HDM-4於台灣地區柔性路面養護工程應用之研究

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林沂賢(Yi-Hsien Lin) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

HDM-4於台灣地區柔性路面養護工程應用之研究
(The Research of Applying HDM-4 in Flexible Pavement Engineering in Taiwan)

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摘要(中)

台灣地區自民國七十年代開始著手發展路面管理系統(Pavement Management System , PMS)，藉由系統化有效之管理使道路相關決策與養護工作能夠有效發展與執行，此外亦引進新式檢測儀器與設備以應付龐大路網資料收集所需。近年來政府相關公共建設預算縮減，如何運用有效資源，使道路養護決策更有效益，則為路面管理活動亟需面臨之問題。
世界銀行發展之公路發展與管理工具(Highway Development and Management Tool , 簡稱HDM-4)結合了道路技術與經濟評估之功能，提供廣泛之模組應用於道路生命週期之計畫、規劃、準備與操作階段，考量道路養護改善費用、使用者成本與社會環境影響之完整生命週期費用。並可供使用者依據當地氣候環境等因素進行相關參數之調整，使其模式能適用於更廣泛之地區。最後提供使用者從事道路之決策分析(Strategy analysis)、規劃分析(Programme analysis)與專案分析(Project analysis)等三種應用。
本研究即利用世界銀行發展之HDM-4工具，收集彙整與分析台灣地區車輛特性與成本相關資料，建立台灣地區應用於HDM-4模式之車輛相關資料。此外亦根據台灣地區目前養護現況與相關道路養護作業手冊，選定台灣地區適用之養護工法與標準，以提供於養護工程之用。其後以桃園地區省縣道路網為例，配合智慧型自動檢測車之檢測資料，實際進行規劃分析與決策分析。並以國內目前路面管理系統為例，探討HDM-4與國內路面管理系統結合所面臨之問題，最後提出HDM-4於台灣地區未來應用與發展方向。

摘要(英)

The Pavement Management System, PMS, had been started developing since year 80’ in Taiwan area. With the systematic and efficient management, the decision of the policy and road maintenances can be efficiently developed and executed. Besides, new inspection instrument and equipment have been used for collecting and analysis enormous information of the road network. Recently, the Government had reduced the budget of the public works, it is more important to excise the limited resources to increase the efficiency of the road maintenance policies.
Highway Development and Management Tool -- HDM-4, that was developed by the World Bank, combines technical and economic appraisals of road projects. It can not only offer the extensive models to apply many different functions of the life-cycle of the road, such as the planning, programming, preparation, operations and fee of the road improvement, the road user cost and effect of the society environment, but also provide the functions for the parameters adjustment of the local environment, which makes the models can be easily applied to many different countries. This tool can provide three applications for Strategy analysis, Program analysis and project analysis for user.
This research employed the HDM-4 to collect and analysis the properties of the vehicles and the relation of the cost in the Taiwan area to establish HMD-4 models of the relevance vehicle data in the Taiwan area. Moreover, according to the current situation and operation instruction of the road maintenance in Taiwan, choice the best work methods and standards which can be applied for Taiwan to support the maintenance engineering. After all, I selected the Tao-Yuan area road network to proceed the program analysis and strategy analysis practically. And for example have the road management in Taiwan, to evaluate the problems for the combination HDM-4 and domestic road management system and provide the future application and developing direction for the HDM-4 in Taiwan.

關鍵字(中)

★ 路面管理系統
★ 公路發展與管理工具(HDM-4)
★ 世界銀行

關鍵字(英)

★ Highway Development and Management Tool (HDM-4)
★ Pavement Management System
★ World Bank

