臺灣博碩士論文加值系統

車道寬度為構成道路橫斷面的要素之ㄧ，亦是規範各車種行駛空間之依據，且其影響車輛運作之安全與效率甚大，但以往國內對於此部分卻較少進行相關研究與探討，尤以混合車道寬度設計的研究最為缺乏，因此，本研究鎖定市區道路混合車道寬度為研究對象，分析不同寬度下對車流運作安全與效率面的影響，並訂出一套市區道路混合車道寬度設計準則，以提供實務上的參考與使用。
經由調查地點探勘後，挑選出五條具代表性車道寬，分別為3.0 (重慶北路)、3.5 (復興北路)、4.0 (基隆路)、4.5 (松江路)及5.0 (復興南路)公尺，並藉由高樓攝影調查方式記錄車流運作狀況，以室內讀值的方式取得車流量、平均行駛速率、平均方向亂度、機車混合比…等車流資料，後續以基礎構圖、統計檢定、繪製車速分佈圖…等方法來探討混合車道中的車流狀況以及不同車道寬度下其平均行駛速率和車流方向亂度的差異，以了解其在車流運作效率與安全上的表現。分析結果顯示，整體而言，平均行駛速率上以3.5、4.0、5.0公尺表現較佳；平均車流方向亂度上以3.5、4.0公尺表現最佳。而在繪製流量-亂度圖後，發現流量-亂度有ㄧ關係存在，即〝隨著流量的增加，車流方向亂度有逐漸被壓縮於一個穩定值的現象〞，而此關係並非是呈現ㄧ個線性或非線性等類似線型的關係，而是呈現一個〝面型〞的趨勢分佈。
在設計準則訂定上，原欲使用二階段類神經網路為方法論，但經過反覆嘗試後，模式始終不佳，後續檢討其原因，推斷混合車道車流中〝面型〞分佈的特性是致使模式不良的主因。因此，本研究改以利用流量-亂度的特殊關係建立其間之數學關係式，並加以訂定出以下之設計準則：
當混合車道交通量小於4000 veh/hr (或1500 pcu/hr)，混合車道寬度應劃設為3.5公尺；
當混合車道交通量大於4000 veh/hr (或1500 pcu/hr)，混合車道寬度應劃設為4.0公尺。

Lane width is one of the factors composed of the cross section, it also can regulate the right of way of vehicles, and it affects on driving safety and efficiency significantly. In the past, there is less investigations focus on lane width in Taiwan. For this reason, the subject is focus on mixed lane width to analyze the effects on safety and efficiency of mixed traffic with different mixed lane widths and to draft design criteria of the mixed lane width on urban area for the purpose of engineering application.
Data were collected at five sections of urban arterials in Taipei city, the widths were 3.0, 3.5, 4.0, 4.5 and 5.0 m respectively. The condition of traffic flow was recorded by Digital Vedio survey on the top of buildings, and some parameters of traffic flow can be gotten like traffic flow, average running speed, average degree of disorder, traffic composition…etc. In the next step, using fundamental diagram, statistics test, and speed distribution chart can treat about the traffic flow condition, the difference of average running speed, and average degree of disorder under differential mixed lane widths. The results of analysis shown that 3.5 and 4.0 m had both better condition for average running speed and average degree of disorder. After drawing the flow-degree of disorder chart, the special relationship between flow and degree of disorder can be shown that “As increase of traffic flow, the degree of disorder would be compressed into a stable value gradually”.
The two-stage artificial neuron networks would be as methodology for drafting design criteria originally. However, after the process of trial and error, the model performance was always not good. Finally, we found that the characteristic of surface type distribution of mixed traffic flow should be the main reason. Therefore, taking advantage of the special relationship between flow and degree of disorder to set a mathematical pattern for substituting the artificial neuron network, and apply this mathematical pattern for drawing up the design criteria, the results are followed as：
1. When traffic volume of mixed lane is under 4000 veh/hr (or 1500 pcu/hr), mixed lane width should be designed as 3.5 meter.
