高速公路匝道儀控與速率控制協控模式之研究

Abstract

近年來國內小客車的持有率與使用率持續增加，造成高速公路交通量不斷成長，使得在平日尖峰時段、周末假期與連續假期中高速公路路網中常會有大範圍與長時間之壅塞發生。這些壅塞情形之發生會造成高速公路道路使用效率降低，不但大幅增加道路使用者之旅行時間，長時間之車輛延滯所造成之汙染也帶來龐大之社會成本，因此為維持車流之穩定、提高行車效率、道路使用效率、降低車輛延滯，一般需藉助有效的交通控制策略予以克服改善。 匝道儀控為目前國內外最常使用之高速公路交通控制手段，其目的為利用儀控率之調整，使其密度保持在臨界值以下以避免發生壅塞情形，然而當主線密度太大時，加上匝道儀控本身通常為了避免匝道等候長度過長影響地方道路會有最小儀控率與最大匝道等候長度之限制，在此情形下匝道儀控即無法避免壅塞情形發生，因此本研究嘗試以主線速率控制之方式限制主線上游車輛進入匝道匯入處之車速，以減少上匝道匯入車輛與主線車輛彼此干擾之情形，以幫助匝道車輛之匯入，提升匝道儀控之績效，期望使主線與匝道之壅塞情形都獲得改善。因上述之動機本研究之主要內容為在高速公路上匝道路段建構匝道儀控與速率控制協控模式，以達到改善整體路網交通狀況之目的。國道五號自通車以來累積相當程度之車流資料，其完整性也相當足夠，因此本研究利用國道五號之模擬路網與實際車流資料進行模式之應用與驗證。 由研究結果顯示本研究所建構之匝道儀控與速率控制協控模式在國道五號石碇交流道之模擬路網中，具有相當之績效，在平均旅行速率與總旅行時間上都有約10%之改善程度，隨著流量之提升，其績效之改善程度雖然下降，但仍然具有一定效果存在，顯示本研究所建構之模式對於實際路網之應用有其成效。