B04 倪英瑑Ying-Chuan Ni
(原文轉載自Medium: https://reurl.cc/9rq02a)
圖書館是TU Delft最經典的風景，天氣好的時候很多人會坐在斜坡上的草皮聊天、唸書、野餐、休息
在TU Delft已經唸了一年，趁著現在還記憶猶新，重新回顧一下修課經歷，因為覺得很有收穫，所以想好好記錄起來，未來不管是想在國內或國外唸交通運輸的人也可以參考看看。
TU Delft這個學校裡有8個學院Faculty (CiTG土木工程與地球科學、3mE機械、材料與海洋工程、EWI電機數學資工、LR航太、BK建築、IO工業設計、TNW應用科學、TBM科技政策管理)，每個學院底下有很多系，系裡頭又可能有不同program，我讀的program是MSc Civil Engineering; track: Transport and Planning (CIE-TP) 是由Faculty of Civil Engineering and Geosciences (荷蘭文簡稱CiTG、英文簡稱CEG) 底下的Department of Transport and Planning (T&P) 所負責，是土木工程碩士的其中一個program。
*T&P同樣有與其他學院的系所合開一個program: MSc Transport, Infrastructure, and Logistics (TIL)，基本上是比較跨系所、非工程導向的，有些原先非土木工程背景的人去唸TIL，選課好像比較彈性，但這個program畢業時的學位並不會是土木工程碩士，細節我就不是那麼清楚了。不過TP和TIL的學生會是同一個，兩個program的學生也常常一起修課。
在我之前還有一位學長來唸CIE-TP，來到Delft之前之後都受到他許多的幫助，藉機表達感謝，不知道之後還會不會有學弟妹，寫個文章當傳承好像也不錯。另外，撰寫本文的同時，整個CEG Faculty也相當勤奮地正在更新課程規劃，稍微了解一下之後發現有不算小的改變，之後這個program應該會叫做Traffic and Transport Engineering (TTE)，所以從2022年開始的話，來TU Delft唸這個科系的碩班新生可能就有不一樣的體驗了，不過部分課程應該還是會雷同，所以想要自己來唸並且靠自己感受的話，建議就不要再往下看了。
TU Delft工程相關科系的master program應該都大同小異，表定兩年共120ECTS，一年分成4個quarter。CIE-TP的其中60ECTS是必修課和必選課，剩下的60則包含論文、專題或實習、自由選修。所謂的1 ECTS 約等於臺灣的0.5~1學分吧(真的要以授課時數來算的話)，但真正的課程loading應該是因program和課而異。這個差異一部份是來自於一年four-quarter制的關係，雖然時數短，但非常緊湊，教學內容並不會因為時間短就減少，反倒是被壓縮的感覺。像是一個quarter短短兩個月，如果有期末報告的話，才第一個星期就必須開始跟組員討論了，作業通常也是第一個星期就有，而且常常需要跟組員耗一整個星期，學期一開始就很累，交了一個作業之後下個作業就馬上又開始了，quarter跟quarter之間有時候也就只隔一個周末而已。
這個program的第一年學生要修60ECTS (大約14門) 與Transport相關的課，而許多必修課程彼此之間也是有安排過的，教材之間相互連貫。值得一提的是系的網站上總共列了25個老師，這裡面至少18個我真的有在課程中碰到過，這還不包括Post-doc, researcher和PhD student，每一門課都會由至少兩、三個老師一起負責，這樣平均算下來一個人的負擔其實不多，教學品質能夠顧得比較好，沒有要授課的老師們甚至還能在學期間去休假，由此可見荷蘭人有多麼重視工作和生活間的平衡 (雖然我最近覺得他們實在有點失衡)，這種事在臺灣感覺不太可能發生。
另外還有一點，在TU Delft修課沒有所謂的被當掉這件事，只是最後有沒有拿到這門課罷了，就算failed也不會有紀錄，很多課程的作業和考試是單獨討論的，如果只有考試沒過或是考得不滿意的話，隔一個quarter或甚至隔年的期末還可以再考一次，稱為resit，很多荷蘭人會因為唸不完直接決定之後再去考resit。在網路上註冊了就可以進到那個課程的網頁，很多的課都會被錄下來放在網頁上 (尤其現在Covid-19的關係)，旁聽是絕對可行的。Q1的時候我為了趕報告，有一個星期跳過了兩、三堂課，後來還是可以再回去看影片跟上進度，總而言之時間運用上還滿彈性的。
