供需面大型擾動下災後公路搶修排程模式暨求解演算法之研究; A Scheduling Model and Solution Algorithms for Highway Emergency Repairs under Large-Scale Supply-Demand Perturbations

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Title:	供需面大型擾動下災後公路搶修排程模式暨求解演算法之研究;A Scheduling Model and Solution Algorithms for Highway Emergency Repairs under Large-Scale Supply-Demand Perturbations
Authors:	顏上堯
Contributors:	土木工程學系
Keywords:	災後搶修工程;供需面大型擾動;時空網路;螞蟻族群演算法;遺傳演算法;emergency repair;large-scale supply-demand perturbation;time-space network;antcolony system algorithm;genetic algorithm;經濟學
Date:	2008-07-01
Issue Date:	2010-12-28 14:28:34 (UTC+8)
Publisher:	行政院國家科學委員會
Abstract:	在日常生活中，天然災害常發生並造成生命與財產的重大損失，如地震、颱風、水災、火山爆發、土石流等。以地震災害為例，其往往對災區造成相當大的破壞，不僅足以摧毀原有的交通與維生管線系統，且易對於災後之救援機具、救援車輛、救護車與運送物資車輛的運作造成嚴重的阻礙，進而影響救災效率與造成傷亡的增加。1999 年的921 集集大地震，其所造成的災害和政府之救援效率等問題，凸顯出大型災害緊急應變作業之重要性。以往工程單位的實務搶修上，一般是由決策者依經驗進行規劃，但憑經驗的指派方式卻缺乏系統最佳化分析，故決策雖可行，但並非最佳及最有效率之決策。近來Yan and Shih（2006）曾針對搶修工作隊排程發展一最佳化模式，以有系統性且有效率的解決災後搶修工作隊指派問題。然而，實際上災害發生後，常會發生二次災害、三次災害等不確定因素，其將造成災點搶修延誤或產生新的災點等大規模擾動事件，其將擾亂原先的工作隊搶修排程，進而影響後續搶救資源指派的績效。除了上述需求面的大型擾動問題之外，供給面之大型擾動問題亦會擾亂原先的工作隊搶修排程，如非災區之縣市、中央政府以及軍方亦可能會陸續增派支援工作隊到災區進行搶修，以加速災區的復原工作。緣此，本研究擬針對供需面大型擾動下災後公路搶修排程問題與求解演算法，進行探討，並分為兩年期之研究。第一年期擬利用時空網路流動技巧，構建供需面大型擾動下災後公路搶修排程模式，並擬以C 程式語言並配合CPLEX 數學規劃軟體，初步發展一啟髮式演算法求解模式，以改善求解效率。第二年期則擬針對此一搶修排程擾動問題，探討其特性，並參考螞蟻族群演算法之搜尋觀念，並加入遺傳演算法、門檻值接受法、模擬退火法以及大洪水法等演算特色，發展一有效率之混合式全域搜尋演算法。為評估此演算法之求解績效，本研究除了擬以類似921 集集大地震相同規模之災害為例，做一較接近實際狀況之範例研究外，並擬設計一網路產生器，以亂數的方式隨機地產生大量且不同規模的隨機網路，測試分析本研究所發展之演算法的求解績效，進而提出結論與建議。研究期間：9608 ~ 9707
Relation:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
Appears in Collections:	[Department of Civil Engineering] Research Project

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