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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:莊媛婷
研究生(外文):Yuan-Ting Chuang
論文名稱:預測高速公路無車輛偵測器區段之行車速率
論文名稱(外文):A study on traffic speed estimation for non-vehicle detector section
指導教授:黃山琿黃山琿引用關係
指導教授(外文):Shan-Huen Huang
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄第一科技大學
系所名稱:運籌管理所
學門:商業及管理學門
學類:行銷與流通學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:96
中文關鍵詞:車輛偵測器PARAMICS模擬器路段速率預測
外文關鍵詞:Estimation traffic speedVehicle detectorPARAMICS
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為改善交通問題,提供完整、正確且即時(real-time)路況資訊是一個很重要的議題。固定式偵測器是台灣地區交通資訊的主要蒐集來源,限於成本因素難以全線佈設,沒有設偵測器之路段無法提供路況資訊,而已架設之偵測器一些因素導致無法提供資料,以上因素皆會造成路況資料的缺漏,故本研究之目的為預測高速公路上沒有設置偵測器或有設置偵測器,但無法提供服務之路段行車速率,期望給予用路人完整的資訊。
本研究探討林口交流道至桃園交流道南下路段,選定上、中、下游三個偵測器,應用上下游偵測器已知資料來推估中間偵測器之路段行車速率。本研究應用微觀模擬車流軟體PARAMICS,進行路網模擬預測中間偵測器之路段行車速率,分三個部分進行預測。第一部份應用2007年1月5日7點到9點55分之車流資料尋找最佳參數值,預測中間偵測器之MAPE值為6.4%;第二部份探討最佳參數值是否適用於其他日,2007年1月12日7點到9點55分之車流資料,預測中間偵測器之MAPE值為3.68%。第三部分探討模擬時間長短的不同,是否會影響預測能力,預測中間偵測器MAPE總績效為5.6%。上述驗證皆可證明此模式是可以準確預測沒有設置偵測器路段之行車速率。
In order to improve traffic problems, it seems to be important to provide complete, accurate and real-time traffic flow information. In Taiwan, stationary vehicle detectors are the main sources of traffic information, however, it seems impossible to achieve full installation on highways due to high costs. There would be no source of traffic information on the highways without detectors, and for some reasons some installed detectors fail to provide information. The above factors would lead to incomplete collection of traffic information. Thus, this study aims to predict the running speed of the highways with and without detectors that failed to provide traffic information, in hope of offering complete information for road users.
This study examines the section from Lingkou interchange to Taoyuan interchange, three detectors are chosen, which are located at the upper, middle and lower section.
The information obtained from the lower section is used to estimate the possible running speed of the middle section. The study is divided into three sections, the microscopic traffic simulation software PARAMICS is used to proceed network simulations to predict the running speed of the detector located at the middle section
In section 1, the traffic flow data from 7:00 – 9:55 Jan 5, 2007 is used to obtain the optimized parameter value, the Mean Absolute Percentage Error (MAPE) obtained is 6.4%; in section 2, the study discussed the possibility of applying the optimized parameter value on other days, the MAPE obtained is 3.68%. In section 3, the study discusses if different duration of simulation time would affect the estimation, the total MAPE obtained is 5.60%. The evidence indicates that the method can accurately estimate the running speed of the highway sections without vehicle detectors.
目錄
摘要 II
ABSTRACT III
誌 謝 V
目錄 I
圖目錄 III
表目錄 IV
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與背景 1
1.2 研究目的 3
1.3 研究範圍 4
1.4 研究流程 5
第二章 文獻回顧 8
2.1 預測或推估路段行車速率相關文獻回顧 8
2.1.1 預測或推估路段速率 8
2.1.2 轉換速率推估旅行時間 9
2.2 回顧描述高速公路車流狀況之文獻 10
2.2.1 隨機模型 11
2.2.2 起迄點(O-D)矩陣模型 11
2.2.3 其他相關文獻 12
2.3 PARAMICS微觀車流模擬軟體相關文獻探討 13
2.3.1 車流模擬軟體(PARAMICS)介紹 13
2.3.2 國內外運用PARAMICS的文獻 18
2.4 小結 22
第三章 車流理論及模型介紹 23
3.1 基本車流特性 23
3.2 高速公路車流模式 27
3.2.1 高速公路基本路段 27
3.2.2 高速公路上下交流道路段 29
第四章 高速公路行車速率模式構建 34
4.1 數學模型介紹 34
4.2路段平均速率推估 36
4.3 模式與PARAMICS之間的關係 40
4.4 小結 44
第五章 建立模擬路網與數值測試 45
5.1 蒐集路網資料及建構路網 45
5.1.1 建構模擬路網模型流程 45
5.1.2 繪製模擬路網 49
5.2 路網模擬及修正 51
5.3 模擬路網之參數校估 54
5.4 模擬路網參數校估結果 56
5.4.1 最佳模擬路網參數值 57
5.4.2 模擬時間長度不同對預測準確度之影響 63
5.4.3 應用最佳參數值使用在不同日之預測準確度 64
5.4.4 小結 68
第六章 結論與建議 69
6.1 結論 69
6.2 建議 70
參考文獻 72
英文部分
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中文部分
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