太陽能LED路面標記應用於路面之研究｜國立中央大學博碩士論文系統

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研究生：	朱瑞 Reg Zhu
論文名稱：	太陽能LED路面標記應用於路面之研究 The Research On Using Solar Energy Light Emitting Diode(LED)Pavement Markers
指導教授：	林志棟 Jyh-dong Lin
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 土木工程學系在職專班 Executive Master of Civil Engineering
論文出版年：	2014
畢業學年度：	102
語文別：	中文
論文頁數：	136
中文關鍵詞：	多雨、高齡化社會、太陽能、LED 、路面標記
外文關鍵詞：	rainy, aging society, solar, LED, pavement markers
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依據聯合國「政府間氣候變遷委員會」（IPCC）2007年第一工作小組第4次氣候變遷報告（IPCC-AR4）指出，溫室效應將讓暴風雨威力增強，降雨規律改變，臺灣未來有多雨趨勢，雨天夜間駕駛如何提高行車安全，係一研究課題。
我國已屬於高齡化社會，行政院研考會更預測到2024年生產力人口與退休人口之比將為四比一，即四個生產人口負擔一位退休人口，為了保障國家生產力，營造安全之行車環境就是保障國家生產人口。
近年來機車或自行車輾壓至360度本體色強化玻璃反光路面標記上凸出部分，造成機車或自行車彈跳使駕駛人摔車，衍生國家賠償案件有日益增多趨勢，實有必要以主動式閃光之太陽能LED路面標記輔以交通標線來提昇行車安全。
本研究係以太陽能LED路面標記應用於路面，並在山區道路照明不足之彎道，設置具有節能減碳之主動式閃光之太陽能LED路面標記，惟太陽能LED路面標記在國內尚無訂定適用之國家標準或規範，為利公部門使用太陽能LED路面標記有所依循，宜由相關單位研究訂定可使用或引用之國家標準或規範。
關鍵字：多雨、高齡化社會、太陽能、LED、路面標記

According to the United Nation’s Intergovernmental Panel on Climate Change Committee (IPCC, 2007) Working Group 1 Fourth Report on Climate Change (IPCC-AR4), the greenhouse effect will increase storm power and change rainfall regularity. Consequ Taiwan will see more rainfall in the future, and it has become a research topic on how to improve driving safety on rainy nights.
Taiwan is already an aging society. The Research, Development and Evaluation Commission (RDEC) of Executive Yuan further predicts that by 2024 the ratio of working to retirement population will be 4 to 1. In other words,the society needs 4 working persons to support a retiree. In order to stimulate national productivity, maintaining a safe driving environment will protect the working population.
In recent years, there have been growing trends in state compensation cases related to crashes caused by motorcycles or bicycles hitting the raised parts of the 360 degree body-colored tempered glass on reflective pavement markers. Given these past circumstances, it has become necessary to improve road safety by using active flashing solar LED pavement markers.
This research focuses on using solar LED markers on pavements, and setting up carbon reducing, actively flashing LED pavement markers in ill-lit mountain roads. However, Taiwan does not yet have national standards nor regulations on solar LED pavement markers. In order for public sectors to use solar LED pavement markers, related government agencies should study or define applicable national standards or regulations.
Keywords：rainy,aging society,solar,LED, pavement markers

