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系統識別號 U0002-2302201114161000
中文論文名稱 個人飛行器之交通流量模擬與空域設計
英文論文名稱 TRAFFIC FLOW SIMULATION AND AIRSPACE DESIGN OF PERSONAL AVIATION TRANSPORTER
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 航空太空工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Aerospace Engineering
學年度 99
學期 1
出版年 100
研究生中文姓名 劉益弦
研究生英文姓名 Yi-Hsien Liu
學號 697430931
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2011-01-11
論文頁數 47頁
口試委員 指導教授-蕭富元
委員-洪健君
委員-王怡仁
中文關鍵字 個人飛行器  天空中的高速公路  交通流量模擬  飛航管制 
英文關鍵字 Personal flying vehicle  Highway in the sky  Traffic model  Aviation Control 
學科別分類 學科別應用科學航空太空
中文摘要 本研究旨在探討個人飛行器的飛行流量模型。根據人類的歷史,人類的科技是以指數的方式在進展,因此,我們有理由相信,在五十年後個人飛行器將如同現在的汽、機車一樣普及。然而,現今仍然沒有任何的科學模型可以預測此種天空充滿飛行器的現象。因此,在本研究中,我們發展一個可以用來模擬這種狀況的模型,包含空域的劃分及規畫,空域間「轉換通道」的設計,以及找出適切的流量模擬模型。本文對於個人飛行器的定位,則是設定為類似今日的機車在交通上的地位。因此我們便將該模型的數值模擬結果,與實際的機車交通流量相互比對,除些許誤差外,比對結果亦證實此模型可做為將來規劃個人飛行器交通規則之參考。 並在最後套入個人飛行器參數至模型中,以用來預測不同的流量下路長以及線道數的設計,對於交通狀況的影響。
英文摘要 The air traffic flow model of personal aviation transporter is investigated in this paper. According to human history, the advance in human technology grows exponentially. As a result, the popularization of personal flying machine is possible within fifty years. However, there is still no scientific model to predict the potential phenomena of massive personal flying machines in the sky currently. In this paper we intend to investigate a scientific model that can explain and model the potential situations, including the design and assignment of airspace, the design of the “transferring tube” between spaces, and the traffic model eligible to predict this situation. The future personal aviation transporter must play the role similar to scooters nowadays. As a result, we compare the numerical simulations with the practical traffic flow of scooters in Taiwan. Except for few errors, the results show that the models we employed are good enough to predict the practical situations, and can be used when we make the traffic regulations in the future.
論文目次 目錄
1 緒論
1.1 研究動機. . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . 1
1.2 文獻回顧. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 研究方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2 個人飛行器以及天空中的高速公路(Highway in the sky) 介

2.1 個人飛行器介紹. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.1 Jet type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.2 Rotor type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2 天空中的高速公路(Highway in the sky) . . . . . . . 10
2.2.1 道路分類. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2.2 空域設計. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2.3 交流道配置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.4 交通規則. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

3 交通流量理論與模型
3.1 交通流量理論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.1.1 微觀交通流量(Microscopic Traffic Flow) . . . . ...19
3.1.2 巨觀交通流量(Macroscopic Traffic Flow) . . . .....20
3.2 交通流量參數. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.2.1 速度(v) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.2.2 流量(q) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.2.3 密度( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2.4 容量(volume) . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 21
3.2.5 車距(headway) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2.6 巔峰小時因素(Peak hour factor) . . . . . . . .... 21
3.3 交通流量模型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.4 模型驗證. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4 流量模擬
4.1 服務道路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.2 次要道路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.3 主要道路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.4 快速道路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.5 高速公路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5 結論與未來展望. . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 43
Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . ..... 45

2.1 Jet type 個人飛行器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.2 馬丁公司生產的Rotor type 個人飛行器[1] . . . . . . 10
2.3 DASS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.4 道路分層示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.5 交流道配置示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.6 高速公路與市區中心相對關係示意圖. . . . . . . . . . 15
3.1 交織區域示意圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.2 密度與速度關係圖. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.3 以價格當作購買意願調查統計表. . . . . . . . . . . . 26
3.4 市民大道林森北路路段流量模擬結果. . . . . . . . . . 28
3.5 市民大道建國北路段流量模擬結果. . . . . . . . . . . 28
3.6 市民大道復興南路段流量模擬結果. . . . . . . . . . . 29
3.7 市民大道東興路段流量模擬結果. . . . . . . . . . . . 30
4.1 流量50 輛/15 分鐘. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.2 流量100 輛/15 分鐘. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.3 實際流量與塞車預測流量. . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.4 流量300 輛/15 分鐘. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.5 流量500 輛/15 分鐘. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.6 實際流量與塞車預測流量. . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.7 流量2000 輛/15 分鐘. . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.8 流量2500 輛/15 分鐘. . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.9 流量3000 輛/15 分鐘. . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.10 實際流量與塞車預測流量. . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.11 流量4000 輛/15 分鐘. . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4.12 流量5000 輛/15 分鐘. . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4.13 流量5000 輛/15 分鐘. . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.14 實際流量與塞車預測流量. . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.15 流量6000 輛/15 分鐘. . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.16 流量7000 輛/15 分鐘. . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.17 實際流量與塞車預測流量. . . . . . . . . . . . . . . . 42
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