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系統識別號 U0002-2208201115042500
中文論文名稱 號誌化路口行人早開時相與控制策略之研究
英文論文名稱 A Study on Pedestrian Leading Phase Interval and Control strategies of the Traffic Signal at Intersections
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 99
學期 2
出版年 100
研究生中文姓名 符人懿
研究生英文姓名 Ren-yi Fu
電子信箱 696660090@s96.tku.edu.tw
學號 696660090
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2011-06-16
論文頁數 154頁
口試委員 指導教授-范俊海
委員-許添本
委員-邱裕鈞
中文關鍵字 行人早開時相  行人擴散  人車衝突  延滯成本 
英文關鍵字 leading pedestrian interval  pedestrian diffusion  zone of conflict  delay cost 
學科別分類 學科別社會科學管理學
中文摘要   行人路權近年備受重視,而行人在路口常因為人車衝突而造成傷亡,故有多種行人號誌控制方式,如行人專用時相與行人早開時相。行人專用時相以時間將車流與行人流完全區隔,不會產生人車衝突,但行人專用時相造成車流與行人流延滯均大幅增加,影響路口效率。
  本研究以行人早開時相為切入點,嘗試讓部分行人流能夠安全地通過路口之人車衝突區域,以兼顧安全與效率。為了充分了解人車特性,本研究針對行人步行速率、行人起動延滯與車輛右轉與行人衝突之特性進行研究調查。另外為了瞭解在實施行人早開時相之過程中,不同早開長度影響衝突行人數多寡,故以行人在行人穿越道之擴散模式為基礎,推估綠燈時間行人穿越道衝突區衝突行人數之預測模式,以充分掌握行人可能受車輛衝突之狀況。
  在個案研究中,本研究以成本之概念將延滯與衝突統一單位進行比較,發現行人早開時相在行人流每小時1000人以下之情境下,較行人專用時相之成本低。而在車流量接近道路容量的情形下,不適合使用長度較長之行人早開時相或行人專用時相,建議採用較短(4秒)之行人早開時相。
  右轉轉向比小於0.3時,行人早開時相運作成本較低。當右轉比大於0.3時,由於右轉車輛將嚴重與行人流衝突,使得人車衝突成本增高,行人專用時相因無人車衝突成本,故適用於此情境。而在多車道環境下需採用行人早開控制,且右轉比小於0.4時,建議可以採用獨立之右轉專用車道與右轉專用號誌時相,以減少直行車無謂之延滯。
關鍵字:行人早開時相、行人擴散、人車衝突、延滯成本
英文摘要 Nowadays, we focus on the safety of pedestrians that often caused casualties by conflicts between pedestrians and cars in intersections. There are many different ways to separate cars and pedestrians in intersections by the traffic signal. For instance, Exclusive Pedestrian Phase is a way to separate cars and pedestrians, but it often caused more delay in intersections.
In this study, Leading pedestrian interval (LPI) as the starting point. We try to make part of the pedestrian flow safely through the conflict zone and take vehicles into account for the efficiency of vehicles.
We also use pedestrian diffusion methodology to estimate how many pedestrians on the conflict zone in every seconds of the signal phase, so we could know the number of conflicted pedestrians.
In the case studies, the cost of LPI is lower than Exclusive Pedestrian Phase when there were less than 1000 pedestrians per hour on the crosswalk. If the traffic is close to the road capacity, it’s not suitable for long length LPI or Exclusive Pedestrian Phase. We recommended a shorter LPI length for pedestrian safety.
When right turning ratio is less than 0.3, the LPI operating costs will be lower than Exclusive Pedestrian Phase. When the right turning ratio greater than 0.3, the right turn vehicles will be a serious conflict with the pedestrian flow, making the higher costs of conflict and vehicles, pedestrian phase due to down the cost of vehicle conflict, it is applicable to this situation.
In the multi-lane environment, if the right turning ratio less than 0.4, we suggested to use exclusive right turning lanes and the exclusive right turning signal phase for LPI control to reduce unnecessary travel delay of vehicles that go straight.