中文摘要    II
Abstract    III
誌 謝    IV
目 錄    V
圖 目 錄    VIII
表 目 錄    X
第一章  緒 論    1
1-1 研究緣起與動機    1
1-2 研究目的    2
1-3 研究範圍    3
1-4 研究流程及方法    3
1-5 適用法規    5
第二章  文獻回顧    7
2-1 國內反光路面標記應用及成效    7
2-1-1 定義    7
2-1-2 交通部運輸研究所    8
2-1-3 交通部臺灣區國道高速公路局    8
2-1-4 半球型反光路面標記夜間視覺效果之研究    14
2-1-5 市區道路佈設反光路面標記成效之探討    15
2-1-6 反光路面標記與車燈關係    16
2-1-7 反光路面標記與人因工程（Human Factors Engineering）關係    16
2-1-8 智慧化路面安全標記之應用    20
2-2 國外設置反光路面標記之研究    20
2-2-1  Federal Highway Administration, Roadway Delineation Practices Handbook,1994.    20
2-2-2  Safety Evaluation of Permanent Raised Pavement Markers    22
2-2-3 美國運輸研究委員會研究報告    23
2-2-4 降低交通事故之研究    28
2-3 天候及其他因素與反光路面標記關係    28
2-3-1 天候因素    28
2-3-2 其他因素    28
2-4 太陽能光電產業    29
2-4-1 太陽能光電    29
2-4-2 太陽能光電應用範圍    31
2-4-3 臺灣太陽光電產業發展    32
2-4-4 半導體產業之發光二極體    32
2-4-5 道路交通設施    34
2-4-6 國內太陽能LED路面標記    35
2-4-6-1 小結    43
2-5 研究方法    44
2-5-1 問卷調查    44
2-5-1-1 小結    51
2-5-2 產官學研專家訪談    52
2-5-3 訪談內容設計    53
2-5-4 訪談結果彙整    57
第三章  太陽能LED交通設施相關規範    61
3-1 交通設施定義、種類與應用    61
3-2  LED交通設施國家標準    65
3-2-1  LED交通號誌國家標準    65
3-2-2 交通標誌國家標準    66
3-2-2-1道路用LED文字顯示型交通資訊看板    66
3-2-2-2  LED道路交通標誌牌    66
3-2-3  LED 路燈    68
3-3  LED交通設施施工規範    70
3-3-1  LED交通號誌施工規範    70
3-3-2  LED 路燈施工規範    70
3-3-3 標記施工規範    71
第四章  太陽能LED路面標記與綠色內涵    73
4-1 綠色內涵定義及政策    73
4-1-2 綠色內涵政策    74
4-1-3 生命週期評估    75
4-1-4 碳足跡（Carbon Footprint）    76
4-1-5 我國產品與服務碳足跡計算指引    79
4-2 綠色內涵推動機關    80
4-3 太陽能LED路面標記角色    81
4-3-1 節能減碳    81
4-3-2 交通安全    82
4-3-3 建築    82
4-3-4 環保    82
第五章  太陽能LED路面標記效益探討    83
5-1 高雄市    83
5-1-1  路口    83
5-1-2  自行車道路口    84
5-1-3  路段分向限制線（雙黃線）    85
5-2 新北市萬里區    86
5-2-1 港東路人行步道    86
5-2-2 市區道路（中幅路）    87
5-2-3 山區道路（北28鄉道）    87
5-2-4 交通事故    88
5-2-4-1 小結    95
5-3 臺北市里辦公處設置巷弄口    96
5-4 效益探討    97
5-4-1 小結    99
第六章  結論與建議    101
6-1 結論    101
6-2 建議    102
參考文獻    105
附錄  1  太陽能LED路面標記應用於路面調查問卷    108
附錄  2  LED道路交通標誌牌技術規範    109
 

圖 目 錄
圖 1-2 研究流程圖    5
圖 2-1 錐狀細胞和桿狀細胞在眼睛視網膜上的密度分佈    17
圖 2-2 人類眼睛對不同波長的相對靈敏度    17
圖 2-3 不同波長對視網膜中感應藍光部分之分光效果度    19
圖 2-4 太陽電池光電轉換原理    30
圖 2-5 太陽光電發電系統之運作    30
圖 2-6  LED 發光原理    33
圖 2-7  LED 內部構造    33
圖 2-8 全徽道安科技公司產品    35
圖 2-9 彰城興業有限公司產品    36
圖 2-10 世瑩股份有限公司產品    36
圖 2-11 奕能科技有限公司產品    37
圖 2-12 特力寶科技有限公司產品    38
圖 2-13 力瑪科技股份有限公司產品    38
圖 2-14 雄雞照明企業有限公司產品    39
圖 2-15 奇亮光電有限公司產品    39
圖 2-16 台灣星空科技有限公司產品    40
圖 2-17 奕能科技有限公司產品    41
圖 2-18 弼翊科技有限公司產品    42
圖 2-19 工作屬性之統計    45
圖 2-20 是否遇見玻璃反光路面標記之統計    46
圖 2-21 玻璃反光路面標記對行車是否有幫助之統計    46
圖 2-22 在道路行駛是否遇見LED標記之統計    47
圖 2-23 在何處見過LED標記之統計    47
圖 2-24 見過LED標記地點之統計    47
圖 2-25  LED標記閃光方式如雙閃或各自閃哪一種較佳之統計    49
圖 2-26  LED標記取代玻璃反光路面標記是否可行之統計    50
圖 2-27  LED標記不可取代玻璃反光路面標記原因之統計    50
圖 4-1 生命週期評估架構    75
圖 4-2 產品碳足跡示意圖【46】    77
圖 4-3 碳足跡涵蓋範圍    78
圖 5-1 設置於路口(小烏龜)    83
圖 5-2 設置於自行車道路口    84
圖 5-3 設置於路段分向限制線（雙黃線）    85
圖 5-4 設置於港東路人行步道旁    86
圖 5-5 設置於市區道路中幅路彎道    87
圖 5-6 設置於北28鄉道山區道路    88
圖 5-7 新北市萬里區港東路中幅路交通事故統計圖    92
圖 5-8 發生事故日期統計圖    93
圖 5-9 發生事故時間統計圖    93
圖 5-10 肇事原因統計圖    94
圖 5-11 肇事車輛種類統計圖    95
圖 5-12 設置於臺北市中山區建國北路3段93巷與龍江路356巷弄口    96
圖 5-13 設置於臺北市中山區農安街166巷與民權東路2段135巷30弄口    96

