預測營建剩餘土石方流向異常行為之研究

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陳家暐(Chia-Wei Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木系營建管理碩士在職專班

論文名稱

預測營建剩餘土石方流向異常行為之研究

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摘要(中)

自2018年至2021年，台灣的建設項目每年平均產生超過3600萬立方公尺的營建剩餘土石方。這可能導致非法棄置案件激增，對環境衛生和公共安全構成嚴重威脅。本研究旨在探索電子聯單系統是否能夠有效預測營建剩餘土石方流向的異常行為。此外，本研究調查了電子聯單作為一種新的管理模式是否能夠提高管理效率，減輕營建剩餘土石方管理上的人力負擔。資料收集對象為新北市2022年的所有電子聯單，共超過35萬筆資料。專家建議從全部14個變數中選取7個作為輸入，包括建照號碼、聯合號碼、數量、行駛時間和異常狀態、出場地點和進場地點。研究採用了5種最受歡迎的分類器進行預測，包括多層感知器（MLP）、支持向量機（SVM）、隨機森林（RF）、自組織映射（SOM）和樹狀自組織映射（TS-SOM），並採用5等分交叉驗證來得出結果並進行比較和分析。研究結果得出，RF具有最佳預測效果達99.84％，建議從以下三個方面改進實踐：(1)提供更詳細的行程時間異常警示，(2)在電子聯單系統中增加更多輸入變數，以及(3)建立使用者反饋機制。

摘要(英)

From the year 2018 to 2021, the construction projects in Taiwan have generated an annual average of over 36 million cubic meters of construction residual soil. This could lead to a surge in illegal cases of disposal and pose a severe threat to environmental hygiene and public safety. This research aims to explore whether the electronic joint consignment note system can effectively predict abnormal patterns in the flow of construction residual soil. Additionally, it investigates whether the use of the electronic joint consignment note as a new management model can enhance efficiency in management and reduce the manpower burden on construction residual soil management. The data collection targeted at the entire electronic joint consignment notes in the New Taipei City for the year of 2022, resulting in over 350,000 datasets. The experts suggested 7 variables as inputs out of the entire 14 variables, including Construction Registration Number, Joint Consignment Note Number, Quantity, Travel Time, and Abnormal Status, Exit Site, and Entry Site. Adopting 5 most popular classifiers for prediction including Multilayer Perceptron (MLP), Support Vector Machine (SVM), Random Forest (RF), Self-Organizing Map (SOM), and Tree-Structured Self-Organizing Map (TS-SOM), the study utilizes 5-fold cross validation to yield the results and performs comparison and analysis. The findings conclude that RF has the best prediction at 99.84%, suggesting practitioners with improvements of (1) more detailed travel time abnormal warning, (2) more input variables for the electronic joint consignment note system, and (3) user feedback mechanism.

關鍵字(中)

★ 營建剩餘土石方
★ 預測
★ 分類
★ 電子聯單系統
★ 土石方管理

關鍵字(英)

★ construction residual soil
★ prediction
★ classification
★ electronic joint consignment note system
★ residual soil management

論文目次

摘要 i
ABSTRACT ii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 vii
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 研究方法與流程 3
第二章文獻回顧 5
2-1 營建剩餘土石方定義 5
2-1-1 營建剩餘土石方處理方案 5
2-1-2 各縣市政府自治條例及管理要點 6
2-2 國內營建剩餘土石方管理概況 8
2-2-1 營建剩餘土石方產出處理流程 8
2-2-2 營建剩餘土石方產出現況 8
2-2-3 營建剩餘土石方處理場所設置現況 9
2-3 國內營建剩餘土石方流向管理機制 11
2-3-1 營建剩餘土石方流向證明文件簽認制度 11
2-3-2 網路二階段流向申報勾稽系統 12
2-4 營建剩餘土石方流向管理電子化 16
2-4-1 內政部營建署建置營建剩餘土石方前端電子聯單公版APP 16
2-4-2 新北市(前臺北縣)營建剩餘物資訊管理系統 17
第三章新北市營建剩餘土石方管理及資料蒐集 20
3-1 新北市營建剩餘土石方管理說明(紙本聯單) 20
3-1-1 營建剩餘土石方之妥善處理 20
3-1-2 新北市營建剩餘土石方相關規定 21
3-1-3 新北市營建工程之分類 21
3-1-4 新北市建築工程剩餘土石方申報流程 22
3-1-5 建築工程剩餘土石方違規樣態 29
3-1-6 新北市建築工程剩餘土石方流向抽查 30
3-2 新北市建築工程剩餘土石方申報流程(電子聯單) 32
3-2-1 新北市建築工程剩餘土石方處理計畫電子化 32
3-2-2 電子聯單之型式及印製 33
3-2-3 電子聯單使用流程 35
3-2-4 電子聯單之申報土石方處理完成 39
3-2-5 電子聯單系統之流向管制應用 39
3-2-6 異常行為之說明 42
3-3 電子聯單與紙本聯單管理方式對照 43
3-4 資料蒐集與處理 45
3-4-1 資料來源 45
3-4-2 資料欄位 45
3-4-3 資料處理與分析 46
第四章模型建構 49
4-1 機械學習之分類演算法 49
4-1-1 多層感知器(Multilayer Perceptron,MLP) 49
4-1-2 支持向量機(Support Vector Machine, SVM) 49
4-1-3 隨機森林(Random Forest , RF) 50
4-1-4 自組織映射圖(Self-Organizing Map, SOM) 50
4-1-5 樹狀自組織映射圖(Tree-Structured Self-Organizing Map,TS-SOM) 51
4-2 建構模型流程 52
4-2-1 K等分交叉驗證法(K-fold)52
4-2-2 模型建構 52
4-3 模型預測結果 53
4-4 預測結果討論 53
第五章結論與建議 55
5-1 結論 55
5-2 貢獻 55
5-3 建議 56
參考文獻 57

