒有資料」，而是資料粒度不同：定點偵測器主要回答「某一點有沒有車、車流如何經過」；影像系統還能回答「車在哪個車道、要往哪個方向、隊伍有多長、不同用路人如何移動」。

題目以獨立交岔路口為例，答題應依序交代：

1. AI 影像式系統能取得哪些較豐富或較細緻的資料。
2. 這些資料如何用於相位需求判斷、綠燈時間分配及行人服務。
3. 說明資料品質仍受攝影機視野、光線、天候、遮蔽及辨識模型影響。

解題方法

先以「偵測器能觀察什麼」比較兩種設備，再將每類資料連結到「號誌控制能如何運用」。以下以單一獨立路口、各進口道具有直行、左轉及行人穿越需求為例。

一、AI 影像系統可取得的交通資料

1. 車輛數量與流向分類

影像系統可逐車辨識車輛進入路口的位置、所在車道及離開路口的方向，據以估計各進口道的直行、左轉、右轉車流量與轉向比例。相較於設置在單一位置的線圈，影像能直接觀察多個車道和轉向路徑，較適合分析各轉向流量及車道使用情形。

2. 車道占有與排隊狀態

透過影像中的車輛定位及追蹤，可估計各車道的排隊車數、隊伍長度、排隊尾端位置、排隊消散速度，以及車輛是否已進入路口。這些資料比單一線圈的占有訊號更能描述隊伍分布，也可支援不同進口道間的需求比較。

3. 速度、車距及行進軌跡

連續影格可追蹤車輛位置隨時間的變化，估計車速、車間距、到達時間、減速或停等狀態，以及車輛通過路口的軌跡。這些資訊可協助判斷車流是持續接近、已停止排隊，或正逐漸消散。

4. 車種及用路人辨識

AI 可依影像辨識小客車、大型車、機車、自行車及行人等類別；若辨識模型與攝影機設置足以支援，也能區分公車等特定車種。線圈主要感知車輛金屬物通過偵測區，通常難以直接辨識行人或明確分類用路人。

5. 行人與自行車穿越需求

影像可觀察行人是否在路口等待、是否進入行穿線、穿越人數及穿越進度；也可偵測自行車在路口的到達及移動情形。這讓行人服務需求不必只依賴行人按鈕，也可作為號誌決策的補充資料。

6. 衝突與異常狀況線索

藉由不同車輛或車輛與行人的相對位置、速度及軌跡，可分析急煞、交織、未依預期路徑行駛或近衝突等情形。這些資料有助於發現路口運作或安全問題；實際的安全判斷仍須採用適當的衝突指標與人工檢核。

二、資料如何精進號誌控制

1. 更準確地判斷相位需求

核心觀念

本題考左轉車流在號誌化路口的左轉相位設計。左轉車輛行進時，可能與對向直行車流、同向行人及自行車流，或其他交織車流產生衝突。號誌控制的重點，是安排左轉車流與衝突車流同時通行或分時通行，以兼顧安全與通行效率。

左轉號誌管制常見方式包括：保護式、允許式、保護與允許併用式、分流式，以及禁止左轉。

解題方法

依「左轉車流能否與衝突車流同時放行」分類即可：

• 左轉車流獨立放行、衝突車流停止，屬保護式。
• 左轉車流與對向直行車流同時放行，左轉車須自行判斷可接受間隙，屬允許式。
• 同一週期內兼有獨立放行與同時放行，屬保護與允許併用式。
• 左轉與對向直行分時放行，但不一定設置專用左轉車道或左轉箭號，屬分流式。
• 不提供左轉通行，則以禁止左轉處理。

號誌處理方式

一、保護式左轉（Protected-only）

設置左轉專用相位，通常以左轉箭號放行。左轉期間，對向直行車流及其他與左轉衝突的車流為紅燈，左轉車輛不必穿越對向車流的間隙。

此方式能有效降低左轉與對向直行車流的衝突，安全性較高；但因須安排專用相位，會增加週期或減少其他車流的有效綠燈時間。

二、允許式左轉（Permissive-only）

左轉車流與對向直行車流同時取得通行權。左轉車輛須禮讓對向直行車及行人，確認有足夠安全間隙後才能轉彎。

此方式通常不需另設左轉專用相位，號誌效率較高；但左轉車輛需自行找尋間隙，與對向車流或行人的衝突風險較大，較適用於左轉量較低、視距良好且對向車速與流量較適當的情況。

核心觀念

匝道儀控是以號誌控制匝道車輛進入高速公路主線的速率，藉此調整匯入流量、減少匯流干擾，避免主線下游需求超過可通行容量而形成壅塞。儀控率通常以「輛／小時」表示；設定時須考量主線下游的交通狀況與可容納的流量，並持續依偵測資料調整。

解題方法

先以主線下游的流量、速率或占有率判斷壅塞風險，再決定匝道車流可增加主線多少流量。當下游交通接近壅塞門檻時，降低匝道儀控率；當下游交通順暢、尚有容量時，則可提高儀控率。實務上可採固定時制，或使用交通感應式控制；後者依主線偵測器資料調整放行率，也可設定目標占有率，透過回饋控制修正儀控率。

若以匯流處下游可容許的主線總流量為 $Q_{\text{允許}}$，既有主線流量為 $Q_{\text{主線}}$，則匝道車流可提供的流量上限可概念化表示為：

因此，儀控率不得使主線加上匝道的總流量超過下游可容許容量。實際設定還須考量匯流區容量、交通需求變化與匝道排隊情形，並以偵測器資料校正。

依儀控率釋放車輛

核心觀念

號誌化路口的服務水準，依民國 110 年命題時適用的《2011 年臺灣公路容量手冊》，以平均停等延滯時間為主要評估指標，單位為秒／車。停等延滯是車輛因號誌或車流干擾而停等所耗費的時間；它是總延滯的一部分，現場調查較容易取得。

以平均停等延滯 $d$ 判定服務水準：

解題方法：以人工停等車輛數調查估算延滯

現場調查可採「停等延滯法」：在一段取樣時間內，按固定間隔記錄停等車輛數，並同步記錄通過車輛總數，再估算每車平均停等延滯。

1. 選定取樣時間與間隔 取樣時間由某一週期的紅燈開始，至數個週期後的紅燈開始，總長以接近 15 分鐘為原則。將取樣時間分成約 10 至 15 秒的小時段；每一時段至少安排兩名調查人員，並事先分配各自負責的車道或區段。

2. 記錄路口與調查條件 記錄路口幾何、號誌時制、調查日期與時段、調查車道及車流方向。調查時須依現場實際車道使用情形計數；若左轉車與對向車流衝突，也要記錄其等候位置及相關衝突車流。