生命週期導向橋梁改善策略最佳化評選模式之研究

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姓名

吳明哲(Mi-Jer Wu) 查詢紙本館藏

畢業系所

營建管理研究所

論文名稱

生命週期導向橋梁改善策略最佳化評選模式之研究

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摘要(中)

台灣的橋梁管理已開始導入生命週期的觀念，以降低成本與延長橋梁的使用年限，使得橋梁維護格外地受到重視，目前橋梁維護管理單位常會遇到的問題是當橋梁進行檢測後，針對檢測的結果難以決定應對該橋採取何種改善策略，此時會有多種選擇出現，可考量維修、置換或重建，或者是維持現況繼續執行日常維護作業，目前尚無一評定的標準使得橋梁維護管理單位難以決定該採取何種選擇，有鑑於此故有必要建立一套評選模式以幫助橋梁管理單位做此方面決策之參考。
本研究擬建立一套橋梁改善策略最佳化評選模式，以橋梁整體生命週期的觀點來衡量每座橋梁當下該採取何種改善策略（日常維護、維修、置換、重建）。本模式主要是透過計算橋梁各改善策略間生命週期成本之差異，以評選每座橋梁的最佳改善策略。另外考量在預算不足的情形下，以達整體效益最大為目標，對橋梁與改善策略間作排列組合並以橋梁綜合評估指標作優選，重新選擇每座橋梁的最佳改善策略，以利後續橋梁維護管理單位分析決策、編列預算與申請經費參考用。

摘要(英)

The bridge management of Taiwan has already attend to the concept of the bridge life cycle, in order to lower costs and extend the service life of the bridge .That make the bridge maintenance gradually paid attention . The bridge administrative department have be confront with the problem is that what kinds of the bridge improvement strategy（maintenance、repair、replacement、rebuild）should be selected after visional measuring the bridge .That don’t have united criterion at present. This research is to establish optimization model that help the bridge administrative department make decision in the bridge improvement strategy.
This research set up a bridge maintenance optimization model is base on the concept of the bridge life cycle. This model is compare with the different of the bridge life cycle costs to evaluate the best bridge maintenance strategy. Furthermore by the best of total benefits , the budget is not enough to evaluate the bridge ,，to reselect the best bridge maintenance strategy and bridges.

關鍵字(中)

★ 橋梁生命週期成本評估
★ 橋梁改善策略最佳化評選模式
★ 橋梁綜合評估指標

關鍵字(英)

