營建剩餘土石方作業最佳決策之研究

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姓名

鄭紋山(Wen-Shan Cheng) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系在職專班

論文名稱

營建剩餘土石方作業最佳決策之研究
(Construction of surplus earthwork operations research on the best decision making)

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摘要(中)

在都市更新之打除工程的決策上，一般由現場管理人員依據工程契約內容視現場狀況安排施工作業，鮮少以科學方式進行系統性分析，檢視打除作業或調派作業之成效，因此，如何有效地提升施工機具的作業效率及降低成本，便成為都市更新打除施作上的重要問題。
本研究以施工廠商施作都市更新拆遷打除剩餘土石方作業工程為例，並以套裝軟體LNGO12作為本研究之研究工具，測試以數學規劃模式進行調派作業及人工調派作業之差異比較，其中並納入多工區作業、多區廢棄物回收場容量、多工區挖土機數量限制、各工區廢棄土石方載運量、施工機具之運移作業、廢棄鋼筋回售成本等條件，作為本研究之設定參數。
本研究發現，以數學規劃模式進行施工機具之調派作業時，能提高施工機具之作業率，進而達到降低成本之目的，顯示最佳化模式在作業率及成本控制上均優於施工現場所倚賴之傳統人工調派模式。同時，最佳化模式之整數規劃架構，亦能於施工環境及條件發生改變時，進行參數設定之修改，同步修正其他參數，使決策者能做出更具效率之調派模式。本研究結果顯示，以最佳化模式進行指派作業確實較人工調派決策具備更低成本、更高效率之結果，本研究模式適用於多類型挖土機打除作業與傾卸式卡車載運之派遣作業，研究結果可供決策者作為往後打除作業之施作考量。

摘要(英)

On the decision of demolition work, it is normally managed by the construction site personnel and followed with the contract specification and the actual situation of construction site. It is unable to analyze and evaluate the efficiency of demolition work and transportation arrangement by systematic procedure on traditional, thus, to raises the rate of operability of construction equipment and lower the cost of the usage has become the crucial problem to the demolition work of urban renewal .
This is a case study of demolition work by the manufacturer in urban renewal project remaining earthwork, the study takes the software Lingo12 as its research instrument , with the consideration of demolition of multi-construction site, capacity of multi-area reclamation plant, quantity limit of excavator in multi-construction sites, and the residue soil carried by the cleaning machinery from the multi-construction sites, transportation arrangement of construction equipment, sales feedback from the discarded metal as its setup parameters in this research.
The study shows that when the transportation arrangement is conducted by the mathematical programming model, the higher the rate of machinery operation, and therefore lower the cost of it, besides, the study also shows that the optimization mode has a better performance in cost control and operating rate than manual assignment in traditional construction sites. Furthermore, the integer planning frame work of optimization model is able to adjust when the parameters changed on account of the variety from the construction sites and correct the other parameters simultaneously when it is changed, therefore offering the more effective option to the decision maker. The study shows the optimization model has a better result in cost saving and achieved the more effective arrangement than manual operation. The study is appropriate to the multi-type excavator demolition work and dump truck carried arrangement, the result is able to be a reference to the decision maker in construction site.

關鍵字(中)

★ 挖土機打除
★ 卡車載運
★ 最佳化
★ 整數規劃

關鍵字(英)

★ removal by excavator
★ carrying and shipping by truck
★ optimization
★ integer programming

論文目次

摘要i
Abstract ii
誌謝 iv
目錄 v
圖目錄 viii
表目錄 ix
一、緒論1
1-1 研究背景與動機 1
1-2 研究的目的與範圍 1
1-2-1 研究目的 1
1-2-2 研究範圍 1
1-3 研究方法與流程 2
1-3-1 研究方法 2
1-3-2 研究流程 3
二、文獻回顧6
2-1 有關文獻法規 6
2-2 有關機具及資源最佳化指派文獻 7
2-3 文獻評述 10
三、模式構建及求解方法 11
3-1 問題描述與現況做法 11
3-1-1 問題描述 11
3-1-2 現況做法 15
-vi3-2 模式構建 16
3-2-1 假設條件及決策變數、參數定義 16
3-2-2 數學模式 20
3-2-3 模式應用 23
3-3 求解方法與步驟 24
3-4 小結 25
四、範例測試 26
4-1 資料分析 26
4-1-1 範例工程介紹 26
4-1-2 決策變數之擬定 27
4-1-3 範例測試基本參數資料之擬定 31
4-2 測試與結果分析 32
4-2-1 電腦演練環境 32
4-2-2 模式輸出結果 33
4 2 3 人工經驗規劃排程結果 42
4-2-4 模式效益 48
4-3 敏感度分析 49
4-3-1 決策規模-施工完成期限的敏感度分析 50
4-3-2 限制式條件-廢棄土石方量增減之敏感度分析 52
4-3-3 限制式條件-各區基地容納施工機具數量變化的敏感度分析 54
4-4 小結 56
五、結論與建議57
5-1 結論 57
5-2 建議 58
參考文獻59
附錄 A：測試範例 LINGO 程式碼 62

參考文獻

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指導教授

顏上堯(Shang-Yao Yan)

審核日期

2019-1-15

推文