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研究生:郭權展
研究生(外文):Quan-Zhan Guo
論文名稱:台北市交通管理策略對移動性空氣污染排放的影響研究
論文名稱(外文):The Impact Assessment of Traffic Management Strategy on Mobile Air Pollution Emission
指導教授:陳俊成陳俊成引用關係
指導教授(外文):Luke Chen
學位類別:碩士
校院名稱:淡江大學
系所名稱:水資源及環境工程學系
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:93
中文關鍵詞:交通排放系統動態學羅吉特模式車流理論敏感度分析
外文關鍵詞:Traffic emissionSystem dynamicsLogit modelTraffic flow theorySensitivity analysis
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交通問題長久以來一直困擾著台北市民,不僅因為交通阻塞所造成的不便,更因交通工具所排放出的空氣污染物嚴重影響台北市民健康與生活品質。以台北市為例約有九成的空氣污染排放來自交通運具的排放。本研究主要著重在兩部份,一是希望藉由交通模式和空氣污染排放模式的結合來預測交通策略對空氣污染的影響。另一重點為參數靈敏度分析,藉靈敏度分析找出影響本模式最主要的參數。本研究主要是建立一個包含交通決策和空氣污染排放的模式,以系統動態學(System Dynamics)為架構基礎,將羅吉特模式(Logit Model)、車流理論(Traffic Flow)及排放模式(Emission Model)三個子模式作聯結,建立一個評估系統。本研究的研究範圍為台北市,所研究的對象為機車、汽車、公車、計程車和捷運五項都會地區常用的交通工具,並針對五項運具制定交通管理策略,探討策略對空氣污染物NOx、HC和PM10的影響。本研究所執行的交通策略共8項,參數靈敏度分析共11項。在策略方面包含5項單一策略和3項聯合策略,NOx減量方面以調整公車發車頻率和公車票價的聯合策略為最佳策略,HC減量的部份以調整捷運的票價和捷運發車頻率的聯合策略為最佳策略,而PM10減量的部份,則以共乘制度為最佳策略。在靈敏度分析方面,總旅次對NOx和HC的靈敏度最高,總道路長度則對PM10的靈敏度最高。在策略方面,本研究係將交通模式和空氣污染模式作結合,未來可以考慮和成本效益模式作結合,將使用者的效用量化,以便日後決策的參考。在靈敏度分析方面,針對三種污染物的排放源,建立靈敏度分析的資料庫,作為輸入參數蒐集和結果判讀的參考。
Traffic issue has always long been a problem that bothering the citizen of Taipei; not only due to the inconveniences that caused by the congestion, most importantly, it has been impacting the citizen''s health and their quality of life severely through the air pollution that emitted from all the transportation. If Taipei, there are 90% of the air pollution were emitted from the transportation. This study will focus on two main parts; one is to try to assess the impact of transportation strategy on the air pollution through the combination of the traffic model and the emission model of air pollution. Another part of this study is the sensitivity analysis of parameter; it will try to find out the most important parameter that will impact this traffic model most through the sensitivity analysis
This study is meant to construct a model that includes the transportation strategy and the emission of the air pollution by taking the System Dynamics as the foundation and then combining the three sub-models: Logit, Traffic Flow and Emission to build an assessment system. The range of this study will be focused on Taipei city and motorcycles, cars, buses, taxi and MRT will be the main transportation been studied. This study will try to construct the transportation management strategies and search for the impacts of these strategies will have on the air pollution NOx , HC and PM10. There were eight transportation strategies been examined and eleven sensitivity analysis on parameter. In terms of strategy, it includes five single strategy and three multiple strategies. In order to reduce the NOx, the best outcome will be the combination of adjusting the fare and the frequencies of buses. For reducing the HC, the best outcome will be the combination of adjusting the fare and the frequencies of the MRT. In terms of reducing the PM10, the system of carpooling will be the best strategy. As for the aspect of the sensitivity analysis, the total passengers will have the highest sensitivity to NOx and HC while total length of the road will have the highest sensitivity to PM10.
In terms of strategy, this study has combined the traffic models and the air pollution models. It can be combined with the cost-benefit analysis models to maximize the users for the reference in the future. And in the aspect of sensitivity analysis, this study can build a database for sensitivity analysis for the emission sources of these three pollutants for the collection of parameters and the references of result analysis.
