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系統識別號 U0002-0209201106344000
DOI 10.6846/TKU.2011.00054
論文名稱(中文) 探討多重資訊服務提供者(ISP)環境下路徑導引策略之動態路網績效
論文名稱(英文) A Study of Dynamic Transportation Network Performance under Multiple ISP Environment
第三語言論文名稱
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中文) 運輸管理學系碩士班
系所名稱(英文) Department of Transportation Management
外國學位學校名稱
外國學位學院名稱
外國學位研究所名稱
學年度 99
學期 2
出版年 100
研究生(中文) 蕭琬婷
研究生(英文) Wan-Ting Hsiao
學號 698660254
學位類別 碩士
語言別 繁體中文
第二語言別
口試日期 2011-07-04
論文頁數 112頁
口試委員 指導教授 - 董啟崇
委員 - 汪進財
委員 - 胡大瀛
關鍵字(中) 路徑導引
多重交通資訊提供者
路網系統績效
動態模擬實驗
關鍵字(英) Route Guidance
Multi-ISP
Network System Performance
Dynamic Simulation Experiment
第三語言關鍵字
學科別分類
中文摘要
先進旅行者資訊系統(ATIS),為智慧型運輸系統(Intelligent Transportation Systems, ITS)下的一個子系統,主要功能為提供即時交通資訊給用路者,其資訊包括即時道路狀況、預測旅行時間等並產生路徑導引服務功能。若以整體的資訊架構而言,交通資訊的發佈牽涉到三方面的綜合交互關聯:交通資訊提供者、交通資訊的使用者,以及交通資訊內涵等對路網所造成的影響。但甚少研究認知並探討如此全面性的課題。
本研究主要目的在檢視同一交通路網區域中模擬多重交通資訊提供者(Multiple Information Service Providers, Multi-ISP)在非合作的模式下各提供不同資訊策略所導致的路網績效與路徑導引結果,最終目的是期望能歸納出路網狀態之趨勢以及路網績效與導引策略的關係。本研究重點在於構建資訊於路網中所產生的整體架構,並探討資訊導引嵌入多重交通資訊提供者的導引策略及用路人接受資訊後對路徑選擇行為之反應所產生的路網交通狀態。本研究經由綜合考量各項因素為實驗設計基礎,以台北至新竹之城際路網為範圍運用動態模擬平台進行一系列動態模擬實驗來觀察分析整體的路網交通狀態與績效表現。
本研究將資訊滲透率、市場佔有率及用路者遵循率三個重要因素納為實驗因子,設計36個實驗情境組合,並以DynaTAIWAN模擬指派軟體執行動態模擬實驗,觀察不同情境對路網狀態之影響。本研究彙整動態模擬實驗所產生之整體平均與依時性之路網績效,經分析結果可得知,於多ISP同時存在之路網環境,在少數家ISP合佔有大部分市場時之整體路網績效表現可為最佳亦可為最差,且其變異最大,顯示在此狀態下,其平均旅行時間隨滲透率與遵循率變化衍生較大差異。均衡市佔率的情況下之變異數最小,亦即此交通資訊導引市佔分配下之表現較穩定。
進一步分析各ISP用路者之績效,若滲透率高但遵循率低的情況下,市佔率較大的ISP在路網中並無明顯優勢。在少數家佔有市場情境中,共同分佔較大市場的ISP其用路者績效明顯優於市佔率低者,其他市佔率較小的ISP則在提昇市佔率形成均衡市場情境時之用路者績效可達最佳。亦即路網中多ISP提供路徑導引資訊分佔比率越平均,而其用路者大致皆能達到較佳且較平均之績效。
英文摘要
The main function of Advanced Traffic Information System (ATIS), as a subsystem of the Intelligent Transportation System (ITS) is to provide real time or in-time traffic related information such as road condition, travel time information, to the subscribed road users or travelers, in particular the route guidance. The effectiveness of such system must rely on an overall construct of integrated framework under which complex interactions among the Information Providers, Road Users, and Information can be identified and recognized.
However, very few studies recognized and handled this issue comprehensively. It is therefore the main focus of this proposed study to establish an integrated framework and to explore/evaluate the overall and specific network performance under more realistic multiple Information Service Provider (Multi-ISP) context. This study is in the non-cooperative scenario, where ISPs are assumed to act along with their own information provisions for route guidance strategy. 
A series of dynamic simulation experiments were performed on a selected real inter-city highway network by proper experiment design. Various level settings of traffic information penetration, ISP market share, and road users’ compliance rate in response to routing guidance formed 36 simulation experiment scenarios. And the associated dynamic simulations were conducted with a modified version of the simulation platform known as DynaTAIWAN.  Average travel time was generated to be performance measure to evaluate overall network performance as well as users (hypothetically) receiving services to each ISP.
