[爆卦] ㊣破解國道塞車 (發Ⓟ)

把 1968 網站的一般周末路況做成縮時影片，通常也就唯獨國５特別有戲；但這次中秋連假，卻是全台一起塞： https://youtu.be/nhBQvr9CR5c 雪隧塞車目前主要仍是管理問題，可卻沒辦法用三言兩語就說明清楚微妙之處。真要打個比方，大概就像化油器引擎，構造簡單原始；但這時代已進步到噴射引擎，由電腦依據各項感應數據動態控制噴油。後者有較佳的燃油效率，能通過日趨嚴格的排放標準；然而保守的高公局，終究還是選擇化油器引擎，主線儀控打造出一輛簡單原始烏賊車！ 以下文長慎入 ( 1.5 萬字，文末彩蛋有獎徵答發Ⓟ )。會從技術層面的 (1)塞車原因、(2)雪隧個案檢討、(3)儀控升級，到管理層面的 (4)人權疑慮、(5)組織調整，最後勾勒出 (6)產業願景。如有文字牆障礙可以先服用懶人包投影片： https://drive.google.com/open?id=13fEl3RRrlbEfYUnm08ZBt301b1DMcpMz 完稿後小弟其實很想講：閃開讓專業的來！ 鄉民們如果認同此文，請轉貼到噗浪臉書賴群組等等，讓更多用路人至少知道，當前國道塞車還有很多改善空間沒努力。小弟兩年前就已經跟交委會立委，以及交通部陳情多回，全都被敷衍過去；因為沒選票的事情立委不介入，公務員明哲保身的極致變成怕事。如果今天再無法激起漣漪，躍上公眾話題引發討論的話，高速公路塞車問題無法跳脫輪迴，全民共業就只能繼續下去。阿彌陀佛，阿門。 -------------------- (1) 塞車原因 -------------------- (A) 車道流量 解塞車最基礎的第一道問題是：一條車道最多可以提供多少流量，每小時通過幾輛車？ 答案的關鍵因素在於人類反應時間。從視網膜照到前方有路況，到大腦做出判斷，到小腦指揮手腳動作，一直到車輛避開危險 (剎車作動、閃雙黃燈、改變行進方向......)，整套過程平均抓個 2 秒鐘。人類開車時通常會本能保持安全車距，距離近了害怕撞車，隨即鬆開油門，必要時甚至點一下剎車，好讓前後車維持在相差 2 秒，在發生事故時有足夠的餘裕閃避危險。 所以答案就很簡單了，自己跟前一輛車的車尾相距固定 2 秒，也就是如果先不考慮車身通過所需時間，一條車道流量的天花板是 3600 / 2 = 1800 輛/小時 計算車身通過所需時間 T = L / V (L 為車身長度，V 為車速)，車道上的車陣占用秒數是 T + 2 + T + 2 + T + 2 + T +......，累計到 3600 秒看加了多少次就有幾輛車。車速越快，T 越小，每小時通過的車次就越多，但車速就算快到趨近於光速，每小時車次最多也就只有 1800。 假設車長 L 固定 5 公尺，把車速對應車次的算式丟進 excel 畫圖，就會得到這樣的圖形： https://i.imgur.com/L9v8IsR.png 實際上車流中的每個 L 都不一樣，例如小客車 5 公尺長，大客車 12 公尺聯結車 25 公尺，通過時間 5 : 12 : 25。而每個駕駛與前車相距的時間差也不盡相同，2 秒只是平均值，逼車族留很短，三寶跟載重貨車留很長，所以上面車速與車次的對應圖，絕對數字僅供參考，實際車次數字通常會再小一些 (少 10% ~ 20%)，不過以下的討論暫時先用理論值說明。 (B) 車流密度 在路邊看到路面呈現某種車流密度，唰唰唰通過時 https://img.ltn.com.tw/Upload/liveNews/BigPic/600_phpWfbd7X.jpg (圖片來源) https://news.ltn.com.tw/news/life/breakingnews/1961664 假設符合前一段所述的 2 秒原則與 5 公尺車長，地上車道虛線一黑一白每段 10 公尺。此時左右兩邊車陣的流速，簡單目測大概會落在什麼樣的數字？ 這問題的解法同樣很簡單！想像有一條無人公路，把其中一個行進方向當成大停車場，對向車道淨空，將車輛按照某個車速 (例如時速 36) 該有的車距 (此時 20 公尺) 一輛一輛依序擺好，再從對向車道以該特定車速通過 (同樣時速 36)。自車窗向外，移動中看到對面停車的景象，就會與路邊定點觀察移動中的車流，有相同視覺效果。數一數總共排了幾輛車，多試幾種不同車速，就能找到答案。 不用那麼麻煩，同樣把公式丟進 excel，就能畫出車速與車流密度的關係圖： https://i.imgur.com/uWKJKLx.png 假設車輛靜止不動，車距 = 0，每公里可以排 200 輛車 (1000/5 = 200)；相對的當車速達到 36 km/h 的時候 (10 m/s)，2 秒車距 20 公尺，加上車身 5 公尺，一共是 25 公尺，此時每公里只能排 40 輛車 (1000 / 25 = 40)。 同樣的，絕對數字僅供參考，實際車輛數字通常也會再小一些，以下的討論也暫時先用理論值說明。畫圖的 excel 檔與其他檔案都可在此取得： https://drive.google.com/open?id=1T78dU8OszvvLP0oZE20nLlm-FxA-1Kqb 回到新聞報導中的相片 https://i.imgur.com/BsCNJ5j.png 右邊內側車道 100 公尺有 9 輛車，平均車距約莫 6.1 公尺，查表可得知平均車速大約只能有 11 公里左右，肯定是塞車中，亮剎車燈走走停停；左邊內側車道車距長達 150 公尺 (可開到 270)，車速通常可以到 100 以上。 (C) 惡性循環陷阱 回到前面兩張車速對應圖 https://i.imgur.com/L9v8IsR.png https://i.imgur.com/uWKJKLx.png 這兩張圖說明了：(1)車速越慢流量越小；(2)在固定空間內，車輛越多車速越慢。壞就壞在這兩個現象已經連動，(2) 連到 (1)，車多 -> 車速慢 -> 流量小。只要再將流量變小，接回車輛變多，因果關係封閉後就能形成完美的惡性循環：車多 -> 車速慢 -> 流量小 -> 車更多 -> 車速更慢 -> 流量更小 -> ......。 當進入瓶頸路段的後方，車流源源不絕時，三個互咬的條件就會全部到位，只要再發生一個擾動就能推倒骨牌。比如開車分心，拿起手機接電話，本能放開油門導致降車速；或者匝道儀控亮紅燈後還有幾輛車不願停下，跟著前車擠進國道，都會連鎖引發降流量，再回頭導致車多擁擠與車速下滑。 於是流量與流速會有禍不單行的現象：車速變慢時流量也會跟著打折，偏偏這時候需求又特別大，竟然供給緊縮。像是當年台北市長下令，在交通尖峰時段撤掉路口指揮交通的警察，結果總流量不變市區道路卻塞成一團，市長初就任的高滿意度從此崩盤。 12.9 公里的雪隧，消化 3 萬車次原本只需 12 小時，個別旅程時間 10 分鐘；因為堵車導致有效流量打 8 折，而且塞在路上的時間還多 1.5 倍，相同車潮得花 15 小時以上才能消化完畢，車程更拉長為 25 分鐘，人人有獎！塞車不只旅程時間膨脹，運能也跟著垮掉；而多燒的汽油不只在隧道中製造更多有毒廢氣，高溫也縮短隧道壽命。 儀控的目的正是阻斷惡性循環，把源源不絕的後方車流限制在消化能力以內，才不會因為瞬間車流爆量，一下就衝垮整個系統。該如何評估國道儀控的成敗？只要看照片中的車距就知道了呀：平均車距變短暗示供給緊縮、運能打折扣，車速變慢旅程拉長。 (D) 最大車流 於是真正的問題來了：在白天晴朗沒有意外事故的條件下，以合理的速率行駛，每公里放入幾輛車可以得到最大的流量？ https://img.ltn.com.tw/Upload/liveNews/BigPic/600_phpWfbd7X.jpg 照片右手邊假設時速有 11 公里，90 車/公里，查表得知流量 990 車/小時；照片左手邊假設時速達 100 公里，每小時理想流量 1651.38 輛車，可是左手邊空隙太多沒用滿：車速 100 本來一輛車只需占用 5+55.56 = 60.56 公尺，實際占用 5+150 = 155 公尺，效率 60.56 / 155 = 39.07%。左手邊每公里車輛數 16.51 x 39.07% = 6.45 車/公里，推估流量 1651.38 x 39.07% = 645.19 車/小時。 所以現在看到三組 (密度，流量) 數字： 左邊車少 ( 6.45, 645.19 ) 理想數字 ( 16.51, 1651.38 ) 右邊車多 ( 90, 990 ) 很明顯應該把車流密度數字控制在 16.5 附近，車速維持 100，國道的車流就能維持在效率頂點。密度數字不管多了或少了，道路的使用效率都會往下降：左邊車道因為需求已完全滿足，只用 39% 無妨；右邊車道超載，效率低落只剩 60%，浪費汽油也浪費生命。 所以對高公局只需問一個關鍵問題：為什麼匝道儀控，永遠控得亂七八糟，害大家一放假就塞在路上？ https://cdn2.ettoday.net/images/279/d279597.jpg (圖片來源) https://www.ettoday.net/news/20130405/188690.htm (E) 簡單儀控 小弟以前從事網路業，離職時的大老闆還跟某投手合拍好幾集廣告。國道的車流特性，其實與網路流量的特性一模一樣，都有效能頂點反轉的現象，且使用率通常沒辦法用到滿： https://i.imgur.com/e7lk1xt.png 影響國道運輸效能高低的關鍵，在於車流密度。已知密度高或密度低都不好，使用率頂點 A 位在中間。白天晴朗無事故的條件下，最佳密度參數可能落在 14 車/公里 附近 (理論滿載 16.5，實際值較低)，儀控的目標應該是把系統的車流密度鎖定在最佳數字才對。 要如何把車流密度鎖在最佳值附近？以大雅交流道為例： https://i.imgur.com/fTvy7U7.png 車流匯出到匯入之間剛好相距整整 1 公里，假設中間這段測量出共有 35 輛車，目前平均車速 100 公里/小時，代表儀控最多只能把空出來 7 輛的空間填滿 (有三條車道，全滿 14 x 3 = 42 車，42 - 35 = 7)，補超過就會漸漸推倒骨牌搞垮系統；時速 100 通過 1 公里的距離要花 36 秒，也就是一個循環 36 秒最多放行 7 輛車。 以上只是最原始的儀控方法，大致足以應付簡單的車潮。問題是真實世界變因太多，壓力測試下可能會出現預期以外的狀況觸發缺陷：例如發生車禍，瞬間少掉兩個車道；又或者是 暴雨/濃霧 導致車距拉長與車速下降；再比如都會區上下班車潮即將湧出，相鄰數個交流道要如何分配流量 (就像宜蘭收假車潮，蘇澳羅東宜蘭頭城四個交流道要怎麼配比)？隨便列舉三個狀況，單靠交流道區域偵測車流密度，並沒有辦法做出對應的動態調整。 ------------------ (2) 雪隧個案檢討 ------------------ 以上塞車的理論解釋，適用於國道所有路段。但雪隧北上方向卻還有更棘手的多重問題，造成北上比南下更容易塞車。在周日下午打開 google map 開啟路況，就可以看到雪隧北上控得亂七八糟： https://i.imgur.com/LK4keyy.png 如果主線儀控可以換來隧道暢通也就摸摸鼻子認了。結果就如同 google map 路況所示，(1) 宜蘭上匝道前先嚐嚐排隊排到絕望的車河，(2) 接著蔣渭水停車場怠速蠕行搞一個小時；(3) 過了主線儀控紅綠燈，開心沒多久就又遇到車潮。(4) 爬坡時漸漸變快，結果靠近隧道口前又停住；(5) 進入隧道後再龜個 15 分鐘。然後不知道為什麼，周圍車輛漸漸地快起來；等到靠近坪林端隧道出口前一兩公里，油門一踩隨便都能飆上 100，就像便祕一個禮拜之後終於拉出大便，真是暢快！ 為什麼雪隧北上會這麼吃力？因為先天不良後天失調，加上有功冇賞打破要賠，最後公務員不做不錯安全下庄，何必冒險拆彈？ 光是從用路人的開車心理去推敲，就能窺見好幾個塞車點的病因： (A) 照度落差過大 首先是隧道口。進入隧道前，駕駛人多會不自覺放掉油門，因為根本看不清楚眼前的路況： https://goo.gl/maps/3YY7WwN3PiFSzJix6 仔細看同一個地點的街景圖。2010 年 1 月的照片，天氣看起來最晴朗，甚至地上有影子，外頭大太陽所以隧道裡面黑黑的，有沒有前車有沒有開尾燈也看不清楚，油門很自然就鬆了，先把腳靠在剎車踏板上再說： https://i.imgur.com/ywYZFk2.png 但是切到 2012 年 6 月的畫面之後，天氣看起來陰陰的，隧道內幾輛車一清二楚，油門當然可以放膽踩著： https://i.imgur.com/mDMgKKA.png 很不幸的，陽光最刺眼的時候，剛好也是車流量最大的時候，不利因素最強的時段打到車最多的收假車潮，能不塞嗎？ 解決的方法是在隧道外增建明隧道，將自然光線遮掉一部分，越靠近遮越多。假設想讓眼睛花 10 秒鐘適應光線變化，車速 90 公里，明隧道就要蓋 90 / 3.6 x 10 = 250 公尺長，從一開始遮光 5%，漸漸遮到 95%。 其實這毛病也不只雪隧獨有，國道每條隧道，進出都該加蓋遮光用明隧道，不然車子撞一下，每輛維修都是一二十萬起跳。撞一台或許可以把責任歸咎給後車未保持車距，撞上一整排，那肯定是系統設計問題： https://youtu.be/_WPyXgXPIgw (B) 爬坡彎道死角 第二個問題是彎道視線不佳，不好開快： https://goo.gl/maps/zX5uefi27tZFtMvPA https://i.imgur.com/IlIS3ku.png 車道分隔虛線數一數，前方道路 170 公尺以外的視線都被擋了，油門還踩得住嗎？ 同一個位置在 2014 年 3 月的街景圖： https://goo.gl/maps/e6ZrF7rReQ64Dxz29 https://i.imgur.com/o3raPhw.png 右方就沒有隔音牆阻擋視線。 禍不單行。這個轉角同時也是爬坡的起點，車流減速效果加乘。當視線被阻擋，油門通常會放鬆，維持住都考慮再三了，竟然還要往下踩？代表解這一題有可能會出現打地鼠的情況：即使隔音牆病灶命中，爬坡的影響也會在極端車流環境下冒出來。 有群網友熱衷於製作鐵公路路程景，恰好就有這段爬坡彎道，在不塞車前提下，隔音牆安裝前後的畫面紀錄： https://youtu.be/Xd_nuQLwQn4?t=912 https://youtu.be/BG5YnFymHvQ?t=677 利用地上虛線算一下畫面格數，可發現這兩支影片的車速都在 90 公里上下。將行車紀錄畫面高倍數快轉，原本引擎低頻嘶吼聲會變成蚊子叫，比較容易辨識，可進一步察覺車速瞬間變化。把兩段畫面剪在一起，影片頭尾同樣從 "地上伸縮縫" 行駛到第二塊 "慢速車靠右" 看板： https://youtu.be/Vy5Fh2P0Yuo 隔音牆安裝前的畫面有前車阻擋，甚至第 2 秒時畫面右方轎車靠得比較近，油門下意識鬆一下，之後一路穩穩往上爬，彎道轉速沒掉。 隔音牆安裝後的畫面，前方沒車無干擾因素，結果大約在 ETC 感應架前方 40 公尺的位置就鬆開油門滑行 (引擎聲消失，恢復音量後頻率降低)，明顯因為遠方車流從隔音牆死角漸漸冒出來，引發路況不確定感導致。 於是在隧道上方的小金面，可以拍出這樣的畫面： https://youtu.be/QNk5_DMhkpc?t=4 轉彎處車距變短，爬坡處車距拉長。前面塞車原因還沒忘光的話，現在應該要有憑照片一眼判斷出大概車速的能力了。 解法先把隔音牆往外移或拆掉，不要擋到視線。萬一車流量大的時候仍舊出現瓶頸，再研究看看要如何提醒駕駛適度踩油門。 (C) 水泥鋪面 頭城交流道的位置以前也是收費站，水泥路面；車輛經過時較為顛簸，噪音也大，目的是要駕駛減速進站收費。收費站拆了卻不改回柏油路面，車速當然快不起來。 把柏油鋪上去，這是送分題！ (D) 主線儀控 主線儀控最大的問題是，中午塞一小時搞到快打瞌睡了，加上大太陽底下車子怠速吹冷氣，更造成水溫過高馬力驟降。人跟車都反應遲鈍，還沒暖身，卻又要馬上爬坡殺進隧道，是能期待開多快啦！ 