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第四章:公路運輸需求分析與預測

本章以整體運輸路網為架構[4],分析與預測台灣地區公路之運輸需求。首先綱要說明本計畫採用之需求預測分析方法與基本假設(至於詳細之內容請參考前運輸參數篇),接著進行基年之運輸需求模式校估,以作為未來年預測之基礎,最後依運輸規劃程序,分節說明分析各未來年之旅次產生、旅次分佈與路網交通量指派等之預測結果。

4.1 運輸需求分析與預測之基本假設
本節綜合說明本計畫採用之需求預測分析方法與基本假設。首先說明各項基本設定,至於本計畫之整體模式架構與預測方法請詳參前運輸參數篇,最後說明本計畫對各未來年構建之公路運輸系統路網。

1. 基年、現況年與目標年之設定
本計畫引用運研所85年完成「第三期台灣地區整體運輸系統規劃—旅運特性及交通調查分析評估」[6],而台灣地區在未來年中將陸續有多項重大運輸建設陸續完成,包括公路、鐵路、海運/港埠、都會區捷運、航空/機場等建設,惟大部分仍以公路系統為主,所以公路篇仍為台灣地區未來運輸系統建設、營運與管理之主流。為配合各年期中陸續有多項重大運輸建設陸續完成,本計畫以84年為基年,86年為現況年、114年為目標年,中間並設定四個中間年分別為89年、94年、104年及109年。
2. 運輸需求模式與研究範圍設定
本計畫在整體運輸規劃之運輸需求模式中係採傳統之旅次發生吸引、旅次分佈、運具分配與交通量指派等程序性模式。本節先說明基年模式之校估,再依旅次發生吸引、旅次分佈、運具分配與交通量指派等步驟,分小節說明並分析其預測結果。
另值得說明者,本計畫在旅次發生吸引之預測上,係先將公路運輸區分成客運與貨運二類,分別預測其旅次產生總量與旅次分佈。其中,為分析方便,本計畫採用行政院經濟建設委員會之區域劃分方式,將台灣地區劃分成北、中、南、東等四大區域,各區域涵蓋範圍為:

(1) 北部區域:包含基隆市、台北市、台北縣、桃園縣、新竹市、新竹縣、宜蘭縣與苗栗縣。
(2) 中部區域:包含台中市、台中縣、南投縣、彰化縣與雲林縣。
(3) 南部區域:包含嘉義市、嘉義縣、台南市、台南縣、高雄市、高雄縣與屏東縣。
(4) 東部區域:包含台東縣及花蓮縣。

3.運具種類
本計畫為台灣地區整體運輸之一環,在運輸需求分析與預測上所考量之運具包括:(至於詳細之內容請參考前運輸參數篇)

(1) 公路系統:小客車、計程車、小貨車、大客車、大貨車、聯結車與機車。
(2) 鐵路系統:台鐵,捷運與高速鐵路。
(3) 航空系統。
(4) 海運系統。

4.屏柵線系統設定
台灣本島之交通長久以來均以南北向為主,加上縣市 (生活圈) 間大多有河川與山嶺作等明顯之天然分界,故本計畫引用運研所85年完成「第三期台灣地區整體運輸系統規劃—旅運特性及交通調查分析評估」之屏柵線系統,再略做修改,突破原先有東西向、南北向一大一小之屏柵系統,而規劃使各生活圈之間均有一條以上屏柵線通過,以能充分量測生活圈之交通狀況,並由台灣東北之基隆市逆時針方向一循環設定16條屏柵線(編號S1至S16),各屏柵線之區位及所匯整之主要公路,如圖4-1所示。說明如下:

