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系統識別號 U0002-1207200518024900
DOI 10.6846/TKU.2005.00199
論文名稱(中文) 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
論文名稱(英文) Travel Time Estimation on Signalized Arterials Based on Time-Space Diagram and Platoon Movement Pattern Using Detector Data
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 93
學期 2
出版年 94
研究生(中文) 申瑋琦
研究生(英文) Wei-Chi Shen
學號 692540130
學位類別 碩士
語言別 繁體中文
第二語言別
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
關鍵字(中) 幹道即時旅行時間估計
時空圖理論
微波雷達式偵測器
關鍵字(英) Travel Time Estimation
Time-Space Diagram
SmartSensor
第三語言關鍵字
學科別分類
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.
第三語言摘要
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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