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公路交通系統模擬模式 (HTSS) 於道路服務績效評估之研究 －以枋寮～楓港路廊交通問題及改善方案分析為例

公路交通系統模擬模式 (HTSS) 於道路服務績效評估之研究 －以枋寮～楓港路廊交通問題及改善方案分析為例. 簡報單位： 交通部運輸研究所運輸計畫組 中華民國 94 年 11 月 25 日. 簡報內容. 壹、研究緣起 貳、研究方法 參、恆春半島聯外道路交通分析 肆、道路交通系統模擬分析 伍、結語. 枋寮. 楓港. 研究緣起. 屏東恆春半島地區擁有豐富的熱帶景緻及原始風貌，具備發展國際級度假勝地之條件 每年約 450 萬人次的遊客車潮衍生停車與道路擁擠等問題，使得整體環境品質有惡化之趨勢

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公路交通系統模擬模式 (HTSS) 於道路服務績效評估之研究 －以枋寮～楓港路廊交通問題及改善方案分析為例

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  1. 公路交通系統模擬模式(HTSS)於道路服務績效評估之研究－以枋寮～楓港路廊交通問題及改善方案分析為例公路交通系統模擬模式(HTSS)於道路服務績效評估之研究－以枋寮～楓港路廊交通問題及改善方案分析為例 • 簡報單位：交通部運輸研究所運輸計畫組 中華民國94年11月25日

  2. 簡報內容 壹、研究緣起 貳、研究方法 參、恆春半島聯外道路交通分析 肆、道路交通系統模擬分析 伍、結語

  3. 枋寮 楓港 研究緣起 • 屏東恆春半島地區擁有豐富的熱帶景緻及原始風貌，具備發展國際級度假勝地之條件 • 每年約450萬人次的遊客車潮衍生停車與道路擁擠等問題，使得整體環境品質有惡化之趨勢 • 枋寮－楓港路廊（臺1線、臺26線）為其主要之聯外路廊，因與臺9線在此相交，容量至此下降 • 每逢旺季(暑假)假日與春節假期間經常發生嚴重壅塞，引起用路人埋怨 • 難得去一次，總是遇到大塞車 • 形成對該地區交通狀況之刻板印象 • 造成公路主管機關及警政單位相關大之困擾

  4. 研究緣起 • 配合恆春半島觀光發展而研議中之交通運輸計畫須予整合 • 「枋山至恆春區域鐵路可行性研究及先期規劃」 • 「國道三號往南延伸銜接南廻公路可行性研究」 • 兩案在功能、用地、經費、興建時程等層面均可能產生競合問題 • 就其現況交通予以檢視，找出主要之瓶頸，評估相關改善方案，俾供決策參考

  5. 研究方法 • 使用微觀車流模擬模式進行改善方案評估 • 國內交通業界目前評估分析交通改善方案所使用之微觀車流模擬模式皆為外國發展之軟體 • 例如TSIS, CORSIM, PARAMICS, TRAF-NETSIM等 • 無法將汽機車混合車流納入分析 • 相關參數係國外交通特性，較不符合國內實際道路交通狀況 • 本研究採用「公路交通系統模擬模式（Highway Traffic Systems Simulation Model, 簡稱HTSS）進行分析 • 國內自行開發且適合本地交通特性之微觀車流模擬模式 • 本所自民國91年開始進行為期3年的研究成果 • 根據早期UTSS (Urban Traffic Systems Simulation Model) 模式 • 加上持續收集的現場資料（含郊區及市區）之特性加以驗證微調 • 以微觀方式模擬公路交通系統中之獨立路口、幹道及網路之運作 • 經驗證其模擬結果已可充分反映本地特殊之混合車流特性 • 相較國外模擬模式而言，更能符合本地實際狀況之分析基礎，可有效用於交通改善方案之績效評估。