論文目次 誌 謝.....................................................i
中文摘要..................................................ii
英文摘要.................................................iii
目 錄.....................................................iv
表目錄..................................................vii
圖目錄.....................................................ix
第一章 緒論 ..............................................1
1.1 研究動機...............................................1
1.2 研究目的...............................................2
1.3 研究範圍...............................................3
1.4 研究內容與方法.........................................4
1.5 研究流程...............................................5
第二章 文獻回顧 ..........................................6
2.1行人特性................................................6
  2.1.1 行人基本特性.....................................6
  2.1.2 行人起動延滯特性.................................9
  2.1.3 行人擴散特性.....................................9
2.2 行人號誌設計..........................................10
  2.2.1 行人號誌設計方式................................10
2.2.2 行人專用時相之特性..............................11
2.2.3 行人專用時相實施條件............................12
2.2.4 行人早開時相之特性..............................13
2.3 號誌化路口延滯模式....................................15
2.3.1 車輛延滯模式....................................15
2.3.2 行人延滯模式....................................16
2.4 路口績效..............................................17
2.4.1 路口績效模式....................................17
  2.4.2 人車衝突分析....................................19
2.5 交通模擬軟體..........................................22
第三章 人車特性調查與分析 ...............................24
3.1 路口號誌特性調查......................................25
3.2 行人受同向右轉車輛衝突特性............................34
  3.2.1 右轉時間車輛行為分析............................36
3.2.2 衝突時間車輛行為分析............................37
3.2.3 人車衝突區域分析................................37
3.3 行人流穿越路口特性分析................................38
3.3.1 行人步行速率....................................38
3.3.2 行人起動延滯....................................40
3.4 行人擴散調查..........................................44
第四章 模式構建 .........................................49
4.1 車輛停等延滯模式......................................49
  4.1.1 人車共用時相與行人早開時相......................49
  4.1.2 行人專用時相....................................50
4.2行人穿越道線各衝突區間分區行人量預測模式建構...........51
  4.2.1 右轉衝突區間分區順向行人量預測模式..............51
4.2.2 右轉衝突區間分區逆向行人量預測模式..............55
4.2.3 左轉衝突區間分區順向行人量預測模式..............59
4.2.4 左轉衝突區間分區逆向行人量預測模式..............63
4.3人車期望衝突模式.......................................66
4.4 小結..................................................67
第五章 模式應用..........................................68
5.1模式應用路口1:忠孝東路、昆陽街口......................69
  5.1.1 路口行人量......................................70
  5.1.2 路口車流量......................................76
5.1.3 開放左轉........................................81
5.2模式應用路口2:忠孝東路、復興南路口....................84
  5.2.1 無右轉專用車道及時相............................85
5.2.2 有右轉專用車道及時相............................91
第六章 結論與建議........................................98
6.1 結論..................................................98
6.2 建議.................................................101
參考文獻.................................................103
附錄一...................................................107
附錄二...................................................124

表目錄
表2.1.1 Hall之人際空間距離特性............................7
表2.1.2 行人步行速率相關調查成果..........................8
表2.1.3 行人起動延滯相關調查成果.........................10
表2.2.1 臺北市交通管制工程處行人專用時相設置準則充分條件.12
表2.2.2 文獻中有關行人專用時相實施之條件.................13
表2.2.3 實施行人早開時相前後每100行人中受衝突數統計......14
