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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張季倫
研究生(外文):Kazuya Chi-Lun Chang
論文名稱:公路客運行車監控之研訂及駕駛與車輛資料庫管理系統之研發─數位式行車紀錄器之應用
論文名稱(外文):Design of Highway Bus Monitoring Indexes and Development of Driver and Vehicle Database Management System — Application of Digital Vehicle Recorders
指導教授:藍武王藍武王引用關係
指導教授(外文):Lawrence W. Lan
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:交通運輸研究所
學門:運輸服務學門
學類:運輸管理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:97
中文關鍵詞:數位式行車紀錄器資料庫管理系統公路客運異常監控
外文關鍵詞:digital vehicle recorderdatabase management systemhighway bus transportabnormality monitoring
相關次數:
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自數位式行車紀錄器發明以來,已能對行車過程中之駕駛行為作詳細紀錄,並以圖表方式將資訊輸出,惟輸出資訊大多停留在大量報表及數據階段,本研究為使數位式行車紀錄器在駕駛行為管理層面上發揮功用,訂定出燃油消耗類─異常轉速指標、車速不穩指標、衝度異常指標;機件磨損類─冷車啟動指標、煞車異常指標、異常轉速指標;行車安全類─違規超速指標、急加減速指標,車速不穩指標;行車舒適類─前後俯仰指標、車速不穩指標等四大類十一項指標,以實車模擬方式蒐集決定門檻值所需之行車資料,利用模糊德非法的概念,以資料之幾何平均數代表共識值,作為指標門檻值。
本研究在SQL-Server 2000平台上,根據資料庫正規化方法,針對數位式行車紀錄器之原始資料進行第一、第二及第三正規化,利用關聯模型(Entry-Relationship Model)建立各資料表之關聯,設計使用者介面,將本研究所訂定之指標及門檻值之演算方法,轉換為Delphi程式語言,與SQL-Server 2000整合成為一套駕駛與車輛資料庫管理系統,系統包含駕駛基本資料管理模組、異常駕駛監控模組、車輛基本資料管理模組及異常車輛監控模組,各模組間建立關聯,可彼此交叉查詢,亦能針對某一特定指標進行排序,以分析造成異常之主因,並可調閱每位駕駛及每部車之歷史紀錄,以秒為單位進行微觀分析。
最後利用本研究開發之駕駛與車輛管理資料庫系統,對A公司37部裝置數位式行車紀錄器之車輛進行實例分析,取樣時間自2001年11月16日起至2002年4月30日止,經過輔助回歸法檢定指標間相關性後發現,異常轉速指標、車速不穩指標、急加減速指標及違規超速指標等,具顯著之獨立性,接著以統計檢定之方式,分析異常駕駛行為的發生與操作習慣、路段及時間之關係,結果發現異常駕駛行為的發生,並不完全取決於駕駛人的操作習慣,當路況不佳時,對同一位駕駛人,發生異常駕駛行為的機率會相對提高,因此在進行異常監控時,須考慮路況變數造成之影響,才能有效管理駕駛行為。
Not only can the digital vehicle recorders make detailed records on the en route driving behaviors, but they can also present the detail data in charts and tables. Due to lack of practical monitoring indexes and database management system, however, most current digital recorders have presented the outputs in piles of statistical data, which are still of little practical value to a manager.
In order to bring the digital vehicle recorders into the practical ground on monitoring and managing the driver’s behaviors, this research attempts to design eleven monitoring indexes which can be divided into four categories: (1) fuel consuming category─abnormal engine rotation, unstable speed gradient, severe jerk; (2) mechanic abrading category─cold engine start, abnormal brakes, abnormal engine rotation; (3) safety category─over speeding, severe acceleration/deceleration, unstable speed gradient; and (4) comfort category─severe jerk, unstable speed gradient. With the fuzzy Delphi method, the index threshold values are determined by the geometric means of the field tests from real bus simulation.
On the platform of SQL-Server 2000 with Delphi language, this research employs normalization techniques to transform the raw data of digital recorders into a database. An entry-relationship model is then used to establish the linking among all of the normalized data, monitoring indexes, and threshold values. This database management system contains driver’s basic profile management module, abnormal driver monitoring module, vehicle basic profile management module, and abnormal vehicle monitoring module. Each module is linked with each other so that the users can do the cross query, sort any specific index to analyze the main causes of abnormality, and review the historic records of each driver and vehicle on a per second basis.
To validate this driver and vehicle database management system, we choose a bus company for the case study. The en route detail data are automatically collected out of 37 digital recorder equipped buses from 16 November 2001 to 30 April 2002. Auxiliary regression collinearity tests have shown that abnormal engine rotation, unstable speed gradient, severe jerk, and over speeding are statistically independent; while the other seven indexes are highly correlated with these four indexes. Statistical hypothesis tests also conclude that abnormal driver’s behaviors are significantly influenced by drivers as well as traffic conditions. For the same driver, the frequency of abnormality tends to increase significantly in a congested traffic.
