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系統識別號 U0002-1207200518024900
中文論文名稱 車隊運動型態與時空圖理論應用於號誌化幹道即時旅行時間估計-以固定式偵測器資料為基礎
英文論文名稱 Travel Time Estimation on Signalized Arterials Based on Time-Space Diagram and Platoon Movement Pattern Using Detector Data
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 運輸管理學系碩士班
系所名稱(英) Department of Transportation Management
學年度 93
學期 2
出版年 94
研究生中文姓名 申瑋琦
研究生英文姓名 Wei-Chi Shen
學號 692540130
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2005-06-14
論文頁數 106頁
口試委員 指導教授-劉士仙
委員-魏健宏
委員-褚志鵬
中文關鍵字 幹道即時旅行時間估計  時空圖理論  微波雷達式偵測器 
英文關鍵字 Travel Time Estimation  Time-Space Diagram  SmartSensor 
學科別分類 學科別社會科學管理學
中文摘要 號誌化幹道旅行時間估計因受號誌干擾估計較困難,現行處理方式大多視路段與路口為獨立變數分開處理,最後加總分析;若以時空圖軌跡來看,可將車輛推進分為正常行駛區、減速區、等候區三種狀態來處理,對於車輛到達率部份,本研究提出二元決策模式來進行計算。根據此三階段界面定義相互影響關係,構建即時旅行時間估計模式。
本研究以大度路為實驗路網,利用微波雷達偵測器蒐集交通參數資料,嘗試以巨觀車隊運動型態為基礎,將所計算的旅行時間與錄影所觀測旅行時間進行比較,準確率可達90%內,所估計之即時旅行時間可反映現實狀況車隊運動型態,提高推估交通資訊的正確性。
英文摘要 Travel time estimation on signalized arterials is complicated because of hard to isolate the erroneous noise from outside of the system. To simplify the problem, current research regards the link travel time and intersection delay as separated independent variables, and summation of them representing the total travel time on link. Based on the trajectory of time-space diagram, the vehicle movement on link could be explicitly expressed as three different discrete transition states, named as free flow travel time, approaching delay, and intersection delay. Applying the detector data, vehicle flow rate on intersection with a binary choice can be defined. Therefore, three transition states can be explained the interfaces and further estimate the real time on a general signaled arterials.
This study estimates the real travel time on arterials, Dai-Du road, from macroscopic platoon movement pattern using microwave detector data. Results are compared with true values from video. The accuracy of the proposed model is higher than 90% and it adequately reflects the real-time travel time within tolerant error in applications.
論文目次 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 2
1.3研究範圍 3
1.4研究內容與流程 3
1.5研究方法 5
第二章 文獻回顧 6
2.1旅行時間定義 6
2.2高速公路旅行時間推估相關文獻 8
2.3都市幹道旅行時間推估相關文獻 11
2.4延滯時間推估相關文獻 14
2.4.1延滯定義 14
2.4.2延滯公式 17
2.4.3時空圖理論 20
2.5偵測器資料蒐集技術 23
2.6小結 30
第三章 研究方法與設計 31
3.1研究設計 31
3.2定義說明 34
3.3研究方法 37
第四章 模式建構 39
4.1模式架構 39
4.2全路段旅行時間模式 40
4.3時空圖理論 46
4.3.1傳統時空圖模式 48
4.3.2修正後時空圖模式 56
4.3.3下游路口流入率計算 62
4.4小結 64
第五章 調查資料蒐集 65
5.1背景分析 65
5.2測試計畫 66
5.2.1測試地點選擇 66
5.2.2交通參數資料蒐集項目 68
5.2.3偵測器基礎配備 70
5.2.4偵測器基本功能 71
5.2.5 測試程序 76
5.2.6 交通參數資料記錄 78
5.3偵測器調校 79
5.4 小結 82
第六章 資料分析 83
6.1輸出資料整理 83
6.1.1偵測器輸出資料整理 83
6.1.2錄影輸出資料整理 83
6.2下游路口流入率計算 85
6.2.1依二元決策模式計算車輛流入率 85
6.2.2評估流入率績效 86
6.3下游路口流出率計算 90
6.3.1依下游號誌計算車輛流出率 90
6.3.2依錄影資料計算車輛流出率 90
6.3.3評估流出率績效 91
6.4全路段旅行時間評析 92
6.4.1依傳統時空圖計算全路段旅行時間 93
6.4.2依修正後時空圖計算全路段旅行時間 94
6.4.3比較傳統及修正後時空圖所計算之全路段旅行時間 95
6.5綜合評析 100
第七章 結論與建議 102
7.1結論 102
7.2建議 103
參考文獻 104
附錄A

