中央大學土木工程學系學位論文
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近年隨資訊科技的進步，鋪面檢測採自動化方式收集資料，增進鋪面資料的收集效率，並將大量的鋪面資料儲存於鋪面管理系統的資料庫中，造成資料庫快速的成長，越來越多的資料將為各公路主管機關或研究單位，面對鋪面養護或修復決策時帶來新的挑戰。資料採礦是個整合性的新技術，已擴展應用於資料庫系統、機器學習、智慧型資訊系統、統計與專家系統等學門領域，該技術對於提昇鋪面管理系統決策過程的正確性與效率深具潛力，本研究主要目的係依據資料採礦的觀念，針對中壢工務段轄區道路養護資料，應用分類規則、約略集合理論以及關聯分析法，並探討鋪面養護壽命，以系統化方式將其應用於鋪面管理資料上，萃取有用的鋪面資訊。 分類規則即是研究已經分類好的資料之特徵，再依這些特徵預測其他未分類或新的資料。本研究採C5.0決策樹演算法，針對中壢工務段鋪面管理資料庫進行分類分析，找出關鍵影響鋪面養護維修方式的決策規則與因子，並與約略集合理論分析結果比較。本研究亦採用Aproiri關聯演算法分析柔性鋪面破損因子間之關聯性，並以專家問卷方式輔證本研究分析結果，提升分析結果可信度。最後利用工務段於鋪面養護管理作業之紀錄表單，來探討鋪面養護延長壽命狀況。 本研究以實際資料進行研究，證實資料採礦技術對於分析不精確或不確定之鋪面管理資料是個有用且有效率的工具，將資訊科技的概念應用於鋪面管理上，盼能藉此獲得寶貴的鋪面知識，並協助國內公路主管機關將鋪面管理系統資料庫中的資料作最佳化的運用。
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良好的運務員作業排程規劃可幫助國際快遞物流業者確保資源充分應用與維持快遞服務品質。然而，在實際作業中新的變動服務需求經常發生，使得業者需調整運務員作業排程，以處理新的變動服務需求。目前實務上運務員作業排程係由國際快遞物流業者成立之指揮中心依人工經驗進行指派，此作法不具系統性分析並依賴相關作業人員的主觀判斷，可能導致不佳的規劃決策。有鑑於此，本研究將運務員作業排程規劃分成規劃與即時兩個階段，規劃階段構建一規劃性運務員作業排程模式；即時階段考量運務員作業排程擾動，以動態規劃方式配合所發展之即時性運務員作業排程模式，幫助國際快遞物流業者有效地處理運務員作業排程問題，進而提昇整體績效。 本研究利用時空網路流動技巧分別構建規劃性與即時性運務員作業排程模式，並以C++電腦語言撰寫演算法配合CPLEX數學規劃軟體進行求解。最後，本模式以國際一大型快遞物流業者的營運資料為例，進行實例測試與分析，結果甚佳，顯示本研究所構建之模式與求解方法可提供國際快遞業者作為參考。
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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。
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近年來，預拌混凝土已成為公共建設或私人建築之主要建材之一，而其生產方式係於預拌混凝土廠經由電腦化作業後，利用預拌混凝土拌合車裝載運送到工地卸料與澆置。值得一提的是，當預拌混凝土廠發生機具臨時故障時，會因為無法出貨導致預拌混凝土廠無法有效供應預拌混凝土需求，對於預拌混凝土廠與工地雙方的成本有一定程度的影響，然而業者目前對於預拌混凝土廠故障時的因應方式，是以人工方式調整原先的拌合車派遣規劃，未以系統最佳化的觀點調整排班，容易導致資源浪費及降低服務水準的情形。緣此，本研究針對拌合廠臨時故障時的拌合車派遣規劃問題進行探討，利用該廠商在該地區的現有資源進行支援供應，基於預拌混凝土廠商的立場，考量拌合廠與工地之整體性營運成本，並將產業營運特性納入考量，系統最佳化的觀點建構二個即時性拌合車派遣規劃模式。本研究首先構建系統中使用單一車種之即時性單車種拌合車派遣規劃模式，再進一步以此模式為基礎，構建使用不同載運量拌合車之即時性多車種拌合車派遣規劃模式，以幫助業者在拌合廠發生臨時故障時，以更有效並且更具彈性的資源使用方式調整拌合車派遣規劃，以期降低損失並維持服務品質。 本研究利用時空網路流動技巧構建即時性單車種與多車種拌合車派遣規劃模式，以定式車輛在時空中的流動情況，此二模式可定式為含額外限制之混合整數規劃網路流動問題，係屬NP-hard問題。在求解方法上，利用C++程式語言配合數學規劃套裝軟體CPLEX求解模式，並且為求有效地求解，本研究發展一以問題分解策略為基礎之啟發解法。最後，為測試模式與啟發解法之實用性，本研究以國內北區一家預拌混凝土廠商之實際營運資料進行實例測試與分析，結果顯示本研究所發展之模式與啟發解法，可有效率地求解並得到良好的預拌混凝土生產與車輛派遣規劃。
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摘要 我國營建工程每年帄均產出營建剩餘土石方數量達3,000多萬立方公尺以上，管理人員數量呈現不足，導致業務繁重及效益不彰，本研究針對相關研究文獻以及示範計畫進行探討，歸納目前土方管理現況及問題，導入資訊科技協助管理上的困境及減輕管理人員之工作量。 本研究導入RFID、車輛偵測、車牌辨識、重量偵測、遠端監控及資料庫與程式設計，建構土方物流監控及管理系統，經研究成果顯示，本研究建構之系統可即時獲得進入/出土資場車輛相關資料（包括〆日期、時間、車牌號碼、標籤編號、車頭/斗照片、土方數量、進/出場影像），管理人員即可於系統中隨機核對土資場與工程承造人申報資料是否一致，節省以往需逐筆勾稽查核所耗費之時間。
