市區路段動態旅行時間預測之研究

先進用路人資訊系統中,行前路徑導引系統提供的路徑旅行時間預測值和路線選擇資訊極為重要,重要性在於旅行者可彈性選擇合適的出發時間、運輸工具和路線規劃以避開擁塞路段減少時間成本的浪費。以旅行者需求觀點來說,旅行者使用系統的時機大致包括已在車上、正準備前往開車和未來規劃要開車。路段旅行時間預測值為路徑旅行時間預測值演算的基礎。由於旅行者有不同使用時機的需求,可能於不同時間點進入路段,因此必須提供這些進入路段的路段旅行時間預測值作為行前路徑導引系統演算的基礎。 有鑒於目前國內、外設計符合旅行者需求之旅行時間預測系統尚不普遍,因此,本研究將嘗試利用a-b-r濾波器、遺忘因子之遞迴最小平方和離散傅立葉變換等預測方法,同時預測未來即時、短期和長期等不同預測時階數的市區道路路段旅行時間,評估模式適用的預測時階數,藉此設立模式適用的門檻值。本研究的價值在於可針對不同預測時階數選擇不同的旅行時間預測模式,有效提升市區道路路段旅行時間預測的可靠度。 本研究以市區道路實際偵測器資料依不同工作日類型(星期一和星期五、星期二至星期四)進行範例分析,評估依門檻值劃分方式的預測績效與其它a-b-r濾波器、遺忘因子之遞迴最小平方和離散傅立葉變換等單一模式的預測績效,研究結果顯示,a-b-r濾波器模式和離散傅立葉模式可以穩健預測不同預測時階數的路段旅行時間值,但遺忘因子之遞迴最小平方則隨著預測時階數的減少,預測的結果較不穩健;預測模式和其門檻值會隨著不同工作日類型而變動且依門檻值劃分的預測方式可有效降低旅行時間預測誤差。

作者:陳寶如