(1) S1(基隆-台北間):匯整一高、二高,台5等車流。
(2) S2(台北-桃園間):匯整一高、二高,西濱快速公路、台1、台3、台15等車流。
(3) S3(桃園-新竹間):匯整一高、二高,西濱快速公路、台1、台3、台15等車流。
(4) S4(新竹-苗栗間):匯整一高、二高,西濱快速公路、台1、台3、台13等車流。
(5) S5(苗栗-台中間):匯整一高、二高,西濱快速公路、台1、台3、台13等車流。
(6) S6(台中-彰化間):匯整一高、二高,西濱快速公路、台1、台17等車流。
(7) S7(台中-南投間):匯整二高,中投公路、台8、台14等車流。
(8) S8(彰化、南投-雲林間):匯整一高、二高,西濱快速公路、台1、台3、台17、台19等車流。
(9) S9(雲林-嘉義間):匯整一高、二高,西濱快速公路、台1、台3、台17、台19等車流。
(10)S10 (嘉義-台南間):匯整一高、二高,西濱快速公路、台1、台17、台19等車流。
(11)S11 (台南-高雄間):匯整一高、二高,西濱快速公路、台1、台3、台17等車流。
(12)S12 (高,雄-屏東間):匯整二高,東西快高雄潮洲線、台1、台3、台17、台21、台22等車流。
(13)S13(高雄、屏東-台東間):匯整國道南橫公路,台3、台20,縣道188等車流。
(14)S14(台東-花蓮間):匯整國道東部公路花東段,台9、台11等車流。
(15)S15(花蓮-宜蘭間):匯整國道中橫公路、東部公路蘇花段,台8、台9等車流。
(16)S16(宜蘭-台北間):匯整北宜高速公路,台2、台9等車流。

5.公路運輸績效評估方法
本計畫係以容量分析方法中最容易為各方接受之V/C值,評估公路系統之服務水準與績效。首先係求得交通需求量與容量之比(即V/C值),其中,交通需求量係以基年之調查資料或未來年路網交通量指派結果,得出上述指定公路各路段交通量(全日交通量,及換算得之尖峰小時交通量),交通供給量則以運研所訂定之「台灣地區公路容量手冊」為基準,依各公路實體條件估算容量;其次再依容量手冊劃定之服務水準等級,評定各公路各路段之服務水準。表4.1為本研究整理自公路容量手冊中之服務水準評估表,包括高速公路、快速公路與地區主要道路(省道)。

4.2 現況年運輸需求與未來公路運輸系統路網

4.2.1 現況年運輸需求
本計畫以前省公路『台灣省公路交通量調查統計表(87年)』[23]之86年實測交通量彙整前節設定之十六條屏柵線之現況年運輸需求量如表4.2所示。
表4.2知,86年每日實際通過十六條屏柵線之總交通量約為 二百七十九萬PCU,在本計畫本計畫引用運研所85年完成「第三期台灣地區整體運輸系統規劃—旅運特性及交通調查分析評估」[6]之模式推估屏柵線總預測值約為三百零五萬PCU,二者之誤差約為9.16%弱。其中誤差最大者為S7台中、彰化-南投屏柵線,公路局每日實際調查交通量約為十一萬PCU,而本研究模式推估預測值為十六萬PCU,二者之誤差約為45%。其誤差之原因在於台中至南投間之中投快速公路於民國八十六年二月完工通車,通車之初,因宣導不足,用路者使用有限,但模式係以已達平衡之狀況作預測,故短期之誤差較大,但在模式運量分配時係以長期為主,無法在模式中加以反應。
在民國86年每日實際通過十六條屏柵線之交通量中,以台北桃園間之每日約四十一萬PCU為最高,其次是台中彰化之間每日約二十七萬PCU,最少者為花蓮宜蘭間每日約只有九萬PCU。

4.2.2 公路運輸系統路網

1.道路系統分類
本計畫將全台灣道路系統分為一般道路及市區道路兩大類。其中,市區道路包括快速道路及市區幹道兩類,而市區幹道更沿用「新竹都會區大眾捷運系統規劃」之定義,依道路兩側土地使用狀況分為低、中、高干擾三類,合計共4類道路系統。如表4.3所示,其劃分原則如下:

(1) 高干擾:指位於都市計畫區內道路,兩旁土地使用型態以商業使用為主,或道路兩側違規停車問題嚴重,或路段長度小於300公尺。
(2) 中干擾:指位於都市計畫區內道路,兩旁土地使用型態以非商業使用為主,或道路兩側無違規停車問題,或路段長度介於300公尺至600公尺之間。
(3) 低干擾:指位於都市計畫區內道路,道路兩側停車需求低,或路段長度大於600公尺。

2.各年期公路系統路網
本計畫基年公路系統路網建立結果如圖4-2所示。表4.5則為本計畫整理之民國89年、94年、104年、109年及114年,行政院已核定交通建設計畫。而圖4-3則為目標年(民國114年)交通部將將陸續轉行政院核定之未來年公路路網建設計畫。

