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研究生: 游崇韋
Chong-Wei You
論文名稱: 極端氣候下避難疏散路徑規劃-以台北市為例
Evacuation route planning for disaster caused by extreme climate
指導教授: 楊亦東
I-Tung Yang
口試委員: 李欣運
Hsin-Yun Lee
陳柏翰
Po-Han Chen
謝佑明
Yo-Ming Hsieh
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2012
畢業學年度: 100
語文別: 中文
論文頁數: 83
中文關鍵詞: 防災避難多目標最佳化質群演算法
外文關鍵詞: Evacuation, Multi-Objective Optimization, Particles Swarm Optimization
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極端氣候下,複合性災害的情況越來越常見,在災害發生時,若沒有完善的規劃,容易造成人員或物資的大量損失。綜觀各種災害因素,並考量災時路徑規劃不論對疏散或是救災之行為,都是相當重要的關鍵,因此,本研究將研究焦點聚焦於災時的路徑規劃。

傳統上,對於災時路徑的規劃大多以災前的問卷調查對當地居民的用路習慣做災前分析、或使用地理資訊系統(Geographic Information Systems,GIS)軟體對道路做最短路徑分析。但是,極端氣候下之複合性災害具有變動劇烈及不可預測性,使得道路可能被阻塞。傳統上對路徑使用單一目標求解的做法已不敷使用。因此,本研究使用多目標規劃求解的方式對災時避難路徑做最佳化目標,包含了最短距離、最少轉彎次數、及經過最少路口。

演算法部份,本研究使用超啟發式演算中的質群演算法做為本研究的求解模式,並使用第K短路徑演算法及廣度搜尋演算法輔助質群演算法,提昇搜尋品質。透過本研究提出之演算法求解多目標災時路徑,將結果提供給決策者,能夠讓決策者有效率地選擇避難道路,進而提昇救災避難的品質。


Under extreme climate, complex disasters are becoming more common in the event of a disaster, if there is no perfect plan, likely to cause significant loss of personnel or materiel. Looking at the various disasters factors, and consider the path planning when the disaster regardless of the act of evacuation or relief, are very important key, therefore, this study will be focus on the path planning when disaster occur.

Traditionally path planning in disaster almost using the pre-disaster survey of local residents use the roads habit to do pre-disaster analysis, or use shortest path analysis by using Geographic Information Systems Geographic Information Systems (GIS) software. However, complex disasters with highly changes and unpredictability, traditional planning with single goal have been inadequate. Therefore, this study using multi-objective planning to get the best goal of disaster evacuated routes, including the shortest distance, the number of turn, and least intersection.

In algorithm, this study use particles swarm optimization as the model and use the first K-shortest path algorithm and Breadth-First search algorithm assisted particles swarm optimization to improve the search quality. through the proposed algorithm in this study to policy makers, enables decision makers can efficiently select the road, and enhance the quality of evacuations.

第一章 緒論 1.1研究動機 1.2研究目的 1.3研究方法與流程 1.4論文架構 第二章 文獻回顧 2.1都市災害及其特性 2.2都市防災 2.2.1都市防災定義 2.2.2避難路徑與避難場所之定義 2.2.3防災道路系統的劃分 2.2.4避難路徑的功能與選擇之原則 2.2.5 地圖座標系統 2.2.6 避難路徑相關研究回顧 2.3多目標規劃 2.3.1多目標決策概念 2.3.2多目標最佳化求解 2.4本研究應用之演算法 2.4.1質群演算法 2.4.2貪婪演算法 2.4.3 路徑規劃演算法 2.5小結 第三章 模式建構 3.1問題描述 3.2路網資料內容與建置方法 3.2.1路網資料內容 3.2.2路網建置方法 3.2.3縮減路網範圍與設定阻斷道路 3.2.4給予路網頂點編號防止繞路情形 3.3以質群演算法計算災時最適路徑 3.3.1最佳化目標 3.3.2 演算法求解模式 3.4以BFS與KSP輔助PSO 3.5小結 第四章 案例實證與分析 4.1受測地圖案例介紹 4.2 測試道路受阻功能 4.3質群演算法參數設定 4.4比較求解品質 4.5 小結 第五章 結論與未來研究方向 5.1結論 5.2未來研究方向 參考文獻

中文文獻
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