如果想要拉長暖身距離，提高車速，勢必廢除主線儀控。宜蘭北上四個匝道儀控該怎麼設定放行時間？ 電學裡面有個克希荷夫電流定律，進入導體的電流等於流出的電流。車流也是如此，進隧道的流量應等於出隧道的流量。 高公局有提供簡單的交通量統計： https://www.freeway.gov.tw/Publish.aspx?cnid=1652 當中可以找到上下匝道的數字： https://i.imgur.com/Ip4xEh7.png 如果用路人的開車習慣，每個禮拜大致不變，整個下午的收假車潮也維持穩定比例，可算出 蘇澳 羅東 宜蘭 頭城 四個交流道，放行比例 28.78% : 36.98% : 35.42% : 30.81%。超出的部分剛好被離開交流道的數量沖銷回來，最後加起來 100% 不多不少。 根據報導，目前北上尖峰每小時有 2400 車次 https://news.ltn.com.tw/news/life/breakingnews/2097177 假設 30 秒一個循環，以 30 秒 20 車的數字做計算，蘇澳 羅東 宜蘭 頭城每個循環只能各放行 5.76，7.40，7.08，6.16 車。蘇澳到頭城 27 公里，約車程 20 分，也就是在雪山隧道前的 ETC 感應架，最遲在測到瞬間 2400 車次的前 20 分鐘，就要依序啟動嚴格儀控，否則骨牌就會倒下，逐漸車多回堵。 以上只是為了說明概念，才用固定比例做計算。實際運用應該在有效的量測區段切出合適的Δt，改採上下匝道與隧道兩端的即時數據才會準確。把握 出隧道 = 進隧道 = 四個交流道 (四進 - 三出) 的原則，並參考歷史趨勢分配四個匝道的流量比重，再加上車流密度動態修正調整 ( 借用 TCP flow control )，就能將吞吐量控制在最佳狀態，不排除北上最佳流量最終可以調校到與南下看齊。 早在主線儀控 2015 上線之前，國５宜蘭路段高架橋早就逢假日必塞。 https://news.housefun.com.tw/news/article/14877478150.html 顯然坪林行控中心對儀控背後的原理知其然不知其所以然，每次都控不好，最後索性主線儀控統一管理： https://www.freeway.gov.tw/Upload/Html/201685140/page03.html https://www.ptt.cc/bbs/car/M.1450600645.A.71A.html 這東西擺明為了逃避儀控參數即時運算，去選擇有嚴重副作用的偷吃步，黔驢技窮！ (E) 匝道地點不佳 第五個問題是頭城交流道的風水差。交流道設置地點通常選在主要幹道交會處，所以頭城交流道的位置擺在台 9 線。偏偏北宜公路九彎十八拐下山之後，交會處就在山腳下，此處設置交流道會壓縮掉爬坡的助跑距離。只要交流道有車流要進入主線，就算原本主線維持時速 100，也會因為車流匯入而減速；在車速還來不及完全恢復之時，馬上就又遇上爬坡道，萬一車陣中再來一輛水溫過高沒力沒力的平安龜： https://news.cts.com.tw/cts/general/201810/201810011938530.html 車流就會整個慢下來，踩中惡性循環陷阱閃不掉，直到車潮結束。 無奈新蓋的宜４匝道搔不到癢： https://news.ltn.com.tw/news/life/breakingnews/2594362 因為這個匝道匯入主線的位置根本沒變，照樣拖慢車速，必須把車流匯入的地點儘量提早，多爭取助跑距離，才能有效改善。 修正的可能做法是改變宜４匝道的匯入位置，並將原本頭城北上匝道改接宜４匝道，砂港路口改為大客車進入處，路口安裝 紅綠燈/儀控 兩用號誌。 https://i.imgur.com/6rLaU3h.png (F) 修正優先順序 各瓶頸路段的駕駛心態，可從影片引擎聲浪變化得到印證： https://youtu.be/nhGMvH_mU7M?t=100 其實車流跟河流一樣，河道截面積與排洪量正比。表面上國５宜蘭路段都是固定兩個車道，但北向沿路的有效車流卻忽大忽小，引擎轉速很不穩定。想緩解雪隧北上塞車，得統一截面積讓車流一致，否則就會跟沙漏一樣，最細的瓶頸位置限制了整個路段的最大流量。 瓶頸從嚴重到輕微依序是 (1) 匝道儀控方法要改進，廢除主線儀控；(2) 爬坡彎道請加速；(3) 修建遮光用明隧道；(4) 改為柏油鋪面；(5) 修改宜４匝道增加助跑距離。此時此刻前三件大概都跑不掉，後兩項或許邊際效益遞減可暫時先擱置，但等到蘇花改全面通車，導入花東車流增加 30% 之後，只怕不只要做好做滿，連隧道空間引發的幽閉感也都要想辦法克服，才有辦法因應車流持續成長的需求。 -------------------- (3) 儀控升級 -------------------- 回到先前的塞車圖： https://img.ltn.com.tw/Upload/liveNews/BigPic/600_phpWfbd7X.jpg 搜尋圖片中路旁的利達包裝機械，可以發現塞車地點位在彰化： https://goo.gl/maps/L4jb3CC7RcZF5CBAA 這暗示儀控秒數控不好是普遍性的現象，並不僅限於負責國５的坪林行控中心。 (A) RPG 架構 理想的儀控應該跟 Pokemon GO (精靈寶可夢) 一樣，透過建立高速公路地圖，把地圖上的車流視為寶可夢訓練家。