在CIE-TP program裡，每個人要再從三個specialisation (Public Transport and Railway Systems、Road Traffic Systems、Transport Networks) 中選一個，每個specialisation會有4門總共16ECTS的必修課。我個人選了Road Traffic Systems，接下來就針對這個program裡每一門我有修或旁聽的課介紹一下。
Q1 (2020 Sep – 2020 Oct):
Transport Modelling (6ECTS):
所謂Transport Modelling大概就是運輸規劃的那四 (或五) 個步驟。不過我其中一個很喜歡的部分倒不是課程內容，是第一堂課之前老師叫我們看的一篇文章: Joshua M. Epstein的 Why Model? 講所謂Modelling的目的。大概是因為從前沒有去思考過這種問題吧，就覺得被點醒了些什麼。
在正式進入那幾個步驟前介紹了如何簡化以建構一個transport model，每一個步驟都會介紹好幾個方法以及不同的種類，舉例來說，traffic assignment從uncongested到congested、從deterministic到stochastic，並比較這幾個方法什麼時候適用、有哪些限制，並講到了簡單的public transport assignment。除了這些步驟外，另一部份課程則是transport model在實務上怎麼樣運用，包含取得了實際的交通量資料之後如何對OD matrix再進行迭代校正以及用pivot model approach的觀念來做未來年預測。最後一部分課程則是special topics，簡單介紹了land use modelling和freight transport modelling的架構，從單純的transport model再往上把經濟發展和房地產、遷移的情形考慮進去。
除了已經多到不行的課程內容之外還有個很大的作業，每個星期會有一個時段是拿來練習怎麼操作Omnitrans，有一本專門為了這個課所做的講義介紹怎麼使用這個軟體。另外也給了一個模型檔，基本上就是Delft這個城市的路網，要學生找出現有的問題並在有限制的情況下 (封橋、取消輕軌等等) 提出兩個方案進行改善，並實際用Omnitrans做出來，以工程顧問公司的角度寫成一份類似交通影響評估的報告。
這門課的授課老師是一個很有趣的人，大概也是要退休的年紀了，講話很風趣，會時不時開一些小玩笑，覺得大家在課程中表現得不是很投入的時候也會嘲諷一番。因為他對課程內容非常了解，也知道工程顧問通常是怎麼運用這些方法的 (或許是因為他曾經工作過好一段時間)，聽他講課有種沉浸在transport model的世界的感覺。上課的時候很常用丟出問題的方式進行，這些問題通常是對某個觀念的深入探討或某個步驟的不同方法間的優劣比較，思考的時候會覺得滿有收穫的。
Omnitrans模型裡的Delft
Planning and Operations of Public Transport Systems (6ECTS):
這門課主要可以分成四個大部分，大眾運輸系統治理、大眾運輸路網設計和分析、營運控制策略、最後也有些special topics，由四、五個老師共同負責。其中路網設計的時候除了一些以往提出的最佳化模型之外，也會講到一些圖論的內容，還有路網結構設計如何影響其韌性和效率。營運控制策略則著重在公車路線班距規劃、車隊大小以及可靠度分析、提升可靠度的營運策略等等。還有兩堂課則是軌道運輸的容量分析以及排點。後面則有幾堂比較介紹以及討論性質的課，包括運輸系統選擇 (成本效益分析)、需求反應式運輸系統，最後還有一堂講Covid-19相關研究的課，因為剛好有位老師近期做了相當多跟疫情時的大眾運輸系統有關的主題。