  6. Sars疫情蔓延(92年4月) 恆春半島聯外道路交通分析 • 恆春半島歷年遊客量分析 • 民國73年～86年之間 • 年遊客量約維持在250萬～300萬人次的水準， • 民國88～91年之間 • 中部進入921大地震之後的復原期，大量遊客轉往恆春、墾丁 • 海生館一館、二館分別於89.2.23、90.8.12開幕 • 民國90年創下歷年來之新高 (495萬人次) • 近三年之遊客量稍減 • 海生館開館熱潮稍退 • 中部風景區完成重建 • 民國92年減至380萬人次 • 民國93年遊客量回增至434萬人次 • 年遊客量已有平穩之趨勢 • 約維持在380 ~ 430萬人次之水準 • 未來年交通量應不至於大幅成長 • 未來數年內若本地區沒有其他重大的開發計畫進駐或事件發生

  7. 恆春半島聯外道路交通分析 • 包含春節假期之寒假期間與秋季相當 • 僅約39萬人次 • 僅較9月、10月稍多約2萬餘人次 • 較暑假期間之七月、八月分別少14萬、27萬人次 • 遊客人次時間分布情形未發揮恆春半島四季如春之氣候優勢 • 各月遊客人次分布情形 • 恆春、墾丁地區之旅遊旺季集中在暑假之七月、八月 • 民國93年分別為53萬、66萬人次 • 其他月份 • 19萬 ~ 40萬人次之間 旺季 尖峰月 民國93年恆春半島各月遊客人次圖

  8. 恆春半島聯外道路交通分析 • 聯外道路服務水準分析 • 旺季-93年8月暑期 • 恆春半島之旺季假日主要道路路段服務水準大致良好 • 臺1線南北向交通皆為B級水準 • 該省道肩負往返墾丁地區以及東部地區交通量之任務 • 臺26線南北向交通皆為B級水準 • 主要為墾丁地區之遊憩旅次 • 臺9線為A級之道路服務水準 • 路段平均行駛速率約 65 ~ 70 KPH • 依據本所93年度「公路車輛行駛時間調查」假日資料 • 本路廊之主要瓶頸點為台1、台9及台26等三條省道之交會路口 • 受此路口影響，北向路段平均旅行速率降至45KPH左右 調查日期：(A) 93.8.6~93.8.9 (B) 93.8.20~93.8.23二週(五)、(六)、(日)、(一)連續24小時調查

  9. 旺季-94年春節假期(94.2.6~94.2.13，農曆年前一週日起至初五)旺季-94年春節假期(94.2.6~94.2.13，農曆年前一週日起至初五) • 今年春節期間之尖峰小時交通量較原旺季（暑假）假日交通量高出甚多 • 台1線南、北向路段 • 均較旺季（暑假）假日尖峰小時交通量多出約4成 • 台9線東、西向路段 • 分別較旺季（暑假）假日尖峰小時交通量多出40%及95% • 台26線南、北向路段 • 尖峰小時交通量均較旺季（暑假）假日交通量多出約5成 • 服務水準部分，僅台26線南、北向均達到D級之水準，屬於負荷較大之狀態 • 路段部分台1線及台9線之南、北向及東、西向分別可維持C級與A級之服務水準 • 該地區道路壅塞之主因在於楓港省道交會路口之影響 臺1(往高雄) 德隆路 (很小的地區道路) 臺9 臺26 (往墾丁)

  10. 恆春半島聯外道路交通分析 • 車種組成 • 機車約佔5% ~ 8% • 小型車約佔86% ~ 90% • 大型車約佔2% ~ 3% • 特種車輛約佔1% ~ 2% • 主要瓶頸點交通特性分析(暑期) • 尖峰發生時間 • 南向車流 • 台1線及台26線 • 星期日上午11～12時 • 北向車流 • 台1線及台26線 • 星期日下午5～6時 • 台9線之東向交通 • 星期六之上午10～11時 • 台9線之西向交通 • 星期日下午4～5時 • 均較台1及台26線提早一小時 • 交通量分布情形 • 路口尖峰小時總交通量 • 週六與週日：約4,000PCU • 週五及週一：約3,000PCU • 尖峰方向 • 週六：台1線南向 • 週日：台26線北向 調查日期：(A) 93.8.6~93.8.9 (B) 93.8.20~93.8.23連續24小時

