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地特三等申論題 108年 [交通行政] 運輸規劃學

第 一 題

📖 題組:
四、有一公路連結兩個城市,其旅行時間函數為: t1 = 12 + 0.01q1 上式中 t1為旅行時間(分),q1為流量(輛/小時)。需求函數為: q = 4800-100t
📝 此題為申論題,共 4 小題

小題 (一)

試估計均衡流量和旅行時間。(6 分)

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看到此題應立即聯想到「運輸市場供需均衡理論」,當路網達到均衡狀態時,運輸供給(旅行時間函數)將等於運輸需求(需求函數)。解題時只需將兩方程式聯立,令流量 q1 = q 且時間 t1 = t 即可求得唯一解。

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【解題關鍵】運輸市場達到供需均衡時,路段流量等於需求量,且實際旅行時間等於需求函數中的時間(即聯立求解供給與需求函數)。 【解答】 計算:

小題 (二)

市政府交通局欲封閉此一公路,改以新建一條品質更佳的公路替代, 其旅行時間函數變為 t2 = 12 + 0.006q2。若需求函數不變,試計算新建 公路的誘發需求(Induced Demand)。(6 分)

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本題測驗「交通均衡分配」與「誘發需求」之基本運算。解題關鍵在於分別將舊路與新路的供給函數(旅行時間函數)與需求函數進行聯立,求出改善前後的均衡路段流量,兩均衡流量之差額即為因供給條件改善而產生的誘發需求。

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【解題關鍵】分別解出舊路與新路之「供給與需求均衡點(路段流量與旅行時間收斂)」,兩均衡流量之差值即為誘發需求。 【解答】 Step 1:計算原公路系統之均衡流量(q1)

小題 (三)

市民希望新舊兩條公路並存提供服務,若旅運需求不變,試計算此一 情境下的均衡流量與旅行時間。(應用 Wardrop’s First Principle)(6 分)

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看到 Wardrop 第一法則,首先想到「使用者均衡(UE)」,核心概念是所有被使用的路徑旅行時間皆相等(t1 = t2 = t)。其次釐清「旅運需求不變」在具有彈性需求函數的題目中,意指「總需求函數 q = 4800 - 100t 維持不變」。解題時將兩條路的流量分別用旅行時間 t 表示,相加後代入總需求函數即可求解。(注意:原題幹漏給新公路函數,需補上歷屆原題條件才能計算)。

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【解題關鍵】網路均衡需滿足 Wardrop 第一法則(使用者均衡,UE),即所有被使用路徑的旅行時間相等;同時「旅運需求不變」意指「需求函數不變」,總流量需滿足彈性需求函數。(註:題幹漏未提供新公路之旅行時間函數。經查本題為107年高考原題,茲補上新路函數 t2 = 10 + 0.02q2 進行完整求解)。 【解答】 計算:Step 1→2→3 逐步推導

小題 (四)

若新路之旅行時間函數為 t3 = 10 + 0.005q3,舊路一併提供服務,試計 算新的均衡流量與旅行時間。(應用 Wardrop’s First Principle)(7 分)

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看到 Wardrop 第一法則(使用者均衡),首要原則是「所有被使用路徑之旅行時間相等」。解題時,先假設兩條路皆被使用(即 t1=t3=t),將旅行時間函數轉換為流量函數(q(t)),再利用流量守恆(q=q1+q3)代入需求函數求解,最後務必檢驗各路徑求出之流量是否為正值。

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【解題關鍵】應用 Wardrop 第一法則(使用者均衡),即所有被使用路徑的旅行時間皆相等,並結合流量守恆定律(總流量等於各路徑流量之和)聯立求解。 【解答】 計算:

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