18世紀中葉，瓦特改良了蒸氣機，使得

原本依賴獸力運輸的人們進入了機械時代，

這是第 1次工業革命。 19世紀中葉，更多

以電力、重工、化工為主的創新發明出現

了，使工業進入了電氣時代，這是第 2次工

業革命。 20世紀末葉，電腦、網路、通訊

技術等的發展，造成知識的快速流通，也影

響了人們的日常生活及經濟活動。在這人類

社會發展的 3個重要進程中，都有一個共通

點，就是交通和運輸的革新。

過去人們總以為，相較於以前的獸力運

輸，機械化、電氣化的交通工具可以更大量

且快速地運送人和貨物，並期待因此獲得更

舒適的休閒生活，但事實未必如此。今日快

速便捷的交通工具，使人們的活動半徑愈來

愈大，造成政府必須開闢更多的公路、機

場、港口，或建設更綿密的捷運、公車路網

以滿足人們的需求。

但交通運輸系統的基礎建設往往無法趕

上私人運輸工具的成長，也不能即時滿足經

濟活動的急迫需求，因而形成擁擠現象。此

外，快速、大量且頻繁的人與貨物移動，也

科學發展 2009年2月，434期

民生工程新面貌Feature Report專題報導

■張堂賢　黃宏仁

你還在努力打起精神開車嗎？

你還在上窮碧落下黃泉地尋找旅行資訊嗎？

你還在每天早上上學怕遲到，

晚上約會怕塞車嗎？

智慧型運輸系統將幫助你告別這些煩惱。

未來的智慧型交通系統

路上密密麻麻的指示標

誌，哪一塊對匆匆走過

的你有幫助？

科學發展 2009年2月，434期

能詳的宣傳詞。但人類畢竟不是機械，一

定會有疲勞、失神等問題，因此凡是需要

人為駕駛的交通工具，只要一上路，就隨

時隨地暴露在危險的處境中。

旅行者搭乘交通工具從起點到目的

地，通常是為了看電影、購物、上學、上

班等經濟活動，很少是單純為了享受交通

運輸的樂趣。因此交通工程師們更應該盡

力為旅行者消災解惑，排除車禍、擁擠、

迷路等可能的負面遭遇。

回顧汽車的發展，小汽車已由手排演

進成自排，雖仍有些人獨鍾於手排車—

多半是為了享受操縱車輛的樂趣，但自排

車輛仍是大多數人的選擇。讀者可以想像

7

產生了較以往更多的交通安全問題。因

此，亟需一套聰明的方法以改善交通安全

與效率。

智慧型運輸系統（intelligent transporta-

tion systems，簡稱 ITS）是一個跨時代的

科技組合，包括了機械、電子、電機、資

訊、通訊等技術，把它們應用於交通運輸

系統的工程與管理上，能讓交通系統更安

全、更有效率。 ITS廣泛應用在各先進國

家的交通系統中並持續發展改進，大致可

分為車輛單元及車外單元 2大類。

車輛單元

「安全是回家唯一的路」，這是句耳熟

圖片來源：陳茂益

智慧型運輸系統是一個跨時代的科技組合，

把它應用於交通運輸系統的工程與管理上，能讓交通系統更安全、更有效率。

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民生工程新面貌Feature Report專題報導

日常生活中的大型交通工具有無可能也從

手排演進到自排，甚至變成完全自動駕駛

呢？如此一來，我們上車後就可以安心地

休息、欣賞風景、與其他人進行視訊會議

不久的未來，智慧車將應用尖端科技讓車輛單元具備車上導航系統、

車輛防撞系統、車輛肇事求援系統等，以確保旅行者的交通安全。

等，更重要的是又能

安全、快速地抵達目

的地！

這個夢想並非天

方夜譚，不久的未

來，智慧車將應用尖

端科技讓車輛單元具備車上導航系統、

車輛防撞系統、車輛肇事求援系統等，

以確保旅行者的交通安全。

車上導航系統 原本限制為軍方使

用的全球衛星定位系統（global posi-

tioning system, GPS）、地理資訊系統

（geographic information system, GIS）等

資訊通信技術，在開放民生使用後，愈