論文目次

目錄
目錄 I
圖目錄 V
表目錄 VII
第一章緒論 I
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究範圍 2
1.3 研究目的與內容 3
1.4 研究流程 5
第二章文獻回顧 6
2.1 路面管理系統概論 6
2.1.1 路面管理與路面管理系統 6
2.1.2 路面管理系統層級 9
2.2世界銀行發展之HDM-4概論 12
2.2.1 HDM-4發展沿革 12
2.2.2 HDM-Ⅲ與HDM-4之差異 14
2.2.3 HDM-4於道路管理扮演之角色與應用 17
2.2.4 HDM-Ⅲ與HDM-4於國內研究與應用之情形 19
2.2.5 HDM-4於國外之應用實例 21
2.3 公路經濟分析與方法 23
2.3.1 公路經濟分析與計畫方案經濟評估 23
2.3.2 公路經濟分析之費用組成 24
2.3.3 公路經濟分析方法與HDM-4經濟評估分析方式 27
2.4 柔性路面破損類型與養護方式 30
2.4.1 路面破損形式與原因 30
2.4.2 台灣地區柔性路面破損養護方式與養護策略 34
第三章 HDM-4柔性路面分析架構與模式 37
3.1 HDM-4分析架構與模式 37
3.1.1 交通特性 38
3.1.2 道路劣化模式 39
3.1.3 道路使用者影響模式 42
3.1.4 道路工作影響模式 44
3.1.5 社會以及環境影響模式 46
3.1.6 經濟分析 46
3.2 HDM-4 分析所需資料 47
3.2.1 路網資料 48
3.2.2 車隊資料 49
3.2.3 交通資料 51
3.2.4 道路工作標準 51
3.3 HDM-4資料敏感性 54
3.3.1 敏感性等級 54
3.3.2 道路使用者模式資料敏感性等級 55
3.3.3 道路劣化與工作效益資料敏感性等級 55
3.4 本研究應用資料來源 57
3.4.1應用研究路網與相關檢測資料 57
3.4.2車輛相關成本與利用資料 59
3.4.3養護標準與工法 59
第四章車輛分析資料收集與養護標準之建立 61
4.1 HDM-4車輛分析資料建立與探討 61
4.1.1 車輛分析資料需求 61
4.1.2 台灣地區代表性車輛選定 62
4.1.3 代表性車輛基本定義與特性 64
4.1.4 代表性車輛成本相關資料收集與分析 72
4.1.5 行車成本資料收集之探討 74
4.2 柔性路面養護方式與標準之選定 76
4.2.1 國內目前養護策略實施現況 76
4.2.2 柔性路面表面破損養護方式與標準之選定 78
4.2.3 平坦度與車轍養護方式與標準 82
4.2.4 養護方式之成本 86
4.2.5 養護方式與標準選用之探討 87
第五章 HDM-4於柔性路面養護管理之應用 89
5.1氣候環境區與HDM-4柔性路面劣化調整係數之選定 89
5.1.1 研究氣候環境區之選定 89
5.1.2 柔性路面劣化模式調整係數 91
5.2 研究路段選定與分析 96
5.2.1 研究路段之選定 96
5.2.2 研究路段交通量與交通組成 98
5.2.3 各路段路面狀況與其他資料 99
5.3 實例分析與探討-規劃分析 101
5.3.1 規劃分析功能與流程 101
5.3.2 最佳化分析 103
5.3.3 工作規劃結果分析與探討 104
5.4 實例分析與探討-決策分析 108
5.4.1 決策分析功能與流程 108
5.4.2 決策分析結果分析與探討 109
5.5 HDM-4結合國內路面管理系統之探討 113
5.5.1 交通部公路總局路面維護管理系統 114
5.5.2 HDM-4結合公路總局路面養護管理地理資訊系統之探討 115
5.6 HDM-4於台灣地區未來應用與發展 117
5.6.1 HDM-4模式於台灣地區驗證所面臨之問題 117
5.6.2 HDM-4於台灣地區目前適用情形 118
5.6.3 HDM-4於台灣地區未來應用與發展 121
第六章結論與建議 123
6.1 結論 123
6.2 建議 124

參考文獻

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交通部國道新建工程局，http://www.taneeb.gov.tw

指導教授

林志棟(Jyh-Dong Lin)

審核日期

2002-7-3

推文