第一章前言1
1.1 研究目的1
1.2 研究內容2
1.3 研究範圍3
第二章 文獻回顧5
2.1 空氣污染物及其影響5
2.2 模式的比較與相關研究8
2.2.1 交通模式8
2.2.2 空氣污染排放量評估模式11
2.3 交通策略的相關研究16
2.3.1 私人運工具16
2.3.2 大眾交通工具20
第三章 研究方法22
3.1 羅吉特模式24
3.2 車流模式30
3.3 交通排放模式32
3.4 系統動態學34
3.4.1因果關係回饋環路34
第四章 現況描述38
4.1 台北市的交通概況38
4.1.1 私人運具38
4.1.2 大眾交通工具39
4.2 模式輸入參數42
4.2.1 基本輸入項目42
4.2.2 交通工具輸入項目43
4.2.3 排放及油耗輸入項目46
第五章 結果與討論48
5.1 交通策略模擬49
5.1.1 停車費的調整49
5.1.2 停車位的調整52
5.1.3 計程費率的調整55
5.1.4 共乘制度58
5.1.5 捷運票價61
5.1.6 公車票價和公車班次調整63
5.1.7 捷運票價和停車位的調整69
5.1.8 捷運票價與捷運的班次調整71
5.2 靈敏度分析74
5.2.1 平均所得74
5.2.2 總道路長度76
5.2.3 道路寬度76
5.2.4 總旅次76
5.2.5 平均里程76
5.2.6 汽車購車成本76
5.2.7 停車費76
5.2.8 停車位76
5.2.9 降雨機率76
5.2.10 氣溫76
5.2.11 機車購車成本76
5.3 各污染物的靈敏度分析76
第六章 結論與建議76
6.1 結論76
6.2 研究建議76
參考文獻76
圖目錄
圖1.1 台北市行政區3
圖2.1 氣燃比和CO、HC及NOx排放之關係7
圖2.2 NETSIM基本架構9
圖2.3 交通決策方法的流程圖14
圖3.1 系統統動態架構與三個子模式之關聯圖23
圖3.2 運具選擇模式分類圖25
圖3.3 一般運輸選擇程序26
圖3.4 效用函數架構圖29
圖3.5 三種交通工具之數量和其速度關係圖31
圖3.6 因果回饋關係圖35
圖3.7 影響機車被選機率因素之因果關係圖35
圖3.8 影響汽車被選機率因素之因果關係圖36
圖3.9 影響公車被選機率因素之因果關係圖36
圖3.10 影響計程車被選機率因素之因果關係圖37
圖5.1停車費率與NOx變化量的關係圖50
圖5.2停車費率與HC變化量的關係圖51
圖5.3停車費率與PM10變化量的關係圖51
圖5.4停車位變化與NOx變化關係圖53
圖5.5停車位變化與HC變化關係圖54
圖5.6停車位變化與PM10變化關係圖54
圖5.7起跳價90元的車輛數變化56
圖5.8計程車費率與NOx變化量關係圖57
圖5.9計程車費率與HC變化量關係圖57
圖5.10計程車費率與PM10變化量關係圖57
圖5.11共乘人數三人時各運具的NOx的變化量58
圖5.12共乘人數三人時各運具的HC的變化量59
圖5.13共乘人數四人時各運具的NOx的變化量59
圖5.14共乘人數四人時各運具的HC的變化量59
圖5.15共乘人數改變與PM10變化關係圖60
圖5.16捷運票價10時各運具的速度變化情形61
圖5.17票價調整與NOx變化量關係圖62
圖5.18票價調整與HC變化量關係圖62
圖5.19票價調整與PM10變化量關係圖62
圖5.20公車票價調整與NOx變化量關係圖64
圖5.21公車票價調整與HC變化量關係圖64
圖5.22公車票價調整與PM10變化量關係圖64
圖5.23管制策略對NOx變化量的影響66
圖5.24管制策略對HC變化量的影響66
圖5.25管制策略對PM10變化量的影響66
圖5.26管制策略對NOx變化量的影響70
圖5.27管制策略對HC變化量的影響70
圖5.28管制策略對PM10變化量的影響70
圖5.29管制策略對NOx變化量的影響72
圖5.30管制策略對HC變化量的影響72
圖5.31管制策略對NOx變化量的影響73
圖5.32策略一執行後運具變化的情形73
圖5.33平均所得對三種污染物的變化關係圖75
