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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:蕭雯介
研究生(外文):Wen-Jieh Hsiao
論文名稱:低漥地區淹水模擬探討以校園排水系統為例
論文名稱(外文):Take drainage system in the campus as an example for simulating the low area floods
指導教授:周永燦周永燦引用關係
指導教授(外文):Yung-TsanJou
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:工業工程研究所
學門:工程學門
學類:工業工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:91
中文關鍵詞:虛擬實境專案管理流體力學災害模擬
外文關鍵詞:Project ManagementVirtual RealityComputational Fluid DynamicsCalamity Simulation
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近年來由於全球的暖化效應,導致每年降雨量皆創新高,中央氣象局更是於2004年修訂了大雨及豪雨的定義,由此可見如何預防豪雨成災將面臨嚴重的挑戰。同年納莉颱風夾帶著大量的豪雨重創台灣,相關單位開始對淹水的議題感到重視,各種災害防治的制度面與技術面開始被定義出來,探索相關研究與規定中,可得知國內研究已逐漸引進風險評估與專案風險管理之觀念,並實際運用。
本研究將以專案管理(Project Management, PM)之概念為出發點,針對區域內洪災作客觀分析,利用流體力學(Computational Fluid Dynamics, CFD)之技術發展出淹水預防評估模式,並對易淹水致災地區進行更深入的分析,以提供低窪地區大雨來襲前淹水之預警。研究中選用近年來淹水災情較為嚴重之中原大學圖書館地區為模式闡釋地點,並藉由虛擬實境(Virtual Reality, VR)的校園視覺景觀來模擬災害的發生與預防,讓使用者透過電腦視覺模擬介面對情境化空間產生聯想,將有助於瞭解研究地區淹水損失之嚴重性,臻以提供相關主管機關擬定防災政策之參考。
運用本研究模型從事預防性管理,可獲得預估災害發生的時間,以利決策人員進行物資上的調動;及利用虛擬實境做模擬,可預先發現問題,獲得事前的預防,並提供日後進行電腦景觀模擬之參考。
In recent years, greenhouse effect causes rainfall to all hit new peak annually. Central Weather Bureau (CWB) revised the definitions of heavy rain and torrential rain in 2004. The relevant department begins pay attention to the topic of flood and defines the systems and technology of disaster-prevent. The study explores researches and regulations about disaster-prevent, the relevant researches had led the risk assesses and project risk management to disaster-prevent.
This research shall be started from the notion by means of project management. We focus on the flood situations within the specific regions for our objective analysis. By using the technique of hydrodynamics, we develop the evaluating model for flood prevention. Through school landscape of virtual reality, we can simulate the occurrence and prevention of disasters. It is allowable and helpful for users to substantially know much about the flood severity on the regions under our experiment interest. Thus, we hereby offer the reference for the disaster prevention policies regulated the authorities concerned.
目錄
摘要 II
ABSTRACT III
誌謝 IV
目錄 V
圖目錄 VIII
表目錄 X
第一章 緒論 1
1.1研究背景與動機 1
1.2研究目的 1
1.3問題敘述 2
1.3.1 就氣象天候面來看 3
1.3.2 就排水系統面來看 4
1.3.3 就校園地勢面來看 6
1.4研究範圍與限制 7
1.5研究方法與架構 9