4.3 公路客運運輸需求旅次預測

4.3.1客運旅次產生預測
本計畫客運運輸總旅次量之預測,係依據運研所八十五年完成「第三期台灣地區整體運輸系統規劃—旅運特性及交通調查分析評估」所構建之旅次發生模式,輸入各預測年之人口與二、三級及業人口及汽機車總數等社經預測資料,經社經調整因子之修正,而得各預測年期之客運總運輸旅次發生數。
茲依旅次長度個別預測其旅次產生量,再予加總如下:

1.旅次長度短於20公里者(P1旅次)
表4.6為P1旅次之預測結果。整體而言,這種屬於都市內之旅次雖逐年增加,但因都市地區道路增闢逐漸飽和,在民國89年前年平均成長率有趨緩之趨勢,但民國94年因台北、高雄與台中三大都會區快速道路系統逐漸完成,該三大都會區之縣市年平均成長率有明顯上升趨勢(至民國109年後台北、高雄與台中三大都會區之快速道路系統亦已呈飽和)外,其他縣市因都市地區已逐漸完成所有計畫道路之闢建,年平均成長率亦出現趨緩之趨勢。
2.旅次介於20至50公里者 (P2旅次)
表4.7為P2旅次之預測結果。整體而言,這類屬於區域內或相鄰都市間之旅次,在民國89年以前之年平均成長率有趨緩之趨勢,但在民國94年由於中、南二高、西濱快及中山高拓寬等重大建設完成,加上高鐵計畫亦開始營運,因此使得西部走廊各縣市有較高之旅次成長。
民國104年以後之P2旅次年平均成長幅度不若89~94年來的高,並有逐漸趨緩之趨勢。民國109年由於中橫快速公路、國道南橫公路及國道東部公路(花蓮台東段)完成,因此東部之花蓮及台東成長率會提高。
3.旅次長於50公里者 (P3旅次)
表4.8為P3旅次之預測結果。整體而言,各縣市這類屬於中長程城際旅次之年平均成長率有逐年減緩之趨勢。民國109年因國道東部公路(花蓮台東段)完成,因此東部之花蓮及台東之P3長途旅次大幅增加,故其總旅次成長率反高於104年者。
4.總旅次(將三類旅次合併加總)
彙整各縣市各長度之總旅次預測結果(合併表4.64.74.8)可得表4.9。整體而言,台灣地區之總旅次數成長幅度有逐年減緩之趨勢,由89年之2.62%年平均成長率逐年降低至114年之0.88%。

4.3.2客運旅次分佈預測
本節首將由前節客運旅次產生之結果,先對北、中、南、東四大區域進行旅次分佈預測之探討,再挑出台北縣市、台中縣市、高雄縣市、東部區域(台東縣及花蓮縣合併),探討其對其餘20縣市之旅次分佈狀況,如圖4-4圖4-5圖4-6圖4-7圖4-8圖4-9圖4-10圖4-11圖4-12圖4-13圖4-14圖4-15圖4-16圖4-17圖4-18圖4-19圖4-20圖4-21圖4-22圖4-23圖4-24圖4-25圖4-26圖4-27圖4-28圖4-29

1.北、中、南、東四大區域間之旅次分佈
表4.10為北、中、南、東四大區域之旅次分佈預測結果。由表知,民國114年時,西部北、中、南三大區域與東部區域間之旅次數呈現高成長狀態,尤其是南部區域與東部區域間之旅次成長,由民國86年之0.9萬人次成長至114年之11萬人次,顯示目標年在北宜高速公路、中橫快速公路,及國道南橫公路等重大建設完成後,對東部區域開發與東西部交通互動,有極大助益。
表4.9之旅次加總,可獲得各區域之區內、外旅次數如表4.11所示。由該表發現,四大區域之區內旅次比例有逐年降低的趨勢,區外旅次比例則逐年增加。此顯示未來年在第二高速公路、西部濱海快速公路、東西向快速公路,北宜高速公路等重大建設完成後,跨區交通較為便捷,致使長途之區間旅次逐漸增加。連東部地區在民國114年隨國道南橫公路、國道東部公路之完工而可及性提高,其區外旅次比例亦有明顯成長。
2.台北縣市、台中縣市、高雄縣市、東部兩縣與其他各縣市之旅次分佈
台北縣市、台中縣市、高雄縣市分別為台灣本島北、中、南三區發展重心,再取東部兩縣,可構成四大區域具代表性的旅次起迄點,基於此,本計畫以此四大旅次起迄點為核心,分析民國86年、94年、114年其與其他20縣市間之旅次分佈,如表4.12圖4-4圖4-5所示。由表圖可發現,台北縣市、台中縣市、高雄縣市及東部兩縣與其他20縣市間之主要旅次量,大多分佈於與其相鄰之縣市。
表4.13為四大旅次起迄點之前十名主要旅次分佈縣市與旅次量。由表知,未來國道東部公路、中橫公路、南橫公路等完工後,東西部間交通改善之結果,將使東部兩縣與台北縣市、台中縣市、高雄縣市之旅次往來更為密切。此外,在國道南橫公路完成前,東部兩縣之旅次分佈係以北部地區為主;至民國114年國道南橫公路通車後,東部兩縣因地利之便,與南部地區行車距離及旅行時間大幅縮短,雖然比例上其旅次分佈仍以台北、宜蘭等地區為主,但其與南部縣市之旅次分佈量成長亦相當快速。

