混合車流環境中機車運行行為之模化---路段部分

Abstract

傳統車流模式多為大型車或小客車而研究，鮮少以機車為主要考慮對象，特別是混合車 流中的機車行進行為。因機車並無行駛特定寬度之車道特性，而常穿梭於車輛間，其行 進方式與小客車並不全然相同，因此現有的車流模式並無法真正反映機車之行進行為。 由於機車為國內非常普遍之交通工具，深入瞭解機車於道路上之行進行為模式乃相當重 要之課題。本研究之目的擬藉由實地觀察混合車流中機車之行進特性，深入探析影響機 車行進行為之因素，並根據其特性構建可以描述機車行進行為之模式。近年來由物理界 引進的顆粒跳動模式，係以細胞自動機(CA)之推進規則進行不同時空變動之模擬方式， 但多侷限於相同大小之均質顆粒（例如純小客車流）之探討。本研究擬採不同實體大小 及動態尺寸之非均質（含機車及小客車）細胞自動機之概念，建立混合車流環境下之機 車行進模式。其中將針對混合車流中汽、機車佔用不同之格位，在給定的各種控制規則 下，決定每一時點汽、機車同步縱向或橫向位移的方式，來模化機車在混合車流中的移 動行為，希能藉由本模式進一步分析不同混合比例整體車流流量、密度、速率間之變化 關係。本研究將嘗試透過實地錄影觀察混合車流狀況，獲取機車及與旁車（含機車及小 客車）間互動所呈現之二維座標行進軌跡，並整理出可衡量機車行進行為之相關變數， 如機車本身之速率、加速率、機車與鄰車的側向間距與角度、鄰車之速率、機車所在之 橫向位置等因素，應用統計分析方法深入探討顯著影響機車行進行為之因素及其特性； 其次，根據實地錄影觀察結果建立簡化之CA 推進規則，以構建機車行進非均質顆粒跳 動之基本模式；此外，將加入更符實際行為之CA 邏輯規則，以提升模式之適用性；最 後進一步模擬不同情境下(如不同混合比例及不同路寬)之流量、速率與密度變化情形， 以探討混合車流車輛交互作用之臨界現象。研究結果可作為混合車流相關行為或管制策 略之分析基礎。