应用模拟于高速公路电子收费站之绩效评价-亚东技术学院.PDFVIP

亞 東 學 報 第 3 1 期 2011 年 12 月 頁 189~204 亞 東 技 術 學 院 應用模擬於高速公路電子收費站之績效評估 * ** *** 沈育樹 劉家駒 楊菁倩 摘要 本研究針對高速公路收費亭導入電子收費(Electronic Toll Collection, ETC)的使用後，對整體系統服務、環保 與能源消耗三方面探討 ，分析實施績效。在系統服務方面，本研究利用模擬工具模擬收費亭收費作業，分析收 費亭在導入ETC後各種車種在收費亭前的等待時間，判斷導入ETC是否有改善交通流量。在環保方面，在高速 公路收費站，因導入ETC後 ，分析排放污染物 ，包括CO 、HC與NOx三種污染物 ，因導入ETC後，ETC車道以一 定速行駛通過收費亭，而其他車道仍以減速-停止(收費)-加速方式通過收費亭，在排放污染物上可能將有差別。 在能源消耗方面，分析油耗型態，針對導入ETC後之油耗分析，此亦作為模擬模式的輸入參數。進而建立模擬 模式，並分析未來可能情況下之各種輸出數據。 關鍵詞 ：高速公路、ETC 、模擬 壹 、緒論 近年來由於高速公路的車流量明顯增大。過去對行駛高速公路用路人，收費站利用服務人員收取現金並找 零及回數票等方式收取費用，傳統的收費站收費模式採用「減速(停車)繳費，加速離去」，造成收費亭前等待車 輛的等待時間過長，甚至影響未接近收費站的車輛而造成交通事故，再者車輛加速、減速的過程亦非常消耗油 料，並且收費站空氣污染現象會造成服務人員暴露在高污染環境中。所以本研究利用模擬工具建立收費亭收費 作業，分析收費亭在導入ETC前後各種車種在收費亭前等待時間，判斷導入ETC是否有改善交通流量。在環保 方面，在高速公路收費站，因導入ETC後，分析排放污染物，包括CO 、HC與NOx三種污染物，因導入ETC後， ETC車道以一定速行駛通過收費亭，而其他車道仍以減速-停止(收費)-加速方式通過收費亭，在排放污染物上可 能將有差別。在能源消耗方面，分析油耗型態，針對導入ETC後之油耗分析，此亦作為模擬模式的輸入參數。 進而建立模擬模式，並分析未來可能情況下之各種輸出數據。 高祥和張曉升[1]說明現在日本已經在全國範圍內的所有高速公路收費站開通 ETC 系統，收費站點總數超 過2000 個，用戶數量達至4000 萬輛。ETC 車道的利用率已經達到86％。預計到2015 年日本國內ETC 產業貿 易額將累計達數億日元，並能創造超過一百萬的就業機會。隨著智慧運輸系統為解決車輛通行速度緩慢，道路 擁堵問題，降低公路對資源的使用、減少碳的排放、降低運營成本的道路收費方式--電子收費ETC 系統，正全 面普及到世界各地的道路交通行業。Al-Deek 等人[3]說明奧蘭多橘郡(Orlando-Orange County)快速道路之電子收 費系統，模擬實際狀況提出在電子收費系統實施後的效益，此文考慮空氣污染和社會成本，收集資訊包括服務 * 作者為中州科技大學行銷與流通管理系助理教授。 ** 作者為亞東技術學院行銷與流通管理副教授 。 ***作者為中州科技大學行銷與流通管理系助理教授。 亞東學報 第31 期 時間(service time) 、兩輛車離開間隔時間(inter-vehicle time) 、車道的容納車量(capacity) 、車道的容納車流量 (throughput)及等候延遲等資訊。Al-Deek 等人[4]和Al-Deek[2]以ETC 收費站為對象，利用模擬判斷在車輛種類 (E-Pass (ETC users only)) 、人工收費(manual) ，自動硬幣收費(automatic coin machine) ，分別佔一定百分比，例如 ETC 車輛比例在20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％等之下，在車輛種類(