车种分流影响道路交通事故之灰关联分析

刘欣宪 林大傑 叶名山 朱兴中 陈伯鑫

（1.逢甲大学先进交通管理研究中心 台湾 台中；2.逢甲大学运输科技与管理学系 台湾 台中；3.嘉义大学行销与运筹学系 台湾 嘉义）

0 引言

道路交通事故长期以来一直受到主管机关与民眾之重视，因此如何降低道路交通事故数量则是相当重要之议题。过去研究多提出道路交通事故发生主要可分为人、车、路、环境等多重因素交互影响，其中以人为因素之未注意、驾驶不慎、违规、恶意驾驶等又显示为最严重因素，但如果能从教育、工程与执法之3E 手段来避免人为因素所致之车辆碰撞，则可期望減低事故数量，意即从工程手段来改善路的因素与环境变得相当重要的思维与着手改进之处。

本研究旨在于道路交通事故与市区道路设计之关联性，选取彰化县境內5条路段做为研究对象，其5段路線分别为三民路、中正路二段、晓阳路、中兴路以及彰鹿路，在5段路線中再各为分数个路段，于该路段中蒐集基本道路性质资料如晨昏峰汽机车交通量，路段上机车优先道比例、无号志路口数……，利用灰关联模式分析交通事故与道路附属设施对应之关系，愈高的关联值则代表有愈相关的影响性，进而近一步深入探讨，得出必要针对县內易肇事路段进行汽机车分流可行性评估，并研提改善方案。

1 文献回顾与讨论

1.1 专用法规规范

针对台湾地区之现行汽机车分流的法规与规范依据分述如下［1－5］。

1）非实体分隔机车专用道设置方式。依据新修订《道路交通标志标線号志设置规则》第174条，机车专用道设置方式是在车种专用道标線规定下所设置之1种专用道形式，规定內容如下。

（1）车种专用车道标線。用以指示仅限于某车种行驶之专用车道，其他车种及行人不得进入。

（2）本标線由白色菱形划设之，菱形之二对角線分为纵向长250cm，橫向长100cm，線宽15 cm。自专用车道起点处开始标绘，每隔30～60 cm 标绘1组，每过交岔路口入口处均应标绘之并于每2个菱形中间，纵向标写白色车种专用车道标字配合使用。

（3）本标線车道与车道间应以双白实線、或双黃实線分隔。

2）机车优先道设置方式。

（1）机车优先车道标線，用以指示机器腳踏车优先行驶之车道，其他车种除启步、准备停车、临时停车或转向外，不得橫跨或占用行驶。

（2）机车优先道标線以白色实線及机器腳踏车图形划设之，每过交岔路口处均应标绘之，并于2机器腳踏车图形间，纵向标写白色「机车优先」标字配合使用。

3）管理办法。依据《道路交通安全规则》，在划设机车专用道时，应考虑第99 条之（3）规定，“在划有机车专用道之道路应在其车道內行驶，除转弯或靠边停车外，不得侵入其他车道”。

由上所述，法规规范对于机车优先道与专用道之规范均有相当明确之规定，但对于在哪些条件下需设置机车优先道与专用道等条件，卻无法具有明确的门槛值规定。因此本案依据“交通部”运输研究所“机车专用道之设计与设置准则初探”（2001），设置机车专用道之机车交通量指标值建议见表1。

表1 机车专用道交通需求评估指标Tab.1 Traffic demand evaluation index of the motor vehicle lane

1.2 汽车分流方式

1.2.1 空间区隔

空间区隔可分为实体区隔、标線区隔、速限区隔、机车两段式左转，以及彩色铺面区隔等形式，其说明如后。

1）实体区隔。通常以分隔岛方式建置，包括宽式（50cm 以上）或窄式等硬体设施，或采用设置交通桿做为分隔之实体设施，作为分隔设施。考量机车行驶机动性高，国內机车骑士习惯于在车阵中穿梭行驶易衍生事故，倘不以快慢分隔岛做为界限，即增加变換车道交织区段，不论对于机车或汽车驾驶人之行车危险性及心理负担面均相对提升，而影响整体行车效率与安全，因此设置快慢车道分隔岛可有效维护行车秩序。