 
表 目 錄
表 1-1 我國推動節能減碳相關政策一覽表    6
表 2-1 反光片型路面標記與360度本體色強化玻璃反光路面標記分析比較表    10
表 2-2 年平均每日交通量與夜間交通事故比較表    23
表 2-3 美國主動式路面標記（In-Pavement Marker, IPM）裝置效益表    25
表 2-4 太陽光電應用領域範圍    31
表 2-5 新北市萬里區換裝LED路燈節電費表    34
表 2-6 調查問卷統計量表表    45
表 2-7 工作屬性之統計表    45
表 2-8 是否遇見玻璃反光路面標記之統計表    46
表 2-9 玻璃反光路面標記對行車是否有幫助之統計表    46
表 2-10 在道路行駛是否遇見LED標記之統計表    47
表 2-11 在何處見過LED標記之統計表    47
表 2-12見過LED標記地點之統計表    48
表 2-13  LED標記閃光方式如雙閃或各自閃哪一種較佳之統計表    49
表 2-14  LED標記取代玻璃反光路面標記是否可行之統計表    50
表 2-15  LED標記不可取代玻璃反光路面標記原因之統計表    51
表 2-16 訪談對象一覽表    53
表 2-17 訪談問題架構表    55
表 3-1交通工程設施分類    62
表 3-2 交通工程設施分類    64
表 3-3  LED 路燈與其他路燈的實測比較結果    69
表 5-1  100至102年道路交通事故港東路路段統計表（一）    88
表 5-2  100至102年道路交通事故港東路路段統計表（二）    89
表 5-3  100至102年道路交通事故中幅路路段統計表（一）    90
表 5-4  100至102年道路交通事故中幅路路段統計表（二）    91
表 5-5 新北市萬里區港東路中幅路交通事故統計表    92
表 5-6 發生事故日期統計表    92
表 5-7 發生事故時間統計表    93
表 5-8 肇事原因統計表    94
表 5-8 肇事車輛種類統計表    95
表 5-9 反光片型路面標記與360度玻璃反光路面標記、LED太陽能路面標記效益比較    97

                                

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8.取自行政院公共工程委員會100年度公共建設相關專業人員永續公共工程-節能減碳推廣計畫課程資料-100年課堂資料下載參考/第一章永續的理念與政策發展講義，http://class.e-info.org.tw/node/55。
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26.郭力維，LED應用於紅綠燈交通號誌之設計研究，大業大學設計研究所，碩士論文，2005年6月
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28.取自全徽道安科技公司網站http://www.sunsky.com.tw/web_c/html/02_product/index.aspx?num=65&kind1=22&kind2=47.
29.取自彰城興業有限公司網站，http://www.flasco.com.tw/
30.取自世瑩股份有限公司網站
http://tw.allproducts.com/traffic/siglite/Product-200522495024.htm
31.取自奕能科技有限公司網站，http://www.ewatts.com.tw
32.取自特力寶科技有限公司網站，http://www.telepower.com.tw/page1.aspx?no=258172
33.取自力瑪科技股份有限公司網站
http://www.lixma.com.tw/product_description.php?PNo=20#Anchor_product
34.取自雄雞照明企業有限公司網站http://www.roosterlighting.com/chinese/03_product/03_realdetail.php?id=8&xid=2&pid=82
35.取自奇亮光電有限公司網站，http://www.solight.com.tw/cpzs.asp?sid=12
36.取自台灣星空科技有限公司網站http://twst.diytrade.com/sdp/112950/3/pd/1890085.html
37.蘇家弘，以鋪面工程生命週期建構全國鋪面維護管理系統架構之研究，國立中央大學土木工程學系，碩士論文，2011年7月。
38.楊至中，建置山區道路資訊整合應用系統之研究以烏來區為例，國立中央大學土木工程學系，碩士論文，2012年1月。
39.瞿海源主編、李隆安等編著，調查研究方法，三民書局，臺北，2007年6月。
40.吳昆城，公共工程落實綠色內涵之探討-以機場捷運高鐵桃園站結構工程為例，國立中央大學土木工程學系，碩士論文，2011年6月。
41.行政院經濟建設委員會98年都字第0980001498號函,2009年。
42.徐偉國，道路工程之綠色內涵之研究，國立中央大學營建管理研究所，碩士論文，2010年6月。
43.取自行政院環境保護署網頁http://www.epa.gov.tw/QuickFind/Q42.htm#1
44.施安餘，營建廢棄物回收再利用二氧化碳減量效益評估模式立之研究，國立中央大學營建管理研究所，碩士論文，2009年。
45.取自行政院環境保護署台灣產品碳足跡資訊網http://cfp.epa.gov.tw/carbon/ezCFM/Function/PlatformInfo/FLConcept/FLFootIntroduction.aspx。
46.取自經濟部能源局能源產業溫室氣體減量資訊網http://verity.erl.itri.org.tw/EIGIC/index.php
47.新北市政府警察局金山分局102年12月16日新北警金交字第1024107084號函送萬里區中福路港東路100年度至102年度交通事故資料。

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