| 姓名 |
劉治晟(LIU, CHIH-CHENG)
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畢業系所 |
土木工程學系在職專班 |
| 論文名稱 |
地工機具調派最佳化之研究
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| 相關論文 | |
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| 摘要(中) |
由於都市內適合開發之土地日益稀少，故以桃園市為例其亦漸有向市郊發展之趨，然由於配合政府前瞻計畫開發之各項建設，而面臨坡地之機率亦相對愈來愈高；本以桃園市中常用於開挖階段完成後其壁體即成為地下室結構體之外牆，其亦較排樁、型鋼樁工法可減少再施築外牆之面積可增加地下室使用之面積；然雖排樁有上述之優點但於坡地因地型關係，採混凝土樁與鋼軌樁型式之擋土型式其除施工快速其施工使用之機具可依基地現況以適宜之機具型式分段施做，故為較符合坡地地形高低之工法。
為驗證本研究最佳化模式之合理性與實用性，本研究採以地工使用施作機具之調派為範例，其基地開挖以前使用鑽掘機具施做排樁工程及震動機具設置型鋼樁已達安全支撐鞏固地盤後再行利用挖土機進行開挖運棄；共使用三種機具進行整數規畫模擬測試，以最佳化模式運算得到最小成本與人工計算之成本比較更低並且更具有效率，乃可即時提供決策者精確之判斷依據。因此本研究可適用於相關機具調派模擬最佳化之派遣。 |
| 摘要(英) |
Due to the scarcity of land suitable for development in the city, Taoyuan City, for example, has gradually developed into the suburbs. However, due to the various constructions developed in accordance with the government′s forward-looking plan, the probability of facing slopes is relatively higher. Originally, after the excavation stage is commonly used in Taoyuan City, the wall becomes the outer wall of the basement structure. Compared with the row pile and steel pile construction method, it can reduce the area of the external wall and increase the area of the basement; Although the row of piles has the above-mentioned advantages, due to the type of land on the slope, the retaining type of concrete piles and steel rail piles is used in addition to the rapid construction. The equipment used in the construction can be constructed in sections according to the current situation of the base. Therefore, it is a construction method that is more in line with the height of the slope terrain.
In order to verify the rationality and practicability of this research model, this research uses the deployment of construction equipment used by geotechnical workers as an example. Before the excavation of the base, the construction of pile-row projects with drilling and boring equipment and the installation of steel piles with vibration equipment have reached safety After supporting and consolidating the site, excavation and disposal can be carried out with an excavator; a total of three types of machines are used for simulation tests to obtain the smallest cost with optimized calculations. The cost is lower and more efficient than manual calculations, and can provide immediate decision-making The basis for accurate judgment. Therefore, this research can be applied to the dispatch of related equipment dispatch simulation optimization. |
| 關鍵字(中) |
★ 鑽掘機
★ 震動機
★ 挖土機
★ 施工機具調派
★ 最佳化模式
★ 整數規劃 |
關鍵字(英) |
★ Drilling machine
★ vibration machine
★ excavator
★ construction equipment deployment
★ optimization model
★ integer programming |
| 論文目次 |
目 錄
摘 要 i
Abstract ii
目 錄 iii