2）标線区隔。根据《道路交通标志标線号志设置规则》，机车专用道车道划设标准，系采取双白实線或双黃实線作为车道与车道之分隔，双白实線或双黃实線在意义上具有禁止变換车道之作用，因此机车专用道上之机车除非在有缺口之地方，否则不能离开车道。基于此一划设之方式，机车专用道在路段上可以有自己专属车道，其他车种不得跨越、占用等行为。

3）速限区隔。速限在決定机车路权上是重要的参数之一，依据《道路交通安全规则》第93条规定，市区道路速限原则为50km／h，但在许多地区，由于道路较宽，速限为60km／h以上，若开放机车行驶在所有车道上，恐因机动车速差而产生追撞或侧撞，为避免产生这些交通事故，可在单向2车道以上且速限超过60km／h的路段，实施快车道內侧车道禁行机车措施，透过机动车分流避免上述情形发生。

4）机车二段式左转。因內侧车道禁行机车，机车沒有权利进入內侧车道直接左转，若在中间车道直接左转，这侵犯了同向的直行车，因此骑乘机车在多车道路口有左转需求，必须使用二段式左转的方式进行，以避免交通事故的发生。机车二段左转标志，是用来告示左转的机车驾驶人，应遵照交通号志的指示，在灯号显示直行时（如绿灯），先行驶至右前方路口的待转区（方型标線內）等待左转，等橫向的号志显示直行时，再继续行驶，完成两段式左转。

5）彩色铺面区隔。为提升机车行车安全，发动机车分流功效，并强化机车行车空间之辨识度，可在市区重要路口以彩色铺面做为区隔，供驾驶人辨别，以提升路口行车的安全。除可区分不同道路使用功能、提高驾驶人视觉上辨识能力，并能提醒驾驶人在规定路面上行驶，避免不同车辆混行，以及预警前方有危险路段，提示驾驶人注意路況以降低肇事率。例如，高雄市有蓝色的机车待转区，新北市有红色的机车专用道。

1.2.2 时间区隔

目前时间区隔之管制手段大多针对大货车及联结车，例如台北市大货车及联结车时间区隔方式为：全日禁行范围管制、每日07：00～22：00时（例假日除外）禁行范围管制、每日上下午尖峰时段（07：00～09：00时、17：00～19：00时）禁行范围管制。

若以交通号志控制交叉路口的运作来做为时间区隔的管制方式，为求机动车流顺畅与安全，交通号志时制的运作成为汽机车分流的方法之一。例如，于交通尖峰时刻，在机车待转区设置机车专用号志灯，或是采用适当号志将机车道引至调拨车道，減少与汽车的冲突，如此能有效降低交通事故的发生。

2 灰关联分析

灰关联分析为灰色6大类的研究系统：灰生成、灰关联分析、灰建模、灰预测、灰決策及灰控制等方法之其中一类。灰色理论于1982年由华中理工大学的邓聚龙教授提出，发展至今约十几年的时间，可说是一门新兴的理论学问，所以此理论至今也有许多学者提出修正的研究报告，将使灰色理论更趋完整及更加蓬勃发展。灰色理论发展早期，普遍运用于农业、交通、气象、工程、运输等方面，应用于管理领域方面较少。不过，由于灰色理论运算的简单性且能夠解決管理领域常面临之讯息不完整或不确定性，所以也有愈来愈多的管理角色领域研究，应用灰色理论的方法。

灰色理论最主要是针对系统模型之不明确，即资讯不完整的情況下，对系统进行探讨了解。灰色理论主要能对事物的不明确、多变量输入（multi－input）、离散的数据（discrete data）及数据的不完整性，做有效的处理。

灰关联分析主要是透过参数间关联性的比较，而了解到参数与实际理想变数间的关联性。由部分不明确条件中，找出所需要的讯息，进而明了参数间之互动关系。

灰关联分析，系灰色系统理论中用以分析离散数列间之相关程度的方法。传统上，统计迴归适处理变数与变数间关系时较常被使用的数学方法。然而，迴归分析规定变数之间必须存有相互影响的关系，并在大量数据的情況下，才能做出函数关系，而数据应服从典型的分配，如常态配，在这些限制下往往无法让研究者求出答案。至于灰关联分析由于具有少数据即多因素分析的特点，恰可弥补迴归分析的限制，其主要的精神是构筑在散大基本公理上：①差異公理：讯息的差異仍然是讯息；②讯息是认知的依据：认知的非唯一性；③灰性存在公理，讯息一定具有灰性。