利用手機 APP 取得車流行駛現況，並參考過去車流做預測，動態運算出即時最佳化的儀控秒數。 假設有某處出車禍了，機房端就會發現行經該處的車輛突然一個個猛然降速 (遇到野生神奇寶貝)；不用等到用路人打電話報案，行控中心在事故發生瞬間就能推測大概出了狀況，甚至副駕駛利用 APP 路況回報功能立刻傳回照片或影片 (丟出寶貝球抓寶)，或是國道客運安裝 GPS 車機內建行車紀錄，行控中心遠端調出剛剛的事故畫面。事件發生幾秒鐘內，行控中心就可以馬上掌握現場；此時透過 APP 推播發送語音訊息，警告後方車輛發生路況 (看到前方灑花出現稀有寶貝)，並即時連動匝道儀控與交流道附近的資訊看板。 以上場景是抓寶遊戲的家常便飯，寶可夢阿伯早就玩到出神入化： https://youtu.be/u067IPcSbVg 而公車動態資訊，正是上述場景的原始雛型。 http://tourguide.tainan.gov.tw/NewTNBusWeb/RouteSearch.aspx 明明交通部當年也委託過中科院，民國 84 年利用 84 輛國光號建置「高速公路路況與台汽車輛定位即時資訊系統」；現代版只不過是改成手機 APP，納入國道所有行駛車輛做同一件事情，只要數量一多就會出現規模效應，資料探勘的價值隱隱浮現，比 ETC 更多礦。 可是將概念拿來跟高公局這些修馬路的公務員溝通，卻是(裝)聽不懂，能閃就閃，人民陳情敷衍過去，可以跟上頭長官交代就算了，好官我自為之！ (B) 預約制度 普悠瑪號經常客滿卻不常誤點，因為需要劃位，而且平常也不發售站票，列車靠站期間不會被超量人潮上下車給拖延到，在沒有意外事故的時候一般都能準時抵達；即便是連續假期，也能相對維持最佳的服務水準。 高速公路之所以會塞住，最大的問題在於從來就沒有預約劃位機制，有效限制瞬間爆量車潮，其次是缺乏精準的儀控管理，也怕嚴格儀控後回堵平面道路引發民怨，結果就跟廿年前周末的 PP 自強號一樣，超賣太多無座票，站站誤點。國道任何一個路段流量超收就開始回堵，掉進惡性循環陷阱。 高速公路預約制度可以先從四個宜蘭北上匝道試點，成功再拓展全台。利用宜蘭四個匝道的 "大客車專用道"，升級為 "優先車道"，首先透過 APP 預定上交流道的時間，開放現有車流量一半名額，即使提早 30 分或遲到 30 分都還可以進入優先車道 (但要加收手續費)；優先車道入口安裝車牌感應門架，並設置資訊看板顯示車牌號碼，以及是否在此時段有預約。預約時間以外時段闖入，或者根本沒預約，通行費率以兩倍計收 (相當於免排隊稅)。 比如周末每個小時都有 1200 個名額可以預約，打開 APP 成功預約 14:00 ~ 14:30 的時段 (半小時 600 個名額)，只要在 13:30 ~ 15:00 進入優先車道，就可以不用塞車排隊直接上匝道；反之沒預約，或者提早 (比如 13:29) 與遲到 (15:01) 視同沒預約，資訊看板就秀出若闖入則用路費率加倍，不想多繳錢就從旁邊離開，乖乖繞回一般車道排隊。 這個設計需要給力的後台資料庫，也許最後會像搶火車票那樣熱門；也要有前台 APP，並具備鬧鐘功能提醒車主 搶位/報到；上路時 APP 即時連線，才能享有優先車道禮遇。一開始先釋出一半名額，如果能吸引絕大多數用路人都安裝 APP，優先名額可以漸漸調整到 80% 以上。 只要能成功推行預約制度，往後逢年過節也就只剩下消化不完的問題，不需再有匝道下排隊兩小時這種鳥事情，並且可以讓車流的 APP 安裝率跨過生效門檻，讓 RPG 架構有效發揮車流梳理功能。 -------------------- (4) 人權疑慮 -------------------- 人們對於國道仿 Pokemon Go 維持車流效率的做法，可預期最大的疑慮是監控。 公路總局光是讓遊覽車安裝 GPS 就被抗議了： https://news.ltn.com.tw/news/life/breakingnews/2859000 這東西或許對業者不利，但對乘客卻是多一道安全保障。其實遊覽車業者拒裝 GPS，最大的動機是怕被抓到超速要開罰，但這真的多慮。Pokemon Go 遊戲裡不也一堆超音速空中飛人，GPS 資料並不能做為超速開罰的法定證據，光是民用設備至少有 20 公尺誤差這點，證據力就嚴重不足。所以公路總局也就只能不斷提升通報層級，警示(恐嚇)業者，卻無法開出罰單，因為於法無據。 每個人只要把手機連上網，就可能在不知情卻又事先按下同意按鈕的情況下，持續對機房更新目前的座標位置。不然 google map 路況，資料從哪蒐集來的？再不信的話，Android / iOS 用戶可以用 桌機 / NB 試試下面網頁： https://myaccount.google.com/find-your-phone https://support.apple.com/explore/find-my-iphone-ipad-mac-watch 玩過就知道厲害，你各位懂的！ 實話是如果國家機器真的需要侵犯人權的時候，早就有更精準的方法正在使用中或準備使用。比如抓區間超速正一步步推進，ETC 測國道超速早晚都將上路： https://www.chinatimes.com/newspapers/20190817000557-260106 每一家電信業者都有用戶的個資，用戶受個資法保護，沒有搜索票不能調閱；所以國道管理單位對待用戶資料，必須升級到比照電信業者的嚴謹程度，無涉公權力的部門必要時得跟郵局一樣走向公司化。 