  Relationship between various combinations of ISP guidance markets and network performance were analyzed accordingly. The findings were that performance could be at either highest or lowest extreme when the most of the traffic information market shared by few ISPs under multi-ISP environment, exhibiting highest travel time variations with respect to various levels of information penetration and user compliance combinations. On the other hand, the variations were the lowest if ISPs shared the market equally.  It may imply that under such equally-shared market scenario, the overall performance tend to be more stable, exhibiting less fluctuations across different combinations of information penetration and user compliance rate. Further analysis differentiated performance of different ISPs with various market share characteristics evaluated by the aggregately average travel times of users receiving guidance service respectively. High-share ISPs seemed to be benefited with better performance by dominance.  Interestingly, the performance of singly-dominated ISP was slightly lower then that of its own when co-dominated the market with another ISP.  And when the market was shaped toward equally shared, all ISPs enjoyed adequately good performance at medium to high   levels of information penetration and user compliance.
第三語言摘要
論文目次
中文摘要
英文摘要
致謝
目錄	I
圖目錄	III
表目錄	V
第一章 緒論	1
1.1  研究背景與動機	1
1.2  研究目的	4
1.3  研究方法與研究架構	6
1.3.1 研究方法	6
1.3.2 研究架構	8
1.4	研究內容與流程	9
第二章  文獻回顧	11
2.1 用路者對交通資訊之需求	11
2.2  交通資訊對用路者行為之影響	14
2.3 交通資訊導引方式與策略	18
2.4 交通資訊對路網交通狀態之影響	21
2.5 交通資訊的一般化討論	25
2.6  模擬工具- DynaTAIWAN模擬指派軟體	27
2.7 討論	30
2.8  小結	36
第三章 動態路網實驗模擬	37
3.1  實驗設定	37
3.1.1 實驗時空限制	37
3.1.2 ISP資訊發佈策略	37
3.1.3 實驗因子與情境設計	40
3.2  實驗路網	43
3.3  模擬實驗之實施	46
3.3.1 模擬參數設定	46
3.3.2 實驗設定初始驗證	48
3.3.3 模擬實驗之執行	52
3.4	模擬實驗過程與實驗後資料處理	55
3.4.1	模擬實驗過程	55
3.4.2	模擬實驗後資料處理	60
第四章 模擬實驗結果分析	61
4.1  整體績效分析	61
4.1.1整體路網績效分析	61
4.1.2 ISP績效分析	70
4.1.2.1 ISP整體績效分析	70
4.1.2.2 ISP情境績效分析	71
4.2  時空特性狀態之績效分析	78
4.2.1 依時性績效分析	78
4.2.2 空間績效分析	85
第五章 結論與建議	95
5.1  結論	95
5.2  建議	101
參考文獻	102
附錄一 台北-新竹整體平均旅行時間表	105
附錄二 台北-新竹各路徑平均旅行時間表	109
圖1.2-1 整體資訊系統架構圖	5
圖1.2-2 本研究之架構圖	5
圖1.3.2-1 整體研究架構圖	8
圖1.4-1 研究流程圖	10
圖2.6-1 DynaTAIWAN系統架構	28
圖2.7-1 鄭妍妍(2009)	31
圖2.7-2 Adler(2005)	32
圖2.7-3 Oh&Jayakrishnan(2002)	32
圖2.7-4 本研究之先前系列研究&Wang(2009)	33
圖2.7-5 蘇秋如(2006)&Chorus et al.(2009)	34
圖2.7-6 鄧瑞艷(2009)	34
圖2.7-7 Florian(2004)	35
圖2.7-8 Kitamura&Nakayama(2007)	35
圖3.1.3-1 本研究之模擬實驗設計圖	40
圖3.1.3-2 本研究之模擬實驗架構圖	42
圖3.2-1 DynaTAIWAN已構建完成之北部完整國道替代路網圖	44
圖3.2-2 本研究模擬實驗擬真路網範圍簡化示意圖	45
圖3.3.1-1 本研究車輛族群比例組成圖	47
圖3.3.2-1 偵測器位置圖	48
