無人機空拍應用於路段交通衝突分析(2/2)–路側交通衝突[115綠]
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內容簡介
本計畫為2年期(113-114年)計畫之第2年期，目的為延續前期針對路段研究發展交通衝突分析工具之成果，並著手於路段之路側衝突發展分析工具，辦理分年先導測試計畫，亦持續優化路口交通衝突分析技術並驗證軟體適用性，且透過易肇事地點分析，與地方政府合作進行推廣應用。
延續前期的規劃，本年度與新北市政府交通局、桃園市政府交通局及臺中市政府交通局合作辦理「公車進出站衝突」、「路外設施進出車流衝突」兩項先導測試計畫共19處路段，並與新北市政府交通局、交通部公路局合作針對2處易肇事路口改善前後比較分析，以及與桃園市政府交通局、交通部公路局合作分析2處易肇事地點。先導測試計畫提出三大類分析行為指標：14項具風險行為、10項違規行為、5項交通衝突，並研提相關軌跡判斷邏輯，完成各項指標的偵測；易肇事地點分析則為持續優化交通衝突分析項目及程序，以提供應用分析工具之參考。
本計畫亦優化相關分析技術，包含提升無人機飛行高度最高至200 公尺，以提升可分析之路段長度；實驗測試單機飛高與雙機影像處理方案，比較兩種方案的優缺與可行性；針對標線偵測以Lawi免稅 Tra免稅sformer深度學習架構進行軟體開發，並提供可編輯之標線向量檔；交通衝突分析軟體除針對先導測試計畫開發相關分析功能外，並提升整體分析結果的準確性及易讀性，針對專案檢索工具優化、分析軟體功能分類顯示，提升使用者操作之流暢度。前述成果可提供道路主管機關及交通管理者分析道路交通衝突，以提出更適切的改善方案。
延續前期的規劃，本年度與新北市政府交通局、桃園市政府交通局及臺中市政府交通局合作辦理「公車進出站衝突」、「路外設施進出車流衝突」兩項先導測試計畫共19處路段，並與新北市政府交通局、交通部公路局合作針對2處易肇事路口改善前後比較分析，以及與桃園市政府交通局、交通部公路局合作分析2處易肇事地點。先導測試計畫提出三大類分析行為指標：14項具風險行為、10項違規行為、5項交通衝突，並研提相關軌跡判斷邏輯，完成各項指標的偵測；易肇事地點分析則為持續優化交通衝突分析項目及程序，以提供應用分析工具之參考。
本計畫亦優化相關分析技術，包含提升無人機飛行高度最高至200 公尺，以提升可分析之路段長度；實驗測試單機飛高與雙機影像處理方案，比較兩種方案的優缺與可行性；針對標線偵測以Lawi免稅 Tra免稅sformer深度學習架構進行軟體開發，並提供可編輯之標線向量檔；交通衝突分析軟體除針對先導測試計畫開發相關分析功能外，並提升整體分析結果的準確性及易讀性，針對專案檢索工具優化、分析軟體功能分類顯示，提升使用者操作之流暢度。前述成果可提供道路主管機關及交通管理者分析道路交通衝突，以提出更適切的改善方案。
目錄
目 錄
第一章 緒論 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究範圍 3
1.3 研究內容與工作項目 4
1.4 研究流程 5
第二章 文獻回顧 9
2.1 人車流動影像分析技術 10
2.1.1 針對空拍影像之偵測技術 10
2.1.2 多物件間追蹤技術 25
2.1.3 以空拍影像辨識道路標誌標線及道路設施之技術 27
2.1.4 小結 32
2.2 微觀安全分析的評估方式 33
2.2.1 交通衝突理論之發展 33
2.2.2 交通衝突指標 34
2.2.3 交通衝突分析工具 40
2.2.4 微觀安全分析於路段分析 41
2.2.5 小結 50
2.3 多機影像接合技術 51
2.3.1 Feature detectio免稅 & Feature descriptio免稅 51
2.3.2 RA免稅SAC 51
2.3.3 座標系統轉換 52
2.3.4 小結 53
2.4 前7期研究之成果回顧 54
第三章 無人機空拍影像 59
3.1 無人機拍攝範圍及作業流程說明 60
3.1.1 114年無人機拍攝範圍 60
3.1.2 無人機實地空拍作業流程 62
3.1.3 路口/路段空拍活動申請狀況 75
3.2 空拍實際辦理現況 76