2. When traffic volume of mixed lane is over 4000 veh/hr (or 1500 pcu/hr), mixed lane width should be designed as 4.0 meter.

目錄
中文摘要 二
英文摘要 三
圖目錄 九
表目錄 一三
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究範圍 2
1.4 研究內容 3
1.5 研究方法 3
1.6 研究流程 4
第二章 文獻回顧 5
2.1 混合車道之定義 5
2.2 國內混合車道寬度相關規範 7
2.3 車道寬度之綜合影響探討 8
2.3.1 車道寬度對容量的影響 8
2.3.2 車道寬度對速率的影響 10
2.3.3 車道寬度對肇事次數的影響 12
2.4 車道寬度設計準則回顧 14
2.5 相關車流特性研究回顧 17
2.5.1 慢車道混合車流特性探討 17
2.5.2 其它相關車流特性研究 18
2.6 類神經網路理論回顧 20
2.6.1 類神經網路之定義 20
2.6.2 類神經網路之特性與功用 20
2.6.3 類神經網路之分類 21
2.6.4 類神經網路架構說明 22
2.7 小結 24
第三章 應用類神經網路方法擬定混合車道寬度設計準則 26
3.1 倒傳遞網路的使用 27
3.2 類神經網路應用於建構混合車道寬度推估模式 29
3.2.1 輸入變數與輸出變數 29
3.2.2 類神經網路混合車道寬度推估模式之構建 30
3.3 類神經網路應用於建構車流方向亂度推估模式 32
3.3.1 安全評估指標選取 32
3.3.2 輸入變數與輸出變數 36
3.4 小結 38
第四章 車流實際資料調查作業 39
4.1 調查地點之選擇 40
4.2 調查拍攝作業 46
4.3 資料處理 48
4.3.1 流率 49
4.3.2 機車混合比 49
4.3.3 平均行駛速率 50
4.3.4 方向亂度 52
4.4 小結 54
第五章 不同寬度下混合車道車流特性調查結果分析 55
5.1 基礎構圖 56
5.2 平均行駛速率 61
5.2.1 統計檢定分析 62
5.2.2 車速分配圖分析 65
5.3 車流方向亂度 66
5.3.1 統計檢定分析 67
5.3.2 流量-亂度圖趨勢關係 69
5.4 機車混合比 77
5.5 小結 77
第六章 類神經網路模式構建與結果探討 80
6.1 模式訓練前之準備 80
6.1.1 範例準備 80
6.1.2 網路績效評估準則 80
6.2混合車道寬度推估模式之構建 81
6.3車流方向亂度推估模式之構建 84
6.4 模式建構結果探討 89
第七章 混合車道寬度設計準則之擬定 91
7.1 流量-亂度關係式之建立 91
7.2 設計準則之擬定 97
第八章 結論與建議 104
8.1 結論 104
8.2 建議 106
參考文獻 107
附錄一 台北市主要道路列表 112
附錄二 台北市主要道路車道寬度調查結果 113
附錄三 流量(pcu)-亂度關係式 116
附錄四 流量(veh)-亂度關係式(取混合比大於0.7) 121
附錄五 流量(veh)-亂度關係式(取混合比大於0.9) 126

1. 許敦淵，「混合車流下路段機車安全評估參數之建立」，台大土研所碩士論文，民國90年6月。
2. 陳世泉，「混合車流中機車駕駛行為之分析」，台大土研所碩士論文，民國82年6月。
3. 黃國平，「混合車流二維座標模擬模式之建立與驗證」，台大土研所碩士論文，民國72年6月。
4. 吳水威，「混合車流之模擬研究」，台大土研所碩士論文，民國64年。
5. 黃淑玲，「混合車流駕駛行為對道路容量及服務水準影響之研究」，台大土研所碩士論文，民國82年6月。
6. 黃運貴，「車流亂流量測及其對道路容量之影響」，交大交通運輸研究所，民國76年。
7. 賴建宇，「市區道路車道寬度分析模式之研究」，交大運管所碩士論文，民國92年。
8. 湯儒彥，「機車設計車尺寸與車道寬度之研究」，中華民國運輸學會第13屆論文研討會，民國87年12月。
9. 湯儒彥，「機車速率與車道寬度需求關係分析」，中華民國第二屆機車交通與安全研討會，民國87年10月。
10. 王義川，「機車交通空間之分流設計」，台大土研所博士論文，民國92年1月。
11. 陳柏君，「號誌化交叉口機車左轉管制方式設置準則之研究」，台大土研所碩士論文，民國87年6月。
12. 王偉，「台北市汽車駕駛行為特性分析」，台大土研所碩士論文，民國75年。
13. 何佳娟，「微觀汽機車混合車流模式之研究」，交大運管所碩士論文，民國91年。
14. 郭敏能，「慢車道混合車流特性之研究」，台大土研所碩士論文，民國65年。
15. 林育瑞，「利用類神經網路建構機車車流模式之研究」，成大交管所碩士論文，民國91年。
