災後工程搶修物料補給排程之研究

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：56

、訪客IP：3.145.9.200

姓名

洪羽佑(Yu-yu Hung) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

災後工程搶修物料補給排程之研究
(Logistical support scheduling for emergency repair work after a major disaster)

相關論文

★ 橋梁檢測人力機具排班最佳化之研究	★ 勤業務專責分工下消防人員每日勤務排班最佳模式之研究
★ 司機員排班作業最佳化模式之研究	★ 科學園區廢水場實驗室檢驗員任務指派最佳化模式之研究
★ 倉儲地坪粉光工程之最佳化模式研究	★ 生下水道工程工作井佈設作業機組指派最佳化之研究
★ 急診室臨時性短期護理人力指派最佳化之探討	★ 專案監造人力調派最佳化模式研究
★ 地質鑽探工程人機作業管理最佳化研究	★ 職業棒球球隊球員組合最佳化之研究
★ 鑽堡於卵礫石層施作機具調派最佳化模式之研究	★ 職業安全衛生查核人員人力指派最佳化研究
★ 救災機具預置最佳化之探討	★ 水電工程出工數最佳化之研究
★ 石門水庫服務台及票站人員排班最佳化之研究	★ 空調附屬設備機組維護保養排程最佳化之研究

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

重大天然災害的發生，例如颱風及地震，其將造成人民生命財產的重大損失，更會摧毀原有的交通以及維生系統，使得災後緊急救援的設備與物資無法於第一時間進入災區。因此如何在最短時間內將受損道路搶通，便是緊急救援最重要的一步。以往曾有學者針對災後搶修問題進行相關研究與探討，然其並未考量搶修工作隊需求物料補給的部分。若搶修工作隊之物料需求無法及時滿足，將造成搶修的延遲，使得整體搶修排程大亂，進而影響整體救災的效率，並造成傷亡的增加。
緣此，本研究利用時空網路流動的技巧，構建一物料補給之排程模式，在總補給成本最小化的目標下，配合緊急搶修工程的進行，以及相關的通行限制，發展一套模式，在有限的時間內求解出最佳補給路線及時程安排。在模式構建上，則以整數流動的方式定式補給車輛與需求物料於時空中的排程，並依據實務上的條件，加以限制各網路中車輛與物料的流動關係。本模式定式為一混合整數多重貨物網路流動問題，屬於NP-hard 問題。本研究於範例測試中，首先以類似921集集大地震規模之災害為例進行測試，為了驗證本模式能應用於實務上更大型之網路問題，故本研究以921集集大地震之路網資料為背景，產生一組大型網路作為測試範例，並發展一套啟發解法以有效率求解大規模問題。最後利用個人電腦，測試模式及求解演算法之績效，經測試與結果分析發現結果甚佳，顯示本研究所構建之物料補給排成模式與求解方法應可為未來道路搶修工程單位之參考。

摘要(英)

Natural disasters, such as earthquakes and typhoons, are inevitable and inflict devastating effects, in terms of human injuries and property damage. These damages can disrupt the traffic and lifeline systems, obstructing the operation of rescue machines, rescue vehicles, ambulances and relief workers. Most of the emergency repair models in the past were formulated neglecting logistical support. In practice, to reduce the risk of repair work and the length of repair time, work teams do not return to their work stations. Rescue machinery, fuel and other resources are supplied to the work teams by support units. If the demand of repair work teams is not supplied in time, the schedule of repair work would be delayed, which will not only affect the rescue efficiency but can also increase human injuries.
Hence, in this research we will employ network flow techniques to construct a logistical support scheduling model. We consider minimizing the total cost for logistical support, as well as the time windows based on the emergency repair schedule and related operating constraints, to develop a model for planning logistical support schedules within a limited time. In the modeling a time-space network for logistical support and each material are constructed. A number of operational constraints between these networks according to real constraints are set. Our model is formulated as a mixed-integer, multiple-commodity network flow problem that is characterized as NP-hard. To efficiently solve realistically large problems occurring in practice, we develop a heuristic. Then, to evaluate the model and the solution algorithm, we perform a case study on personal computers, using real data of the 1999 Chi-chi earthquake in Taiwan. The preliminary results are good, showing that the model could be useful for the logistical support scheduling.