★ The bridge maintenance optimization model
★ bridge life cycle cost analysis

論文目次

摘要...................................................................................................................................III
Abstract .............................................................................................................................IV
目錄.................................................................................................................................... V
圖目錄.............................................................................................................................. VII
表目錄.............................................................................................................................VIII
第一章緒論........................................................................................................................ 1
1.1 研究背景與動機................................................................................................... 1
1.2 研究目的................................................................................................................ 1
1.3 研究範圍................................................................................................................ 2
1.4 研究方法及流程.................................................................................................... 2
第二章文獻回顧................................................................................................................ 5
2.1 國外橋梁改善策略評選之相關研究.................................................................... 5
2.1.1 PONTIS ....................................................................................................... 5
2.1.2 INCBEN 於橋梁維護效益評估................................................................. 6
2.1.3 BRIME ...................................................................................................... 10
2.2 國內橋梁改善策略評選之相關研究.................................................................. 13
2.2.1 台灣橋梁管理系統（整合性決策模組） .............................................. 13
2.3 橋梁生命週期成本評估方法之介紹.................................................................. 15
2.3.1 生命週期成本評估法概述....................................................................... 15
2.3.2 國外橋梁生命週期成本評估法相關研究與應用................................... 16
2.3.3 國內橋梁生命週期成本評估法相關研究與應用................................... 18
2.4 小結...................................................................................................................... 27
第三章單一橋梁改善策略最佳化評選模式之建立.................................................... 29
3.1 橋梁改善策略最佳化評選架構......................................................................... 29
3.2 橋梁改善策略生命週期成本評估..................................................................... 31
3.2.1 基本理念與假設....................................................................................... 31
3.2.2 橋梁改善策略生命週期評估方法架構說明........................................... 31
3.2.3 風險成本的計算...................................................................................... 34
3.2.4 分析參數設定........................................................................................... 41
3.2.5 計算流程................................................................................................... 42
第四章群體橋梁改善策略最佳化評選模式之建立.................................................... 44
4.1 前言..................................................................................................................... 44
4.2 橋梁綜合評估與優選排序指標說明.................................................................. 45
4.2.1 結構功能指標.......................................................................................... 45
4.2.2 服務功能指標.......................................................................................... 46
4.2.3 易損性指標.............................................................................................. 49
4.2.4 特殊加級.................................................................................................. 53
4.3 橋梁綜合評估與優選排序指標AHP-分析層級程序法權重分析.................... 56
4.3.1 分析層級程序法之理論基礎.................................................................. 56
4.3.2 專家問卷評定因子權重之釐定.............................................................. 56
第五章實際案例演練與分析.......................................................................................... 58
5.1 單一橋梁最佳改善策略實際案例演練.............................................................. 58
5.1.1 橋梁基本資料與參數設定....................................................................... 58
5.1.2 選取橋梁母體群....................................................................................... 60
5.1.3 橋梁構件狀況Ici 值分析......................................................................... 60
5.1.4 構件線性迴歸與年限區間預測............................................................... 61
5.1.5 構件劣化趨勢預測................................................................................... 61
5.1.6 構件生命週期成本計算........................................................................... 62
5.1.7 整橋生命週期成本計算........................................................................... 65
5.2 敏感度分析.......................................................................................................... 67
第六章結論與建議.......................................................................................................... 69
6.1 結論...................................................................................................................... 69
6.2 建議...................................................................................................................... 69
參考文獻............................................................................................................................ 71

參考文獻

(1) 黃榮堯等，”橋梁生命週期成本評估方法與結構使用年限之建立”，交通部，2004。
(2) 黃榮堯等，”橋梁生命週期成本評估方法應用手冊”，交通部，2004。
(3) 連夷佐，”橋梁維護管理生命週期成本評估模式之研究”，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，2003。
(4) 國立中央大學土木工程學系橋梁工程研究中心，”橋梁重要程度等級之建立” 委託研究報告，國立中央大學土木工程學系，2003。
(5) 賴鈺蒨，”系統性橋梁維修評選之研究”，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，2001。
(6) 徐耀賜，”公路橋梁之養護與維修(一)”，民國85年5月，大學圖書供應社出版。
(7) 吳澤成，「都市公共建設計畫評估模式之研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所，中壢(1998)。
(8) REHABCON Manual Annex A，REHABCON IPS-2000-00063，2004，www.cbi.se/rehabcon
(9) BRIME (Bridge Management in Europe),EU-project ,Deliverable D7 , 2001.3 www.trl.co.uk/brime/deliver.htm
(10) BRIME (Bridge Management in Europe),EU-project ,Deliverable D12 , 2001.2 www.trl.co.uk/brime/deliver.htm
(11) BRIME (Bridge Management in Europe),EU-project ,Deliverable D14 , 2001.3 www.trl.co.uk/brime/deliver.htm
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(13) Thomas, S.Eshenaur and J.Kulicki , “Methodologies for evaluating the importance of highway bridges”,1998.
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(15) Hill, M.,”A Goal Achievement Matrix for Evaluating Alternative Plans,”Journal of The American Institute of Planners,Vol.34,No.1,pp.19-38(1968).
(16) Holmes,J.C.,”An Ordinal Method of Evaluation,”Urban Studies,Vol.9,No.1,pp.1-7(1981).

指導教授

黃榮堯(Rong-Yau Huang)

審核日期

2005-7-21

推文