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研究生:王在莒
研究生(外文):Tsai-Chu Wang
論文名稱:非都會區公路之震災緊急搶修排程
論文名稱(外文):The Seismic Emergency Rehabilitation Scheduling for Rural Highways
指導教授:馮正民馮正民引用關係
指導教授(外文):Cheng-Min Feng
學位類別:博士
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:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:132
中文關鍵詞:震災緊急搶修排程系統架構非都會區公路責任區不分區時間調整係數
外文關鍵詞:seismic emergency rehabilitation schedulingsystem frameworkrural highwaysduty zonenon-duty zonetime adjustment parameters
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過去,多數的文獻研究以防救災工作為主,研究重點集中在市區及都會區之醫療、防火及警力派遣工作,而在非都會區之公路緊急搶修工作較少涉獵。惟地震災害對非都會區之運輸系統造成廣泛且嚴重之損壞,由於過去搶修目標的不適宜及搶修工作受限於搶修責任區的限制,所以緊急搶修效果不彰。地震災害發生之緊急搶修工作,不僅直接影響災區民眾的財產及生命,亦影響後續搶修及復建工作,應予以重視。
本研究首先定義「公路緊急搶修」,分析緊急搶修與搶修間之差異,及非都會區公路之緊急搶修特性。接著以集集地震為例,探討緊急搶修作業所面臨之課題。隨後針對前述課題,以系統之觀點研提一個未來可運作之系統架構及以數學規劃構建震災緊急搶修排程模式。該緊急搶修排程模式之目標為追求搶救最多之受困人員及搶修最多的道路里程,而搶修之工作將受限於時間、搶修方式及現場清運能量。
本研究對公路總局及所屬曾參與九二一震災公路緊急搶修單位之人員進行問卷,藉以辨別工程人員對緊急搶修目標認知偏好與九二一災後檢討事項是否相同,並據以輔證本緊急搶修模式。另外,本研究對影響緊急搶修因素做不同的組合,推算及建議一組可因應不同情境之簡易緊急搶修時間調整參數,以縮短分析時間,讓緊急搶修的時間能更充裕。
本研究先以簡例進行演算,以傳統一般重大災害公路緊急搶修排程72小時之緊急搶修績效為基礎,進而以本研究所定義之緊急搶修目標,分別在責任區制及不分區制情境下之緊急搶修排程績效進行比較,然後應用在南投縣實例上。最後,本研究提出結論及建議事項供決策者參考。
Most of the previous disaster countermeasure studies focused on the disaster prevention, such as the allocation/dispatching of medical resources, fire fighter and police forces in urban areas. Only few studies paid their attention on providing better ways of emergency rehabilitation after disasters in non-urban areas. Since the objectives chosen in the previous studies were inappropriate for the works of disaster rehabilitation, and their assumed rehabilitation works were constrained by the predefined duty areas, the proposed solutions’ performance has been affected significantly. Disaster rehabilitation will decide the extent of lost of property and lives in a disaster, and affect the restoration works following up. Therefore, its importance should be stressed more.
The study has first defined “emergency rehabilitation”. The difference between emergency rehabilitation and regular rehabilitation is clearly defined. The special characteristics of emergency rehabilitation on rural highways are also classified. The study has used the data and scenario gathered from Chi-Chi earthquake as the test bed. This study has proposed a feasible system framework and a mathematical programming modal for emergency rehabilitation scheduling to fit the framework. The objectives of seismic emergency rehabilitation in this study are to relief the maximum number of suffered people, to repair the maximum kilometers of open roads. On the other hands, the rehabilitation tasks are constrained by time, roadway restoration methods and on site cleaning capability.
The study has surveyed workers of the Directorate General of Highways whose units ever involved in Chi-Chi earthquake rehabilitation. Surveys are trying to identify if there are differences between their preferred objectives and the issues concluded in the discussion after operation. The findings will be used to support the construction of scheduling models. The study has also defined different sets of possible factors affecting emergency rehabilitation time. Basing on that, the study has calculated and recommended a set of simple time adjustment parameters in order to shorten analysis time and preserve more time for emergency rehabilitation.
In the study, a simple case has been first used to test the feasibility of the proposed algorithm. The performances of a traditional emergency rehabilitation scheduling way in 72 hours post-earthquake have been treated as a basic comparing group. The rehabilitation performances associated with the objective function proposed in the study under the scenario of duty zone system and non-duty zone system are measured. And then, the environment scenario collected from Nan-Tou County has been used to verify the feasibility of the proposed scheduling model. It is hoped that findings and conclusions made in the study can be useful for decision makers while they are dealing with the similar situations.
摘要...............................................................................................................Ⅰ
目錄...............................................................................................................Ⅲ 表目錄......................................................................................................... Ⅴ圖目錄...........................................................................................................Ⅵ
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 3
1.3 研究對象與範疇 3
1.4 研究內容、流程 5
1.5 研究方法 7
第二章 文獻回顧 8
2.1 地震災害對公路系統之影響 8
2.1.1 震災對公路系統造成之影響 8
2.1.2 地震對非都會區道路造成之影響 9
2.2 公路緊急搶修之定義與特性 12
2.3 緊急搶修之系統架構 18
2.4 災害復舊排程之研究 19
2.4.1 車輛繞徑問題(VRP) 19
2.4.2 演算方法 22
2.4.3 多目標規劃在VRP上之應用 25
2.4.4 權重法之求解過程 28
2.5 文獻評析 32
第三章 公路緊急搶修之課題與系統架構 34
3.1公路緊急搶修所面臨之困難 34
3.2 系統架構 45
第四章 模式構建 48
4.1 模式構想 48
4.2 界定震災緊急搶修目標 51
4.2.1 問卷設計 51
4.2.2 問卷對象 52
4.2.3 問卷方式 52
4.2.4 問卷資料分析 52
4.3 基本模式 59
4.3.1 任務目標 59
4.3.2 限制條件 59
4.3.3 模式構建 59
4.3.4 模式缺點 61
4.4 修正後之模式 62
4.4.1 基本模式之缺點修正 62
4.4.2 修正後之模式 62
第五章 建立緊急搶修時間調整係數 65
5.1 界定影響道路搶通時間的因素 65
5.1.1 整體分析 67
5.1.2 主管人員對影響道路緊急搶修時間因素之認知偏好 68
5.1.3 非主管人員對影響道路緊急搶修時間因素之認知偏好 68
5.1.4 假設檢定 69
5.1.5 具震災搶修經驗人員對影響道路緊急搶修時間因素之認知偏好 70
5.1.6 無震災搶修經驗人員對影響道路緊急搶修時間因素之認知偏好 71
5.1.7 假設檢定 71
5.1.8 其他 72
5.2 影響道路搶通之時間彈性 73
5.2.1 整體分析 74
5.2.2 具九二一震災搶修經驗者之分析 76
5.2.3 未參加九二一震災搶修經驗者之分析 77
5.2.4 假設檢定 78
5.3 緊急搶修時間之調整係數 80
第六章 案例分析 83
6.1 簡例分析 83
6.1.1 簡例說明 83
6.1.2 情境探討 84
6.1.3 績效分析 95
6.1.4 敏感度分析 104
6.2 實例應用 105
6.2.1 背景說明 106
6.2.2 傳統一般重大公路災害緊急搶修排程 108
6.2.3 責任區制震災緊急搶修排程 108
6.2.4 不分區制震災緊急搶修排程 113
6.2.5 績效分析 118
6.2.6 敏感度分析 121
第七章 結論與建議 124
7.1結論 124
7.2建議 126
參考文獻 127
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