  11. 尖峰小時路口轉向交通比例 • 臺26往北方向 • 直行約佔93% ~ 97% • 左、右轉約佔2% ~ 7% • 臺1往南方向 • 直行約佔66% ~ 77% • 左轉約佔22% ~ 33% • 臺9往西方向 • 右轉（往台1）約佔85%~89% • 德隆路主要為左右轉車流 恆春半島聯外道路交通分析 旺季假日(星期六)尖峰小時路口轉向交通量 旺季假日(星期日)尖峰小時路口轉向交通量

  12. 15,634 PCU/日 ～ 29,331 PCU/日 16,837 PCU/日 ～ 43,225 PCU/日 暑期(旺季)假日楓港臺1線南向24小時交通量分佈圖 春節假期楓港臺1線南向24小時交通量分佈圖

  13. 10,510 PCU/日 ～ 20,290 PCU/日 10,997PCU/日 ～ 30,772PCU/日 暑期(旺季)假日楓港臺26線南向24小時交通量分佈圖 春節假期楓港臺26線南向24小時交通量分佈圖

  14. 13,579 PCU/日 ～ 27,676 PCU/日 10,752 PCU/日 ～ 44,995 PCU/日 暑期(旺季)假日楓港臺1線北向24小時交通量分佈圖 春節假期楓港臺1線北向24小時交通量分佈圖

  15. 11,122 PCU/日 ～ 20,312 PCU/日 7,427 PCU/日 ～ 37,126 PCU/日 暑期(旺季)假日楓港臺26線北向24小時交通量分佈圖 春節假期楓港臺26線北向24小時交通量分佈圖

  16. 7,337 PCU/日 ～ 8,254 PCU/日 4,900 PCU/日 ～ 19,716 PCU/日 暑期(旺季)假日楓港臺9線西向24小時交通量分佈圖 春節假期楓港臺9線西向24小時交通量分佈圖

  17. 7,528 PCU/日 ～ 10,645 PCU/日 5,662 PCU/日 ～ 18,743 PCU/日 暑期(旺季)假日楓港臺9線東向24小時交通量分佈圖 春節假期楓港臺9線東向24小時交通量分佈圖

  18. 道路交通系統模擬分析

  19. 道路交通系統模擬分析 • 主要瓶頸點之服務水準模擬分析 • 模擬模式及相關基本資料說明 • 模擬模式 • 公路交通系統模擬模式（Highway Traffic Systems Simulation Model, 簡稱HTSS） • 評估指標 • 平均每車之停等延滯 • 平均每車之路口延滯 • 平均每週期最長停等車隊長度 • 各路段之平均旅行速率 • 模擬日期與時間 • 旺季假日尖峰小時：2004/08/08（SUN）尖峰小時（17:00 ~ 18:00） • 淡季假日尖峰小時：2003/9/21（SUN）尖峰小時（13:45 ~ 14:45） • 主要輸入資料 • 轉向百分比 • 號誌時制 • 快慢分隔情形、有無左右轉專用彎 • 時制 • 流率（輛/小時） • 交通組成（各車種百分比） • 停車管制情形 • 坡度、車道寬、分隔島寬 • 有無公車站停車彎及公車路線數 • 有無車流及行人共用號誌 • 駕駛行為及車輛特性（可採預設值）

  20. 道路交通系統模擬分析 • 路口各方向道路實質條件及管制情形 • 瓶頸路口現況服務分析

  21. 道路交通系統模擬分析 • 瓶頸路口現況服務分析結果 • 情境一：淡季假日現況 • 結果： • 大致呈現B級以上之服務水準 • 主要交通量集中在台26線北向部分 • 該方向車流之路口延滯在30秒以內 • 停等車隊長度約為50公尺 • 行駛速率約為30KPH • 整體而言，淡季假日之路口服務水準良好 尖峰小時路口總延滯(小時)：5.8 註： 1. 車道編號係採由外而內循序編號 2. 模擬時間：2003/9/21（SUN）尖峰小時（13:45~14:45） 3. 括號內數字為標準差值