3.3 無人機資安議題 78
第四章 影像辨識技術 81
4.1 以空拍影像辨識道路標線技術 81
4.2 道路標線軟體功能開發 91
4.3 路段雙機空拍影像辨識技術之測試與比較 92
4.4 小結 105
第五章 優化交通衝突軟體 107
5.1 先導測試計畫路段分析功能開發 107
5.1.1 新增輔助線設定 107
5.1.2 路段指標組合應用 109
5.2 路口路段功能呈現 111
5.3 優化交通衝突分析軟體 113
5.3.1 路段分析流程優化 113
5.3.2 專案參數上傳功能 120
5.3.3 衝突風險程度加入車速條件 120
5.4 推廣應用模式 123
第六章 先導測試計畫 125
6.1 本(114)年度之先導測試計畫內容 125
6.2 路側衝突情境說明與分析工具開發 127
6.3 路段衝突分析指標 130
6.4 實驗場域篩選 142
6.5 分析結果 150
6.5.1 全域範圍衝突分析 150
6.5.2 公車進出站衝突分析 284
6.5.3 路外設施進出車流衝突分析 340
6.5.4 路側衝突行為觀察 357
6.6 組合應用工具分析：公車進出站車流擾動 362
6.6.1 問題背景 363
6.6.2 分析方法及指標 363
6.6.3 分析地點 365
6.6.4 分析結果 367
6.6.5 小結 379
6.7 小結 380
第七章 易肇事地點分析 385
7.1 分析項目 385
7.2 易肇事地點篩選 388
7.3 改善前後分析案例一：新北市新莊區中正路、新泰路口 391
7.3.1 路口基本資料 392
7.3.2 改善前議題與改善項目 397
7.3.3 各分析項目改善前後比較 402
7.3.4 路口改善前後分析與潛在問題探討 416
7.3.5 改善前後比較整理 424
7.4 改善前後分析案例二：桃園市中壢區中華路一段、成功路口 425
7.4.1 路口基本資料 426
7.4.2 改善前議題與改善項目 433
7.4.3 各分析項目改善前後比較 439
7.4.4 路口改善前後分析與潛在問題探討 456
7.4.5 改善前後比較整理 461
7.5 改善前分析案例一：新北市關渡大橋 462
7.5.1 易肇事地點基本資料 463
7.5.2 新北市八里區關渡大橋五股端進口匝道 463
7.5.3 新北市淡水區關渡大橋淡水臺北端出口匝道 471
7.5.4 新北市淡水區關渡大橋淡水端進口匝道 479
7.5.5 新北市淡水區關渡大橋淡水端進口匝道前路段(台2乙線) 486
7.5.6 新北市淡水區關渡大橋淡水端進口環道 493
7.5.7 易肇事地點改善前潛在問題與行為探討 500
7.5.8 小結 509
7.6 改善前分析案例二：桃園市八德區廣福路、福國北街、福國街 511
7.6.1 基本資料 511
7.6.2 分析項目 515
7.6.3 潛在問題及原因探討 521
7.6.4 問題整理及改善建議 529
7.7 納入車速做為交通衝突風險評估的門檻值 531
第八章 結論與建議 537
8.1 結論 537
8.2 建議 544
參考文獻 549
附錄 A. 需求功能執行狀況比對表 555
附錄 B. 本(114)年度無人機規格 557
附錄 C. 無人機空拍程序說明 559
附錄 D. 成果說明暨教育訓練 568
附錄 E. 成果說明暨教育訓練成效分析 575
附錄 F. 期中審查意見處理情形表 579
附錄 G. 期末審查意見處理情形表 593
第一章 緒論 1
1.1 研究緣起 1
1.2 研究範圍 3
1.3 研究內容與工作項目 4
1.4 研究流程 5
第二章 文獻回顧 9
2.1 人車流動影像分析技術 10
2.1.1 針對空拍影像之偵測技術 10
2.1.2 多物件間追蹤技術 25
2.1.3 以空拍影像辨識道路標誌標線及道路設施之技術 27
2.1.4 小結 32
2.2 微觀安全分析的評估方式 33
2.2.1 交通衝突理論之發展 33
2.2.2 交通衝突指標 34
2.2.3 交通衝突分析工具 40
2.2.4 微觀安全分析於路段分析 41
2.2.5 小結 50
2.3 多機影像接合技術 51
