臺灣博碩士論文加值系統

本研究主要是運用數位行車記錄器與OBDII去收集各種不同的道路特徵資訊，在道路特徵資料的收集上分為山路、平面道路、高速公路以及混合型道路，並將這些收集來的資料建置到本研究所建置的道路資料庫系統中做儲存。
本研究在發展各種道路型的指標上主要分成四類型的指標，分別是轉彎型、干擾型、油耗型以及速度型的指標，這些指標主要是由八類型的指標所組成，一開始先對這八類型的指標進行單因子變異數分析，將同屬於同一種道路特徵的路況先以單因子變異數分析進行顯著的比較，將不同的路段做融合，之後運用主成份分析將八維度的指標進行萃取，並將萃取過後的結果套入至集群分析中進行道路分群的動作。
研究結果顯示，對於單因子變異數分析的結果上，可以把許多平面道路的特徵合併成同一種平面道路的道路別，主成份分析將各個指標萃取過後的結果再經過集群分析後，也確實把不同種的道路特徵完全分離開來。
另一主體是本研究論文也有對道路進行油耗分析，例如紅綠燈與油耗關係、道路彎曲程度與油耗關係以及道路坡度與油耗關係逐一做探討。

In this study is using digital driving recorder and OBDII to collect different of road characteristic information, on the road characteristic data collection are divided into the mountain road, flat roads, highways and the hybrid road, and the collection information are bulid to the road database system to solve.
In the development of different road index, and these index are divided into four types, the turning type, interference type, speed type and fuel consumption type, these four type index are composed of eight road index. First using one-way ANOVA analysis to let the same of road characteristic significant comparison, if it has not significant comparison, we will combine it. After using of principal component analysis of eight dimensions of index, and extraction results using the cluster analysis to cluster different of road characteristic.
The results show one way ANOVA can be merge into many flat road, the principle component analysis extraction new index, and using this new index to cluster, its result can divided into every different of road characteristic.
Another subject of this research paper on road fuel consumption analysis, such as traffic lights and fuel consumption relationships, the road curved relationship of the degree of fuel consumption and road slope and fuel consumption relationship do explore.

目錄
一、緒論 1
1.1. 研究背景與動機 1
1.2. 研究目的 2
二、文獻探討 4
2.1. 道路行為指標相關文獻 4
2.2. 資料分析方法 5
2.2.1單因子變異數分析 5
2.2.2 資料探勘 5
2.3. 專利權分析 5
三、研究架構與設計 7
3.1. 研究架構 7
3.2. 道路路況之資料倉儲 9
四、各種道路特徵與指標資料分析 17
4.1. 路況指標與單因子變異數分析 17
4.1.1速度型指標探討 17
4.1.1.1道路平均速度指標探討 18
4.1.1.2道路速度變異程度指標探討 21
4.1.2道路干擾度 25
4.1.3道路行車彎度對各種道路特徵分析 28
4.1.4角速度對各種道路特徵分析 31
4.1.5橫向加速度對各種道路特徵分析 34
4.1.6道路前後速度變異程度對各種道路特徵分析 37
4.1.7引擎轉速(RPM)與油門開度(TP)對各種道路特徵分析 40
4.2. 道路切割路段探討 43
4.3. 道路路況之主成份分析 46
4.4. 道路路況之集群分析 48
五、各種道路特徵與油耗資料分析 52
5.1.油耗分析探討 52
5.2. 指標與單位油耗之探討 54
5.2.1速度變動量與單位油耗 54
5.2.2 RPM*TP與單位油耗 55
5.3. 紅綠燈與油耗分析 56
5.3.1紅綠燈路口判斷 56
5.3.2紅綠燈與油耗分析 57
5.4. 平面道路之道路橫向加速度與油耗關係 60
5.5. 道路坡度與油耗關係 62
六、實驗設計與資料處理 65
七、結論與未來展望 69
7.1. 結論 69
7.2. 未來展望 70
八、參考文獻 71
















