| 姓名 |
蔡文夏(Wen-hsia Tsai)
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畢業系所 |
土木工程學系在職專班 |
| 論文名稱 |
營建混合物清運調派最佳決策模式之研究
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| 摘要(中) |
摘 要
營建混合物清運作業之載運路線安排、載運車輛調派、整體成本之管控，在傳統上環保公司從業人員多憑藉經驗進行調派，對於營建混合物清運作業每天需處理地點、清運數量皆不同的施工特性，如何有效安排運載順序、並隨處理量多寡適當調派車輛，通常未以科學方法作一系統性的分析、比較與評估，故從業人員之經驗與能力往往決定營運盈虧，利用科學方法提高機具的使用率及降低成本已為現今的重要議題。
本研究係依每日回報清運案件，載運車輛指派為研究範圍，利用線性規劃最佳化模式，求出載運車清運路線安排、車輛資源指派，提供調派決策者調度運籌之參考，以創造最大清運利潤為目標；此外依據各參數之敏感度變化趨勢進行敏感度分析，藉此求得創造最大利潤需要人力機具之最小值，達成人力機具充分運用之目的。求解方法上，本研究將各工地運載時間、運輸成本、作業工時、成本單價等資料，利用EXCEL 軟體建構並輸入LINGO 8.0套裝軟體求解，即可得各載運車清運路線規劃、機具指派情形等結果。為驗證本模式合理性與實用性，以傳統調派原則為範例，進行模擬測試；並以最佳化模式所求得之指派結果與傳統人工經驗調派進行比較，經驗證本研究最佳化模式產生的指派結果，確實較人工經驗調派更有效率且能創造更高之利潤。故本研究可靈活運用於先期排程規劃及車輛機具增減檢討等規劃問題，提供決策者精準規劃與整體成本之控管。
關鍵字：營建混合物、清運路線、機具派遣、最佳化、整數規劃。 |
| 摘要(英) |
Abstract
Traditionally, employees of environmental companies rely on their experiences to arrange transfer routes, assign transfer vehicles, and manage overall costs for the transfer of construction and demolition materials. Because the processing sites for and amount of these materials differ on a daily basis, it is important to effectively arrange transfer sequences and to appropriately assign vehicles depending on the daily amount. These tasks are performed by relevant workers, whose experiences and abilities often determine the profit and loss of companies. However, scientific methods have not been introduced to perform systematic analyses, comparisons, and evaluations for these tasks. Adopting scientific methods to increase equipment usage and reduce costs has become one of the important contemporary issues.
The scope of this study included transfer cases that were reported daily and the assignment of transfer vehicles. The linear programming optimal model was adopted to identify the optimal transfer routes and assignment of vehicle resources. The results could serve as the basis of decision making, the goal of which is to create the highest transfer profits. In addition, to make the most of workforce and equipment, a sensitivity analysis was conducted on the variation trend of parameter sensitivity to identify the minimum demands for workforce and equipment enough to create the highest profits. Moreover, this study entered the transfer time, transfer costs, and unit costs at various construction sites into Excel and LINGO 8.0 package software to find the solutions to transfer routes and equipment assignment. A simulation test using traditional principles was performed. The results of this test were then compared to those of the proposed optimal model to verify the rationality and practicability of this study. The comparison demonstrated that the assignment results generated by the proposed optimal model were more efficient than manual assignment and could create higher profits. Therefore, the proposed model can be flexibly utilized to solve problems of pre-schedule programming and reviews of vehicle and equipment numbers, and the results can assist decision-makers in precise programming and cost control.