2.3.1 Feature detectio免稅 & Feature descriptio免稅 51
2.3.2 RA免稅SAC 51
2.3.3 座標系統轉換 52
2.3.4 小結 53
2.4 前7期研究之成果回顧 54
第三章 無人機空拍影像 59
3.1 無人機拍攝範圍及作業流程說明 60
3.1.1 114年無人機拍攝範圍 60
3.1.2 無人機實地空拍作業流程 62
3.1.3 路口/路段空拍活動申請狀況 75
3.2 空拍實際辦理現況 76
3.3 無人機資安議題 78
第四章 影像辨識技術 81
4.1 以空拍影像辨識道路標線技術 81
4.2 道路標線軟體功能開發 91
4.3 路段雙機空拍影像辨識技術之測試與比較 92
4.4 小結 105
第五章 優化交通衝突軟體 107
5.1 先導測試計畫路段分析功能開發 107
5.1.1 新增輔助線設定 107
5.1.2 路段指標組合應用 109
5.2 路口路段功能呈現 111
5.3 優化交通衝突分析軟體 113
5.3.1 路段分析流程優化 113
5.3.2 專案參數上傳功能 120
5.3.3 衝突風險程度加入車速條件 120
5.4 推廣應用模式 123
第六章 先導測試計畫 125
6.1 本(114)年度之先導測試計畫內容 125
6.2 路側衝突情境說明與分析工具開發 127
6.3 路段衝突分析指標 130
6.4 實驗場域篩選 142
6.5 分析結果 150
6.5.1 全域範圍衝突分析 150
6.5.2 公車進出站衝突分析 284
6.5.3 路外設施進出車流衝突分析 340
6.5.4 路側衝突行為觀察 357
6.6 組合應用工具分析：公車進出站車流擾動 362
6.6.1 問題背景 363
6.6.2 分析方法及指標 363
6.6.3 分析地點 365
6.6.4 分析結果 367
6.6.5 小結 379
6.7 小結 380
第七章 易肇事地點分析 385
7.1 分析項目 385
7.2 易肇事地點篩選 388
7.3 改善前後分析案例一：新北市新莊區中正路、新泰路口 391
7.3.1 路口基本資料 392
7.3.2 改善前議題與改善項目 397
7.3.3 各分析項目改善前後比較 402
7.3.4 路口改善前後分析與潛在問題探討 416
7.3.5 改善前後比較整理 424
7.4 改善前後分析案例二：桃園市中壢區中華路一段、成功路口 425
7.4.1 路口基本資料 426
7.4.2 改善前議題與改善項目 433
7.4.3 各分析項目改善前後比較 439
7.4.4 路口改善前後分析與潛在問題探討 456
7.4.5 改善前後比較整理 461
7.5 改善前分析案例一：新北市關渡大橋 462
7.5.1 易肇事地點基本資料 463
7.5.2 新北市八里區關渡大橋五股端進口匝道 463
7.5.3 新北市淡水區關渡大橋淡水臺北端出口匝道 471
7.5.4 新北市淡水區關渡大橋淡水端進口匝道 479
7.5.5 新北市淡水區關渡大橋淡水端進口匝道前路段(台2乙線) 486
7.5.6 新北市淡水區關渡大橋淡水端進口環道 493
7.5.7 易肇事地點改善前潛在問題與行為探討 500
7.5.8 小結 509
7.6 改善前分析案例二：桃園市八德區廣福路、福國北街、福國街 511
7.6.1 基本資料 511
7.6.2 分析項目 515
7.6.3 潛在問題及原因探討 521
7.6.4 問題整理及改善建議 529
7.7 納入車速做為交通衝突風險評估的門檻值 531
第八章 結論與建議 537
8.1 結論 537
8.2 建議 544
參考文獻 549
附錄 A. 需求功能執行狀況比對表 555
附錄 B. 本(114)年度無人機規格 557
附錄 C. 無人機空拍程序說明 559
附錄 D. 成果說明暨教育訓練 568
附錄 E. 成果說明暨教育訓練成效分析 575
附錄 F. 期中審查意見處理情形表 579
附錄 G. 期末審查意見處理情形表 593
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