圖目錄 v
表目錄 vii
一、緒 論 1
1-1 研究背景與動機 1
1-2 研究的目的與範圍 2
1-2-1 研究目的 2
1-2-2 研究範圍 3
1-3 研究方法與流程 3
二、文獻回顧 6
2-1 營建工程人機作業與施工機具調派等相關文獻 6
2-2 營建工程人機作業與施工機具調派資源最佳化相關文獻 6
2-3 文獻評述 10
三、模式構建及求解方法 12
3-1 問題描述及現況做法 12
3-1-1 問題描述 12
3-1-2 現況做法 13
3-2 模式建立 16
3-2-1 假設條件、參數及決策變數定義 16
3-2-2 數學模式 19
3-2-3 模式應用 25
3-3 求解方法與步驟 25
3-4 小結 26
四、範例測試 27
4-1 資料分析 27
4-1-1 問題規模 27
4-1-2 決策變數之擬定 28
4-1-3 機具工率、成本基本參數資料之擬定 38
4-2 測試與結果分析 41
4-2-1 電腦演練環境 41
4-2-2 模式輸出結果 42
4-2-3 運算結果與排程情形 43
4-3 人工經驗規劃排程結果 45
4-4 最佳化指派模式與人工經驗指派模式效益分析比較 48
4-5 敏感度分析 49
4-5-1 工期增減變化敏感度分析 49
4-5-2外調機具增加縮短工期變化敏感度分析 50
4-5-3施作數量增減變化之敏感度分析 51
4-5-4公司增加自有機具與工期增減變化之敏感度分析 52
4-5-5綜整全數各項支敏感度分析 53
4-6 小結 55
五、結論與建議 56
5-1 結論 56
5-2 建議 57
參考文獻 58
附錄A 60
附錄B 72
圖目錄
圖1-1研究流程圖 5
圖3-1鑽掘怪手 15
圖 3-2震動怪手 15
圖 3-3挖土怪手 15
圖4-1最佳化程式求解結果畫面 42
圖4-2工期增減對成本變化之敏感度分析 50
圖4-3外調機具增加縮短工期變化對成本變動敏感度分析 51
圖4-4施作數量增減變化之敏感度分析 52
圖4-5增加自有施工機具與成本變動敏感度分析 53
圖4-6範例與成本變動敏感度分析 54
附圖B-1減少4天工期為31天結果畫面 72
附圖B-2原規劃工期35天結果畫面 73
附圖B-3規劃工期為40天結果畫面 73
附圖B-4縮短工期為22天結果畫面 74
附圖B-5縮短工期為23天結果畫面 74
附圖B-6縮短工期為24天結果畫面 75
附圖B-7縮短工期為25天結果畫面 75
附圖B-8縮短工期為26天結果畫面 76
附圖B-9縮短工期為27天結果畫面 76
附圖B-10縮短工期為28天結果畫面 77
附圖B-11縮短工期為29天結果畫面 77
附圖B-12縮短工期為29天結果畫面 78
附圖B-13工期35天外調鑽掘機測試結果畫面 78
附圖B-14工期35天外調震動機測試結果畫面 79
附圖B-15工期35天外調挖土機測試結果畫面 79
附圖B-16工期35天外調鑽掘機、震動機及挖土機測試結果畫面 80
附圖B-17工期33天施作數量增加10%測試結果畫面 80
附圖B-18工期34天施作數量增加10%測試結果畫面 81
附圖B-19工期40天施作數量增加10%測試結果畫面 81
附圖B-20工期32天施作數量減少10%測試結果畫面 82
附圖B-21工期40天施作數量減少10%測試結果畫面 82
附圖B-22工期31天增加自有機具測試結果畫面 83
附圖B-23工期32天增加自有機具測試結果畫面 83
附圖B-24工期33天增加自有機具測試結果畫面 84
附圖B-25工期34天增加自有機具測試結果畫面 84
附圖B-26工期35天增加自有機具測試結果畫面 85
附圖B-27工期36天增加自有機具測試結果畫面 85
附圖B-28工期37天增加自有機具測試結果畫面 86
附圖B-29工期38天增加自有機具測試結果畫面 86
附圖B-30工期39天增加自有機具測試結果畫面 87
附圖B-31工期40天增加自有機具測試結果畫面 87
表目錄
表4-1決策變數Xridk A工區鑽掘怪手指派代碼表 28
表4-2決策變數Xridk B工區鑽掘怪手指派代碼表 29
表4-3決策變數Yrjdk A工區震動怪手調派代碼表 31
表4-4決策變數Yrjdk B工區震動怪手調派代碼表 32
表4-5決策變數Wredk A工區挖土怪手調派代碼表 34
表4-6決策變數Wredk B工區挖土怪手調派代碼表 35
表4-7鑽掘機怪手成本表(Cik) 38
表4-8震動機怪手成本表(Sjk) 38
表4-9挖土機怪手工率表(hek) 39
表4-10鑽掘機怪手工率表(qik) 39
表4-11震動機怪手功率表(gik) 40
表4-12挖土機怪手功率表(Oek) 40
表4-13 A、B工區排樁(tr)與型鋼樁(wr)及土方(ur)數量表 41
表4-14最佳化排程總表 43
表4-15人工經驗排程總表 45
表4-16人工排班與最佳化機具自有與外調成本對照表48
表4-17最佳化模式與人工規劃模式比較表 48 |
| 參考文獻 |
1. 王美子，「全套管基樁鑽掘工程機具指派最佳化模式之研究」，國立中央大學土木工程學系，碩士論文，碩士論文，2017。
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3. 王美子，「全套管基樁鑽掘工程機具指派最佳化模式之研究」，國立中央大學土木工程學系，碩士論文，2017。
4. 范楊茂，「國道搶災機具調派最佳化之研究」，國立中央大學土木工程學系，碩士論文，2011。
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18. Yang, Ji., “Mathematical Modeling of Earthwork Optimization Problems”, Proceedings of the International Conference on Computing in Civil and Building Engineering (ICCCBE 2010), Nottingham, UK, 2010. |
| 指導教授 |
顏上堯
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審核日期 |
2021-7-21 |
| 推文 |
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