來愈多的運輸工具具備了這些功能，以

幫助用路人規劃行程及管理車輛，現銷售

於市面上的產品不勝枚舉，如： papago、

mio、Tom Tom、 e Way等系統。

車輛防撞系統 任何人為駕駛的車輛，

都可能因疲勞、注意力不集中、年紀太大、

有了車上導航系統，可以有效過濾資訊、不迷路、任意穿梭複雜的

立體道路系統中。

你不必再怕駕駛疲勞，車上裝置會隨時檢測

你的身心狀況。

圖片來源：陳怡如，〈電腦視覺眼部偵測為基礎之駕駛疲勞警示系統〉，

台灣大學土木研究所交通組碩士論文

圖片來源：張堂賢等，〈先進安全智慧車—多模車機整合技術暨先進安全駕駛輔

助系統〉，國家科學委員會計畫車輛定位查詢車上電腦

車載設備

路口地標定位

你的車將有全身防撞感應裝置

圖片來源：張堂賢等，〈先進安全智慧車—多模車機整合技術暨先進安全駕駛輔助系統〉，國家

科學委員會計畫

C0C1C2C3

反應不夠敏捷、情

緒不佳等因素造成

車禍。車輛防撞系

統可彌補上述人類

生理及心理的不完

美，以提高行的安

全。

車輛肇事求援

系統 在發生事故

後，若車上備有相

關設備或路側架設

著偵測設施，能立

即向 119通報求援，

將有助於快速清理車禍現場，避免交通壅

塞。

車外單元

車外單元共有 13種常見的應用，分別

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科學發展 2009年2月，434期

概述如下。

智慧型電腦號誌控制系統 電腦號誌控

制系統負責都市地區交叉路口管制的任

務，其組成包括偵測設備、資料處理單

元、控制邏輯、通訊設備等。偵測器就像

電子眼，隨時盯著路上的交通狀況，並透

全域偵測

交通工程師可藉由智慧型電腦號誌控制系統，扮演上帝的角色，輕鬆地監控並引導各種運具快速又安全地在路

網中通行。

（圖片來源：張堂賢等，〈先進安全智慧車—多

模車機整合技術暨先進安全駕駛輔助系統〉，國

家科學委員會計畫）

電子付費及收費系統有助於提升整體高速公路路網

的服務績效

車上及架設於路側的科技設備有助於偵測及避免危險發生，並能在車禍等事故發生

的第一時間立即向119通報求援。

全域偵測

全域偵測

路測單元

路測單元

衛星

區域偵測

車上單元

交通監控中心

區域偵測

圖片來源：陳彥政，〈影像式偵測器於路口交通參數之擷取

研究〉，國立台灣大學土木研究所交通組碩士論文

圖片來源：張堂賢等，〈先進安全智慧車—多模車機整合技術暨先

進安全駕駛輔助系統〉，國家科學委員會計畫

大眾運輸管理系統讓旅行者可以隨時隨地掌握公

車、捷運等大眾運輸工具的動向，再也不必焦急慌

張地在公車站牌前乾望，不知公車何時到來。

公車即時查詢

過通訊設備回報給交通控制中心。交控中

心的資料庫系統處理完資料後，再適當地

調整紅、綠燈號誌顯示的時間。藉由這套

系統，工程師可以監控、引導各種運具在

路網中快速且安全地通行。

高速公路管理系統　和上述系統相

同，高速公路管理系統由偵測設備、資料

處理單元、控制邏輯、通訊設備等組成，

共同完成高速公路管制、導引等任務，讓

車輛快速且安全地到達目的地。

大眾運輸管理系統 大眾運輸管理系統

應用各式通訊設備，如資訊看板、電腦、

手機等，讓旅行者可以隨時掌握公車、捷

運、火車等大眾運輸工具的動態，再也不

必焦急、茫然地等候。

事件管理系統 事件管理系統的組成包

含路況監視設備、應變機制、事故報導設

備、事故清除機制等。在事故發生後，系

統會通知即將進入事故地點的車輛，並建

議替代道路，讓運輸系統保持暢通。

緊急救難系統 當緊急救難系統接獲求

援訊息時，能在最短的時間內調派適當的

人力、物力，並考量交通狀況，循最快的

路徑到達事故現場。

科學發展 2009年2月，434期

Feature Report專題報導