圖3.3.2-2 國道一號南下偵測器路段(1S29)MAPE值	50
圖3.3.2-3 國道一號南下偵測器路段(1S29)RMSPE值	50
圖3.3.2-4 國道三號南下偵測器路段(2S39)MAPE值	51
圖3.3.2-5 國道三號南下偵測器路段(2S39)RMSPE值	51
圖3.3.3-1 ISP逐時間點路徑導引示意圖	53
圖3.3.3-2 各ISP用路者模擬方式示意圖	54
圖3.4.1-1 ISP車輛資料更新流程圖	57
圖3.4.1-2 動態路徑導引流程圖	59
圖4.1.1-1 整體路網平均旅行時間分佈圖(一家獨大市場)	62
圖4.1.1-2 整體路網平均旅行時間分佈圖(少數家佔有市場)	63
圖4.1.1-3 整體路網平均旅行時間分佈圖(均衡市佔率市場)	65
圖4.1.2.1-1 ISP整體平均旅行時間	70
圖4.1.2.2-1 一家獨大市場之ISP整體績效	72
圖4.1.2.2-2 少數家佔有市場之ISP整體績效	74
圖4.1.2.2-3 均衡市佔率市場之ISP整體績效	76
圖4.2.1-1 依時性整體平均旅行時間(一家獨大市場)	80
圖4.2.1-2 依時性整體平均旅行時間(少數家佔有市場)	82
圖4.2.1-3 依時性整體平均旅行時間(均衡市佔率市場)	84
圖4.2.2-1 一家獨大市場之路徑績效	86
圖4.2.2-2 少數家佔有市場之路徑績效	89
圖4.2.2-3 均衡市佔率市場之路徑績效	92
表1.1-1 系列研究之彙整	3
表1.3.1-1 Mahmassani與Herman(1988)動態旅運行為之五種方法	7
表2.1-1 用路者對交通資訊之需求文獻彙整	13
表2.2-1 交通資訊對用路者行為之影響文獻彙整	17
表2.3-1 交通資訊導引方式與策略文獻彙整	20
表2.4-1 交通資訊對路網交通狀態之影響文獻彙整	24
表2.5-1 交通資訊的一般化討論文獻彙整	26
表2.6-1 DynaTAIWAN輸入之項目	29
表2.7-1 文獻回顧依研究架構彙整表	30
表3.1.2-1 ISP路徑決策無異帶模式	39
表3.1.3-1 ISP市佔比例表	41
表3.3.2-1 MAPE、RMSPE評估表	49
表3.4.1-1 步驟一輸入檔設定表	56
表4.1.1-1 一家獨大市場之績效排序	66
表4.1.1-2 少數家佔有市場之績效排序	66
表4.1.1-3均衡市佔率市場之績效排序	66
表4.1.1-4 資訊滲透率低之路網績效排序	67
表4.1.1-5 資訊滲透率中之路網績效排序	67
表4.1.1-6 資訊滲透率高之路網績效排序	67
表4.1.1-7 各市佔率情境整體平均旅行時間排序表	68
表4.1.1-8 各情境整體平均旅行時間排序總表	69
表4.1.2.2-1 一家獨大市場之ISP績效排序表	73
表4.1.2.2-2 少數家佔有市場之ISP績效排序表	75
表4.1.2.2-3 均衡市佔率市場之ISP績效排序表	77
表4.2.2-1 一家獨大市場之路徑旅行時間排序表	87
表4.2.2-2 少數家佔有市場之路徑旅行時間排序表	90
表4.2.2-3 均衡市佔率市場之路徑旅行時間排序表	93
表4.2.2-4 整體路徑績效排序表	94
參考文獻
1.	Adler, J.L., Satapathy, G., Manikonda, V., Bowles, B., Blue, J.L., “A multi-agent approach to cooperative traffic management and route guidance,” Transportation Research Part B: Methodological, Vol. 39, pp297-318, 2005.
2.	Caspar G. Chorus, Theo A. Arentze, Harry J.P. Timmermans, “Traveler compliance with advice: A Bayesian utilitarian perspective,” Transportation Research Part E, Vol.45, pp. 486–500, 2009.
3.	Chorus, Caspar G., Arentze, Theo A., Timmermans, Harry J. P., Molin, Eric J.E., Van Wee, Bert, “Travelers’ Need for Information in Traffic and Transit: Results from a Web Survey,” Journal of Intelligent Transportation Systems, Vol. 11, Issue 2, pp. 57 - 67, April 2007.
4.	DeLurgio, S. A., Forecasting principles and applications, Irwin/McGraw-Hill, New York, 1998.
5.	Florian, Daniel George, “Simulation-Based Evaluation of Advanced Traveler Information Services (ATIS),” Thesis (S.M.)--Massachusetts Institute of Technology, Engineering Systems Division, Technology and Policy Program, 2004. 
6.	Hong K. Lo, W. Y. Szeto, “Modeling advanced traveler information services: static versus dynamic paradigms,” Transportation Research Part B: Methodological, Vol. 38, Issue 6, Pages 495-515, July 2004.