4.4 公路貨運運輸需求旅次預測

4.4.1貨運旅次產生預測

1.總量預測
表4.14為未來年公路民營貨運量總量與總延噸公里預測結果。就樂觀方案而言,至民國114年貨運量總量將達1,363百萬公噸,30年間成長4.92倍,保守方案亦有903.62百萬公噸,30年間成長3.26倍。本計畫採其折中值,其預測噸數及成長倍數分別為1,105百萬公噸、3.99倍。
在延噸公里方面,就樂觀方案而言,至民國114年將達58,470百萬延噸公里,30年間成長4.81倍,保守方案約有38.764百萬延噸公里,30年間成長3.19倍,本計畫採其折中值,預測噸數及成長倍數分別為47,418百萬延噸公里、3.90倍。
2.各貨物產生及吸引量預測
表4.15為未來年折中方案各貨種之本島貨運產生與吸引總量預測結果,其中除農漁畜產品為負成長外(年平均成長率-0.67%),其他貨物均成正成長,其中以化學材料之年平均成長率最高為5.05%,其他貨種年平均成長率均在4.13%以上,如圖4-28圖4-29圖4-30圖4-31圖4-32

4.4.2貨運旅次分佈預測

1.貨物起迄分佈
圖4-6圖4-7圖4-8圖4-9圖4-10圖4-11圖4-12圖4-13圖4-14圖4-15圖4-16圖4-17為民國86、89、94、104、114等年台灣本島四大區域間貨物起迄分佈預測結果,表4.16為民國114 年22縣市間貨運量起迄矩陣(含十二種貨種)。由圖表知,未來年台灣本島貨物分佈與基年並無顯著變化,仍以短中途運輸活動為主,即與鄰近縣市間之貨物流動較強,與距里成反比;另一方面,由於貨物產銷過程之運輸,使得各縣市貨物產生量與貨物吸引量相近,無法反應農工原料貨物於一二級產業發展地區之產生量較高,而民生消費品在三級產業發展區之吸引量應較高等特性。
表4.17為以物起迄運送估算出之貨物運輸旅行時間,由表知,基年(民國86)各貨種平均運輸時間大多在60分鐘左右,其中以化學製品、林產品、化學材料及紡織品之運輸時間最長,均在65分鐘以上,平均運輸時間最短者為非金屬礦物製品、礦產品、機械及各種金屬製品等工業用品、以及電子電器及運輸工具製品等高價值消費品,僅約50分鐘,屬於短中途之運輸活動。民國94年隨著二高及高速鐵路之完成,平均運輸時間較民國89年略微下降2~4分鐘,爾後則逐年增加,至民國114年,以林產品、紡織品、化學製品及運輸工具製品運輸時間最長約90分鐘,工業物資中礦產品及非金屬礦物製品運輸時間最短,約為60分鐘。
2.貨物運具分配
表4.18為台灣本島貨物之運具分配,其中,礦產品及化學製品雖以羅吉特模式進行預測,但費率假設與基年相同,因此運具分配率無明顯變化,此外,由於公路需分擔部份接運量,故其貨物實際總量會較表4.20分配之運量高出5%左右。由表知,未來年貨物運具分配率與現況大致相同,公路仍為主要運具,由基年(民國86年)約95.1%上升至約95.8%,鐵路由約2.8%降至2.5%,沿海航運由約2.1%降至1.7%。
表4.19表4.20為小貨車、大貨車與聯接車三運具分配率,由表知,各未來年公路各運具之分配率亦無明顯變化,小貨車約佔24%,大貨車57%,聯結車則佔19%。若將其轉換成公路交通量,則小貨車使用比例最高,約為63%,其次為大貨車(31%),聯結車僅占6%。