圖5.34總道路長度對三種污染物的變化關係圖76
圖5.35道路寬度對三種污染物的變化關係圖76
圖5.36總旅次對三種污染物的變化關係圖76
圖5.37平均里程對三種污染物的變化關係圖76
圖5.38機車購車成本對三種污染物的變化關係圖76
圖5.39停車費對三種污染物的變化關係圖76
圖5.40停車位對三種污染物的變化關係圖76
圖5.41降雨對三種污染物的變化關係圖76
圖5.42氣溫對三種污染物的變化關係圖76
圖5.43機車購車成本對三種污染物的變化關係圖76
圖6.1 各項策略對於NOx、HC及PM10日排放的影響76
表目錄
表2.1 車輛排放係數推估模式11
表2.2 交通控制方法15
表2.3 電動機車和汽油機車之污染比較17
表2.4 電動汽車與引擎汽車之比較18
表2.5 電動汽車與汽油車污染排放之比較19
表3.1 效用函數變量及其單位28
表3.2 各運具之等似面積31
表3.3 粒徑大小和排放因子的關係33
表3.4 各運具重量的關係33
表3.5 日平圴交通量的sL值33
表3.6 本研究PM10的排放係數33
表4.1 台北市自然、人文、社經及運輸背景40
表4.2 捷運初期路網41
表4.3 捷運後期路網41
表4.2 模式中之基本輸入資料42
表4.3 模式中機車相關資料43
表4.4 模式中汽車相關資料44
表4.5 模式中計程車相關資料44
表4.6 模式中公車相關資料45
表4.7 模式中捷運相關資料45
表4.8 耗油模式係數46
表4.9 交通排放模式係數(HC)46
表4.10 交通排放模式係數(NOx)47
表4.11 交通排放模式係數(PM10)47
表5.1停車費變與車輛數關係表50
表5.2停車費率對空氣污染物的影響50
表5.3停車位變化與車輛數關係表52
表5.4停車位調整對空氣污染排放的影響53
表5.5計程費率調整對污染物排放的影響55
表5.6共乘制度對空氣污染排放的影響58
表5.7捷運票價對空氣污染排放的影響61
表5.8公車票價調整與污染物變化量關係表63
表5.9公車班次調整策略65
表5.10公車班次調整策略對污染物變化量的影響65
表5.11票價12元時班次調整對污染排放的影響67
表5.12票價18元時班次調整對污染排放的影響67
表5.13票價21元時班次調整對污染排放的影響67
表5.14票價24元時班次調整對污染排放的影響68
表5.15停車位和捷運票價的聯合策略69
表5.16策略執行對污染物變化的影響69
表5.17捷運票價與捷運的班次的聯合策略71
表5.18策略執行車數和旅次的變化71
表5.19策略執行對污染物變化的影響72
表5.20平均所得的靈敏度分析74
表5.21平均所得對三種污染物的靈敏度75
表5.22總道路長度的靈敏度分析76
表5.23總道路長度對三種污染物的靈敏度76
表5.24道路寬度的靈敏度分析76
表5.25道路長度對三種污染物的靈敏度76
表5.26總旅次的靈敏度分析76
表5.27總旅次對三種污染物的靈敏度76
表5.28平均里程的靈敏度分析76
表5.29平均里程對三種污染物的靈敏度76
表5.30汽車購車成本的靈敏度分析76
表5.31汽車購車成本對三種污染物的靈敏度76
表5.32停車費的靈敏度分析76
表5.33停車費對三種污染物的靈敏度76
表5.34停車位的靈敏度分析76
表5.35停車位對三種污染物的靈敏度76
表5.36降雨機率的靈敏度分析76
表5.37降雨機率對三種污染物的靈敏度76
表5.38氣溫的靈敏度分析76
表5.39氣溫對三種污染物的靈敏度76
表5.40機車購車成本的靈敏度分析76
表5.41機車購車成本對三種污染物的靈敏度76
表5.42參數對NOx的靈敏度76
表5.43參數對HC的靈敏度76
表5.44參數對PM10的靈敏度76
表6.1 研究結果總表76
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42.台灣地區公路車輛行車
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