圖目錄
圖1-1 各種不同速度油耗量統計圖 1
圖3-1 研究架構圖 7
圖3-2 路況資料庫建置系統架構圖 9
圖3-3 系統內部星狀圖架構 11
圖3-4 關聯式資料表 12
圖3-5 實驗資料上傳介面 13
圖3-6 車機資料庫內部 13
圖3-7 單趟資料查詢畫面 14
圖3-8 彙總資料查詢畫面 14
圖3-9 彙總資料查詢結果畫面 14
圖3-10 數位行車記錄器架構圖 16
圖4-1 各趟道路平均時間 17
圖4-2 時間與時間標準差分佈圖 17
圖4-3 不同平面道路平均速度 19
圖4-4 各趟道路平均速度 21
圖4-5 不同平面道路速度變動量值 22
圖4-6 各趟道路速度變動量 24
圖4-7平均速度與速度變動量說明 24
圖4-8 不同平面道路干擾度 26
圖4-9 各趟道路干擾度 28
圖4-10 不同平面道路道路行車彎度 29
圖4-11 各趟道路道路行車彎度 31
圖4-12 不同平面道路角速度值 32
圖4-13 各趟道路角速度 34
圖4-14 不同平面道路橫向加速度值 35
圖4-15 各趟道路橫向加速度 37
圖4-16不同平面道路道路前後速度變異程度 38
圖4-17 各趟道路前後速度變異程度 39
圖4-18 不同平面道路RPM*TP 40
圖4-19 各趟道路RPM*TP 42
圖4-20曲率平均數與路段比較 44
圖4-21曲率各趟次與路段比較(a) 44
圖4-22曲率各趟次與路段比較(b) 44
圖4-23 平均速度與路段比較 44
圖4-24 平均速度各趟次與路段比較(a) 45
圖4-25 平均速度各趟次與路段比較(b) 45
圖4-26 速度變動量平均數與路段比較 45
圖4-27 速度變動各趟次與路段比較(a) 45
圖4-28 速度變動各趟次與路段比較(b) 45
圖4-29 干擾度平均數與路段比較 45
圖4-30 干擾度各趟次與路段比較(a) 46
圖4-31 干擾度各趟次與路段比較(b) 46
圖4-32 各指標對平面道路3D分佈圖 51
圖5-1 各趟道路單位油耗平均數 54
圖5-2 各趟道路總油耗與平均油耗分佈圖 54
圖5-3 速度變動量與單位油耗分佈圖 55
圖5-4 RPM*TP與單位油耗分佈圖 56
圖5-5 平均速度與單位油耗分佈圖 56
圖5-6 紅綠燈判別 57
圖5-7 紅綠燈計算區間 57
圖5-8 各路段紅綠燈浪費油耗圖 59
圖5-9 平均等待一次紅綠燈消耗油耗 60
圖5-10 曲率路段探討 61
圖5-11 中華路與路段二橫向加速度彙總比較 61
圖5-12 中華路與路段二單位油耗程度比較 61
圖5-13 各坡度路段單位油耗比較 63
圖5-14 高速公路總油耗與單位油耗散佈圖 64
圖5-15 坡度與油耗關係 64
圖6-1 實驗地圖-山路 66
圖6-2 實驗地圖-中興國中 66
圖6-3 實驗地圖-元智附近 66
圖6-4 實驗地圖-(龍壽街、文中路、吉林北路文化路、中華路) 66
圖6-5 實驗地圖-新竹路線一 67
圖6-6 實驗地圖-新竹路線二 67
圖6-7 實驗地圖-新竹路線三 67
圖6-8 實驗地圖-林口-楊梅 67
圖6-9 實驗地圖-龜山曲率 67
圖6-10 各種道路特徵實驗次數統計圖 67