Keywords: construction and demolition material, transfer route, equipment assignment, optimization, integer programming |
| 關鍵字(中) |
★ 營建混合物 |
關鍵字(英) |
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| 論文目次 |
目 錄
頁次
摘要................................................... i
Abstract............................................... ii
致謝.................................................... iii
目錄.................................................... iv
圖目錄.................................................. vi
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......................................4
1.2.1 研究目的........................................ 4
1.2.2 研究範圍........................................ 4
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........................................ 5
二、文獻回顧............................................. 8
2.1 有關土石方分類及處理相關法規文獻........................8
2.2 有關機具及資源最佳化指派文獻........................... 9
2.3 文獻評述........................................... 11
三、模式構建及求解方法...................... ................13
3.1 問題描述與現況做法...................................13
3.1.1 問題描述........................ ................13
3.1.2 現況做法 ........................................14
3.2 模式構建........................................... 14
3.2.1 假設條件及決策變數、參數定義........ ................14
3.2.2 數學模式........................................ 18
3.2.3 模式應用........................................ 22
3.3 求解方法與步驟...................................... 23
3.4 小結.............................. ................24
四、範例測試............................................. 25
4.1 資料分析.......................................... 25
4.1.1 問題規模及預期目標............................... 25
4.1.2 單價成本分析.................................... 27
4.1.3 決策變數之擬定................................... 27
4.1.4 範例測試基本參數資料之擬定......................... 30
4.2 測試與結果分析...................... ................34
4.2.1 電腦演練環境..................................... 34
4.2.2 模式輸出結果..................................... 34
4.2.3 結果分析 ........................................40
4.2.4 現況作法結果與比較分析.............................41
4.2.5 模式效益........................................ 42
4.3 敏感度分析..........................................44
4.3.1 清運單價變化之最大利潤敏感性分析.....................45
4.3.2 運輸成本變化之最大利潤敏感性分析.....................46
4.3.3 作業時間變化之最大利潤敏感性分析.................... 48
4.3.4 載運車輛數量變化之最大利潤敏感性分析................. 53
4.4 小結.............................. ................58
五、結論與建議............................................ 60
5.1 結論.............................................. 60
5.2 建議.............................................. 61
參考文獻 ................................................63
附錄1：測試範例LINGO程式碼 ................................66
附錄2：測試範例輸出指派結果(各載運車當日運載順序與路徑表)......... 70
附錄3：傳統人工指派結果(各載運車當日運載順序與路徑表)............ 74
附錄4：傳統人工指派成本計算表................................ 78
圖目錄
頁次
圖1.1營建混合物名詞定義.................................... 1
圖1.2 營建混合物處理階段圖.................................. 2
圖1.3 營建混合物申報作業流程圖.............................. 3
圖1.4 研究流程........................................... 7
圖4.1 模式設定畫面........................................ 35
圖4.2 模式執行結果畫面(一)................................. 35
圖4.3 模式執行結果畫面(二) ................................ 36
圖4.4 清運數量統計比較分析圖................................ 40
圖4.5 載運車當日運載數量統計分析圖........................... 41
圖4.6 傳統人工指派清運數量統計比較分析圖(1)................... 43