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傳統在最小成本轉運問題定式下，常以線性方式來定義運送成本，藉以簡化問題的複雜度。在實務上，貨物運送的單位成本常隨數量的增加而遞減，其成本函數曲線為凹形。以往有不少含凹形成本節線之研究，但侷限於不同之特殊網路且方法屬傳統區域搜尋法或傳統啟發解法，近期雖有學者開始以新近鄰近搜尋法求解簡化的運輸問題，以達到較大範圍的搜尋方式，期能找到較優於傳統啟發解法之解，卻忽略運輸網路常見的轉運問題。因此近期有學者發展類遺傳演算法、類螞蟻族群演算法及粒子群演算法以求解含凹形節線成本最小成本網路流動問題。另外，新近的和諧搜尋演算法目前在各領域的問題求解上效果頗佳，甚至有發現較遺傳演算法為佳，但尚未發現有應用於含凹形節線成本最小成本網路流動問題，緣此，本研究針對含凹形節線成本之最小成本網路流動問題，以和諧搜尋演算法之搜尋概念為基礎，並結合粒子群演算法、螞蟻族群演算法、門檻值接受法與凹形成本網路啟發解法之特點，以節線及路徑為基礎發展一混合式全域搜尋法，期能有效的求解含凹形節線成本之最小成本網路流動問題。 在求解方法上，本研究以和諧搜尋演算法為基礎，利用和諧搜尋演算法中以和弦記憶空間為母體之選擇機制之全域搜尋法與調音機制之區域搜尋法重新組成新可行解，並加入PSO速度更新策略、ACS費洛蒙更新策略、TA與凹形成本網路啟發解法之演算特色，針對凹形成本網路流動問題之特性，發展一套適合凹形節線成本轉運問題之類和諧搜尋演算法。最後，為測試本研究演算法在不同規模及參數的網路問題之求解績效，本研究設計一隨機網路產生器，產生大量隨機網路，在個人電腦上以C++語言撰寫所有相關的電腦程式，並測試新近發展之遺傳演算法、門檻值接受法、大洪水法、類螞蟻族群演算法及粒子群演算法，以評估本研究演算法之求解績效，進而提供實務界求解此類實際的網路運送問題之參考。測試結果顯示，本研究演算法求解品質良好。
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本論文主要研究Blatz-Ko材料圓形對稱動態波方程式，將非線性偏微分方程轉換至非線性常微分方程，使得求解過程簡化，再經由李群理論推導波方程各種的等值表示式與差分式，並利用Euler方法，Lax方法，Lax-Wendroff方法推導波方程各個差分式組合，各個差分式組合給予邊界條件，來觀察與分析最大誤差值，穩定特性，一致特性，準確特性。
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現行養護作業，養護項目繁多且其作業程序並不一致。有相同作業項目，又會因管理機關之不同，而產生不同之作業程序；若有同一作業程序，因所引用之法規依據各異，因而滋生疑義或誤解而產生雙重標準。因此現行養護作業有統一且精簡之必要。 本研究以交通部公路總局為其研究對象，以鋪面養護管理為研究重點，利用IDEF方法將養護作業程序拆解及分析，並以IDEF3的模擬程式模擬作業流程，驗證現行養護作業之成效，並藉以改善目前養護流程及分析相關作業成本，從而重新建構鋪面養護管理作業程序之架構。並找出每項作業程序之重要影響因子，以利日後相關養護人員參酌。
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台灣地區路面在修補完後驗收的階段大多以平坦度來作為驗收的標準，而檢測平坦度的儀器有許多種，從純物理性的檢測到透過電腦擷取計算的檢測，檢測時間的多與寡，都各有其優點，於民國九十三年研發的智慧型鋪面檢測車便是經由電腦擷取、運算的檢測設備，其優點為速度快、節省人力及作業時間。發展至今，國內許多單位也都研發出自己的檢測車，但國內針對平坦度檢測僅有一規範，且尚無驗證機構能針對平坦度檢測車作認證。對於各單位檢測車的正確性，無法做進一步確認，品質有待商榷。本研究將對於檢測程序與驗證作業的標準化進行研究，期使國內各種慣性式平坦度檢測儀器能依據此程序做比對與驗證，達到驗證系統標準化目的。
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過去台灣地區鋪面採用不透水之設計，使得大地喪失涵養水源之功能，且因都市化日漸之提升而減少原有植被地，雨水滲入機會大幅減少， 部分地區遇颱風或豪雨時產生淹水現象。 根據相關研究指出透水性鋪面(Permeable pavement)具有降低熱島效應之成效，本研究主要目的為探討透水性鋪面之熱學行為，於實驗室先行量測面層材料熱傳導係數，並於現地實驗區以簡易氣象站及溫度探測針進行現地氣象與鋪面溫度資料量測，以探討不同類型鋪面溫度變化之情形。 根據實驗分析結果影響鋪面溫度因子以日照及氣溫為最大，研究中建立之模型，發現面層熱傳導係數影響鋪面吸熱及散熱之速率，密級配瀝青混凝土白天於表面溫度雖較低，但其面層底部溫度卻較透水性鋪面為高，而透水性鋪面以透水連鎖磚面層底部溫度最低，各種鋪面平均熱輸出以密級配瀝青混凝土為最大，其次為透水瀝青混凝土，透水連鎖磚為最小，顯示面層材料除熱傳導係數影響外反射率亦影響鋪面吸收熱能之多寡，因此選擇較合適之透水性鋪面材料可降低都市中鋪面熱能儲存。