7.	Jan-Jun Wu, Hui-Jun Sun, Zi-You Gao, Shu-Bin Liz, “Effects Of Route Guidance Systems On Small-World Networks,” International Journal of Modern Physics C, Vol. 18, No. 8, pp. 1243-1250, 2007. 
8.	Lewis, C.D., Industrial and business forecasting methods: A practical guide to exponential smoothing and curve fitting, Butterworth Scientific, London, 1982.
9.	Liping GAO, Mingjun LIU, Zhuangzhi SUN and Baohua MAO, ” Simulation on Impact of Information Guidance on Regional Traffic Flow,” Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology, Vol. 8, Issue 4, Pages 63-69, August 2008.
10.	Moshe Ben-Akivai, John L. Bowman and Dinesh Gopinath, “Travel demand model system for the information era,” Transportation, Vol. 23, No. 3, 1996. 
11.	Muizelaar, Thijs J, Van Arem, Bart, “Drivers’ Preferences for Traffic Information for Nonrecurrent Traffic Situations,” Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, Vol. 2018, pp.72-79, 2007.
12.	Oh, J. S., and R. Jayakrishnan, “Emergence of Private Advanced Traveler Information Service Providers and Their Effect on Traffic Network Performance,” Transportation Research Record, Vol. 1783, pp. 167-177, 2002.
13.	Ryuichi Kitamura, Shoichiro Nakayama, “Can Travel Time Information Influence Network Flow? Implications of the Minority Game, ” Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, Vol. 2010, pp.12-18, 2007.
14.	Ta-Yin Hu, Tsai-Yun Liao, Li-Wen Chen, Yung-Kuei Huang, Min-Ling Chian (2007), “ Dynamic Simulation-Assignment Model (DynaTAIWAN) under Mixed Traffic Flows for ITS Applications,“accepted for presentation at Transportation Research Board Annual Meeting, Jan.21-25., 2007.
15.	Tomer Toledo, Ross Beinhaker, “Evaluation of the Potential Benefits of Advanced Traveler Information Systems,” Journal of Intelligent Transportation Systems, Vol. 10, Issue 4 , pages 173 – 183, October 2006.
16.	Xin Wang, Asad J. Khattak, Yingling Fan, “The Role of Dynamic Information in Supporting Travel Behavior Changes: A Two-stage Travel Decision Process,” Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, Vol. 2138, pp. 85-93, 2009. 
17.	Yang, F., Liu, H. X., He, R. R., Ban, X., Ran, B., “Bilevel formulation for optimal traffic information dissemination,” Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, Vol. 1836, pp. 21-28, 2003.
18.	邱科融,「車內行車資訊系統顯示方式本土化之先期研究」,私立淡江大學土木工程研究所碩士論文,1994。
19.	陳士邦,「車內導引資訊影響下之逐點動態路徑選擇行為」,私立淡江大學運輸科學研究所碩士論文,2000。
20.	楊雲榮,「建立探討車內資訊系統影響駕駛人動態路徑選擇/變換行為所需之實驗環境」,私立淡江大學土木工程研究所碩士論文,2000。
21.	張嬋娟,「先進旅行者資訊系統使用人需求特性分析」,國立交通大學交通運輸研究所,2001。
22.	張貴貞,「駕駛者在不同路網型態下途中路徑選擇行為之研究」,私立淡江大學運輸科學研究所碩士論文,2003。
23.	張新立、陳賓權,「道路使用者對交通資訊需求特性之研究」,行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告,2003。
24.	張碧琴,「駕駛者認知地圖與車內導引系統使用行為模式之探討」,私立淡江大學運輸科學研究所碩士論文,2004。
25.	趙凌佑,「駕駛者空間能力差異對車內資訊影響下動態路徑選擇行為之研究」,私立淡江大學運輸科學研究所碩士論文,2004。
26.	蘇秋如,「個人化路徑導引資訊:動態路徑選擇行為模式之應用」,私立淡江大學運輸科學研究所碩士論文,2006。
27.	鄭珮琪,「基於認路原則之車內路徑導引資訊系統之研究」,私立淡江大學運輸科學研究所碩士論文,2007。
28.	鄧瑞艷,「交通資訊與路徑選擇:用路者間之實驗賽局」,淡江大學運輸管理科學研究所碩士論文,2009。
29.	鄭妍妍,「交通資訊與路徑選擇:用路人與管理者之實驗賽局」,淡江大學運輸管理科學研究所碩士論文,2009。
30.	邱凱資,「以實驗賽局探討多重資訊服務提供者(ISP)之路徑導引策略」,淡江大學運輸管理科學研究所碩士論文,2011。
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