  22. 道路交通系統模擬分析 • 瓶頸路口現況服務分析結果 • 情境二：旺季假日尖峰小時現況 • 結果： • 台26線北向出現壅塞現象 • 路口延滯達270秒/車 • 車隊長度達670公尺 • 行駛速率降至6KPH • 服務水準已達F級之水準 • 台1線南向：A級服務水準 • 台9線 • 右轉與直行車道：A級服務水準 • 左轉車道 1.平均等候車隊長度雖僅約3公尺 2.惟因路口延滯約達110秒 3.服務水準降至F級 • 楓港村之德隆路 • 等候長度：從淡季之2公尺增加至20公尺 • 路口延滯較淡季增加一倍，約為60秒 • 整體尖峰小時路口總延滯高達121小時。

  23. 道路交通系統模擬分析 • 整體而言，路口運轉效率較差之鄰近路段： • 台26線北向 • 台9線左轉方向 • 影響台26線北向車流紓解效率之原因： • 台1線左轉至台9線之時比不低 • 台9線右轉車流與台26線北向車流之車流併流干擾 尖峰小時路口總延滯(小時)：121.1 註： 1. 車道編號係採由外而內循序編號 2. 模擬時間：2004/08/08（SUN）尖峰小時（17:00~18:00） 3. 括號內數字為標準差值

  24. 臺東 臺9 高雄 墾丁 臺1 臺1線、臺9線、臺26線楓港叉路口寬改善計畫 • 臺9線 486K+645至臺1線454K+885間新闢建沿山外環道路，全長約2,175公尺。 • 為路面寬18公尺之四車道公路 • 為服務由高雄往台東方向之左轉車流，另興建單向2車道左轉專用匝道橋，以立交方式解決直行與左轉車流之衝突點。 • 工程經費8.7億元，用地費0.5億元，合計9.2億元。 • 設計作業於93.10完成，工程部分於94.01發包，預計民國96年完工。

  25. 道路交通系統模擬分析 • 瓶頸路口改善方案模擬分析 • 模擬情境說明 • 山側外環道完成後之假日情境 • 情境三：淡季假日 • 情境四：旺季假日 • 現況交通量、旺季假日之情境 • 無山側外環道、僅號誌改善 • 情境五：第一時相加五秒、 第二時相減三十秒、 第三時相減五秒 • 情境六：第一時相加十秒、 第二時相減十秒 • 交通量增加、旺季假日之情境 • 無山側外環道 • 情境七：交通量增加10% • 情境八：交通量增加20% • 有山側外環道 • 情境九：交通量增加10% • 情境十：交通量增加20% • 假設條件：有山側外環道狀況下，模擬之時制改為二時相，取消臺1左轉臺9之左轉時相 • 模擬分析結果 • 號誌調整只能略微改善路口整體總延滯 • 台26線北向(路口運轉效率較差)部分可減少一半路口延滯 • 改善較佳之情境五 • 可將尖峰小時路口延滯從270秒/車減少至134秒/車 • 將路口總延滯從121小時減少至73小時

  26. 道路交通系統模擬分析 • 模擬分析結果（續） • 山側外環道可發揮有效紓解此一路口壅塞之功能 • 在改善路口整體總延滯方面 • 「路口總延滯」可減少九成： • 現況交通量，無山側外環道(情境二)： 121小時 • 現況交通量，有山側外環道(情境四) ：15小時 • 交通量增加10%，有山側外環道(情境九) ： 19小時 • 交通量增加20%，有山側外環道(情境十) ：33小時 • 台26線北向(路口運轉效率較差之鄰近路口方向)方面： • 「路口延滯」可減少九成以上 • 現況交通量，無山側外環道(情境二) ： 274秒/車 • 現況交通量，有山側外環道(情境四) ： 16秒/車 • 交通量增加10%，有山側外環道(情境九) ： 19秒/車 • 交通量增加20%，有山側外環道(情境十) ： 34秒/車 • 「旅行速率」大幅提昇 • 現況交通量，無山側外環道(情境二) ： 6 KPH • 現況交通量，有山側外環道(情境四) ： 37 KPH • 交通量增加10%，有山側外環道(情境九) ： 35 KPH • 交通量增加20%，有山側外環道(情境十) ： 27 KPH • 「等候長度」視交通量增加率之不同，改善情形略有差異 • 現況交通量，無山側外環道(情境二) ： 670公尺 • 現況交通量，有山側外環道(情境四) ： 133公尺 • 交通量增加10%，有山側外環道(情境九) ： 900公尺 • 交通量增加20%，有山側外環道(情境十) ： 1070公尺