難道只因為要避嫌，繼 ETC 之後又要把規模優勢送給財團不成？遠通取得 ETC，經營業務可不只有國道收費而已，根本就是藉口國道收費，多此一舉建立 e-tag 會員資料庫，幫關係企業友好廠商拉生意。 https://www.fetc.net.tw 不像 google map 路況，一出門就把行蹤全部紀錄起來；RPG 架構只記錄國道車流，做為往後管理優化依據。當安裝率跨過門檻，就能發揮車流梳理效果，有效減少匝道下的排隊車潮，並維持道路使用效率。與 e-tag 相同，安裝 APP 必須是自願，沒有強制安裝這回事；只不過當誤闖優先車道的時候，用路人只剩下告示看板的警示，不再有 APP 提醒/查詢，也沒有個人專屬路況指引，只能聽警廣，說不定也會喪失用路優惠，因為用戶提供資訊降低經營成本，享受折扣本來就天經地義。 上高速公路時把自己的座標傳給機房，換取有價值的回報，有點像是照 X 光，或者是手術打麻醉使用嗎啡，受控的必要小惡。RPG 架構當然可以自由選擇拒絕使用，但真的不需自相矛盾小題大作：左手開定位給電信業者與 google 路況看光光，右手卻又大罵國道車流管理藉機監視人民。這只會讓自己顯得不是無知就是雙標。 -------------------- (5) 組織調整 -------------------- 國發會的公共政策參與平台，目前也有人提出預約制： https://join.gov.tw/idea/detail/00ef637b-198e-4e7e-a3d8-a0728b505f52 但即使連署通過了，同樣會遇到小弟兩年前就碰過的軟釘子，當行政流程走到高公局的意見陳述，必定會千方百計推拖，講一大堆不可行的理由。其實真正不可行的原因就只有功夫不到家，缺乏資訊底子，所以能閃就閃，上面長官能應付過去就好。 高公局會讓雪隧塞車問題擺爛這麼多年，應該要思考這可能是制度問題，而不只是人的問題，導致不管換誰當家都無力改變現狀。 聞道有先後術業有專攻。修馬路的人讀的是工程數學，架電腦網路的人讀的卻是離散數學，一個算微分方程一個算排隊理論，同樣在算數學，內容卻隔行如隔山。 所以那個 ETC 是怎麼回事？ 想像自己是個工地主任很懂蓋房子，長輩離世，繼承了鎮上一塊不小的空地，想說拿鬧區這塊地開家 99 生活五金百貨養老吧！於是房子自己蓋管線自己拉，貨架陳列行進動線自己設計，一磚一瓦一草一木全都自己搞定，漂漂亮亮；結果最重要的櫃檯收銀，竟然嫌麻煩全部外包給別人，就連進銷存，也管得零零落落，貨架總是進太多放到過期報廢，最後連理貨這塊業務，都常常找負責收銀的合作夥伴幫忙，協助整理銷售數據。 "修馬路一把罩，管馬路緊來走"，這就是高公局管理階層的現況。因為並非資訊科班出身，一碰到比較高階的資訊整合應用就沒概念，修路以外的事情常常都看不懂。雪隧塞車？說實話已經變不出新把戲，只好表面工夫做好做滿看似認真，但終究無法對症下藥。 不見得是高階主管的錯，但專長恐怕不適合管馬路，制度將他們放錯位置！ (A) 產業案例 最近台灣也流行起外送餐點服務： https://www.cool3c.com/article/141725 點餐外送有兩筆錢要付，一個是食物的售價，另一個則是外送的服務費用。 這就是很典型的分工合作，店家專心烹調美食，外送業者則以最有效率的行進路線 (在城市道路玩一筆畫)，把餐點送到顧客手上。送餐小哥不需要進廚房，料理的廚師也不用在馬路上奔波，各司其職。 小弟的老本行也是如此。隔壁棟的同事負責花掉五年六百億，和很多白頭髮，飛天遁地拉光纜；我們白色這棟則是做網路的規劃與整合。打開上網帳單，一類電信收取電路費，二類電信收的名目則叫做網路費，同樣叫電信業，兩棟工作內涵完全不一樣。一類電信做的是看得見的電路連結，二類電信做的卻是抽象的網管，工作內容各有巧妙不同。 這兩個供應鏈都有同樣性質，先打造穩固的基礎設施，再從平台上提供各式服務：外送小哥與裝機工班先打造平台基礎 (深度)，店家廚房與機房網管再 提供各種餐點/調度各處連線 (廣度)。 同樣道理，國道如果服務要提升，勢必會走向專業分工：一群人打造穩固的基礎建設 (深度)，另一群人在此平台上讓管理精緻化 (廣度)，比如不塞車，服務區，道路救援，旅遊加值......。 (B) 現有架構 這是交通部的架構，有沒有覺得甚麼地方怪怪的：好好的一個台鐵，怎麼還冒出鐵道局？ https://i.imgur.com/QcFAw2Q.png (來源) https://www.motc.gov.tw/ch/home.jsp?id=568 (鐵道局) https://www.rb.gov.tw/thirdmenu.php?lmenuid=2&smenuid=66 點進去看沿革，鐵道局由 鐵工局 與 高鐵局 合併而來。如果當年高鐵不是 BOT，捷運不是地方政府經營，現在交通部的架構應該還會多一家高鐵與多個捷運公司，看起來就比較不會像現在那麼突兀，只是坐個火車幹嘛還拆兩個工作單位？順帶一提，地方政府的捷運局，其實也該把業務全併往鐵道局才對，免得被公器私用拿來亂炒地皮。 