表2.4.1 國內歷年時間價值研究之比較.......................18
表2.4.2 國內歷年生命價值研究之比較.......................19
表2.5.1 微觀車流模擬軟體之基本特性比較表.................23
表3.1.1 本研究調查路口特性...............................24
表3.1.2 各路口號誌特性...................................25
表3.2.1 右轉時間特性.....................................36
表3.2.2 衝突時間特性.....................................37
表3.2.3 右轉車輛通過行人穿越道線區域次數統計.............38
表3.3.1 行人步行速率調查.................................40
表3.3.2 本研究行人步行速率調查與先前研究調查成果比較.....40
表3.3.3 行人起動延滯調查資料(離峰).....................42
表3.3.4 行人起動延滯調查資料(尖峰).....................42
表3.3.5 行人起動延滯預測模式摘要與參數估計值.............43
表3.4.1 調查地點與時間...................................44
表4.2.1 路口代號、名稱與行人流量對照表...................51
表4.2.2 右轉衝突區間分區順向行人量預測模式統計結果.......52
表4.2.3 右轉衝突區間分區逆向行人量預測模式統計結果.......55
表4.2.4 左轉衝突區間分區順向行人量預測模式統計結果.......59
表4.2.5 左轉衝突區間分區逆向行人量預測模式統計結果.......63
表5.1.1 行人穿越道為200peds/hr之情境下路口運轉成本分析...71
表5.1.2 行人穿越道為400peds/hr之情境下路口運轉成本分析...72
表5.1.3 行人穿越道為600peds/hr之情境下路口運轉成本分析...73
表5.1.4 行人穿越道為800peds/hr之情境下路口運轉成本分析...74
表5.1.5 行人穿越道為1000peds/hr之情境下路口運轉成本分析..75
表5.1.6 車流量為100pc/hr/ln之情境下路口運轉成本分析......77
表5.1.7 車流量為200pc/hr/ln之情境下路口運轉成本分析......78
表5.1.8 車流量為300pc/hr/ln之情境下路口運轉成本分析......79
表5.1.9 車流量為400pc/hr/ln之情境下路口運轉成本分析......80
表5.1.10 行人穿越道為600peds/hr開放左轉之情境下路口運轉成本分析.82
表5.1.11 行人穿越道為800peds/hr開放左轉之情境下路口運轉成本分析.83
表5.2.1 右轉比為0.1之情境下路口運轉成本分析..............86
表5.2.2 右轉比為0.2之情境下路口運轉成本分析..............86
表5.2.3 右轉比為0.3之情境下路口運轉成本分析..............87
表5.2.4 右轉比為0.4之情境下路口運轉成本分析..............88
表5.2.5 右轉比為0.5之情境下路口運轉成本分析..............89
表5.2.6 有右轉專用車道及時相下右轉比為0.1之情境下路口運轉成本分析.92
表5.2.7 有右轉專用車道及時相下右轉比為0.2之情境下路口運轉成本分析.93
表5.2.8 有右轉專用車道及時相下右轉比為0.3之情境下路口運轉成本分析.94
表5.2.9 有右轉專用車道及時相下右轉比為0.4之情境下路口運轉成本分析.95
表5.2.10 有右轉專用車道及時相下右轉比為0.5之情境下路口運轉成本分析.96
表6.1.1 各衝突區間衝突行人量預測模式適用情境............100

圖目錄
圖1.1 2003年至2008年行人穿越道交通事故傷亡人數....................................1
圖1.2 研究流程圖...................................................................................................5
圖2.1.1 行人擴散示意圖.......................................................................................10
圖2.2.1 人車共用時相、行人早開時相及行人專用時相號誌設計圖...............11
圖3.1.1 調查路口實景圖.......................................................................................25
圖3.1.2 承德路、民權西路口幾何狀況與調查範圍示意圖...............................26
圖3.1.3 昆陽街、忠孝東路口幾何狀況與調查範圍示意圖...............................27
圖3.1.4 新生南路、和平東路口幾何狀況與調查範圍示意圖...........................28
圖3.1.5 忠孝東路、復興南路口幾何狀況與調查範圍示意圖...........................29
圖3.1.6 承德路、民權西路口時相配置圖...........................................................30
圖3.1.7 昆陽街、忠孝東路口時相配置圖...........................................................31
圖3.1.8 新生南路、和平東路口時相配置圖.......................................................32
圖3.1.9 忠孝東路、復興南路口時相配置圖.......................................................33
圖3.2.1 衝突區間示意圖.......................................................................................34
圖3.2.2 右轉車輛禮讓行人/未禮禮讓行人.......................................................35
圖3.2.3 車輛右轉行為時空圖...............................................................................36
圖3.2.4 行人穿越道線區域劃分圖.......................................................................38
圖3.3.1 行人步行速率調查範圍...........................................................................39
圖3.3.2 行人停等範圍示意圖...............................................................................41
圖3.3.3 行人穿越道線密度與行人起動延滯關係圖...........................................43
圖3.4.1 民權西路、承德路口西側人行道衝突區域行人流擴散圖(尖峰)...45
圖3.4.2 民權西路、承德路口西側人行道衝突區域行人流擴散圖(離峰)...45
圖3.4.3 忠孝東路、昆陽街口西側人行道衝突區域行人流擴散圖(尖峰)...46
圖3.4.4 忠孝東路、昆陽街口西側人行道衝突區域行人流擴散圖(離峰)...46