  27. 道路交通系統模擬分析 • 本路廊供需狀況綜合小結 • 現況 • 整體而言，淡季假日之路口及路段服務水準良好 • 旺季假日尖峰小時服務水準尚佳，僅農曆年及暑假期間台26線北向因號誌時制出現壅塞現象（可由號誌調整加以改善） • 情境分析～在有山側外環道之情況下～ • 經本所利用HTSS模擬模式分析結果： • 台1線南向部分於現況～增加20%交通量情況下，大致皆可維持C級之服務水準 • 台26線北向部分於現況～增加20%交通量情況下，各方向車道會產生A～F級不等的服務水準，但若有山側外環道配合時制調整則服務水準可大幅改善，維持在A級的服務水準

  28. 道路交通系統模擬分析～本路廊供需狀況綜合小結～道路交通系統模擬分析～本路廊供需狀況綜合小結～ • 台9線西向部分於現況～增加20%交通量情況下，會產生A～D級不等的服務水準 • 在有山側外環道之情況下，即便未來年旺季假日交通量增加20%，(進入墾丁總旅客量在500～600萬/年間，單向交通量在2,500 pcu/h ~3,000 pcu/h間) 台1、台9及台26等幹道主要方向之路口服務水準均可維持在C級以上（平均每車路口延滯在13秒內） • 綜合結論 • 尖峰交通量大幅成長20% 之前，若已有山側外環道計畫，則純以枋寮至楓港路廊需求而言，尚無立即新增運輸系統服務旅客交通之急迫性

  29. 道路交通系統模擬分析 楓港台1、台9、台26交會路口各種情境模擬結果績效比較表

  30. 計畫需求急迫性分析-路廊之供需及瓶頸分析枋山楓港路段臺1線南向尖峰小時交通量排序圖計畫需求急迫性分析-路廊之供需及瓶頸分析枋山楓港路段臺1線南向尖峰小時交通量排序圖   26 (G/C值=140/170=0.82)

  31. 計畫需求急迫性分析-路廊之供需及瓶頸分析枋山楓港路段臺26線北向尖峰小時交通量排序圖計畫需求急迫性分析-路廊之供需及瓶頸分析枋山楓港路段臺26線北向尖峰小時交通量排序圖   26 (G/C值=0.82，約3,250PCU/H) 路口改善，提升容量 (G/C值=90/170=0.53)

  32. 結語 • 山側外環線通車後並配合號誌時制的最佳化調整應可滿足該地區聯外交通需求 • 恆春半島之主要聯外道路—省道臺1線雙向6車道及臺26線為雙向4車道之城際多車道公路，平時服務水準良好，僅於旺季假日因楓港省道交會路口號誌影響與幾何佈設而產生壅塞之現象 • 山側外環線改善目前正由公路總局辦理中，預計96年可完成，完工通車後，應可有相當程度之改善；未來枋寮至楓港路廊之交通尖峰交通量大幅成長20% 之前，純以枋寮至楓港路廊需求而言，本路廊之公路及路口服務水準仍在可接受之範圍，尚無立即新增運輸系統服務旅客交通之急迫性。

  33. 結語 • 應視需求情形發展公共運輸系統 • 在恆春半島地區之各項運輸系統中，略有不足的是公共運輸系統，考量觀光發展與環境保育之間的權衡取捨，應視需求情形發展公共運輸系統 • 號誌化路口為影響郊區公路容量與服務水準之關鍵因素，透過HTSS模擬模式可以詳細分析不同情境下（含時制、車道數、動線、幾何配置等因素變化）之績效差異，值得國內交通業界參考

  34. 簡報完畢敬請指教

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