每個大主題結束都會有個作業，也是相當有收穫的部分，每次都花了很多時間才做完。其中一次是以圖論的角度對某個城市的地鐵路網結構進行分析，要大家自己學用Gephi這個軟體。另一個最讓大家頭痛的是軌道容量，很多人做了老半天結果還是全錯，這時候就慶幸自己大學的時候有修過一些軌道運輸學程的課。每一份作業的要求和評分都相當嚴格，如果沒有寫出夠insightful的內容，基本上是不會拿超過8 (滿分10)的。
NS荷蘭國鐵的雙層intercity列車
Transport Engineering and Optimisation (4ECTS):
之前有人跟我說這門課是Q1的一個調劑，我一開始不是很能理解，後來大概懂了。由於另外兩門6學分的課實在是太極端的累，這門課相比之下就輕鬆許多。基本上就是作業研究 (Operations Research, OR)，但也只會涵蓋一部份的內容。如果大學時期就有修過最佳化、OR相關的課就足以應付了，內容像是simplex method、幾個圖論相關的演算法 (Dijkstra和Minimum spanning tree)、運輸問題、車輛路徑問題等等。報告則是自己選定一個有興趣的paper中的model，自己改良之後用Xpress跑出來並寫成一個報告。
Q2 (2020 Nov – 2021 Jan):
依稀記得11月中之後的Delft陽光很少，白天很晚才開始又早早就黑了，就算亮著的時候也都是陰天。總共20ECTS的Q2又是我修課負擔最重的時候，常常覺得一直被作業追著跑。好在還有點學習熱誠，可以靠那種獲得新知的愉悅撐過鬱悶的天氣和課業壓力帶來的消沉。
Empirical Analysis for Transport and Planning (6ECTS):
這門課含蓋了一些交通運輸領域常見的資料分析，從討論資料蒐集方法開始，到data censoring的觀念，用maximum likelihood estimation做critical gap estimation、用parametric及non-parametric Kaplan-Meier approach進行free speed distribution estimation、基礎統計(樣本數決定、假設檢定、ANOVA、Kolmogorov Smirnov test、線性迴歸)、需求曲線預測 (demand projection、data smoothing)、discrete choice modelling、賽局理論、蒙地卡羅、敏感度分析。如果大學的時候統計沒有好好學，可以趁這門課簡單補救一下。要準備期末考的時候回頭一看發現短短兩個月的時間竟然可以教這麼多。
這門課的主軸是四個相當大的作業 (雖然後來考試也很難，但配分比較少)，非常重視怎麼提出研究問題、辨別所需資料、資料蒐集方法、資料分析的流程、結果討論。除了本身的課程內容之外，也是教大家怎麼完整且清楚得寫出一份報告。如果有些項目沒達到要求或細節沒注意到，就很容易被扣分，打分數是前所未有的絲毫不留情面。個人經驗是整個禮拜熬夜做得要死要活，結果老師只給4左右(滿分10)，實在是沮喪到不行。不過適合用來幫自己打下深厚的資料分析和報告撰寫基礎技能，學到不少。
Traffic Flow Modelling and Control Part 1 (6ECTS):
打從一開始這其實是兩門不同的課，因為後來覺得車流理論和交通控制的是密不可分的，於是把它們合併之後再切成兩個quarter (Part 1和Part 2)，由三個老師一起負責，一個人負責車流理論，一個人負責系統及控制理論和高速公路的交控，另一個人負責都市交通號誌控制。
這門課從基本的車流模型變數開始討論，主要內容包括時間平均速率跟空間平均速率的差別、capacity drop為什麼會發生、建構車流模擬的時候該注意什麼、cumulative curve、system and control theory、匝道儀控的邏輯和方法、shock wave theory、SPECIALIST (系上提出的高速公路交通控制動態速限演算法來紓解壅塞)、跟車模型和變換車道模型、單一路口號誌時制設計。