第二章 文獻探討 12
2.1 災害防治 12
2.1.1制度面與技術面探討 12
2.1.2災害防治相關研究與規定 13
2.2 流體力學 13
2.2.1流體動力學 16
2.2.2降雨徑流分析 19
2.3 虛擬實境簡介 21
2.3.1虛擬實境特性 23
2.3.2虛擬實境的種類 25
2.3.3 虛擬實境與3D動畫的區別 28
2.3.4虛擬實境應用領域 30
2.3.5虛擬實境教學的優缺點 32
2.4 電腦輔助模擬理論與應用 33
2.4.1電腦視覺模擬設計之應用 33
2.4.2國內發展現況 34
2.4.3國外發展現況 37
2.5 小結 38
第三章 災害預防管理模式建構 39
3.1 專案規模規劃 40
3.2 目標一:建立預防管理作業系統 40
3.2.1 工作劃分WORK BREAKDOWN STRUCTURE(WBS) 40
3.2.2 專案管理與組織 42
3.2.3 專案組織 ORGANIZATION BREAKDOWN STRUCTURE(OBS) 43
3.2.4 專案管理任務執掌 44
3.2.5模式建構 44
3.2.6 設備規劃與成本預算 46
3.2.7專案時程擬定-甘特圖與網路圖 47
3.3 目標二:保護圖書館地下室潛藏設備實作方法 49
3.3.1模式建構 49
3.3.2 標準作業程序STANDARD OPERATION PROCEDURE(SOP) 49
3.3.3 設備規劃與成本預算 52
3.4 實際成果比較 53
3.4.1 目前方案 53
3.4.2風險評估 53
3.4.3風險分類 54
3.4.4破壞性分析及因應對策 55
3.5 流體力學分析 58
3.5.1 定義、名詞解釋與假設條件 58
3.5.2 排水系統推演流程 59
3.5.3模式計算 60
3.5.4聯合運轉模式推演 63
第四章 虛擬實境於校園排水系統模擬之程序 66
4.1 模擬製作流程概述 66
4.2 開發工具簡介 70
4.2.1 建模軟體 AUTODESK INVENTOR簡介 71
4.2.2 3DS MAX簡介 71
4.2.3 虛擬實境製作軟體EON STUDIO簡介 71
4.3排水系統模擬之設計 77
4.3.1 3D模型的建立 77
4.3.2 虛擬實境場景之邏輯編輯 79
4.4討論呈現內容的真實性 82
4.4.1 操作介面測試 82
4.4.2 上線測試 83
4.4.3 修正與改進 85
第五章 結論與建議 87
5.1結論 87
5.2未來研究的方向 88
參考文獻 89

圖目錄
圖1.1 圖書館淹水魚骨圖 2
圖1.2 桃園年雨量分布圖 4
圖1.3 石門大圳取水口位置圖 5
圖1.4 地形地勢高低位置圖 6
圖1.5 研究架構流程圖 10
圖2.1 降雨的雨型 15
圖2.2 流體流經一截面積極小之流線管 17
圖2.3 層流與紊流 18
圖2.4 降雨入滲現象 20
圖2.5 HORTON’S 入滲率曲線 21
圖2.6 虛擬實境之5I 23
圖2.7 環場3D投影機 24
圖2.8 虛力回饋手套與3D 立體眼鏡 25
圖2.9 虛擬實境之整合 25
圖2.10 投射型硬體架構圖 26
圖2.11 洞穴式融入型立體顯示 27
圖2.12 模擬議題與技術工具之關係 34
圖2.13 台灣高鐵左營基地 35
圖2.14 台南市孔廟文化園區 36
圖2.15 環境品質評估方法 36
圖3.1 災害預警系統之工作劃分圖 41
圖3.2 災害預警系統之系統分析圖 42
圖3.3 專案組織架構圖OBS 43
圖3.4 甘特圖-GANTT CHARTS 48
圖3.5 網路圖-NETWORK DIAGRAM 48
圖3.6 相關SOP標準動作程序 50
圖3.7 風險分析評估圖 55
圖3.8 各項風險因子損失之柏拉圖 57
圖3.9 抽水管路系統 58
圖3.10 降雨推演流程 60
圖3.11 降雨區塊劃分 62
圖3.12 連通箱涵示意圖 65
圖4.1 模擬製作流程圖 66
圖4.2 實景照片 68
圖4.3 (實際照片) (POLYGON成形的3D模型) 68
圖4.4 (修圖前) (修圖後) 69
圖4.5 虛擬實境周邊設備關係圖 70
圖4.6 元件視窗功能節點屬性設定之畫面 72
圖4.7 模擬樹狀架構屬性設定之畫面 73
圖4.8 流程控制視窗屬性設定之畫面 74
圖4.9 匯入檔案 74
圖4.10 加入行為 75
圖4.11 設定互動關係 76
圖4.12 即時互動 76
圖4.13 虛擬校園場景各群組模型 78
圖4.14 抽排水系統模型 79
圖4.15 虛擬校園場景一覽 80
圖4.16 控制儲水槽水位上升速度 80
圖4.17 控制降雨量的速度 81
圖4.18 虛擬互動設定 81
圖4.19 莊敬樓的虛擬場景 83
圖4.20 中原大學工業工程學系首頁 83
圖4.21 DOWNLOAD EON STUDIO VIEWER 84
圖4.22 DOWNLOAD EON STUDIO VIEWER 84
圖4.23 莊敬樓的虛擬場景 85
圖4.24 虛擬記憶體不足 86

表目錄
表1.1 桃芝與納莉颱風一覽表 3
表1.2 電腦硬體設備規格 8
表2.1 虛擬實境的種類 27
表2.2 3D動畫與虛擬實境的區別 29
表2.3 CAD與VR的優缺點 30
表2.4 國內視覺模擬案例 35
表2.5 國外視覺模擬案例 37
表2.6 流體力學相關文獻整理 38
表3.1 專案人員職務分派表 44
表3.2 設備一覽表 46
表3.3 成本一覽表 47
表3.4 警衛圖書館淹水預警紀錄表 51