16. 林哲立，「巷道減速墊設置準則之研究」，台大土研所碩士論文，民國94年。
17. 孫將瓴，「市區道路小汽車變換車道防撞警示系統之研究」，台大土研所碩士論文，民國95年。
18. 林貴璽，「高速公路基本路段容量暨相關影響因素特性之研究」，交大交通運輸研究所碩士論文，民國76年。
19. 張庭瑜，「高速公路施工路段車流模式之研究」，淡江運管所碩士論文，民國89年。
20. 湯儒彥，「機車專用道車流特性與容量探討」，交通部運輸研究所，民國91年。
21. 內政部營建署，「市區道路工程規劃及設計規範之研究」，中華民國90年。
22. 台灣省政府住宅及都市發展局，「台灣省市區道路規劃設計標準之研究」，中華民國運輸學會，民國84年2月。
23. 湯儒彥，「機車車道寬度與路口紓解型態之研究」，交通部運輸研究所，民國88年。
24. 歐陽餘慶等，「機車專用道之設計與設置準則初探」，交通部運輸研究所，民國90年7月。
25. 許添本，「多車種組合式模組化車流模擬模式之研究」，國科會委託專題研究計畫，民國83年。
26. 謝志尚編譯，「道路安全之設計與管理」，科技圖書股份有限公司，民國73年。
27. 王文麟，「交通工程學 – 理論與實用(修正版)」，民國87年。
28. 葉怡成，「應用類神經網路」，儒林出版社，民國90年。
29. 葉怡成，「類神經網路模式應用與實作」，儒林出版社，民國92年。
30. 馮正民、邱裕鈞，「研究分析方法」，建都出版社，民國93年。
31. 許添本，車流理論與應用上課講義，台大土木所交通組。
32. 許添本，交通工程學上課講義，台大土木所交通組。
33. 台北市政府，市區道路工程設計規範，民國86年2月27日。
34. 市區道路條例，民國93年7月1日。
35. 交通部，道路交通管理處罰條例，民國94年12月28日。
36. 交通部，道路交通標誌標線號誌設置規則，民國95年6月28日。
37. 內政部營建署，市區道路及附屬工程設計標準，民國94年12月8日。
38. 交通部，道路交通安全規則，民國95年6月30日。
39. 內政部營建署，建築技術規則建築設計施工編，民國95年2月23日。
40. 許添本、葉源祥，「車道標線對道路容量與車流衝擊分析」，運輸第25期，民國83年9月。
41. 許添本、游政霖、彭玉予，「機車行駛空間車道化構想與車流特性初步研究」，運輸第28期，民國84年。
42. 許添本，「車流各行其道對交通安全之提升與影響」，都市交通第14卷第一期，民國88年3月。
43. 許添本，「巷道寬度縮窄對車流速率衝擊分析」，中華道路，第35卷，第3期，頁4-頁10接頁21，中華民國85年7月。
44. 許添本，「巷道汽機車車流特性之比較研究」，運輸學刊11卷第4期，民國88年12月。
45. 張家祝、黃運貴，「車流亂流量測及其特性分析」，運輸計畫季刊17卷第2期，民國77年6月。
46. 魏健宏、陳奕志，「類神經網路模式在國內交通運輸研究之成果評析」，運輸計畫季刊30卷第2期，民國90年6月。
47. 胡大瀛等，「巨觀車流模型之實證與模擬分析」，中華民國運輸學會第20屆論文研討會，民國94年11月。
48. 「台灣地區公路容量手冊」，交通部運輸研究所，民國90年。
49. 「台灣地區公路容量手冊」，交通部運輸研究所，民國79年。
50. 「公路路線設計規範修訂草案之研究」，中華顧問工程司，民國94年。
51. 黃壬信，「一種新的交通控制方向 – 以電腦視覺邏輯來發展」，台大土研所碩士論文，民國79年。
52. Adolf D. May, Traffic Flow Fundamentals, Prentice-Hall, 1990.
53. Wilhelm Leutzbach, Introduction to the Theory of Traffic Flow, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1988.
54. D. L Gerlough and M. J. Huber, Traffic Flow Theory : A Monograph, Transportation Research Board, National Research Council, Special Report 165, Washington, D. C., 1975.
55. K.W. Agden，Safer Roads - A Guide to Road Safety Engineering，1996。
56. Marion County Department of Public Works, Engineering Standards, 1990.
57. Nebraska Department of Roads, Roadway Design Manual, 2006.7.