鐵道局 跟 捷運/台鐵/高鐵 的關係，其實就像前一段描述的一二類電信，或是外送業者與餐飲商家，軌道運輸走向專業分工分層負責： https://i.imgur.com/LwaZIg1.png 所以回頭看看公路總局與高速公路局： https://i.imgur.com/N3ANTl7.jpg https://i.imgur.com/anIDXkW.jpg https://www.thb.gov.tw/page?node=ed148b97-3741-49bc-9aa6-2e747513dc87 https://www.freeway.gov.tw/Publish.aspx?cnid=540 這兩個單位是不是應該從兩套獨立的垂直整合架構，分拆重組變成上下相依的水平分工架構？土木專家先造橋鋪路打好基礎，再於此平台之上開展 車輛監理/車流管理 等等業務，就好像鐵道局與 捷運/台鐵/高鐵 的關係。 https://i.imgur.com/nnKOUYa.png 鐵道局真的懂如何開火車與賣便當嗎？台鐵懂，高鐵也懂！同樣的問題是，高公局的管理階層，你們真的 精．通．流．量．管．控 嗎？ (C) 蛻變新生 透過匝道儀控將車流量鎖在效率頂點，僅僅只是管馬路的基本功。 前一段 "RPG 架構" 所描述的場景中，國道某處出事故後，需要連動好幾個元件一起反應。比如後方一公里車輛，後方交流道儀控，該交流道周邊的 CMS；當前省道國道各自為政部分合作，如果能變成水平分工，不分綠梅花紅盾牌藍盾牌，資訊的傳遞很自然就轉變成高度整合。國道某處不幸出了車禍，後方平面省道車流就知道要改走替代道路，後方交流道之後的車流也可以選擇要不要提早下交流道閃避塞車，而不是傻傻全擠進事故路段，一起塞在路上。 原本警廣路況導航以廣播形式傳遞訊息，可進化為只針對特定車輛精準投放。車輛上路通常不大會聽警廣，但語音訊息的投放只要裝了 APP 並在警示區域內就會收到。 又例如春節連假這種大日子，新竹/彰化 系統交流道需要負載平衡才不易回堵，很可能需要國道客運依照即時需求改道支援 (涉及路權監理)。本來國１的北高長途會在台中朝馬休息 10 分鐘，臨時在新竹改道國３，往南投服務區上洗手間，這是很典型的動態流量平衡。 許多管控流量的手段，在水平分工後都將變得更有彈性，減少公文往返協調半天，避免理解錯誤或責任不明。 -------------------- (6) 產業願景 -------------------- 5G IoT 會從哪裡開始？業界著力最深的華為選擇了汽車；這暗示著高速公路根本是新世代資通訊產業的練兵場，政府交通部門要是消極不作為，會害民間經濟部門失去舞台，制定標準與產業商機都將拱手讓人。高速公路邁向智慧化管理，不只是為了解塞車，更是為了下個世代的資通訊應用做準備：例如自動駕駛從物流業先上，安全穩定之後遲早推展到客運業。難道政府真的打算放任廠商自己上路，完全不做任何即時監理嗎？ https://news.pts.org.tw/article/443550 (A) 鑑往知來 歷史總是一再重演，而人類永遠無法從歷史中學到教訓。手機從剛開始 AMPS 時代的 cellphone，到後來 GSM 的 feature phone，3G 之後可上網的叫 smartphone；十大建設時代的國道叫 freeway，目前高速公路裝了一堆感應器與資訊看板，可稱得上是 feature way。十多年前蘋果創造了智慧機，制定業界標準占盡商機，有為者亦若是；現在 Smartway 唾手可得，身為資通訊大國豈能有放過這條大魚的道理？ 自駕業界在喊 V2I，車輛與交通設施溝通，例如取得紅燈倒數秒數： https://youtu.be/j5q3DHcD52A?t=25 但真正的問題出在，業界也只是摸著石頭過河，該傳什麼資料以便優化車流，心中也沒個準，所以先試看看最簡單的紅燈倒數。這個軌跡就好像在 iPhone 橫空出世之前，已出現 過 PARC Tab、Newton PDA、Palm、Windows CE、Symbian、黑莓機等等，甚至 PC 陣營推出 MID 這種詭異的磚頭 ( https://briian.com/5495 )，可卻都無法取得成功。因為只有 iPhone 從用戶需求出發在設計軟硬體功能，其他業者則以技術本位思考產品該長成什麼樣；而即便是 iPhone，到現在也已演進超過 10 年，並非一步到位發展完成。 另一個案例是新能源車。 https://global.toyota/en/prius20th/challenge/birth/01 豐田在 25 年前選擇先發展介於燒汽油與純電動之間的油電車，在此基礎之上發展燃料電池車；日產特斯拉三菱等等車商則是押注電池車；本田現代更是一步到位發展燃料電池車。就結果論目前只有油電車賺錢，Prius 銷量壓倒性大贏 Leaf/Tesla/iMiEV/FCX，再用油電車利潤的零頭支應 Mirai 的虧損。 國道管理智慧化，是應該馬上跳進 Tesla 人工智障自動駕駛 (好比單押電池車)；或者先用工人智慧練功 (先發展油電車)，在此管理基礎之上嘗試導入 AI 自駕發展 (再研究燃料電池車)；又或者是完全不練功，雪隧先塞起來等，直到半世紀後國外 AI 研發到穩定可靠才花大錢買現成？看看最近的新聞報導，再回頭看看歷史，其實答案一直都很明顯。 https://youtu.be/YWqoLymbwgQ (B) 迎向挑戰 用路人的需求是什麼？當然是不要塞車！誰管你是利用 APP 投放語音訊息通知駕駛人，或者是機房大數據對行車電腦 AI 講悄悄話。