圖3.4.5 和平東路、新生南路口西側人行道衝突區域行人流擴散圖...............47
圖3.4.6 忠孝東路、復興南路口西側人行道衝突區域行人流擴散圖...............47
圖4.2.1 路口1尖峰觀測值與模式估計值比較圖(右轉衝突區間分區順向)52
圖4.2.2 路口1離峰觀測值與模式估計值比較圖(右轉衝突區間分區順向)53
圖4.2.3 路口2尖峰觀測值與模式估計值比較圖(右轉衝突區間分區順向)53
圖4.2.4 路口2離峰觀測值與模式估計值比較圖(右轉衝突區間分區順向)54
圖4.2.5 路口3觀測值與模式估計值比較圖(右轉衝突區間分區順向).......54
圖4.2.6 路口4離峰觀測值與模式估計值比較圖(右轉衝突區間分區順向)55
圖4.2.7 路口1尖峰觀測值與模式估計值比較圖(右轉衝突區間分區逆向)56
圖4.2.8 路口1離峰觀測值與模式估計值比較圖(右轉衝突區間分區逆向)56
圖4.2.9 路口2尖峰觀測值與模式估計值比較圖(右轉衝突區間分區逆向)57
圖4.2.10 路口2離峰觀測值與模式估計值比較圖(右轉衝突區間分區逆向) 57
圖4.2.11 路口3觀測值與模式估計值比較圖(右轉衝突區間分區逆向).......58
圖4.2.12 路口4離峰觀測值與模式估計值比較圖(右轉衝突區間分區逆向)58
圖4.2.13 路口1尖峰觀測值與模式估計值比較圖(左轉衝突區間分區順向)60
圖4.2.14 路口1離峰觀測值與模式估計值比較圖(左轉衝突區間分區順向)60
圖4.2.15 路口2尖峰觀測值與模式估計值比較圖(左轉衝突區間分區順向)61
圖4.2.16 路口2離峰觀測值與模式估計值比較圖(左轉衝突區間分區順向)61
圖4.2.17 路口3觀測值與模式估計值比較圖(左轉衝突區間分區順向).......62
圖4.2.18 路口4離峰觀測值與模式估計值比較圖(左轉衝突區間分區順向)62
圖4.2.19 路口1尖峰觀測值與模式估計值比較圖(左轉衝突區間分區逆向)63
圖4.2.20 路口1離峰觀測值與模式估計值比較圖(左轉衝突區間分區逆向)64
圖4.2.21 路口2尖峰觀測值與模式估計值比較圖(左轉衝突區間分區逆向)64
圖4.2.22 路口2離峰觀測值與模式估計值比較圖(左轉衝突區間分區逆向)65
圖4.2.23 路口3觀測值與模式估計值比較圖(左轉衝突區間分區逆向).......65
圖4.2.24 路口4離峰觀測值與模式估計值比較圖(左轉衝突區間分區逆向)66
圖5.1.1 路口期望人車衝突計算時間範圍...........................................................69
圖5.1.2 模式應用路口1號誌時相配置圖...........................................................70
圖5.1.3 行人穿越道為200peds/hr之情境下路口運轉成本分析.......................71
圖5.1.4 行人穿越道為400peds/hr之情境下路口運轉成本分析.......................72
圖5.1.5 行人穿越道為600peds/hr之情境下路口運轉成本分析.......................73
圖5.1.6 行人穿越道為800peds/hr之情境下路口運轉成本分析.......................74
圖5.1.7 行人穿越道為1000peds/hr之情境下路口運轉成本分析.....................75
圖5.1.8 實施各類控制方案下運轉總成本單因子分析(行人量)...................76
圖5.1.9 車流量為100pc/hr/ln之情境下路口運轉成本分析..............................77
圖5.1.10 車流量為200pc/hr/ln之情境下路口運轉成本分析..............................78
圖5.1.11 車流量為300pc/hr/ln之情境下路口運轉成本分析..............................79
圖5.1.12 車流量為400pc/hr/ln之情境下路口運轉成本分析..............................80
圖5.1.13 實施各類控制方案下運轉總成本單因子分析(車流量)...................81
圖5.1.14行人穿越道為600peds/hr開放左轉之情境下路口運轉成本分析........82
圖5.1.15行人穿越道為800peds/hr開放左轉之情境下路口運轉成本分析........83
圖5.2.1 模式應用路口2號誌時相配置圖...........................................................85
圖5.2.2 右轉比為0.1之情境下路口運轉成本分析............................................86
圖5.2.3 右轉比為0.2之情境下路口運轉成本分析............................................87
圖5.2.4 右轉比為0.3之情境下路口運轉成本分析............................................88
圖5.2.5 右轉比為0.4之情境下路口運轉成本分析............................................89
圖5.2.6 右轉比為0.5之情境下路口運轉成本分析............................................90
圖5.2.7 實施各類控制方案下運轉總成本單因子分析(右轉比)...................91
圖5.2.8 模式應用路口2有右轉專用車道時相配置圖.......................................92

圖5.2.9 有/無右轉專用車道及時相下右轉比為0.1情境路口運轉成本分析................................................................................................................................93
圖5.2.10 有/無右轉專用車道及時相下右轉比為0.2情境路口運轉成本分析...............................................................................................................................94
圖5.2.11 有/無右轉專用車道及時相下右轉比為0.3情境路口運轉成本分析...............................................................................................................................95
圖5.2.12有/無右轉專用車道及時相下右轉比為0.4情境路口運轉成本分析...............................................................................................................................96
圖5.2.13 有/無右轉專用車道及時相下右轉比為0.5情境路口運轉成本分析...............................................................................................................................97
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44.日本交通工學研究會,交通信號手引,1994
論文使用權限
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