表目錄
表1-1 動態路況與靜態路況之比較 2
表2-1 相關文獻探討 4
表3-1 各式指標單趟查詢資料 14
表3-2 路況指標列表 15
表4-1 山路平均速度變異數分析摘要表 18
表4-2 平面道路平均速度變異數分析摘要表 18
表4-3 混合型道路平均速度變異數分析摘要表 19
表4-4 道路平均速度彙總表 19
表4-5 平均速度列表 20
表4-6 山路道路速度變異程度變異數分析摘要表 21
表4-7 平面道路道路速度變異程度變異數分析摘要表 22
表4-8 混合型道路道路速度變異程度變異數分析摘要表 22
表4-9 道路速度變異程度彙總表 22
表4-10 道路速度變異程度平均數列表 23
表4-11 山路干擾度變異數分析摘要表 25
表4-12 平面道路干擾度變異數分析摘要表 25
表4-13 混合型道路干擾度變異數分析摘要表 26
表4-14 干擾度彙總表 26
表4-15 干擾度平均數列表 27
表4-16 山路道路行車彎度變異數分析摘要表 28
表4-17 平面道路道路行車彎度變異數分析摘要表 28
表4-18 混合型道路道路行車彎度變異數分析摘要表 29
表4-19 道路行車彎度彙總表 29
表4-20 道路行車彎度平均數差列表 30
表4-21 山路角速度變異數分析摘要表 32
表4-22 平面道路角速度變異數分析摘要表 32
表4-23 混合型道路角速度變異數分析摘要表 32
表4-24 角速度值彙總表 33
表4-25 角速度平均數列表 33
表4-26 山路橫向加速度變異數分析摘要表 34
表4-27 平面道路橫向加速度變異數分析摘要表 35
表4-28 混合型道路橫向加速度變異數分析摘要表 35
表4-29 橫向加速度值彙總表 35
表4-30 橫向加速度平均數列表 36
表4-31 山路道路前後速度變異程度變異數分析摘要表 37
表4-32 平面道路道路前後速度變異程度變異數分析摘要表 37
表4-33 混合型道路道路前後速度變異程度變異數分析摘要表 38
表4-34 道路前後速度變異程度彙總表 38
表4-35 道路前後速度變異程度平均數列表 39
表4-36 山路RPM*TP摘要表 40
表4-37 平面道路RPM*TP摘要表 40
表4-38 混合型道路RPM*TP變異數分析摘要表 41
表4-39 RPM*TP彙總表 41
表4-40 RPM*TP平均數列表 42
表4-41 各項指標經由單因子電異數分析後顯著性值彙總表 42
表4-42 針對平面道路單因子變異數分析後的總結 43
表4-43 第I型指標主成分分析 46
表4-44 第II型指標主成分分析 47
表4-45 第III型指標主成分分析 47
表4-46 第IV型指標主成分分析 47
表4-47 第II型指標主成分分析 47
表4-48 第IV型指標主成分分析 48
表4-49 集群分析各中心點 48
表4-50 集群分析結果 48
表4-51 集群分析各中心點 49
表4-52 集群分析結果 49
表4-53 集群分析各中心點 50
表4-54 集群分析結果 50
表5-1 各種道路特徵路況資訊表 52
表5-2 各種道路特徵油耗資訊表 53
表5-3 各種道路特徵單位油耗排行榜 53
表5-4 路段與紅綠燈浪費油耗總表 59
表5-5 楊梅交流道至林口交流道單位油耗 62
表5-6 林口交流道至楊梅交流道單位油耗 63
表6-1 各實驗路線資訊 65

八、 參考文獻
[1] 孔祥聖 道路安全決策支援系統之研究，元智大學資訊工程學系碩士論文，
2007
[2] 蔡宜良 道路特徵對行車的影響之研究，元智大學資訊工程學系碩士論文，
2009
[3] 呂靖文 應用資料探勘技術建立行車油耗模型之研究，元智大學資訊工程學系碩士論文，2010
[4] 黃士瑋 應用行車記錄進行油耗分析之研究，元智大學資訊工程學系碩士論文，2011
[5] Datatec網站 http://www.datatec.co.jp/
[6] 人大統計學院 http://bidm.stat.fju.edu.tw:81
[7] 台塑石化股份有限公司 http://www.fpcc.com.tw/knowledge/knowledge_oil_31.pdf
[8] 維基百科 資料倉儲
[9] Liu Jia, Li Zheying, Chen Tingting，「Study on Road Recognition Algorithm」，IEEE, Page(s): 2539 - 2541 ，2007
[10] Chewputtanagul, P.,Jackson, D.J.，「A road recognition system using GPS/GIS integrated system」，IEEE, Page(s): 225 - 228 Vol. 4，2004
[11] 李卓翰 資料倉儲理論與實務第二版，學貫行銷股份有限公司，2006年6月
[12] 凌嘉賓 以Matadata為基礎之資料倉儲設計與管理-以醫療品質指標計畫為例，國立雲林科技大學資訊管理系，2003
[13] 資料倉儲
http://www.slidefinder.net/-/---_----/ch02/11655761
[14] 高金海 應用數位行車資料建構危險路段指標之探討，國立台北大學統計學
系碩士論文，2010
[15] 呂俊寬 動態行車資訊應用在駕駛行為模式的研究，國立台北大學統計學系
碩士論文，2006
[16] 楊俊哲 GPS/INS結合之軌跡重建分析系統，元智大學資訊工程學系碩士論
文，2009
[17] 陳瑄易、林育輝、林怡君、周偉堯 基於車輛負載模型之智慧型節能駕駛輔
助系統，工業技術研究院資訊與通訊研究所車載資通訊與控制系統組
[18] 林震岩 多變量分析SPSS的操作與應用，智勝文化事業有限公司，2006年
1月
[19] 陳惠貞　PHP5&;MySQL程式設計第二版，學貫行銷股份有限公司，2006
年11月
[20] 謝廣全、謝佳懿 SPSS與應用統計學，巨流圖書股份有限公司，2010年3
月