簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 林劍城
Chien-Cheng Lin
論文名稱: 橋梁上部結構工法評選模式之建立-應用模糊偏好新相似度量測方法
Evaluation and Selection of Construction Method For Bridge Upper Structure-Using New Similarity Measure Method
指導教授: 鄭明淵
Min-Yuan Cheng
口試委員: 蔡明修
none
吳育偉
none
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: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 80
中文關鍵詞: 橋梁上部結構工法案例式推理模糊偏好關係新相似度方法
外文關鍵詞: case-based reasoning, the upper bridge construction method, fuzzy preference relation, new similarity measure
相關次數: 點閱:282下載:1
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 橋梁工程係於都會區施工,沿線人口稠密、高樓林立,尤其又有限期完成之沉重壓力,故傳統工程管理方式無法符合橋梁工程需求。為增進土地資源有效運用並避免大量的拆遷,興建路線大多沿市鎮外緣或山區佈設,又因地震頻繁,人口越來越密集,國道一號五楊拓寬段之通車及各縣市橋梁工程陸續修建拓寬,可見橋梁比例越來越高。目前,國內橋梁管理機關針對橋梁工程資料,已開始著手進行規劃建置資料庫的工作,但尚未作有效之應用如何由資料之分析應用,亦為橋梁工程相關研究之重要課題。
    主要研究成果包括:(1)蒐集國內興建完成或施工中橋梁上部結構工程歷史案例資料之建檔、歸納整理;(2)以案例式推理(Case-Based Reasoning,CBR)為基礎,建立橋梁上部結構工法影響因子,藉由Fuzzy Preference Relations(FPR)問卷調查之應用,訂定各上部結構工法項目之相對權重;(3)以新相似度量測(NSM)方法進行991筆橋梁上部結構工程案例之資料,建立橋梁上部結構工法案例推論模式,以進行相似案例搜尋,透過相似案例採取能準確提供工法選擇發生決策之參考。


    The research endeavor focuses on developing an automated construction method evaluation and selection system for bridge upper structure using case-based reasoning (CBR) method. CBR is an area of research in Artificial Intelligence (AI). The knowledge base for a CBR system comprises a set of cases rather than s set of rules that make up a traditional rule-based system. A CBR system solves a problem by reusing solution(s) to similar problems that were solved previously. The objective of this study is to develop a model that can suggest a construction for a new bridge project based on the description of a new project and by reusing previous cases.

    In addition to developing the system, 991 bridge projects collected from Taiwan Area National Expressway Engineering Bureau were modeled and stored as a case base so that they can be used in the system. Interview and questionnaire were conducted to identify the influencing factors considered by the experts in determining the construction method for the bridge upper structure. The weight of the factor was obtained using Fuzzy Preference Relations (FPR) and New Similarity Measure (NSM) method. Eleven similarity assessment methods were applied in this study. Considering the possible defects for the application of the individual assessment method, this research created and developed a new assessment method named FPNSM method. Using the method, the priority of the construction methods that most similarity assessment methods suggested can not only be identified, but the accuracy of assessment can also be ensured.

    The primary features of the study are as follows: (1) investigate the method and process experts used for evaluating and selecting the construction method for bridge upper structure. (2) develop “case-based reasoning (CBR) method” for the bridge projects and applying the FPR questionnaire to stipulate relative weights of each item to be examined, (3) using FPNSM to examine 991 automated construction method evaluation and selection system for bridge upper structure, establish the case-based inference model of selection system for bridge upper structure and search for similar cases.