關鍵字(中)

★ 混合整數多重貨物網路流動
★ 物料補給排程
★ 緊急修復排程
★ 時空網路

關鍵字(英)

★ logistical support scheduling
★ emergency repair scheduling
★ time-space networks
★ mixed integer multiple commodity network flow

論文目次

摘要 I
ABSTRACT II
誌謝 III
圖目錄 VI
表目錄 VII
第一章緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2研究目的與範圍 2
1.3研究方法與流程 3
第二章文獻回顧 4
2.1災後工程緊急搶修作業排程 4
2.2緊急物流配送 6
2.3時空網路 8
2.3.1空運方面 8
2.3.2海運方面 10
2.3.3陸運方面 11
2.4文獻評析 11
第三章模式構建 13
3.1現況分析與問題描述 13
3.2模式架構 16
3.2.1基本假設 16
3.2.2時空網路 18
3.2.3路口通行限制 30
3.2.4符號說明 31
3.2.5數學模式 33
3.3模式求解 34
3.4啟發解架構 34
3.5小結 36
第四章範例測試 37
4.1資料分析 37
4.1.1道路路網資料 37
4.1.2運送能量資料 42
4.1.3搶修相關資料 43
4.1.2成本資料 46
4.2模式發展 47
4.2.1問題規模 47
4.2.2模式輸入資料 48
4.3電腦演算環境與設定 49
4.3.1電腦演算環境 49
4.3.2相關程式設定 49
4.3.3模式輸出資料 50
4.4測試結果輸出 50
4.5敏感度分析 51
4.5.1需求量變動之敏感度分析 51
4.5.2車隊規模之敏感度分析 54
4.5.3儲存站區位敏感度分析 58
4.5.4方案分析 60
4.6小結 63
第五章結論與建議 64
5.1結論 64
5.2建議 65
5.3貢獻 65
參考文獻 66
附錄 71
附錄一 CPLEX Callable Library Code 71
附錄二大型路網相關資料 72