參考文獻

1.石朝理，「營建工程土石方資源回收再利用之研究」，私立東海大學，碩士論文，民國92年。
2.何坤憲，「營建剩餘土石方及混合物處理與再利用法制化之研究」，國立中央大學，碩士論文，民國93年。
3.吳明火，「營建剩餘土石方處理問題之探討－以新竹市為例」，私立中華大學，碩士論文，民國93年。
4.蔡逸懷，「臺灣地區營建剩餘物管理之研究-以臺北縣營建剩餘物管理自治條例為例」，國立中央大學，碩士論文，民國95年。
5.杜明星，「營建剩餘土資場申請設置審查、應有設施申報查核、營運管理及土石方再利用之研究－以桃園縣為例」，國立中央大學，碩士論文，民國96年。
6.林柏碩，「RFID預埋於營建廢棄物流向追蹤之技術可行性研究」，國立中央大學，碩士論文，民國96年。
7.羅文彥，「營建剩餘土石方物流監控及管理系統之建置」，國立中央大學，碩士論文，民國97年。
8.張廖年鴻，「臺北市營建剩餘資源流向追蹤及自律管理之研究」-國立中央大學，碩士論文，民國97年。
9.王益翔，「都會區營建工程產出及收容處理場所收容營建泥漿之探討-以台北縣為例」，國立中央大學，碩士論文，民國99年。
10.姜宜庭，「應用遠端監控於營建餘土流向管控成效之研究」，國立中央大學，碩士論文，民國101年。
11.王永祥，「建立以QR_Code為基礎之憑證防偽與驗證系統」，私立朝陽科技大學，碩士論文，民國103年。
12.林巧盈，「探討K等分交叉驗證法對於分類氣錯選率之研究」，國立成功大學，碩士論文，民國103年。
13.陳怡婷，「基於人工魚群演算法之SVM參數最佳化於滾珠軸承的故障診斷」，國立臺北科技大學，碩士論文，民國107年。
14.蔡向柏，「應用分類演算法於預測機台健康狀況-以馬達為例」，私立逢甲大學，碩士論文，民國111年。
15.江婕綺，「應用深層學習以多層感知器網路模型預測直腸癌經同步放化療後3年之存活」，私立高雄醫學大學，碩士論文-江婕綺111
研究報告
16.內政部營建署，110年度「營建工程剩餘土石方資源回收處理與資訊交流及總量管制計畫」期末報告，民國110年。
17.內政部營建署，111年度營建剩餘土石方管理及土方交換利用講習會，民國111年。
網頁資料
18.內政部營建署網站：https://www.cpami.gov.tw
19.行政院環境保護署網站：https://www.epa.gov.tw/
20.營建剩餘土石方資訊服務中心：https://www.soilmove.tw/
21.全國法規資料庫：https://law.moj.gov.tw/
22.新北市政府工務局網站：https://www.publicwork.ntpc.gov.tw/
23.新北市政府土資場報送資訊系統網站：https://www.spoil.ntpc.gov.tw/SGRSSRIS/

指導教授

陳介豪(Jieh-Haur Chen)

審核日期

2023-7-24

推文