:::
智慧型運輸系統於節能減碳之應用成果發表
在全球暖化、環保意識抬頭的趨勢之下，節能減碳為世界各國高度重視之議題。根據環保署統計，台灣運輸部門二氧化碳排放量佔全國總排放量14.4%，僅次於工業二氧化碳排放量，若能有效提升運輸相關產業之節能減碳，將對降低國內整體排碳量有重要影響。
由於台灣地窄人稠，政府財政日益困難，如何有效管理現有的運輸設施，比建設新運輸設施更具可行性，智慧型運輸系統(Intelligent Transportation System, ITS)為有效管理現行設施的可行方案之一。ITS利用先進之電子、通信、電腦、控制及感測等技術於各種運輸系統，以增進安全、效率與服務，達成節能減碳之目標。根據交通部高速公路局資料，ITS可包含以下子系統：(1)先進用路人資訊系統 (Advanced Traveler Information System, ATIS)、(2)先進車輛控制及安全系統 (Advanced Vehicle Control and Safety System, AVCSS)、(3)先進交通管理系統 (Advanced Traffic Management System, ATMS)、(4)先進大眾運輸系統 (Advanced Public Transportation System, APTS)、(5)商用車輛營運系統 (Commercial Vehicle Operation, CVO)。本研究在科技部經費支持下，針對上述智慧型運輸系統之子系統，個別提出節能減碳的應用與新型態經營模式，希望能夠透過智慧型運輸系統達成運輸相關產業的節能減碳。
本研究首先探討先進用路人資訊系統(ATIS)，分析若提供道路資訊給用路人，用路人的行為會如何改變，並評估資訊提供對於節能減碳之衝擊；一般而言，道路主管機關可於交通路網中提供用路資訊給使用者，例如：旅行時間、道路擁擠狀況甚至導航資訊，提供資訊方式可為傳統的動態資訊系統(Dynamic Message Signs)，或者比較先進的車載隨意行動網路(Vehicular Ad-hoc Network, VANET)，車輛在VANET之中，車輛可攜帶路網資訊，並藉由與其他車輛接近的機會將資訊傳遞出去，為先進交通科技。一般認為提供給用路人更多道路資訊，交通系統績效理應改善，排碳量亦隨之減少，但本研究實證發現若提供過多資訊給用路人，在某些情況之下可能會使系統績效惡化，因此提供用路資訊給用路人時，所提供的資訊與提供資訊的位置均需詳加考量。
先進車輛控制及安全系統(AVCSS)方面，目前國內外車廠積極發展插電式油電混合動力車型 (Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV)汽車，PHEV汽車以電動馬達為主，汽油引擎為輔，與目前油電混和車不同的是，PHEV可直接外接電源充電，電池充滿時間低於一小時，每公升汽油可行駛超過50公里，為未來節能減碳發展之趨勢；但新科技亦導入新問題，例如車輛純電動續航力有限，充電站設施之位置必須考慮車輛續航力問題，其次，若大量PHEV車輛於都會區中同時充電，將對電力網路造成衝擊，因此本研究亦探討交通網與電力網之雙網互動，試圖找出兩者之間的均衡，以作為未來分析之工具。
國道計程收費藉由電子收費系統(Electronic Toll Collection, ETC)於102年全面上線，ETC屬於智慧型系統之中的先進交通管理系統(ATMS)，本研究統計分析ETC上線前與上線後節能減碳之影響，透過遠通電收所提供之的統計數據搭配實地量測，評估導入ETC系統之後，泰山、楊梅、造橋、后里收費站區段二氧化碳排放量與高速公路用路人時間外部成本的變化，結果發現ETC導入後，區段二氧化碳排放量減少12.40%、外部成本降低了60.08％，故ETC系統除了兼具使用者付費公平性外，尚具節能減碳之功效。若未來於都會區內導入如倫敦、新加坡等地所實施的擁擠定價(congestion pricing)，除了藉由收費手段控制進入都會中心車輛數目，亦可進一步評估其節能減碳之功效。
大眾運輸系統為節能減碳重要工具，本研究探討如何利用先進大眾運輸系統(APTS)進一步達成節能減碳效果，以軌道駕駛員為例，列車在急加速或急減速時，均會造成較高的能源消耗，本研究與成大軌道中心合作，以台鐵為研究對象，統計、分析列車駕駛員駕駛的加、減速曲線，並嘗試構建列車駕駛導引系統，未來可於列車駕駛室提供即時列車駕駛的即時資訊系統，除了達成節能減碳的效應之外，未來擬將平交道即時影像傳輸至列車駕駛室，以提供列車駕駛平交道即時路況，針對意外狀況及早反應。
貨運運輸產業之中，空車回程(empty backhaul)為常見問題，對於貨運業者更是影響甚鉅，不僅造成成本浪費，還會造成額外的汙染，本研究發展商用車輛營運系統(CVO)之貨運業者聯合營運模式，不同業者之間可嘗試構建策略聯盟模式，當A業者產生空車回程時，可與B業者策略聯盟，以多餘的空車承載B業者的貨品，如此一來，A業者充分利用其剩餘容量，避免空車回程，B業者也可節省車輛派遣，此營運策略與航空業的共掛班號(code sharing)雷同；實證研究顯示，此營運模式可減少3%-20%的二氧化碳排放量，達成雙贏局面。
最後，本研究觀察到近年海運亞洲至歐洲定期航運營運結構之改變，許多業者摒棄傳統船舶停靠環太平洋大、小港口策略，而構建僅停靠重要港口之營運網路，並於重大港口提供日班化服務，也就是說，貨主到這些重要港口，每天均有船舶停靠提供載貨服務，此服務對業主極具吸引力，對於海運業者而言，船舶僅停靠大型港口，減少成本支出與港口可能的延誤，另外由於專注於重要港口提供服務，於重要港口承攬大量貨物，能達成規模經濟、有效降低成本，同時由於日班化服務，海運業者可消耗金融海嘯之後閒置的剩餘船舶容量，並提高服務的可靠度；本研究發展數學技術與決策支援系統，除了能有效協助業者安排船舶停靠與貨物運送之外，發現此營運模式還能達到減少碳排放與污染，可作為未來其他業者之借鏡。
在環保意識抬頭的時代，節能減碳為各國均重視的議題，台灣地窄人稠，如何有效管理現有交通設施、減少運輸產業對環境之污染實為交通相關單為值得關注的議題，本研究結論認為利用智慧型運輸系統，能有效達成節能減碳的效果，不管路、海、空運均其有發展之機會，但不管任何措施均需審慎評估、反覆驗證，以免適得其反。
:::
106214 台北市和平東路二段106號
電話:(02) 2737-7992
資訊客服專線：(02) 2737-7592
上班時間: 每週一到週五8:30 至 17:30
©National Science and Technology, 106, Sec. 2, Heping E. Rd., Taipei 106214, Taiwan, R.O.C.