參考文獻

乃啟育，「策略聯盟環境下城際客運排程規劃模式之研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所(2005)。
王中允、賀寶福，「災害緊急救難路網重建與設計之研究」，中華民國運輸學會第十八屆論文研討會論文集，新竹(2003)。
王中允、嚴國基(2005)，「災區民眾疏散路網信賴度評估與重建模型之研究」，中華民國運輸學會第二十屆論文研討會論文集。
王在莒，「非都會區公路之震災緊急搶修排程」，博士論文，國立交通大學交通運輸研究所(2004)。
王擴為，「公路搶修決策支援系統中指派模式之研究」，碩士論文，國立交通大學資訊管理研究所(1993)。
交通部，財團法人臺灣營建研究院，「921大地震災後交通設施強化與重建研討會」論文集，台灣台北(1999)。
行政院交通部，財團法人臺灣營建研究院，「大規模災變之公路系統防救災規劃與修復策略研究(1/3)」(2001)。
行政院交通部，財團法人臺灣營建研究院，「大規模災變之公路系統防救災規劃與修復策略研究(二)」(2003)。
吳心琪，「震災後工程搶修作業排程之研究」，碩士論文，國立交通大學交通運輸研究所(1996)。
吳水威、吳宗修，「都市地區地震防災交通系統緊急應變計畫之研究」，行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告，國立交通大學運輸工程與管理學系(2001)。
吳水威、連振盛，「都市地區地震災害交通管制緊急應變之研究」，中華民國運輸學會第十六屆論文研討會論文集，台北，第153-161頁(2001)。
吳鎮鐘，「九二一大地震本處轄線災害及修復情形綜合報告」，交通部公路總局第二區養護工程處，http://www.thbtwo.gov.tw/web/index.html (2007)。
吳權哲，「都會區計程車共乘配對模式暨求解演算法之研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所(2007)。
宋宏剛，「防汛搶險器材調派最佳決策規模之研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所 (2006)。
宋明安，「緊急救災物流輸配送系統模式構建」，碩士論文，國?交通大學交通運輸研究所(2005)。
李志華，「基因演算法於震災路網搶修排程問題之研究」，碩士論文，國立成功大學交通管理研究所(2003)。
林士鈞，「定期貨櫃運輸船舶排程暨船期表建立之研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所(2006)。
林豐正，「九二一大地震災後交通設施災損、搶修及復建」，都市交通季刊，第十四卷，第四期，第1-8頁(1999)。
邱明琦，陳春益,林佐鼎，「海運貨櫃排程模式之研究」，運輸計劃季刊，第三十一卷，第三期，第495-522頁(2002)。
邱裕鈞、賴宇軒(2005)，「不確定環境下多目標救災路徑與交通管制整合模式」，中華民國運輸學會第二十屆論文研討會論文集。
張立偉，「災後工程緊急搶修作業排程之研究」，碩士論文，淡江大學運輸管理學系運輸科學碩士班(2001)。
張家維，「短期道路養護工作隊排程規劃之研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所(2006)。
許添本，「九二一集集大地震之交通衝擊與交通應變系統」，都市交通季刊，第十四卷，第四期，第9-21頁(1999)。
陳妙珍、顏上堯、張珮璇(2000)，「航空公司資產與負債管理模式之建立」，第四屆海峽兩岸會計與管理學術研討會論文集，武漢。
陳春益，邱明琦，「貨櫃航線網路設計模式之研究」，運輸計劃季刊，第三十一卷，第二期，第267-298頁(2002)。
陳郁文，「模糊多目標組合規劃基因演算法應用於提升運輸系統災後應變效率之研究」，博士論文，國立交通大學交通運輸研究所(1999)。
曾志煌，「整合供需面飛航排程暨班次表規劃之研究」，博士論文，國立中央大學土木工程研究所(2000)。
馮正民、林楨家、陳信宇，「震災物流系統之決策模式」，中華民國運輸學會第十六屆論文研討會論文集，台北，第431-440頁(2001)。
楊宗岳，「參與行政院921災後重建推動委員會交通組之後感」，臺灣公路工程，第二十六卷，第十二期，第26-40頁(2000)。
葉昭雄，「921地震公路局轄管公路橋樑損壞情況報告」，臺灣公路工程，第二十六卷，第五期，第2-36頁(1999)。
葉昭雄，「天然災害造成公路交通中斷搶修情形報告」，臺灣公路工程，第二十八卷，第九期，第2-29頁(2002)。
鄭欣蓉、曾國雄，「賑災物資配送系統之多目標最適規劃」，運輸計劃季刊，第三十二卷，第三期，第561-580頁(2003)。
鄧文廣，「九二一集集大地震公路災害搶修及復建計畫簡介」，臺灣公路工程，第二十七卷，第一期，第19-23頁(2000)。
鄧文廣，「九二一集集大地震公路災害與復建」，臺灣公路工程，第二十七卷，第三、四期，第73-88頁(2000)。
錢伯冠，「九二一集集大地震災害谷關工務段災情及搶修報告」，臺灣公路工程，第二十六卷，第六期，第28-35頁(1999)。
顏應明，「路網疏散時間敏感度分析及災後救援路線之研究」，碩士論文，國立交通大學交通運輸工程研究所 (1987)。
Abara, J., "Applying integer linear programming to the fleet assignment problem," Interfaces, Vol. 19, pp. 20-28 (1989).
Arimura, M., Tamura, T. and Saito. K. "Application of genetic algorithms model for road Investment of restoration planning," Proceedings of the Eastern Asia Society for Transportation Studies, Vol. 2, pp. 55-69 (1999).
Barbarosoğlu, G., Őzdamar, L. and Çevik A., "An interactive approach for hierarchical analysis of helicopter logistics in disaster relief operations," European Journal of Operational Research, Vol.140, pp. 118-133 (2002).
Chang, S. E. and Nojima, N., "Measuring post-disaster transportation system performance: the 1995 Kobe earthquake in comparative perspective," Transportation Research Part A , Vol. 35, pp. 475-494 (2001).