目錄
目錄 ---------------------------------------------- i
圖目錄------------------------------------------ iii
表目錄-------------------------------------------- v
第一章 緒論
1.1 研究背景與動機----------------------------- 1
1.2 研究目的----------------------------------- 1
1.3 研究範圍----------------------------------- 2
1.4 研究方法----------------------------------- 2
1.5 研究流程----------------------------------- 3
第二章 文獻回顧
2.1 監控指標----------------------------------- 6
2.1.1燃油消耗類指標----------------------------- 6
2.1.2機件磨損類指標----------------------------- 6
2.1.3行車安全類指標----------------------------- 7
2.1.4行車舒適類指標----------------------------- 7
2.2 門檻值訂定--------------------------------- 7
2.3 資料庫管理系統-----------------------------8
2.4 小結--------------------------------------- 9
第三章 指標設計與門檻訂定
3.1 駕駛行為之定義----------------------------10
3.2 指標設計與門檻訂定------------------------10
3.2.1燃油消耗類--------------------------------11
3.2.2機件磨損類--------------------------------19
3.2.3行車安全類--------------------------------23
3.2.4行車舒適類--------------------------------27
第四章 駕駛及車輛管理資料庫之建構
4.1 資料庫簡介與定義--------------------------29
4.2 駕駛及車輛管理資料庫之建構構想------------32
4.3 駕駛及車輛管理資料庫與行車紀錄器之傳輸原理37
4.4 資料擷取方法----------------------------- 43
4.5 資料庫建構方法--------------------------- 45
第五章 異常行為分析軟體之設計
5.1 異常行為分析軟體設計之構想--------------- 55
5.2 駕駛資料管理----------------------------- 55
5.2.1駕駛基本資料查詢模組--------------------- 55
5.2.2異常駕駛監控模組------------------------- 56
5.3 車輛資料管理----------------------------- 71
5.3.1車輛基本資料查詢模組--------------------- 71
5.3.2異常車輛監控模組------------------------- 72
5.4 交叉查詢與排序功能方法之設計------------- 73
5.5 權限管理之設計--------------------------- 74
5.6 設計成果--------------------------------- 75
第六章 實證分析與統計檢定
6.1 異常行為顯著性檢定----------------------- 88
6.2 駕駛不同對異常行為影響之顯著性檢定------- 89
6.3 路況不同對異常行為影響之顯著性檢定------- 89
6.4 異常行為對車輛影響之顯著性檢定----------- 90
第七章 結論與建議
7.1 結論------------------------------------- 92
7.2 建議------------------------------------- 94
參考文獻----------------------------------------- 96
圖目錄
圖1-1研究流程圖---------------------------------- 5
圖3-1衝度感受小之資料分佈圖--------------------- 17
圖3-2衝度感受中等之資料分佈圖------------------- 17
圖3-3衝度感受大之資料分佈圖--------------------- 18
圖4-1ANSI-SPARC三層式資料庫架構圖--------------- 31
圖4-2 駕駛與車輛管理資料庫系統架構圖------------ 36
圖4-3 數位式行車紀錄器感測接頭示意圖------------ 38
圖4-4 感測器接線示意圖-------------------------- 39
圖4-5 訊息紀錄傳輸方法示意圖-------------------- 41
圖4-6 原始資料結構示意圖------------------------ 42
圖4-7 原始檔案示意圖---------------------------- 42
圖4-8 資料庫組成示意圖-------------------------- 46
圖4-9 資料表關聯關係示意圖---------------------- 49
圖4-10 駕駛與車輛管理資料庫系統資料表關聯關係圖- 53
圖4-11 駕駛與車輛管理資料庫系統之ER示意圖------ 53
圖5-1駕駛查詢模組------------------------------- 75
圖5-2輸入姓名----------------------------------- 76
圖5-3搜尋完成----------------------------------- 76
圖5-4異常行為資料連結--------------------------- 77
圖5-5車輛查詢模組------------------------------- 78
圖5-6輸入車號----------------------------------- 79
圖5-7搜尋完成----------------------------------- 79
圖5-8異常狀況資料連結--------------------------- 80
圖5-9異常駕駛監控模組--------------------------- 81
圖5-10點選日期---------------------------------- 81
圖5-11查詢結果---------------------------------- 82
圖5-12細部資料查詢------------------------------ 82
圖5-13對引擎異常比例排序結果-------------------- 83
圖5-14針對駕駛U之異常轉速歷史紀錄查詢結果------ 83
圖5-15異常車輛監控模組-------------------------- 84
圖5-16點選日期---------------------------------- 85
圖5-17查詢結果---------------------------------- 85
圖5-18細部資料查詢------------------------------ 86
圖5-19對急加減速比例排序結果-------------------- 86