圖4.7傳統人工指派清運數量統計比較分析圖(2).................... 43
圖4.8 清運單價變化敏感性分析圖.............................. 46
圖4.9 運輸成本變化敏感性分析圖.............................. 47
圖4.10 營建工地作業時間變化敏感性分析圖...................... 49
圖4.11 處理場作業時間變化敏感性分析圖 ........................50
圖4.12 載運車作業時間變化敏感性分析圖........................ 52
圖4.13 作業時間變化敏感綜合分析圖 ........................52
圖4.14 自有車輛數量變化敏感性分析圖.......................... 54
圖4.15 外調車輛數量變化敏感性分析圖.......................... 55
圖4.16 自有車輛與外調車輛數量增減變化敏感性分析圖.............. 56
圖4.17 載運車最佳派遣輛數量增減變化敏感性分析圖 ................58
表目錄
頁次
表2.1 土石方各式分類方法比較說明表........................... 8
表3.1 固定營運成本彙整表................................... 15
表3.2 運輸成本明細表...................................... 15
表3.3 定運輸成本明細表.................................... 15
表4.1 決策變數 代碼之定義表............................... 28
表4.2 決策變數 代碼之定義表............................... 29
表4.3 決策變數 代碼之定義表............................... 30
表4.4 決策變數 代碼之定義表............................... 30
表4.5 運輸距離、時間彙整表................................ 31
表4.6 各營建工地當日申報清運量彙整表........................ 31
表4.7 各營建工地當日最低清運量彙整表......................... 31
表4.8 各營建工地營建混合物清運單價明細表...................... 32
表4.9 載運車論趟計酬單價明細表.............................. 32
表4.10 第一趟由集中區至營建工地運輸成本明細表................. 32
表4.11 各營建工地至處理場單趟運輸成本明細表................... 32
表4.12 營建工地場內機具每趟次作業時間彙整表................... 33
表4.13 第一趟由集中場至營建工地運輸時間彙整表................. 33
表4.14 各營建工地至處理場單趟運輸成本明細表.................. 33
表4.15 決策變數 輸出結果................................. 37
表4.16 決策變數 輸出結果................................. 38
表4.17 決策變數 輸出結果.................................. 39
表4.18 決策變數 輸出結果.................................. 39
表4.19 指派效益檢討表.................................... 44
表4.20 營建混合物清運單價變化明細表........................ 45
表4.21 營建混合物清運單價變化敏感性分析檢討表.................. 46
表4.22 運輸成本單價變化明細表.............................. 47
表4.23 運輸成本單價變化敏感性分析檢討表...................... 47
表4.24 營建工地作業時間變化明細表........................... 48
表4.25 營建工地作業時間變化敏感性分析檢討表................... 49
表4.26 處理場作業時間變化明細表............................. 49
表4.27 處理場作業時間變化敏感性分析檢討表..................... 50
表4.28 載運車作業時間變化明細表............................. 51
表4.29 載運車作業時間變化敏感性分析檢討表..................... 51
表4.30 自有載運車數量增減變化明細表.......................... 53
表4.31 自有載運車數量增減變化敏感性分析檢討表.................. 54
表4.32 外調載運車數量增減變化明細表.......................... 54
表4.33 外調載運車數量增減變化敏感性分析檢討表.................. 56
表4.34 自有與外調載運車數量增減變化敏感性綜合檢討表............. 57
表4.35 載運車最佳派遣數量增減變化明細表...................... 57
表4.36 載運車最佳派遣數量增減變化敏感性分析檢討表.............. 58
附表1 測試範例輸出指派-第k1載運車載運順序與路徑表 ............ 70
附表2 測試範例輸出指派-第k2載運車載運順序與路徑表 ............. 70
附表3 測試範例輸出指派-第k3載運車載運順序與路徑表............. 71
附表4 測試範例輸出指派-第k4載運車載運順序與路徑表 ............ 71
附表5 測試範例輸出指派-第k5載運車載運順序與路徑表............. 72
附表6 測試範例輸出指派-第k6載運車載運順序與路徑表 ............ 72
附表7 測試範例輸出指派-第k7載運車載運順序與路徑表............. 73
附表8 測試範例輸出指派-第k8載運車載運順序與路徑表 ............ 73
附表9 傳統人工指派-第k1載運車載運順序與路徑表.............. 74
附表10 傳統人工指派-第k2載運車載運順序與路徑表................ 74
附表11 傳統人工指派-第k3載運車載運順序與路徑表 ................75
附表12 傳統人工指派-第k4載運車載運順序與路徑表................ 75
附表13 傳統人工指派-第k5載運車載運順序與路徑表 ................76
附表14 傳統人工指派-第k6載運車載運順序與路徑表 ................76
附表15 傳統人工指派-第k7載運車載運順序與路徑表 ................77
附表16 傳統人工指派-第k8載運車載運順序與路徑表................ 77
附表17 傳統人工指派成本計算表.............................. 78 |
| 參考文獻 |
參考文獻
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| 指導教授 |
顏上堯
|
審核日期 |
2013-6-24 |
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