在进行灰关联分析前，必须先使序列满足可比性，才能进行灰关联分析。假设原始数列为在数列可避性的原则下，为达到灰关联分析之目的，必须做数据处理，此一处理称为灰关联生成（吳汉雄等，1996）。灰关联生成方式可以利用数据中数值做正规化（normalization），其做法如下。

有一映射

处理方法为：

初质化，当∝＝Xi（1）时。

最大值化，当∝＝maxXi（1）时。

最小值化，当∝＝minXi（1）时

区间化值

上述过程为灰关联生成及处理之方式

这些数据处理的结果都满足数列可比性的3个条件，且不会将原始数据扭曲（distortion），接下来必须进行量化的工作，此一量化的方法是定义出1个测度的公式，称为灰关联度。灰关联分析中，灰关联度的定义是表示两个数列间的关联程度。如果在比较时，只有1个数列x0为参考数列时，称为“局部性（localized）灰关联度”。若表示任一数列均可为参考数列时，则称为“整体性（globalized）灰关联度”。

灰关联中之灰关联度可分为局部性分析及整体性分析，其分数如下。

1）局部性分析。设一数列

式中：i＝0，1，…，m∈N，即

定义灰关联度Γ0i为：当只有一数列X0为参考数列，其他数列为比较数列时，则灰关联度Γ0i为：

式中：i＝0，1，…，m。

x0为参考数列，x1为一特定之比较数列

后续灰关联度，提出一修饰后更广义之定量化的灰关联度，其修饰部分为将前式中 Δ ＝改成），使灰关联度能夠更广义。

灰关联度Γ0i为X0数列与Xi数列的关系程度。其中：当Γ0i愈趋近1时，表示Xi数列与X0数列的关联程度愈高；反之，当Γ0i愈趋近0时，表示Xi数列与X0数列的关联程度愈低。因此，将m个比较数列X1，X2，…，Xm，对相同1个参考数列X0的灰关联度按期值大小顺序排列起来，可以组成1个排序关系的灰关联序，即

当参考数列x0＝（x0（1），x0（2），…，x0（n））及比较数列xi＝（xi（1），xi（2），…，xi（n）），式中：i＝1，2，…，m时，如果

则表示Xi对X0的关联程度大于Xj对X0的关联程度。依（2.8）式，我们便可求出所有数列关联度。換言之，可以求出Γ01，Γ02，…，Γ0m。并透过Γ0i，i＝1，2，…，m，的大小，可更深入去探讨各数列所隐含的意义。

2）整体性分析。进行灰关联分析时，当参考数列和被比较数列均不只1个时，此时所得到的灰关联度不只1个，可以将这些灰关联度排序，构成1个方阵，称为“灰关联方阵”。然后透过次依灰关联方阵各元素间之关系，对各个因素间做分析，此种分析称为“整体性分析”。进行整体性分析时，首先须建立灰关联方阵。

假设有m个参考数列

及m个比较数列

式中：i＝1，2，…，m∈N

则可以利用（2.27）式求得Xi数列与Xj数列的灰关联度Γij，即

利用上式可以将所有的灰关联度算出后整理，得到1个矩阵R，称为“灰关联矩阵R”，可表示如下。

由于矩阵中的每1行表示同一参考数列，对不同比较数列的影响；每1列则表示不同标准数列对同一比较数列的影响。由此可根据灰关联度大小，分析出哪些因素是优势，哪些因素是劣势的，因此称为“整体性分析”。

3 道路资料描述

本研究之范围采用台湾地区彰化县彰化市区之5条易肇事路段做为分析对象，分别为三民路、中正路二段、中兴路、晓阳路、彰鹿路等五条路段。其基础变数以总事故数量与机动车分流事故数量为分析对象，另外影响变数则是考量总路段长度、该路段路肩宽度、路肩是否有障碍物、杨动车停车格位数、车道数、机车优先道长度、机车优先道长度所占该路段比例、无号志路口数、晨峰交通量（机动车）、昏峰交通量（机动车）、晨昏峰混合比等16项因素详加考量，详细之量化数据指标见表2。

其馀路段之中正路二段、中兴路、晓阳路、彰鹿路亦分别建档相关数据资料库，分别依据事故数量与其他相关因子进行后续灰关联分析。

表2 三民路道路状況量化数据资料调查蒐集表Tab.2 Data survey collection figure of road conditions for Sanmin Road