每個星期都有個作業，就跟當週所教的主題有關，有些時候是要用Matlab進行計算作圖或是跑一些模型或模擬，但基本上資料或者是模型都是已經準備好，寫成.m檔了，只要自己改模型參數或者寫幾行計算的式子就好，每次的作業教學檔也都相當完整，主要目的是讓學生依照正確的理解來調整參數以及解釋所觀察到的現象，學生不需要本末倒置得花大半天從頭寫程式。三個老師們花了相當多時間在備課，甚至做了一本500多頁相當詳細的講義，這大概可以說是我整個program裡最喜歡的課。
中堂休息時大家在線上上課的白板上畫畫，這堂課是早上8:45開始的，應該是在教匝道儀控的原理
Advanced Transport Modelling (4ECTS):
如課名，它就是之前Q1修的Transport Modelling的延伸，內容有route choice set generation、dynamic car traffic assignment (route choice)、multimodal travel assignment、traffic flow (network loading) model、intersection models、trip-based和activity-based model的區別、不同種類的public transport assignment，最後講了怎麼做model calibration和validation以及怎麼用敏感度分析和蒙地卡羅模擬處理uncertainties。
覺得有收穫的地方像是瞭解pre-trip、on-trip route choice的分別，在面對交通事故或道路施工的時候應該選擇什麼樣的指派方法。當有route overlap的時候除了巢式羅吉特之外也可以用Path size logit等等。還有重新好好地學了一次cell transmission model、link transmission model。另外像是旅行者面對選擇時考量的不只是當下的那個旅次，包括了access、egress時的選擇，這時候就可以用trip train或者是super network來考量運具、路線選擇。雖然總是知道預測的模型絕對不可能達到百分百準確，但如果好好地運用這些比較advanced的方法，感覺就比較能反映真實趨勢。
作業是一份報告，提出一個需要用到這些advanced model技巧的問題，然後寫出一個完整的架構，從需求分析到路網模擬需要考量到什麼，有哪些假設。不需要真的去執行這個模型，但要清楚地列出為什麼用這樣的方法等等。個人覺得這樣的作業方式還不賴，因為學生不需要真的去做出結果，除去了資料取得的困難和實作的麻煩，反而可以著重在根據所學提出一個合理且夠全面的方法，真的想去做的話就留到論文吧。
Traffic Safety (4ECTS):
這門課主要有兩個授課老師，其中一個老師的專業是交通工程和交通安全，另外一個則是有心理系背景的老師，所以這門課除了一般的交安之外還會從一些心理模型的角度切入探討。內容有road user behavior theories、各種交通安全的研究分析方法 (從觀察到實驗)、Surrogate Measures of Safety (SMoS)、道路設計的原則如何考量到人的行為能力、道路設計審核機制、駕駛或行人為什麼會分心、交通安全研究的歷史發展、道路安全的量化評估方法: Before-After Studies的觀念以及Empirical Bayes Method，最後還有自駕車和自行車的一些交通安全議題。
整體而言，這門課比較是以討論和分享的方式在進行，分享一些近年來歐洲進行的實驗或者是一些新的道路、街區設計觀念，像是Safe System Approach、Dutch Sustainable Safety等等。主要就是強調安全應該是道路系統的一環，而不是附加價值。交通安全的觀念從以前將車禍意外的原因歸咎到人身上，現在則是如何檢討道路設計來迎合人的行為。作業則是自己決定一個交通安全相關題目，並從理念的架構開始，提出一套完整的研究計畫，同樣不需要真的去實作。
老實說剛開始修完這門課也不太知道自己到底有沒有紮實地學了什麼，內容相當豐富但都有點模糊。一直到後來的幾個quarter再接觸到比較多交通相關內容的時候再回想到這些授課內容，才意識到這些交通安全和駕駛心理行為模型的重要性。
以上是個人上半學年修的課，Q1和Q2大概是我認為這個program最燃燒的時候，其實只要撐到了Q3的尾聲，步調就能比較慢一些。至於Q3、Q4的課程就請看下篇。