表3.5 處理人員圖書館淹水預警紀錄表 51
表3.6 設備一覽表 52
表3.7 成本一覽表 52
表3.8 風險確認與因應方案 56
表3.9 圖書館防水施工災害損失表 56
表3.10 總損失表 57
表3.11 筏基抽水容量檢討 64
表4.1 防災模擬開發工具 67
英文文獻
1、Adam, S. Z. B., David L. G., and Zeger W. H., (2002), “VLAM-G: A Grid-Based Virtual Laboratory”, University of Amsterdam Computer Science Department, Vol.403.
2、Alistair, S., (2005), “memory and interaction in virtual environments”, Human-Computer Studies, Vol.62, pp. 307–327.
3、Bell, J. T., Fogler H. S., (1999), “Virtual Laboratory Accidents Designed to Increase Safety Awareness”, Reprinted from the Proceedings, Session 3613.
4、Beroggi, G. E.G., Waisel L., “Wallace W. A., (1995), Employing virtual reality to support decision making in emergency management”, Safety Science, Vol.20, pp. 79-88.
5、Campia, M.C., (2002), “Virtual reference feedback tuning: a direct method for the design of feedback controllers”, Automatica, Vol.38, pp. 1337–1346.
6、Gervasi, O., Riganelli A., Pacifici L., and Laganà A., “VMSLab-G: a virtual laboratory prototype for molecular science on the Grid”, Future Generation Computer Systems, Vol.20, pp. 717–726.
7、Hans, P. W., Thomas H., and Christian F., (2003), “Virtual factory design—a new tool for a co-operative planning approach”, COMPUTER INTEGRATED MANUFACTURING, Vol. 16, pp.7-8, 535-540.
8、Jacques, P., (1997), “Techniques for CAD reconstruction of 'as-built' environments and application to preparing for dismantling of plants”, Nuclear Engineering and Design, Vol.178, pp. 135- 143.
9、Jiung, Y. H., Lawrence Y. D., (2000), “The Petri Net Model for the Collaborative Virtual Environment on the Web”, Tamkang Journal of Science and Engineering, Vol. 3, No. 4, pp. 267-281.
10、Lim, E. M., Honjo T., and Umeki K., (2005), “The validity of VRML images as a stimulus for landscape assessment”, Landscape and Urban Planning, Vol.77, pp.80-93.
11、Luis, M., (2003), “A constraint manager to support virtual maintainability”, Computers & Graphics, Vol.27, pp.19-26.
12、Mujber, T.S., (2004), “Virtual reality applications in manufacturing process simulation”, Journal of Materials Processing Technology, Vol.24, pp. 155–156.
13、Omer, C., Christopher L., (1998), “Virtual Reality Modelling Language (VRML) in Chemistry”, Chemistry in Britain, Vol.34, pp. 26.
14、Pete, B. S., Roger V. G., (2005), “Real-time haptic-teleoperated robotic system for motor control analysis”, Journal of Neuroscience Methods, Vol.13.