4 关联分析与讨论

依据前章节所现场实地调查之五条路線基本资料表，借由初始正规划处理方法进行处理后，下一步骤则开始针对灰关联分析进行灰关联度之比较，其相关计算详如研究方法。本研究建立2种灰关联模式，一为总事故数量与其他影响因素分析之模式建立，二为汽机车事故数量与其他影响因素分析之模式建立，然5条路線之总事故数量分析结果见表3，另机动车事故数量知结果见表4。

依据表3所计算出之灰关联结果，在总事故数量之灰关联度较高值可以归纳为机车停车格位数、汽车晨峰交通量、无号志路口数、机车晨峰交通量，因此可以得知事故数量仍与车流交通量有所关联；另外机车停车格也是干扰车流之因素之一，因为机车停放与汽机车车流呈九十度，故进出易造成车辆碰撞；此外无号志路口为易肇事事故地点亦为过去研究与文献所探讨之重要对象也以经证实许多与无号志路口的事故关系。

同时依据表4可以了解到机动车事故与道路交通环境设施有关之影响因素，其中以路肩障碍数量关联度最大，其余依序为汽车停车格位、机车优先道长度、无号志路口数等因素；因此于路肩障碍物与汽车停车格位数则是与车辆动線有关，因路肩有障碍物则机车便需要转弯绕道行驶，容易造成车辆交织、并流等问题，而停车格位则是因需驶出、驶入之并流与分流过程，致生事故；此外机车优先道长度则是对于机动车事故有高度相关，也因此合理之分析；此外无号志路口亦是机车会闯入路口车辆之路权部分，因此无号志路口除可增加号志外，亦须针对机动车分流措施加以执行，以降低事故数量。

表3 总事故数与各因子之灰关联度Tab.3 The gray correlation degree of the total number of accidents amount with each factor

表4 机动车事故数与各因子之灰关联度Tab.4 The gray correlation degree of the motor vehicle accidents amount with each factor

5 结论与建议

本研究利用道路基本资料调查即事故资料建档位置确认，再经由资料彙整后进行灰关联分析，其评估结果相当符合预期。机动车事故多与路肩与停车格位等变数相关资料具有高度相关影响；总事故部分则与交通量有直接相关，其成果均符合先验知识。

未来研究建议部分，则是应该针对高度相关部分的资料变数进行分析为正相关或负相关之影响确认；同时建议后续将所有路線支各路段彙整为1张灰关联分析表一并纳入计算中，所有道路呈现为1个灰关联度，加以试算是否其结果符合先验知识。最后道路交通安全于机车部分事相当需要重视的一环，因此除汽机车分流必须要执行以降低事故数量部分外，另外需全面检讨路边停车格位对于交通事故影响，甚至应该将路边停车格位移置路外停车场，以降低道路交通事故之路段冲突点，同时降低交通事故数量。

［1］台湾“交通部”“內政部”.道路交通标志标線号志设置规则［Z］.台北：台湾“交通部”，1994.Taiwan"The Ministry of Communications"、"The Ministry of the interior".The setting rules of road traffic signs and markings signal［Z］.Taipei：Taiwan"The Ministry of Communications"，1994.（in Chinese）

［2］台湾“交通部”运输研究所，机车专用道之设计与设置准则初探［R］.台北：台湾“交通部”，2001.Research institute of transportation of"The Ministry of Communications"，Taiwan.Study on the in－stallation and design of vehicle lanes of standard machine［R］."The Ministry of Communications"，Taiwan，2001.（in Chinese）

［3］市区道路及附属工程设计标准［S］.2009.The design standard of urban road and affiliated engineering［S］.Taipei："The Ministry of Communications"，Taiwan，2009.（in Chinese）

［4］台湾“交通部”.交通工程手冊［R］.台北：台湾“交通部”，2010."The Ministry of Communications"，Taiwan.Traffic Engineering Handbook［R］.Taipei："The Ministry of Communications"，Taiwan，2010.（in Chinese）

［5］台湾“交通部”，公路路線设计规范［S］.台北：台湾“交通部”，2011."The Ministry of Communications"，Taiwan.The design criterion specification of the highway route［S］.Taibei："Taiwan Ministry of Communication"，2011.（in Chinese）