A Study of Network Service Capacity Influence of Light Rail Transit Priority Signal and Surface Right of Way

輕軌運輸系統起源於平面電車，能行駛於平面路段，且能夠彈性使用不同路權佈設，造價相對較為低廉。為解決交通問題，逐步推廣輕軌系統。然而臺灣尚無輕軌系統的營運實例，仍須對平面路權及優先號誌對路面交通衝擊影響進行評估。 平面輕軌列車在交叉口同一般車流依照號誌燈號通行，為增加系統運行效率，輕軌運輸系統建置往往伴隨優先號誌的設置以提高輕軌運輸系統的優先權。然而平面路權輕軌路權與優先號誌的建置皆會對現有路網造成衝擊，因此本研究以路網服務車流量及路網服務人流量的角度，提出輕軌車輛數影響值及輕軌人數影響值對路網建置輕軌前後進行評估分析。 本研究回顧輕軌路權佈設型式、優先號誌控制方式及輕軌列車車輛運行參數，分別建構B型路權及C型路權路網，以三路口路網作為分析對象，將VISSIM作為模擬平台進行模擬。結果發現，B型路權因為建置專用車道導致路網可行駛車輛數較建置輕軌系統前下降，而C型路權，受惠於優先號誌影響使輕軌列車行駛方向通過小汽車數上升，使整體路網小車通過數量上升。然而C型路權輕軌列車平均行駛時間卻明顯較B型路權上升60%~100%。 研究結果顯示，混合號誌在班距的適用範圍較採單一優先號誌廣。其中B型路權中適用性最廣的為混合E、混合A型及部分優先適用性最廣。而在C型路權情境中以混合B型、混合A及混合E型適用性較廣。原因為部分優先採延長同向綠燈、縮短紅燈方式而非直接改變時相順序，因此對路網影響較佳，混合E型為部分優先及完全補償的結合其中完全補償適時抑制優先號誌使兩者組合績效較佳，而混合A及混合B型為完全優先及部分優先結合兩者功能亦有較佳的績效。LRT(Light rail transit) system originated in tramway which could drive on streets. This right of way could be use flexibility and relatively low cost. In case of financial constraints of the authority, light rail transit system has been a new solution for our traffic problem. Light rail transit system operates with priority signal in intersections. Therefore, it needs to do research for LRT priority signal control and evaluate the impact of road network service capability. The study propose two indexes which are LRV-Car-affecting-value and LRV-people-affecting-value. In addition, the study considering the characteristics of LRV at intersections and the properties using VISSIM as simulation platform. The result shows that the network cars decline with the B-type LRV and the number of cars in C-type network increase after the system built. However, the travel time of LRV in C-type system increase 60%~100%. The result also revel the most suitable control logic in every type of road geometry.摘要 III Abstract IV 目錄 V 圖目錄 VII 表目錄 XI 第一章 緒論 1 1.1研究緣起 1 1.2研究目的 2 1.3研究對象與範圍 2 1.4研究內容 3 1.5研究方法 3 1.6研究流程 4 第二章 文獻回顧 6 2.1輕軌運輸系統 6 2.1.1輕軌運輸系統定義 6 2.1.2輕軌車輛特性 8 2.2輕軌優先號誌系統 12 2.2.1偵測設施 12 2.2.2停站時間 14 2.2.3優先號誌之通訊過程 14 2.2.4輕軌優先號誌控制方式 16 2.3輕軌路權型式 19 2.3.1平面路權型式 19 2.3.2路權型式與號誌之關係 23 2.3.3輕軌路口設站型式 24 2.4小客車當量與容量 30 2.4.1小客車當量相關文獻回顧 30 2.4.2路口容量評估方式 32 2.5小結 32 第三章 車流模擬程式與運行績效分析方法 34 3.1車流模擬方法 34 3.2車流模擬程式 34 3.2.1 VISSIM模擬程式簡介 34 3.2.2 VISSIM模擬程式車流理論 36 3.2.3以VISSIM模擬輕軌運行 40 3.3 運行績效指標 48 3.4 優先號誌 48 3.4.1優先號誌控制邏輯 48 3.4.2綠燈介間時間 53 3.4.3優先號誌模組設定 56 第四章 模擬分析 58 4.1模擬情境說明 58 4.2路網車輛數分析 60 4.2.1建置輕軌系統前路網車輛數分析 60 4.2.2 B型隔離路權車輛數分析 61 4.2.3 C型混合路權車輛數分析 73 4.2.4 B型路權與C型路權比較分析 86 4.3路網服務人數分析 91 4.3.1 B型隔離路權路網服務人數分析 92 4.3.2 C型混合路權路網人數分析 99 4.4輕軌設站影響分析 106 4.5小結 109 第五章 結論與建議 113 5.1結論 113 5.2建議 114 參考文獻 11