圖目錄
圖1.3.1研究範圍 3
圖1.4.1研究內容流程圖 4
圖2.1.1旅行時間組成要素示意圖 6
圖2.3.1 Lin模式樹狀圖 13
圖2.4.1號誌化路口車輛等候時空圖 21
圖2.4.2探針車之車輛時空軌跡圖 22
圖2.4.3車輛總延滯時間 22
圖2.5.1超音波式偵測器 24
圖2.5.2微波雷達式車輛偵測器 25
圖2.5.3影像式偵測器 25
圖2.5.4紅外線式偵測器 26
圖3.1.1車輛行駛軌跡圖 31
圖3.1.2車隊運動型態處理 32
圖3.1.3研究分析項目思考邏輯圖 32
圖3.1.4研究架構圖 34
圖3.2.1等候車隊情況 35
圖3.2.2等候車隊通過路口情況 35
圖3.2.3車輛遇等候車隊情況 36
圖3.2.4減速時間示意圖 36
圖3.2.5正常行駛時間示意圖 37
圖4.1.1路段處理模式 40
圖4.2.1模式架構 41
圖4.2.2路口等候車隊加速度 43
圖4.2.3減速區加速度 44
圖4.2.4平均加速度值 44
圖4.3.1時空圖之時區估計取樣方式 46
圖4.3.2各時區時空圖估計情況 47
圖4.3.3傳統時空圖處理號誌開始前無等候車輛,結束時有等候車輛模式 49
圖4.3.4 傳統時空圖處理號誌開始前後皆無等候車輛模式(i) 51
圖4.3.5 傳統時空圖處理號誌開始前後皆無等候車輛模式(ii) 52
圖4.3.6 傳統時空圖處理號誌開始前有等候車輛結束時無等候車輛模式(i) 53
圖4.3.7 傳統時空圖處理號誌開始前有等候車輛結束時無等候車輛模式(ii) 54
圖4.3.8 傳統時空圖處理號誌開始前後皆有等候車輛模式 55
圖4.3.9 修正後時空圖處理號誌開始無等候車輛結束時有等候車輛模式(i) 57
圖4.3.10修正後時空圖處理號誌開始無等候車輛結束時有等候車輛(ii) 58
圖4.3.11修正後時空圖處理號誌開始前有等候車輛結束時無等候車輛(i) 59
圖4.3.12修正後時空圖處理號誌開始前有等候車輛結束時無等候車輛(ii) 60
圖5.2.1大度路調查範圍圖 67
圖5.2.2測試路段場勘資料 67
圖5.2.3調查範圍 70
圖5.2.4偵測器安裝示意圖 71
圖5.2.5偵測距離、偵測車道示意圖 72
圖5.2.6偵測器架設位置 72
圖5.2.7 SmartSensor偵測畫面 73
圖5.2.8 SmartSensor微調功能 73
圖5.2.9 SmartSensor偵測感應中心線 74
圖5.2.10偵測器設定資料視窗 75
圖5.2.11偵測器觀測視窗 75
圖5.2.12原廠配置傳輸線 76
圖5.2.13微波雷達偵測器裝設流程 77
圖5.2.14測試計畫流程 77
圖5.2.15偵測設備佈設位置 79
圖5.3.1外側車道偵測感應中心線於中央 80
圖5.3.2外側車道偵測感應中心線靠近內側車道 80
圖6.2.1延滯值比較 87
圖6.2.2旅行時間平均絕對百分誤差比較 88
圖6.3.1流出率誤差百分比 92
圖6.4.1傳統時空圖計算出的全路段旅行時間 93
圖6.4.2修正後時空圖所計算出的全路段旅行時間比較 95
圖6.4.3傳統時空圖與修正後時空圖旅行時間值 96
圖6.4.4傳統時空圖與修正後時空圖旅行時間誤差百分比比較 96
圖6.4.5傳統時空圖與修正後時空圖旅行時間平均絕對百分誤差比較 98
圖6.4.6旅行時間模式既算之旅行時間平均絕對百分誤差比較 100










表目錄
表2.2.1高速公路旅行時間推估相關研究 10
表2.3.1都市幹道旅行時間推估相關研究 12
表2.4.1延滯時間定義 16
表2.5.1車輛偵測技術比較表 27
表2.5.2各偵測器安裝方式、可量測資料及偵測能力比較表 28
表2.5.3偵測器功能比較 29
表4.2.1延滯模式判斷 42
表5.2.1路段資料 68
表5.2.2偵測器架設高度 71
表5.2.3車輛長度設定 74
表5.3.1測試紀錄 81
表6.1.1號誌時制 83
表6.1.2依下游號誌時間對下游偵測器取樣 84
表6.1.3錄影器資料之車輛旅行時間值 84
表6.2.1依二元決策模式計算車輛流入率計算 85
表6.2.3 Webster公式延滯值計算 86
表6.2.4路段旅行時間值 87
表6.2.5以Oh模式計算路段旅行時間值 88
表6.2.6流入率績效評估 89
表6.3.1下游偵測器偵測器資料依下游號誌取樣 90
表6.3.2下游錄影資料依下游號誌取樣 91
表6.3.3流出率誤差百分比 92
表6.4.1傳統時空圖計算全路段旅行時間 94
表6.4.2修正後時空圖計算全路段旅行時間 95
表6.4.3傳統時空圖與修正後時空圖計算全路段旅行時間 97
表6.4.4傳統時空圖與修正後時空圖全路段旅行時間平均絕對百分誤差 98
表6.4.5旅行時間模式計算旅行時間平均絕對百分誤差比較 100
表6.5.1綜合分析比較表 101

參考文獻 參考文獻
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論文使用權限
  • 同意紙本無償授權給館內讀者為學術之目的重製使用,於2006-07-27公開。
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