唯有先解決用戶的痛點，產業才能破繭而出，就像 iPhone 超越眾多前輩、與 Prius 輾壓競爭對手的歷史，先求有再求好。 馬尼拉的道路面積不足，傷患常常因為延誤送醫而喪命： https://news.pts.org.tw/article/445594 而在台灣，曾有兩則救護車在國道摩西分海的報導： https://youtu.be/EWZkrGFx4pE https://youtu.be/2HM4yApV0BM?t=15 說句實話，其實也是塞車，差別只在有沒有塞到動彈不得。 升級到 Smartway 之後，如果再有邵曉鈴搭加護型救護車，從奇美醫院狂奔中國醫藥大學這種事件，未來的國道車流將會呈現什麼景象？ https://news.tvbs.com.tw/life/341416 國１是三線道，屆時或許騰出內側車道給救護車使用，救護車前方 80 秒車道淨空 (約兩公里車流)。因此機房端必須對救護車前方兩公里遠車流，依序往前投放 APP 語音訊息： 後方警車救護車 80 秒後即將高速穿越，內側超車道請保持淨空，救護車通過前請開啟雙黃燈，並注意行車安全。就算上路沒安裝 APP，光看到眼前大部分車輛都在閃雙黃燈往外靠，也會知道馬上有事情要發生，跟著做不會錯。 救護車視角，國道 140 餘公里路程 50 分鐘就到了，一路上右方車流閃雙黃燈為傷患護送祈福： (示意圖) https://i.imgur.com/9KsNhtm.png (對照組) https://www.ettoday.net/news/20190423/1428711.htm 從台南奇美殺到台中中醫，全程再縮短 30% 時間。國道管理軟實力，與人民素質，就在這地方顯現！誰管他是人工智慧還是工人智慧。 ---------------------- (7) 結論 ---------------------- 小弟當年做系統規劃測試，所以對於雪隧塞車與流量管理特別有想法。因為是老本行，一眼就看穿各種現象背後的數學本質。 目前高速公路的流量管理，就好比捷運不劃位，進站只用驗票閘門稍微擋一下。高運量車廂的站位人數，可以彈性擴增到座位的好幾倍；即使是台北跨年演唱會散場，車站月台塞到滿滿滿，捷運列車仍舊能夠維持運能，每小時的延人公里數不打折。 國道表面上也可以跟捷運一樣，多塞好幾倍的車輛數進入系統；但實際的道路流量上限，卻存在嚴格的物理限制：車一多就慢，車慢流量就小，流量一小就會來不及消化後續車潮，深陷惡性循環難以恢復。每小時的延車公里數跳樓大降價！ 當認清道路流量，存在嚴格物理限制這個弱點之後，就不會浪費好多年時間，辦撈資料大賽： https://www.freewaytw.com 以為只要撈出過往的用路模式提出預警，就能解決問題；而是應該要想辦法把國道從不用劃位的捷運，升級成不賣站票的普悠瑪，需求尖峰時主動介入用路時段分配，避免暴露弱點，將道路使用效率盡力鎖在頂點。 是不是 精．通．流．量．管．控，最微妙的差別就藏在這裡。目前管國道的高階主管因為各種原因，所以柿子挑軟的吃，躲在 ETC 大數據後面，呼籲用路人避開車潮；反而是最有效果的分配用路時段，不知道該從何下手。結果一個戰略失敗，用一百個戰術成功都補不回來，最後只能操翻基層人力警力土法煉鋼。 而交通部與交通委員會的在位者，面對陳情時的一念之差無意傾聽，更決定了國力表現；至少已蹉跎了兩年，還要再拖多久也不知道，真遺憾！ 只要所有管理手段到位配合，車流有秩序地上下國道的時候，不只雪隧塞車現象能紓緩；都會區域的國道上下班車潮，也可以利用預約制度引導車潮分散；即便是魔王關卡，除夕到初五，北高依然能保證在無事故時四小時以內抵達，本該如此。 ---------------------- (8) 彩蛋 ---------------------- 小弟前年就吃過苦頭，針對前瞻軌道計畫連貼 12 篇深入探討系列文，只有發Ⓟ下廣告那篇甚至得到 PTT 站外四處轉貼，其餘全部沉沒。別說收進精華區，連 m 起來也沒有： https://buzzorange.com/2017/07/04/infrastructure-program-and-mrt 在這滿滿黨工的八卦板貼文，沒下廣告買推就只剩被蓋台一途，請見諒。 為了增加閱讀樂趣，來發Ⓟ有獎徵答吧！ 文中提到大聯盟投手，第一個推文猜中的鄉民，特獎可獨得稅後 2000 Ⓟ。答案需貼出 <投手姓名> 與 <代言廣告影片網址>，四部曲任何一集皆可。段落提示：(1-E) 簡單儀控、(5-A) 產業案例、懶人包投影片 P.7。 另外為感謝鄉民們願意花時間看完思考完 1.5 萬字 (連我自己完稿校對都要花一小時)，普獎每第五個推稅後 100 Ⓟ，歡迎重複推重複中獎，預計發放 30 個名額共 3000 Ⓟ。想抽獎的鄉民，推文請複製貼上以下反白文字 (其他文字推不具抽獎資格)： 雪隧塞車，管理有夠差；交通部快還我假期暢通的國道！ 謝謝大家 o'_'o -- 下週一貼文預告 ㊣破解高鐵延伸(1) 策略 (發Ⓟ) -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 111.254.4.125 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Gossiping/M.1568621679.A.B89.html