防波堤工程消波塊製作及運輸排放排程最佳化之研究

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陳卿唐(CHING-TANG CHEN) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系在職專班

論文名稱

防波堤工程消波塊製作及運輸排放排程最佳化之研究
(Optimal Scheduling Model research for manufactures, transport and install the concrete block of Breakwaters engineering)

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摘要(中)

由於公共工程不論規模、類型或性質均已日趨複雜，分工愈來愈專業化，以傳統式之施工方法與管理模式已無法應付自如，因此取而代之的新式施工機具及施工方法已逐漸被引用。為了解決所衍生的複雜管理問題，因此急需要一套科學的方法，以有秩序及合乎邏輯的方法建立適當的數學模型，使管理者對於所擁有人力、機具、材料及資金等資源作最有效地分配與管理，最後在最小成本或最大獲利下，如期、如質的完成整個營建工程。
現實世界裡，有關人機資源調派及排程皆由專案資深工程師依經驗法則做規劃，缺乏以系統化、科學化之數據分析做整體考量，往往是浪費機具與人力資源之主因，其結果必造成工期無法掌握及增加成本。防波堤之消波塊分項工程是屬於一獨特性及重複性之工作，在過去未曾發現有文獻進行消波塊製作及運輸排放人機指派模式與排程之探討。
有鑑於此，本研究利用整數線性規劃技巧，依整體進度所須各型塊之需求量、人機組合施工效率與成本、工期及東北季風等施工條件限制訂定各項限制式，並以最小總成本為目標值發展一最佳化模式，並利用LINGO套裝軟體進行模式求解最小成本、各人機組合之指派模式及型塊製作及運輸排放之最佳排程規劃，以提供決策者作為資源分配、成本管控及排程規劃之依據。

摘要(英)

The both traditional technical method and management model are apparently unable to meet the need of today’s public construction work due to its more complexity and diversity than past. Therefore, many new construction techniques and machinery have been introduced to the public work field, inducing the more complicated problems in management mechanism. Consequently, it urges a scientific management method to build up a mathematic model systematically to provide that the manager can efficiently handle and allocate the construction resources including manpower, material, machinery and finance. Finally, the target of least cost and the best profit for the construction work can be reached with reasonable scheduling and quality request.
In fact, the handling and allocating the construction resources are usually planned by senior site engineers according to their past experiences without any scientific and systematic analysis. As a result, a failed construction project may be anticipated, for example, the sub-work of manufacturing the concrete block for the breakwater work in marine engineering construction in Taiwan. The concrete block work of breakwater is an unique and reduplicated sub-work in construction, there is no any literature review on the management of handling its manufacture and transport in the past.
Therefore, this research is aimed at developing a model for optimal planning of the concrete block handling work in order to provide the manager a method in decision making for resources allocating, budget controlling and schedule monitoring. Adopting the techniques of Integer Linear Programming, this study is firstly considering the constraint of demand for the type and total quantity of concrete block, the combined efficiency of manpower and machines, budget, schedule and monsoon, to develop an Optimal Model for reaching the least cost and best profit. Furthermore, the software LINGO is used to solve the least cost, the optimal assignment planning for manpower and machines, and the optimal schedule planning for manufacturing, transporting and installing of concrete block.

關鍵字(中)

★ 資源分配
★ 防波堤
★ 整數線性規劃
★ 最佳化模式

關鍵字(英)

★ Breakwaters
★ Resources Allocation
★ Optimal Model
★ Integer Linear Programming

論文目次

中文摘要
英文摘要
誌謝
目錄
圖目錄
表目錄
第一章、緒論 1
1.1 研究動機與背景 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究範圍 2
1.4 研究方法 2
1.5 研究流程 3
第二章、文獻回顧 6
2.1 港灣工程構造物型式及工法概述 6
2.1.1 防波堤結構型式 6
2.1.2 碼頭結構型式 13
2.1.3 導流堤結構型式 13
2.1.4 防波堤工法概述 16
2.2 消波塊型式及特性 18
2.2.1 林克塊特性 19
2.2.2 元鼎塊特性 20
2.3 混凝土生產及品質管制流程 20
2.3.1 混凝土之製程管制 21
2.3.2 混凝土之品質管制流程 24
2.4 消波塊製作及排放流程 28
2.4.1 消波塊製作及儲存場地 28
2.4.2 消波塊製作 28
2.4.3 消波塊運輸排放 30
2.5 數學規劃作人員指派及資源最佳化指派相關文獻 34
第三章、模式構建及求解方法 40
3.1 問題描述與實務做法 40
3.1.1 問題描述 40
3.1.2 實務規劃做法與成本說明 40
3.2 模式建立 40
3.2.1 基本假設 40
3.2.2 決策變數及參數符號定義 41
3.2.3 數學模式 42
3.2.4 模式檢討 45
3.3 求解方法與步驟 46
3.4 小結 47
第四章、個案測試及敏感度分析 48
4.1 個案簡介及資料分析 48
4.1.1 個案簡介 48
4.1.2 資料分析 48
4.1.3 個案規模 57
4.2 模式驗證 58
4.2.1 模式輸入資料 58
4.2.2 模式輸出資料 60
4.3 模式測試結果及分析 61
4.3.1 模式測試結果 61
4.3.2 模式效益 72
4.3.3 現況作法結果與分析 72
4.4 敏感度分析 74
4.4.1 RHS-各人機組合每週出工天數限制之敏感度分析 75
4.4.2 目標函數參數-人機組合工率調整敏感度分析 76
4.4.3 目標函數參數-人機組合成本調整敏感度分析 84
4.4.4 決策規模-人機組合數量增減之敏感度分析 91
4.5 小結 93
第五章、結論與建議 94
5.1 結論 94
5.2 建議 95
參考文獻 97
附錄 100

參考文獻

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指導教授

林志棟(Jyh-Dong Lin)

審核日期

2007-7-18

推文