58. Nebraska Department of Roads, Nebraska Minimum Design Standards, 2002.
59. Pima County Roadway Design Manual, 2003.12.
60. Roadway Design Guidelines, Arizona Department of Transportation-Roadway Engineering Group, 2006.9.
61. Local Agency Programs Guidelines for Geometrics, Michigan Department of Transportation, 2006.
62. AASHTO，A Policy on Geometric Design of Highways and Streets, 2004.
63. Chandra, S., and Kumar, P., Effect of Lane Width on Capacity under Mixed Traffic Condition in India, Journal of Transportation Engineering, 2003, pp.155-160.
64. Zegeer CV, Deen RC, Mayes JG, Effect of lane and shoulder widths on accident reduction on rural two-lane roads, Transportation Research Record 806，1981, pp.33-43。
65. Zegeer CV, Stewart Richard, Council Forrest, Neuman Timothy, Accident relationships of roadway width on low-volume roads, Transportation Research Record, n 1445, Dec, 1994, pp.160-168。
66. E. Hauer, Lane width and safety, 2000.3.7.
67. Charles V. Zegeer, John A. Deacon, Effect of lane width, shoulder width, and shoulder type on highway safety, TRB State of the Art Report 6- relationship between safety and key highway features, 1987, pp.1~21.
68. The effect of geometric road design standards on road safety, Road Safety Risk Reporter, 2006.8.
69. Parsons Transportation Group, Relationship Between Lane Width and Speed – Review of Relevant Literature, 2003, 9.
70. Transportation Research Board, Highway Capacity Manual, National Research Council Washington, D.C, 2000.
71. Transportation Research Board, Designing Safer Roads – Practices for Resurfacing, Restoration and Rehabilitation, Special Report 214, National Research Council Washington, D.C, 1987.
72. Texas Transportation Institute, Design Factors That Affect Driver Speed on Suburban Arterials, 2000.
73. Texas Transportation Institute and the Federal Highway Administration, Roadway Safety Design Synthesis, 2005
74. Thomas Urbanik II, Factors Affecting Selection of Lane Width and Shoulder Width on Urban Freeways, Transportation Research Record, n1445, Dec, 1994, pp.125~129。