4.5 路網交通量指派預測與分析
本計畫以前述行政院已核定之計畫為各年之零方案進行運量指派,再以通過各生活圈間主要道路之屏柵線之交通量為單元,整理其交通量、容量、V/C值與道路供需服務水準,作為整體路網及生活圈間之交通量指派與分析。

4.5.1整體路網交通量指派與分析

1.交通量指派與分析
表4.21表4.26圖4-33圖4-34圖4-35圖4-36圖4-37圖4-38圖4-39圖4-40圖4-41圖4-42得知由於台灣地區公路運輸之重要交通建設大部分集中在民國九十四年完工通車(如預定通車之高速鐵路、第二高速公路後續路段、西部濱海快速公路與西部走廊東西向快速道路等),而交通需求會因社經成長持續增加,故民國89年公路系統之服務水準除高雄屏東間(因只有二高南端通車至林邊,西部走廊之其他路段則均有二條以上之高快速公路服務)在E級以下,其他路段則大致良好,但尖峰時段含D級以下之路段則包括台北桃園、苗栗台中、台中彰化、彰化南投、南投雲林、雲林嘉義、嘉義台南、台南高雄、高雄屏東段與宜蘭台北等十個路段。
至於在民國94年時重要之交通建設陸續完工通車,使西部走廊陸運交通狀況獲得改善,各運輸走廊全日服務水準均佳。而尖峰時段除高雄屏東與花蓮宜蘭路段仍在E級以下,而台北桃園、屏東花蓮與台東花蓮路段等三個路段服務水準在D級以下外,只有東部走廊或東西向連接之公路則因交通需求持續增加而稍微變差,惟因增加有限,既有之公路系統尚可維持一定之服務水準。
民國104年各項重要交通建設均已完成,只有東部新完成東部公路走廊之建設而服務水準略提升外,在尖峰時段西部走廊或東西向連接陸運交通狀況持續惡化,在D級以下有之路段包括台北桃園、苗栗台中、彰化南投、台南高雄、高雄屏東、屏東台東、台東花蓮、花蓮宜蘭與宜蘭台北等九個路段。其中台北桃園、高雄屏東路段更差至E、F級。
民國109年以後則因重要之交通建設如預定通車之高速鐵路、第二高速公路後續路段、西部濱海快速公路與西部走廊東西向快速道路等之均已陸續完工通車,因時間尚甚久遠至目前並無大量重大交通建設計畫核定,本研究假設情境將行政院尚未核定之國道花東、南橫段納入評估所以屏東台東、台東花蓮服務水準獲得改善,若無納入該二計畫則該路段會惡化至在D級以下。
2.各年期屏柵線全日與尖峰時段服務水準變化比較分析表
表4.24為台灣地區民國86、89、94、104、109與114年間之公路屏柵線全日服務水準變化,由表可瞭解行政院已核定之交通建設計畫,在交通需求因人口與經濟活動而持續增加下,是否能滿足民眾於全日行的需求。由表得知民國86至89年間服務水準有九個運輸走廊有改善,七個運輸走廊惡化了,整體而言因重大交通陸續通車而有所改善;至於,民國89至94年間其服務水準有十個運輸走廊獲得改善,六個運輸走廊惡化了,整體而言改善不少。當民國94至104年之際,因時間上久重大工程未予推出,其服務水準只有東部走廊二個運輸走廊獲得改善,其餘西部與東西間十四個運輸走廊均行惡化。民國104至114年之際,除本研究假設情境將行政院尚未核定之國道花東、南橫段納入評估所以屏東台東、台東花蓮服務水準獲得改善,其服務水準有東部走廊與高雄台東等四個運輸走廊獲得改善,其餘西部與東西間十二個運輸走廊均行惡化。

4.5.2各縣市間公路旅行時間分析
由於本計畫設定之屏柵線均可區隔台灣地區22縣市,故各縣市間之交通量係以通過指定屏柵線各公路指派交通量之加總而得,再以其平均旅行時間來分析各年期公路網供需對各縣市之影響,參考表2.27



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