15、Wilson, J. R., (1996), “EFFECTS OF PARTICIPATING IN VIRTUAL ENVIRONMENTSA REVIEW OF CURRENT KNOWLEDGE”, Safety Science, Vol.23, No. 1, pp. 39-51.
中文文獻
16、中央氣象局資訊服務網站:http://www.cwb.gov.tw/V5/index.htm
17、中原大學全球資訊網站:http://www.cycu.edu.tw:8080/cycu/html/04-1a%2B0.htm#
18、王志錚,台北市區級災害應變中心運作檢討之研究-以納莉颱風為例,國立台北科技大學土木與防災研究所(2001)
19、王治原,防洪疏散門最佳啟閉時間之研究-以基隆河臺北市河段為例,國立中央大學土木工程研究所(2002)
20、台北市政府納莉颱風災後重建推動委員會,臺北市政府納莉颱風災後重建推動委員總結及各分組報告書(2001)
21、台灣高鐵:http://www.thsrc.com.tw/main/hsr/hsr.asp
22、成大建築所:http://www.arch.ncku.edu.tw/confu/main1.html
23、朱佳仁著,工程流體力學,科技圖書(2001)
24、宏瞻資訊編著,Inventor 標準訓練教材,全華科技圖書(2000)
25、李昆性,桃園台地紅土入滲行為之探討,中原大學土木工程學系(2004)
26、沈永寧編著,水文學,巨將環境工程(1995)
27、林尚德,虛擬實境之物性顯示及建模方法之設計及應用研究,私立中原大學機械工程學系(2003)
28、林建宏,山坡地住宅社區防災風險管理機制建立之研究,國立臺北科技大學土木與防災研究所(2001)
29、林政宏著,深入虛擬實境VR,�眳p資訊(1997)
30、姚善文,土石流發生之水文特性探討,國立中央大學土木工程研究所(2001)
31、施邦築、李永豐、謝正倫,我國防災體系之檢討與建議,第二屆全國防災學術研討會,pp.75-90(1998)
32、洪正隆著,3ds max 7 基礎造型指令圖鑑,金禾資訊
33、科學人雜誌網站:http://www.sciam.com.tw/read/readshow.asp?FDocNo=535&DocNo=865
34、陳世敏,山區道路降雨量推估模式建立之研究-以阿里山公路為例,國立台灣科技大學營建工程系(2005)
35、陳俊勳、杜鳳棋著,流體力學,三民書局(2004)
36、陳秋雯,從資訊科技功能論建構教學方案的規劃原則,資訊社會研究(5)頁261-281 (2003)
37、彭成君,教材呈現類型對線上學習使用態度之研究,中原大學資訊管理學系(2003)
38、彭瑞章,虛擬展示空間之介面探討,國立成功大學建築研究所(2004)
39、黃季敏,我國災害防救體系之探討,第一屆全國災害危機處理學術研討會,(2000)
40、黃瑞榮,建築物抽水管路系統之設計方法,逢甲大學土木及水利工程研究所(2003)
41、楊元鎮,集水區可能最大洪流量之研究,中原大學土木工程學系(2002)
42、溫國忠,應用 GIS建構數位華岡校園環境品質評估方法之研究(2003)
43、葉清松、王鴻烈編著,流體力學概論,新科技書局(1991)
44、瑋特擬真科技股份有限公司編著,EON Studio 3D 虛擬實境整合互動網頁設計,全華科技圖書(2002)
45、瑋特擬真科技股份有限公司編著,EON Studio 功能節點使用指南,全華科技圖書(2005)
46、蔡松家,洪水預警系統及資料庫建置與管理之研究,國立成功大學水利及海洋工程研究所(2002)
47、蔡賜琳,網路式虛擬汽車修護教學課程之發展與成效分析,國立高雄第一科技大學機械與自動化工程系,(2004)
48、錢昱豪,應用虛擬實境技術建構線上設計工作室之研究,國立成功大學工業設計研究所(2004)
49、簡錤彪,臺北市士林東側及西側防洪抽水站聯合運轉可行性研究,第八屆海峽兩岸水利科技交流研討會(2004)
50、顏利玲,淹水災情網際網路回報及災情推估系統之建置,國立台灣大學地理環境資源研究所(2001)
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