圖5-20造成A01車輛急加減速異常之駕駛紀錄-------- 86
圖5-21 A駕駛之急加減速異常行為歷史紀錄---------- 86
圖7-1速率坡度-速率關係圖------------------------ 93
表目錄
表3-1異常轉速門檻值表(一般路段)--------------- 12
表3-2異常轉速門檻值表(上坡路段)--------------- 13
表3-3速率坡度門檻值表--------------------------- 15
表3-4異常衝度門檻值表--------------------------- 18
表3-5冷車啟動門檻值對照表----------------------- 20
表4-1 數位式行車紀錄器接頭定義表---------------- 38
表4-2 駕駛基本資料表(分析前)------------------ 46
表4-3 駕駛基本資料表(分析後)------------------ 47
表4-4 車輛引擎異常轉速資料表(原始)------------ 47
表4-5車輛引擎異常轉速資料表(第一正規化後)----- 48
表4-6車輛引擎異常轉速資料表(第二正規化後)----- 49
表4-7車輛引擎異常轉速資料表(第三正規化後)----- 50
一、中文部分:
1. 林家弘,輪胎磨耗不均與接地壓力關係之研究,台灣大學機械工程研究所碩士論文,民國87年6月。
2. 吳偉碩,台南環線高快速公路肇事特性分析與安全改善之研究,交通大學交通運輸研究所碩士論文,民國89年6月。
3. 胡俊生,煞車鼓內部溫度和熱應力分析及性能改善,逢甲大學機械工程研究所碩士論文,民國85年6月。
4. 周玉如,混合車流中汽車防撞策略之研究---以視覺模擬為例,台灣大學土木工程研究所碩士論文,民國89年6月。
5. 廖景元,高速公路巡邏力對行車安全之影響研究,交通大學管理科學研究所碩士論文,民國69年6月。
6. 黃聖源,駕駛行為因素對市區幹道系統服務水準影響分析之初探,台大土木工程研究所碩士論文,民國77年6月。
7. 劉正華,駕駛行為之風險評估研究,東海大學統計學系碩士論文,民國85年6月。
8. 劉怡焜,全身振動的測量評估及對職業危害之探討--以客運車為例,中國醫藥學院環境醫學研究所碩士論文,民國80年6月。
9. 劉英標,汽車駕駛人行車控制指示系統之模式構建研究,成功大學交通管理研究所博士論文,民國84年1月。
10. 陳敦基,高速公路最適行車速率限制之研究,台灣大學土木工程研究所 碩士論文,民國74年6月。
11. 楊志銘,以CPLD為基礎的輔助車輛變換車道控制器,清華大學動力機械工程研究所碩士論文,民國89年6月。
12. 張淑貞,資料庫中階層式關聯規則之研究,台灣科技大學資訊管理研究所碩士論文,民國89年6月。
13. 張家騏,戰機系統維修資料統計分析模組研究,國防大學兵器系統工程研究所碩士論文,民國89年6月。
14. 蕭重威,車輛行車型態駕駛模擬,清華大學動力機械研究所碩士論文,民國83年6月。
15. 彭新勝,車輛底盤懸吊與傳動軸整體構件最佳化之振動分析,中央大學機械工程研究所碩士論文,民國88年6月。
二、英文部分:
1. Barth, E. A., 1981, Evaluation of Gastell: A Device to Modify Driving Habits, Report No: EPA-AA-TEB-81-13. Ann Arbor, Michigan, USA.
2. Codd, E. F. 1970, “A relational model of data for large shared data banks, " communications of the ACM, Vol. 13, No. 6.
3. Chen, P. P. S., 1976, "The entity-relationship model toward a unifield view of data, " ACM Transaction on Database Systems, Vol. 1, No. 1, pp. 166-192.
4. Decicco, J. and M. Ross, 1996, “Recent advances in automotive technology and the cost-effectiveness of fuel economy improvement, ” Transportation Research Part D, Vol. 1, No. 2, pp. 79-96.
5. Evans, L., 1979, ”Driver behavior effects on fuel consumption in urban driving, ” Human Factors, Vo1. 21, No. 4, pp. 389-398.
6. Ericsson, E., 2001, ”Independent driving pattern factors and their influence on fuel-use and exhaust emission factors, ” Transportation Research Part D, Vol. 6, pp. 325-345.
7. Hooker, J. N., 1988, ”Optimal driving for single-vehicle fuel economy, ”Transportation Research Part A, Vol. 22, No. 3, pp. 183-201.
8. Kuhler, M. and D. Karstens, 1978, “Improved driving cycle for testing automotive exhaust emissions, ” SAE Technical Paper Series 780650.
9. Lai, K. K., F. K. N. Leung, B. Tao and S. Y. Wang, 2000, ”Practices of preventive maintenance and replacement for engines: A case study, ”European Journal of Operation Research, Vol. 124, pp. 294-306.
10. Vasiliev, L. L., V. S. Burak, A. G. Kulakov, D. A. Mishikinis, and P. B. Bohan, 1999, ”Heat storage device for pre-heating internal combustion engines at start-up, ”International Journal Thermodynamic Science, Vol. 38, pp. 98-104.
11. van der Voort, M., M. S. Dougherty, and M. van Maarseveen, 2001, “A prototype fuel-efficiency support tool, ” Transportation Research Part C, Vol. 9, pp. 279-296.
12. Waters, M. H. L. and I. B. Laker, 1980, Research on Fuel Conservation for Cars, Report No. 921, Transportation Research Laboratory, Crowthorne, England.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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