因應5G資通訊技術全球發展趨勢，並基於數位轉型及數位雙生等數位治理觀念，本所於民國110年提出「5G智慧交通數位神經中樞」之研究計畫構想，並完成「構建5G智慧交通數位神經中樞(1/2)－功能架構探討與系統規劃」(以下簡稱前期計畫)，並依前期計畫研究成果為基礎，辦理本(111)年度「構建5G智慧交通數位神經中樞(2/2)–系統雛型開發與驗證實作」(以下本計畫)，初步完成5G智慧交通數位神經中樞雛型系統開發，納入交通預測模式庫及公共運輸管理相關知識庫等概念性驗證實作，並結合實作場域之交通即時資訊蒐集，以數位雙生技術提供3D視覺化呈現，進而發展城市智慧移動核心技術與創新應用服務。
本計畫亦就原通訊協定中之現場設備共用訊息、號誌控制器訊息、車輛偵測器訊息、資訊可變標誌訊息、自動車輛辨識訊息等，廣泛蒐集各方意見，進行通訊協定3.0 版修改與新增；同時納入都會區輕軌與緊急車輛運行、車聯網環境下之交通管理中心管理與控制、現場設備間之設備對設備(D2D)、資訊安全等新增需求，以期都市交通控制通訊協定能與時俱進。此外面臨5G通訊環境與多元智慧運輸應用需求挑戰時，亦針對緊急救援車輛智慧號控系統進行驗證實作，在前期計畫完成之緊急救援車輛智慧號控系統規劃與概念性驗測成果基礎下，於本計畫實作示範場域進行包含車輛定位精度、通訊技術與協定、緊急救援車輛即時位置發布等課題之技術驗證實作，並歸納實作經驗提出緊急救援車輛智慧號控系統建置參考手冊。

第一章 緒論 .................................................................................................................. 1
1.1 計畫緣起 ............................................................................................................ 1
1.2 研究目的 ............................................................................................................ 2
1.3 研究範圍與限制 ................................................................................................ 2
1.4 研究流程 ............................................................................................................ 4
1.5 報告章節架構 .................................................................................................... 6
第二章 5G 技術特性與國內外案例探討 .................................................................... 9
2.1 5G 技術特性 ...................................................................................................... 9
2.2 應用5G 技術於國內外智慧交通與交通管理案例 ....................................... 10
2.3 綜合探討 .......................................................................................................... 21
第三章 智慧交通數位神經中樞系統規劃調整 ........................................................ 25
3.1 國內外交通管理系統案例探討 ...................................................................... 25
3.2 系統核心價值 .................................................................................................. 27
3.3 系統規劃歷程 .................................................................................................. 29
3.4 系統架構與功能 .............................................................................................. 33
3.5 分期發展構想及系統發展效益 ...................................................................... 37
3.6 5G 技術在系統之角色探討 ............................................................................ 43
第四章 智慧交通數位神經中樞系統分析模組 開發與實證 .................................. 45
4.1 交通參數預測模組之開發與實證 .................................................................. 45
4.2 施工事件影響分析模組之開發與實證 .......................................................... 83
4.3 道路流量資料分析模組之開發與實證 ........................................................ 152
4.4 市區公車運量預測模組之開發與實證 ........................................................ 168
4.5 市區公車營運績效分析模組之開發與實證 ................................................ 182
第五章 智慧交通數位神經中樞系統之數位雙生雛型開發與實作 ...................... 187
5.1 數位雙生案例探討 ........................................................................................ 187
5.2 數位雙生雛型開發課題與指引 .................................................................... 195
5.3 實作場域背景說明 ........................................................................................ 204
5.4 即時資料介接實作與實證 ............................................................................ 206
5.5 知識庫之歸納與開發 .................................................................................... 219
5.6 雛型開發與實作 ............................................................................................ 228
IV
5.7 各類異常事件管理應用情境說明 ................................................................ 256
第六章 緊急救援車輛智慧號控制系統實證實作 .................................................. 263
6.1 國內外案例探討 ............................................................................................ 263
6.2 緊急救援車輛優先通行分析模組 ................................................................ 297
6.3 緊急救援車輛優先通行資訊播報模組 ........................................................ 300
6.4 緊急救援車輛優先通行實證實作 ................................................................ 306
6.5 緊急車輛優先通行建置參考手冊 ................................................................ 331
第七章 都市交通控制協定檢討 .............................................................................. 349
7.1 檢討原則與執行構想 .................................................................................... 349
7.2 第一年期(110 年)計畫檢討成果................................................................... 352
7.3 第二年期(111 年)檢討課題彙整 ................................................................... 354
7.4 第二年期(111 年)檢討成果 ........................................................................... 360
第八章 輔導實作競賽與計畫成果推廣 .................................................................. 409
8.1 辦理輔導實作競賽 ........................................................................................ 409
8.2 成果推廣活動 ................................................................................................ 421
第九章 結論與建議 .................................................................................................. 427
9.1 結論 ................................................................................................................ 427
9.2 建議 ................................................................................................................ 430
參考文獻 .................................................................................................................... 433