Clarke, L. W., Hane, C. A., Johnson, E. L. and Nemhauser, G. L., "Maintenance and crew considerations in fleet assignment," Transportation Science, Vol.30, pp. 249-260 (1996).
Desaulniers, G., Desrosiers, J., Dumas, Y., Solomon, M.M. and Soumis, F., "Daily aircraft routing and scheduling", Management Science, Vol. 43, pp. 841-855 (1997).
Fiedrich, F., Gehbauer, F. and Rickers, U., "Optimized resource allocation for emergency response after earthquake disasters," Safety Science, Vol. 35, pp. 41-57 (2000).
Haghani, A. and Oh, S., "Formulation and solution of a multi- commodity, multi-modal network flow model for disaster relief operations," Transportation research-A, Vol. 30, pp. 231-250 (1996).
Hane, C. A., Barnhart, C., Johnson, E. L., Marsten, R., Nemhauser, G. L. and Sigismondi, G., "The fleet assignment problem: solving a large-scale integer program," Mathematical Programming Study, Vol. 70, pp. 211-232 (1995).
Levin, A., "Scheduling and fleet routing models for transportation systems, " Transportation Science, Vol. 5, pp. 232-255 (1971).
Levin, A., Some fleet routing and scheduling problems for air transportation systems, flight, Transportation Laboratory, Report R68-5, Massachusetts Institute of Technology, MA, (1969).
Sato, T. and Ichii, K., "Optimization of post-earthquake restoration of lifeline networks using genetic algorithms," Japan Society of civil engineers, No.537/I-35, pp.245-256 (1996) (in Japanese).
Simpson, R. W., "A review of scheduling and routing model for airline scheduling," IX AGIFORS Symposium, Broadway, England (1969).
Subramanian, R., Scheff, R. P., Quillinan, J. D., Wiper, D. S. and Marsten, R. E., "Coldstart: fleet assignment at delta air lines," Interface, Vol. 24, pp.104-120 (1994).
Tamura, T. , Sugimoto, H. and Kamimae, T., "Application of genetic algorithms to determining priority of urban road improvement," Japan Society of Civil Engineers, No.482/IV-22, pp. 37-46 (1994) (in Japanese).
Tzeng, G. H. , Cheng, H. J. and Huang, T. D. , "Multi-objective optimal planning for designing relief delivery systems," Transportation Research, Part E, Vol. 43 No. 6, pp. 673-686, (2007).
Yan, S and Chen, C. H., "Coordinated scheduling models for allied airlines," Transportation Research, Part C, Vol 15, No. 4, pp.246-264, (2007).
Yan, S 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 (2007)
Yan, S., Chen, S. C. and Chen, C. H., "Air cargo fleet routing and timetable setting with multiple on-time demands," Transportation Research, Part E, Vol. 42, No. 5, pp. 409-430 (2006a).
Yan, S., Chi, C. J. and Tang, C. H., "Inter-city bus routing and timetable setting under stochastic demands," Transportation Research, Vol. 40A, pp. 572-586 (2006b).
Yan, S., Lai, C. H. and Chen, C. H., "A Short-Term Flight Scheduling Model for International Express Package Delivery," Journal of Air Transport Management, Vol.11, No. 6, pp. 368-374 (2005)
Yan, S., Tung, Y. J., and Tang C. H., “Inter-city Bus Scheduling incorporating Variable Market Share,” IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part A: Systems and Humans, Vol. 37, No. 6, pp. 921-932 (2007)

指導教授

顏上堯(Shang-Yao Yan)

審核日期

2008-7-23

推文