¶ 公路智慧型運輸系統設計規範-第二章 交通順暢服務 C2.1
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C-6服務篇第二章 交通順暢服務C2.1交通順暢服務的目的係為確保用路人從事各種交通活動皆可透過本系統的服務,在便捷有效率的環境下完成。
交通順暢服務(Traffic Smooth Service)是一個運輸系統提供用路人的基本服務項目。其係透過各種交通控制、管理與資訊提供的手段,減輕壅塞,確保運輸系統的效率,增加使用方便性及提高可靠度。
其主要是在提供用路人之各種交通活動,如人本、自行車、汽機車及軌道運輸等,皆可透過智慧型運輸系統的服務,在便捷且有效率的環境下完成。同時,為了達成這項交通順暢,亦應做到避免運輸系統因為交通事故的影響,而出現沒效率的情形。
C2.2本系統為達成交通順暢服務,應協調或整合相關之交通控制、管理與資訊系統,以改善其營運效率與穩定性。其範圍可包含高快速公路、一般公路及市區道路。
C2.2.1 高快速公路與一般公路之交通控制、管理與資訊系統包含事件偵測與管理、可變速限、匝道管制、車道管理、交通付費管理、替代路徑導引、交通號誌與連鎖控制等;亦包含個別交通控制、管理與資訊中心之協調及整體運輸走廊之協控系統等。
C2.2.2 市區道路的交通控制、管理與資訊系統包含獨立路口號誌控制、
幹道號誌連鎖控制及路網號誌控制、替代路徑導引、停車管理、
車道管理與交通付費管理等。
一個完整有效率的交通順暢服務,必須能涵蓋完整由起點到迄點的旅次及門(Door-to-Door)的過程。因此,在建置智慧運輸系統時,必須同時包含高快速公路、一般公路及市區道路。提供交通順暢服務可採用的方法包括各種減輕交通壅塞及確保運行可靠度的營運手段。且對於各項交通控制、管理與資訊系統應加以協調整合,才能真正達到交通順暢服務的目標。其中,規範條文提
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C-7及之停車管理係包含汽機車及自行車在內之停車管理。
維持交通順暢所有有關的交通規劃與管理手段很多,皆可納為實務應用之參考。例如,依據美國聯邦公路總署(FHWA)的研究報告:交通壅塞與可靠度:壅塞減輕的趨勢與先進策略(TrafficCongestion and Reliability: Trends and Advanced Strategies forCongestion Mitigation)中指出,各項有關減輕壅塞及提高可靠度的措施包括:
一、事件管理:快速地偵測事件,縮短事件反應之時間,並更有效控制事件場面。
二、施工區管理:減少道路施工所需要之時間,車流可以更有效率地穿越施工區,尤其於尖峰期間。
三、道路天氣管理:透過預測特定路段與地區之天氣事件(如降雨、降雪、冰雹與濃霧等),以進行更有效之鋪面管理措施。
四、特殊事件計畫管理:預先計畫與協調及交通控制計畫
五、高速公路、幹道與走廊管理:以先進之電腦化控制,進行交通號誌、匝道控制與車道使用方式(實施車道調撥、車種限制與高乘載管制)
六、旅行者資訊:提供旅行者即時資訊,道路路況、壅塞地點、
壅塞程度與建議替代路徑。
七、定價策略:動態調整用路人的支付通行費,以管理公路使用需求與容量。
C2.3交通順暢服務之功能要求C2.3.1 公路路網交通控制及資訊系統應包含匝道與地方道路協控系統、
運輸走廊匝道號誌協控系統、高快速公路及地區道路旅行時間資訊系統及替代路徑導引系統等。
(1) 交流道匝道與地方道路協控系統係於高快速公路及地方道路號誌透過相關交通資料蒐集,以進行演算,取得最佳化,以達成減少旅行時間,提高總通過量,減輕交通壅塞。並得
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C-8於地方道路或高快速公路上游交流道之入口匝道,或交流道之出口匝道前等適當地點設置路側設施,提供用路人壅塞與建議改道之資訊。
(2) 運輸走廊協控系統在於解決主線大範圍壅塞以及事故所造成之嚴重壅塞問題。其控制層級包括整合多匝道連鎖控制、
替代路徑導引及整合式路廊控制等。實施運輸走廊協控系統應於高快速公路或替代道路等之重要決策路徑轉向點設置資訊可變號誌等路側設施,提供用路人壅塞與建議改道指引資訊。
(3) 高快速公路及地區道路旅行時間資訊系統在於充分利用既有資訊來源、推估或預測路徑旅行時間、並提供旅行時間資訊,以利用路人路徑選擇與行程規劃。
(4) 替代路徑導引系統在於高快速公路及地區道路連續假期或發生事件或道路施工養護時,造成旅行時間大幅增加與產生大範圍之壅塞,可於高快速公路提供改道資訊及於替代道路上布設相關導引設施指引用路人,以紓解主要路徑上之壅塞情形,減低用路人的旅行時間。
公路路網交通控制及資訊系統應包含匝道與地方道路協控系統、
