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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:伍裕華
研究生(外文):Wu, Yuhwa
論文名稱:整合式公路縱坡度與爬坡車道配置最佳化模式
論文名稱(外文):Integrated Model For Optimal Highway Vertical Alignment and Climbing Lane Allocation
指導教授:李宇欣李宇欣引用關係
指導教授(外文):Lee Yusin
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:土木工程研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1998
畢業學年度:86
語文別:中文
論文頁數:104
中文關鍵詞:公路設計最佳化設計作業研究混合整數規劃縱坡度爬坡車道
外文關鍵詞:highway designoptimal designoperations researchmix integer programmingvertical alignmentclimbing lane
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公路幾何設計中,縱坡度與爬坡車道設置之設計工作,過程繁複且涉
及大量數據運算,需要耗費大量的人力、時間與費用。由於設計工作的複
雜龐大,得到完全符合規範要求之可行方案已屬不易,時常僅能研擬少數
幾個方案,再由其中擇優採行;成本問題就只能憑工程師的經驗作主觀的
判斷。因此,如何有系統地求取以成本為目標的公路縱坡度暨爬坡車道配
置最佳化設計,即是一值得研究的問題。 地形坡度較陡峭的區域,重
車性能常影響公路的交通狀況,此時在公路中設置爬坡車道供爬坡性能較
差的車輛使用,可避免一般車輛因受重車影響而降低車速。公路設計中,
爬坡車道亦為規範所列之設計要素之一。利用爬坡車道的配置,設計者可
採行坡度比較陡峭、貼近原地面的縱坡度設計,以節省工程中挖填土方的
費用。然而如此則需要增設一線爬坡車道,必須為較寬的道路橫斷面付出
較高的道路工程與用地費用。為此,本研究所針對之問題,即在如何利用
一般道路與爬坡車道兩者間成本競爭的關係,謀求符合規範之縱坡度設計
暨爬坡車道配置的整合式最佳化設計。 本研究針對上述問題,利用混
合整數規劃的方法,同時考慮公路縱坡度與爬坡車道配置的設計。研究之
目的在發展一數學模式,在符合規範的情形下,能求得公路之縱坡度設計
,並決定是否在設計路段中設置爬坡車道,如果要設置爬坡車道,則一併
決定爬坡車道的起點與終點。經求解數個測試例,證明本模式可處理公路
縱坡度暨爬坡車道設置之設計問題。
Vertical alignment design is an important phase in the highway
geometric design process. Even with today''s array of
sophisticated computer software, determining the vertical
alignment of a highway remains an art and relies mostly on the
judgement of experienced engineers. The work becomes even more
complicated when climbing lanes come into play. Speed of heavy
vehicles is a major consideration in highway vertical alignment.
Long and/or steep slopes are usually carefully avoided to
maintain the speeds of heavy vehicles at a minimum allowed
level. At locations where this is hard or costly, lower speeds
can be accepted with the deployment of a climbing lane. While
climbing lanes relax the limits on steep slopes, and thus
potentially reduce earth and construction costs, the additional
lane itself consumes land and cost as well. In practice, it is
up to the design engineer to evaluate between the choices, and
determine how the climbing lane should be deployed. Typically
no systematic effort is employed to optimize the design. In
this research, we develop a mixed integer programming model that
determines optimal highway vertical alignment and climbing lane
allocation simultaneously. Application of the model is
demonstrated by several numerical examples. The results are
promising and appear to be on the right track.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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