博碩士論文 107352029 詳細資訊




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姓名 徐世軒(Shih-Hsuan Hsu)  查詢紙本館藏   畢業系所 土木工程學系在職專班
論文名稱 災害孤島道路搶修機具指派最佳化之研究
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摘要(中) 交通部公路總局(以下簡稱公路總局)轄管易形成孤島地區之省道,分屬不同工程處轄區、不同存糧天數;就近部署搶修道路機具,其型號不同,工率及成本皆不相同等條件及限制,難以運用人工排序求出最低成本。為預擬災後孤島同步發生,並綜合上述限制條件,由公路總局局本部直接調度搶修機具,研究運用科學的方法,以得到最低成本。
本研究運用最佳化理論進行評估分析,考量災修道路面臨諸多限制條件,建構出整數規劃模式,使用LINGO軟體求得最佳解,再以Microsoft Excel試算表編輯指派成果。最後,本研究以公路總局搶修孤島省道作為範例測試,其結果與人工指派相比,確實本研究模式能節省成本且較更有效率,進行敏感度分析,各參數增減與成本之變化情形,可供指揮官派遣搶修機具決策參考。
摘要(英) The provincial highways that are prone to islands areas under the jurisdiction of the Directorate General of Highways, Ministry of Transportation and Communications (hereinafter referred to as “DGH”) separately belong to the jurisdiction of different construction offices for different days of grain storage; it is difficult to find out the lowest cost by manual sorting as the different model numbers, working rates and costs for road repair machinery deployed nearby. In order to prepare in advance the synchronous occurrence of the islands area caused by the disaster and to integrate the above restricted conditions, DGH directly dispatched the repair machinery to study the application of the scientific method for the lowest cost.
In this study, the optimization theory was used for evaluation and analysis; in consideration of many constraints faced by post-disaster road repair, the integer programming model was constructed for the optimal solution by using LINGO software, and the assignment results were then edited by Microsoft Excel. Finally, this study took road repair at provincial highway in islands area as a test sample, and compared the results with manual assignment, showing that this study model can save cost and be more efficient to carry out the sensitivity analysis for the changes of each parameter and the cost; it can be used as a reference for the commander’s decision to dispatch the emergency repair machinery.
關鍵字(中) ★ 孤島
★ 災害搶修
★ 土方開挖
★ 機具派遣
★ 最小成本
★ 整數規劃
★ 最佳化
★ LINGO
關鍵字(英) ★ Islands area
★ post-disaster emergency repair
★ earthwork excavation
★ machinery dispatch
★ the lowest cost
★ integer programming
★ optimization
★ LINGO
論文目次 目    錄
摘   要 I
ABSTRACT II
目    錄 III
圖目錄 VII
表目錄 VIII
一、 緒論 1
1-1 研究背景與動機 1
1-2 研究目的與範圍 3
1-2-1 研究目的 3
1-2-2 研究範圍 3
1-3 研究方法與流程 4
1-3-1 研究方法 4
1-3-2 研究流程 4
二、 文獻回顧 6
2-1 公路災害道路搶修相關文獻著作 6
2-2 土石方工程機具指派最佳化相關文獻著作 6
2-3 文獻評述 7
三、 模式建構及求解方法 9
3-1 問題描述與現況做法 9
3-1-1 問題描述 9
3-1-2 現況做法 10
3-2 模式建立 13
3-2-1 既有資訊、假設條件、參數及決策變數定義 13
3-2-2 數學模式及模式說明 17
3-3 求解方法與步驟 19
3-3-1 求解方法 19
3-3-2 求解步驟 19
3-4 小結 20
四、 範例測試 21
4-1 資料分析 21
4-1-1 決策變數之擬定 21
4-1-2 範例測試基本參數資料之擬定 22
4-2 測試與結果分析 26
4-2-1 電腦演練環境 26
4-2-2 模式輸出結果 27
4-2-3 運算輸出與排程結果 28
4-3 人工經驗指派結果 29
4-4 本研究模式與人工經驗指派作業效益分析比較 31
4-5 敏感度分析 33
4-5-1 增減各災區坍方量(aj)對成本變化之敏感度分析 33
4-5-2 增減各災區存糧期限(天)對成本變化之敏感度分析 34
4-5-3 增減置換PC200型挖土機( i )對成本變化之敏感度分析 35
4-5-4 增減挖土機跨區成本加成係數對成本變化之敏感度分析 37
4-5-5 增減各災區容量(qj)對成本變化之敏感度分析 38
4-6 小結 39
五、 結論與建議 41
5-1 結論 41
5-2 建議 41
參考文獻 43
附錄一 測試範例LINGO 17.0程式碼 45
參考文獻 參考文獻
[1]交通部公路總局,網址 https://www.thb.gov.tw/。
[2]宋育範,「鋼構廠房電焊作業指派最佳化模式之研究」,碩士論文,國立中央大學,2018年。
[3]陳茂南等,「莫拉克風災搶救與復建實錄」,交通部公路總局出版品,2010年。
[4]陳品堅,「多處山區災害道路坍方搶修工程最佳化」,碩士論文,國立中央大學,2013年。
[5]陳進發,「臺灣公路防災概論」,交通部公路總局出版品,2017年。
[6]顏上堯、施佑林、呂理卿,「營建人機指派最佳化模式之研究」,技術學刊,第23卷,第2期,第137~148頁,2008年。
[7]顏上堯、謝國彬,「多處地下管線作業工班指派最佳化研究」,中國土木水利工程學刊,審稿已接受,2020年。
[8]顏上堯、簡德和、陳俊穎,「開發區域內土方工程最佳調派決策模式之研究」,台灣公共工程學刊,第18卷,第1期,第1~14頁,2006年。
[9]顏上堯,顧梓承,陳佳宏,「土石方工程調派最佳化模式之研究」,技術學刊,第18卷,第4期,第503~508頁,2003年。
[10]Patterson, J. H., “A Comparision of Exact Approaches Solving the Multiple Constrained Resource Project Scheduling Problem,” Management Science , Vol. 30 , No. 7 , pp. 854-867 , July 1984.
[11]Yan, S.Y. and Shih, Y.L., “A Time-Space Network Model for Work Team Scheduling after a Major Disaster,” Journal of the Chinese Institute of Engineers , Vol. 30 , No. 1 , pp.63-75 , January 2007.
[12]Yan, S.Y. and Shih, Y.L., “Optimal scheduling of emergency roadway repair and subsequent relief distribution,” Computers and Operations Research , Vol. 36 , No. 6 , pp. 2049-2065 , Jun 2009.
指導教授 顏上堯(Shang-Yao Yan) 審核日期 2020-7-7
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