運輸走廊匝道號誌協控系統、高快速公路及地區道路旅行時間資訊系統及替代路徑導引系統等。為解決公路路網整體交通之重現性區域壅塞和非重現性的交通壅塞,在進行壅塞路段分析與改善作業流程時,首先須確認交通問題屬於何種運輸需求類型,如城際間中長程運輸需求、各型都會區通勤需求及周休假期休閒運輸需求等,透過偵測器之歷史資料找出壅塞出現頻率較高的路段,並確認壅塞的影響範圍,以作為規劃不同策略控制之交通控制系統的參考依據。這些控制系統包括:交流道匝道與地方道路協控系統、運輸走廊協控系統、高快速公路及地區道路旅行時間資訊系統及替代路徑導引系統等。
對於本條文所提的各項策略,為了達成整體公路路網交通順暢服務的目標,重點在於強調下列基本概念:
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一、 協控概念:為求整體公路系統交通順暢服務的完整性,必須強化不同公路系統及不同道路層級之間的協調控制,建構協控系統,特別是在不同公路層級之間的交接處,例如:交流道及上下匝道與一般公路或市區幹道之協控問題。此一概念可參考交通部科顧室辦理之「區域交通控制中心雲端化計畫」。
二、 最佳化動態控制策略:各種控制策略以系統動態即時演算模式取得最佳化結果,以作為控制策略執行的依據,確保控制策略的績效。各項控制策略可依據一套包含問題確認、控制系統建置與績效評估等3 大步驟的準則來產生即時動態/最佳化控制策略。此一準則可參考交通部運輸研究所「公路路網交控及資訊系統架設設計與建置準則」研究報告。
三、 具備預測機制:傳統上交通控制與管理策略大都依據歷史資料或前一時段的資料來產生。為了能因應未來及下個時段的需求,最好能進行預測,以預測的交通狀況為基礎。如此研擬的策略較能符合真正的需求。另外,對於交通資訊的提供,更須考慮即時性,及符合用路人的預期需求,特別是旅行時間的提供,最好能以預測方式,提供未來的可能旅行時間。
四、 具備彈性因應:交通控制與管理策略必須能盡量因應交通需求的時間與空間變化,能以足夠的彈性來因應交通需求。在各種控制與管理策略方面亦可考慮不同的彈性作法;以替代路徑的導引為例,可以直接指引走某些替代路徑,或只提供預估之旅行時間,供用路人自行選擇。而在替代路徑上必須配套提供相關導引設施。
C2.3.2 市區道路交通控制系統包含獨立路口號誌控制、幹道號誌控制及路網號誌控制。
(1) 獨立路口號誌控制在於以個別路口最小總延滯、最大通過量、
最少車輛停等次數或最少潛在衝突,建置相關之設施以執行適當號誌控制。
(2) 幹道號誌控制在於尋求幹道中各路口的最佳時制計畫,以達
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C-10到最佳續進控制,惟必要時得將公共運輸與緊急救援車輛之優先通行納入考慮。
(3) 路網號誌控制之目的在於整合各幹道之號誌控制系統,除各幹道應有適當的號誌控制設計之外,亦應針對各相關的介面及子路網間進行協調整合控制。
市區道路的交通控制與管理除了可以提供交通壅塞資料,供用路人參考之外,影響市區道路交通順暢的主要因素在於號誌化交叉口的號誌控制,號誌化路口可根據道路幾何與交通特性屬性分為獨立號誌、幹道連鎖號誌及路網號誌。上述控制方式之作法可參考交通部頒布的「交通工程規範」為之,該規範包括以下各項作業原則:
一、 號誌之設置除依「道路交通標誌標線號誌設置規則」之規定設置外,應依調查之道路情況與交通資料,規劃設置地點、號誌種類及運作方式。號誌設置後,應適時蒐集現況資料,因應道路情況或交通流量與型態之變更,加以適當調整。
二、 行車號誌有必要設置者應依交通量大小、分布及穩定性,適當考慮選擇定時、交通感應或交通調整之控制方式。
三、 號誌之布設除依「道路交通標誌標線號誌設置規則」之規定設置外,應考量地區風壓對號誌結構之穩定度及強度之影響。同向車輛或行人之行車管制號誌同向燈面之法線垂直距離以不超過12 公尺為度,若超過時,易被忽略,應考慮增設。
四、 道路交通號誌除依「道路交通標誌標線號誌設置規則」規定設計外,應就各路口及鄰近路段之交通特性擬定時制計畫及連鎖範圍。時制計畫之設計應考量路口延滯與容量、
車輛停等次數、有效綠燈寬帶、行人最短綠燈及清道時間等。
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C-11C2.3.3 整合車路與跨區域的交通控制與資訊系統
(1) 提供行車速限、車道管制、壅塞及各類事件資訊,以利用路人及早應變。
(2) 提供行車警示資訊,包含車流、人流、易肇事地點及障礙物等潛在衝突資訊,以降低事故發生機率。
(3) 公共運輸車輛或緊急救護車輛與路側交通管制設施整合控制,包含公車、輕軌等優先號誌、公車準點控制、救護車、
消防車及其他救援車輛優先通行等。
車路整合系統是利用一系用一系列先進技術使道路車輛與周圍輔助設施能夠直接通信的一項研究應用,其基本概念是在行駛中的車輛及其附近的所有車輛提供一個直接的鏈結,使這些車輛能夠互相溝通,交換彼此關於速度、方向或甚至駕駛的意識和意圖等資訊,以增加車輛間的安全性,同時提高如自動緊急機制(轉向、減速、