電子付費及收費系統（ETC）電子付費

及收費系統主要由車輛辨識系統、車輛分

類系統、執法系統、收費系統所組成，其

功能在減少收費作業的人事成本、節省票

證印刷及紙張開銷。駕駛者先在便利商店

繳費或購買儲值卡，使用高速公路時就可

快速通過收費站，享受電子收費的便利

性。主管機關也可落實使用者付費的管

理，提高高速公路的服務品質。

旅行者資訊系統 旅行者資訊系統可在

旅行前、旅行中、到達目的地、返回出發

點的整個過程中，提供旅行者相關的資

訊。此外，旅行者也可透過這套系統，把

擬好的行程發布在網路上，系統就自動代

理訂票，包含車票、機票、飯店、遊樂園

門票等，也可以藉由網路用戶的集體智

慧，為旅行者設計一套既有趣又省錢的行

程。

交通資訊管理系統 交通資訊管理系統

蒐集來自路側偵測設施的資料、氣象資

料、事故／事件資料等，處理成有用的資

訊，再提供給用路人、交通工程師或環

保、經濟單位分析、參考。

防撞及安全系統 駕駛人除了應用車上

圖片來源：張堂賢等，〈先進安全智慧車—多模車機整合技術暨先進安全駕駛輔助系統〉，國家科學委

員會計畫

交通資訊管理系統彙集各

方資料後，處理成有用的

資訊，再利用各種通訊資

訊的技術提供給用路人參

考，給交通工程師研究使

用，或給環保及經濟單位

做為決策的參考。

ITS骨幹網

廣播或衛星網

PHS 高階短距通訊蜂巢通訊網特定短距通訊

ITS服務中心

無線網路接口

ITS應用中心

公眾網路

網路接口

民生工程新面貌

裝載的科技設備以有效閃避危險外，道路

上的偵測設備也可以和車上設備溝通，共

同達成避險的任務。

道路施工管制及維修系統 道路施工管

制及維修系統可以在車輛進入施工地點

前，提醒駕駛人提高警覺或建議繞行路

徑，以增加行車安全及效率。

天氣預報 天氣預報系統可以提醒駕駛

人，在進入濃霧、大雨、下雪路段前提高

警覺，或建議繞行路徑以增加行車安全。

商用車輛管理系統 商用車輛如快遞運

輸車、銀行運鈔車等若搭載這系統，公司

就可以隨時查詢貨物送達與否，並監控車

輛行進位置，確保貨物運送過程的安全及

效率。

多種運具聯合運輸系統 在日常生活

中，通勤族通常需要搭乘公車到捷運站換

乘捷運到火車站，轉乘火車到另一車站

後，再改搭公車抵達目的地，回程時旅程

就倒帶運轉。這樣的通勤過程，共使用了

公車、捷運和火車 3種交通工具，常造成

用路人極大的不便。多種運具聯合運輸系

統能讓通勤者精確掌握各種運輸工具的動

態、票價等資訊，計算最有利的接駁方

式，並合理地減少轉乘過程的等候時間，

快速到達目的地。

在不久的將來，上述各種智慧交通的

功能，將因快速發展而日新月異。我們將

看到家長再也不必接送小孩上下學，因為

智慧車會安全準時地把學童載到學校，再

在放學時間接回。當我們要出國旅行時，

不必再遷就旅行社填滿血拼活動的趕鴨子

行程，而可以上網徵詢，自然有熱心的網

友或合適的系統協助完成訂票、訂房、訂

餐、安排活動等手續。行前只要列印好所

有付費憑證，就可以輕鬆享受美好的假

期。

將來沒有人迷路，路上沒有塞車，沒

有人因為交通事故死亡。你還在努力打起

精神開車嗎？你還在上窮碧落下黃泉地尋

找旅行資訊嗎？你還在每天早上上學怕遲

到，晚上約會怕塞車嗎？智慧型運輸系統

將幫助你告別這些煩惱。 □

張堂賢　黃宏仁

台灣大學土木系暨研究所

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科學發展 2009年2月，434期

圖片來源：張堂賢等，〈先進安全智慧車—多模車機整

合技術暨先進安全駕駛輔助系統〉，國家科學委員會計畫

車輛即時定位

FTP伺服器

資訊呼叫中心

車控中心

商用車輛如快遞車，若搭載商用車輛管理系統，公

司就可以隨時隨地監控車輛行進位置，確保運送過

程的安全與效率。