隧道內長鏈狀控制網最佳化規劃

An Optimized Design of Long-chain Control Networks in Tunnels

曾于倢(Yu-Chieh Tseng)

指導教授 ： 韓仁毓

國立臺灣大學/工學院/土木工程學研究所/碩士(2015年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2015.02774

摘要

控制網的布設與規劃為多數測量作業之基礎，不但可提供測量工作中的統一參考框架，且具有控制全局與限制測量誤差累積的作用。於工程測量而言，常需布設專用控製網作為施工放樣和變形觀測的依據。然而，長鏈狀型式之控制網因其網形幾何不佳，普遍存在橫向誤差累積明顯的現象，尤其以隧道環境的封閉性，更大大侷限了控制點與導線點的布設，而在無法改善網形結構的條件下，如何使網形品質符合測量需求，為長鏈狀網形規劃設計之目標；此外，傳統網形布設仰賴經驗以試誤法進行設計，造成品質與效率的不確定性。本研究針對長鏈狀控制網引入數學演算法進行自動化的控制網規劃，並借重模擬鍛鍊法其搜尋簡單並具跳脫局部極值之特性，建立點位自動搜尋機制；再者，考量不同網形評估指標作為網形最佳化設計之判定依據；最後，以模擬資料與實際資料進行不同測量配置之長鏈狀網形最佳化規劃設計。研究成果顯示，本研究之方法能有效進行長鏈狀控制網自動化最佳規劃，滿足使用者之設計需求，並得針對現行控制網之不足處提供改善與建議。

關鍵字

變形監測 ； 隧道測量 ； 控制測量 ； 網形設計 ； 最佳化設計 ； 模擬鍛鍊法

並列摘要

Geodetic control network is the foundation for all surveying tasks. The optimal design for a geodetic network is thus an important issue. However, most of the previous study regarding to network design depends extensively on the experience, therefore more improvements are required in terms of efficiency and reliability. This study focuses on adopting the simulating annealing method for an automatic network optimized design of long-chain control networks. Based on the results from the case studies using both simulated and real data sets, it has been illustrated that the proposed approach makes possible an efficient network optimization analysis long-chain networks. As a consequence, the quality of the surveying tasks in the tunnel can be thus ensured.

並列關鍵字

Deformation monitoring ； Tunnel surveying ； Control surveying ； Network design ； Optimization ； Simulated annealing method

參考文獻

鄭則元，2009。二維測邊網應變主參數靈敏度分析。國立臺灣大學土木工程學

曹峻瑋，2006。三維雷射掃瞄技術於隧道工程之應用。國立臺灣大學土木工程

江怡萱，2014。雷射掃描技術於隧道內空變位監測之應用。國立臺灣大學土木

陳家輝，2011。改良式影像剖面法應用於隧道襯砌剖面檢測。國立臺灣大學土

木結構部分)建置工作委託技術服務實施計畫書，交通部國道新建工程局。