煞車)等系統的靈敏度。除此之外,亦涵蓋與道路基礎建設之間的通訊,使整體路網之即時交通資訊更為完整,並能回饋至車輛。
車路整合系統著重於「人、車、路」系統的三大核心指標」系統的三大核心指標:「安全、效率、環保」
。我國ITS 車路整合系統可能應用服務項目與國內ITS 建設成果之對應,可參考交通部運輸研究於民國101年出版「車路整合系統發展趨勢與ITS 節能減碳關聯之研究」
之研究報告。
跨區域管理則類似整合性運輸走廊管理(Integrated CorridorManagement, ICM),其基本概念是結合用路人資訊和交通控制調整策略,產生數個解決交通擁擠的方案,去評估何種方案對於整體路網是最有效率的,依據分析路網的運輸需求和路網範圍,可能有城際間中長程運輸需求、都會區通勤需求、週休假期休閒運輸需求、連續假期及特殊活動之運輸需求與交通事件下之運輸需求。
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C-12C2.3.4 重大交通事件資訊系統在於提供各運輸系統之重大交通事件或暫停服務資訊,除在車站、捷運站、智慧公車站牌、機場及公有停車場主動顯示,並得提供用路人透過各類裝置查詢,以利民眾及時避開事件路線或改乘其他運輸工具。
交通事件係指非重現性的壅塞現象(Non-recurrent congestion),意即因交通事故所引發既有交通設施容量暫時減少或原有交通需求異常增加的情況,如:交通碰撞事故、車輛拋錨、公路維修及災害性氣候事件等。事件管理操作步驟概可分為4 個主要部分,事件偵測、事件反應、現場管理排除及事件清除恢復,可以參考交通部運輸研究所於民國99 年出版之「公路路網交控及資訊系統架構設計與建置準則」研究報告,事件資訊發布區依照下列順序進行資訊發布:預先規劃之替代路徑指示標誌、車流疏散控制區、車流調節控制區、事件處理區與重大事件臨時調撥區等5大區域進行資訊之發布。5 大區域之事件資訊發布範圍與內容如下:
一、預先規劃之替代路徑指示標誌在所規劃之替代路徑上布設以提醒用路人行進方向指示之靜態指示標誌。若有需要啟動替代路徑導引時,則以此作為第1 層資訊發布之對象。
二、車流疏散控制區事件上游下匝道以前之各種控制資訊,其主要發布目的為避免其他車流進入「車流調節控制區」,改道行駛替代道路或其他路段,以提升「事件處理區」之處理效率。其資訊發布工具如:車站、捷運站、智慧公車站牌、地方道路及主線CMS、廣播、手機、機場與公有停車場主動顯示及資訊網站等。
三、車流調節控制區事件區域至上游下匝道間之各種控制資訊,其主要發布目的為針對無法改道之車流,提前做好因應事件發生之準備,
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C-13如:進行車道變換,與降低車流到達「事件處理區」之時間。
四、事件處理區事件區域內之各種控制資訊,其主要發布目的為淨空出一個可進行事件處理之區域,讓公警或工務單位可在安全的環境下,順利進行事件調查與現場復原。
五、重大事件臨時調撥區在重大事件發生時,事件發生處已涵蓋所有車道,相關救援單位必須利用對向之車道空間快速到達或進行救援,此時必需啟用對向車道之相關控制設施與資訊發布工具。
C2.3.5 管理式車道(Managed Lanes),係透過公路車道的使用權分配,提升公路運行效率,配合車流特性指定車道的使用方式,充分應用高乘載車道、車種專用道、收費管理車道、出入管制、繞道控制、調撥車道、路肩車道等方式,彈性使用車道以提升公路運行效率。
管理式車道係透過即時動態之車道或匝道之調度管理或針對車道進行相關之通行限制或收費,以達到增加道路容量與公路效率提升之目標。參考美國2005 年FHWA 出版之「Managed LaneHandbook」釋義,管理式車道的管理策略可分為下列三類:
一、資格管理(Eligibility):限制車輛承載人數或是通行車輛種類等。
二、出入管理(Access):快速車道(Express Lane)、匝道儀控及調撥車道等。
三、收費管理(Pricing):固定或變動式計費及實施擁擠定價等。
上述三類策略可以相互搭配,管理式車道相關措施如下:
一、高承載車道(HOV Lane)
二、高承載收費車道(HOT Lane)
三、調撥車道(Contraflow Lanes)
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四、可逆向車道(Reversible lanes)
五、大客車專用道(Bus Lane)
六、大貨車專用道(Truck Lane)
七、專用匝道車道(Separation/Bypass Lanes)
八、內外分隔車道(Dual Facilities)