    目錄 第一章緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 4 1.3 研究範圍與限制 5 1.4 研究流程與方法 6 1.5 論文架構 8 第二章文獻回顧 10 2.1 國內常用橋梁上部結構工法之整理 10 2.1.1 預鑄(鋼)梁工法 10 2.1.2 現場支撐(逐跨)工法 11 2.1.3 懸臂工法 12 2.1.4 節塊推進工法 14 2.1.5 預鑄節塊(吊裝)工法 15 2.1.6 支撐先進工法 17 2.1.7 吊裝工法 19 2.2 國內現行橋梁上部結構工法評選模式概述 ………………… 21 2.3 工程經濟理論在橋梁工法評選之應用 22 2.4 預力混凝土箱型橋梁之上部結構工法評選之應用 23 2.5 案例式推理(CBR)介紹 24 2.5.1 案例式推理之基本理念 24 2.5.2案例式推理之步驟 25 2.6 新相似度量測方法 26 2.6.1 定義相似度 26 2.6.2 歐幾里得距離法與夾角內積法 26 2.6.3 歐幾里得距離法與夾角內積法二者之潛在問題 28 2.6.4 新相似度量測方式 29 2.7 模糊偏好關係(FUZZY PREFERENCE RELATIONS)概述 31 2.7.1 模糊偏好關係(FPR)簡介 31 2.7.2 模糊偏好關係(FPR)的流程 33 第三章橋梁上部結構工法案例評選模式之建立 38 3.1 蒐集國內橋梁上部結構工程歷史案例 40 3.2 確立推論因子 40 3.3 建立案例資料庫 41 3.4 確立橋梁上部結構工法影響因子權重 42 3.4.1 確立橋梁上部結構工法之評選影響因子權重問卷設計 42 3.4.2 橋梁上部結構工法之評選影響因子權重問卷調查 44 3.4.3 計算相對權重分析 45 3.5 應用新相似度量測方法尋找最相近五筆案例 54 3.6 提供規劃與設計單位評選上部橋梁輔助資訊 56 3.7 橋梁上部結構工法模式應用流程 56 第四章案例測試 57 4.1 案例測試 57 4.2 案例比較 68 4.2.1 案例式推理之案例 68 4.2.2 新相似度量測之案例 73 第五章結論與建議 76 5.1 結論 76 5.2 建議 78 圖目錄 圖1-1研究流程 5 圖2-1箱型梁橋及U型梁橋結構系統示意圖 10 圖2-2現場支撐工法 11 圖2-3場鑄支撐箱型梁工法 11 圖2-4現場支撐(逐跨)工法 11 圖2-5懸臂工法示意圖 12 圖2-6節塊推進工法示意圖 13 圖2-7預鑄節塊吊裝工法示意圖 15 圖2-8預鑄節塊吊裝施工流程 16 圖2-9支撐先進工法示意圖 16 圖2-10懸吊式支撐先進工法 18 圖2-11支撐式支撐先進工法 18 圖2-12吊裝工法 18 圖2-13預鑄箱型梁吊裝工法 19 圖2-14箱型梁吊裝工法 19 圖2-15國內現行之橋梁上部結構工法評選流程圖 20 圖2-16應用工程經濟理論之橋梁工法評選流程 21 圖2-17預力混凝土箱型橋梁之上部結構工法評選 22 圖2-18 The CBR Cycle 23 圖2-19案例式推理的步驟 24 圖2-20案例向量共線示意圖 34 圖2-21三文件向量等距離示意圖 35 圖3-1橋梁上部結構工法案例推論模式流程圖 37 圖3-2橋梁上部結構工法推論因子 39 圖3-3確立橋梁上部結構工法之評選影響因子權重問卷流程 41 圖4-1測試方法及流程 57 圖4-2案例式推理模組起始畫面 68 圖4-3輸入目標案例 69 圖4-4案例比對方式 69 圖4-5案例搜尋畫面 70 圖4-6案例搜尋結果 70 圖4-7以案例相似順序顯示 69 圖4-8以工法相似度顯示 70 表目錄 表2-1語意變數表 27 表2-2專家問卷表範例 27 表3-1案例資料表 39 表3-2問卷主要部分之內容及填寫方式 41 表3-3『影響因子相對重要性評比』例 41 表3-4決策群組成員 43 表3-5第一份問卷台灣世曦專案經理黃金田之填寫為範例計算表 44 表3-6『橋梁上部結構工法之評選影響因子』準則語意變數矩陣 45 表3-7『橋梁上部結構工法之評選影響因子』模糊偏好關係矩陣 45 表3-8『橋梁上部結構工法之評選影響因子』一致性FPR矩陣 47 表3-9『橋梁上部結構工法之評選影響因子』一致性FPR矩陣(正規化) 48 表3-10群體平均FPR矩陣表 49 表3-11群體之正規化平均FPR矩陣表 50 表3-12『橋梁上部結構工法之評選影響因子』權重表 51 表4-1第645號歷史案例上部橋梁資料庫 58 表4-2第645號歷史案例五筆相似案例 59 表4-3第816號歷史案例上部橋梁資料庫 60 表4-4第816號歷史案例五筆相似案例 61 表4-5第668號歷史案例上部橋梁資料庫 62 表4-6第668號歷史案例五筆相似案例 63 表4-7第615號歷史案例上部橋梁資料庫 64 表4-8第615號歷史案例五筆相似案例 65 表4-9搜尋比對結果 72 表4-10第80號歷史案例上部橋梁資料庫 73 表4-11第80號歷史案例五筆相似案例 74

    參考文獻
    1.邱義翔,「工程爭議案例推論模式之研究」,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程系研究所,2005。
    2.Tien-Chin Wang , Tsung-Han Chang, “Forecasting the probability of successful knowledge management by consistent fuzzy preference relations”, Expert Systems with Applications 32, 801–813, 2007.
    3.E. Herrera-Viedma , F. Herrera, F. Chiclana, M. Luque, “Some issues on consistency of fuzzy preference relations”, European Journal of Operational Research 154, 98–109, 2004.
    4.林豈汶「模糊偏好新相似度量測與演化式支撐向量機模式於連續壁工法選擇與工期預測之研究」碩士論文,國立台灣科技大學營建工程系,2009。
    5.台北市政府捷運工程局,臺北都會區捷運系統南港線工程總報告,2003。
    6.涂錦榮,「捷運工程事故案例推論模式之研究」,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程系研究所,2012。
    7.陳俊賓,「案例式推理在橋梁上部結構工法評選之應用」,碩士論文,國立台灣科技大學營建工程系研究所,1998。
    8.陳錫山,「橋梁上部結構工法評選之研究」,碩士論文,國立台灣工業技術學院營建工程技術研究所,1997。
    9.林樹柱等,「回顧近十年來台灣橋梁工程之建設概況-預力混凝土橋」,結構工程,第十一卷,第一期,第59-68頁,1996。
    10.廖振志等,「預力混凝土橋梁新工法簡介及設計施工問題探討(下)」,中華技術,第二十九期,第37-51頁。
    11.林志愷,「橋梁工程施工法」,營建管理,第二十五期,第29-34頁,1995。
    12.林金面,「土木施工」,九樺出版社,1995。
    13.陳振川等,「橋梁支撐先進工法」,內政部營建署。
    14.廖振志等,「預力混凝土橋梁新工法簡介及設計施工問題探討(上)」,中華技術,第二十八期,第31-44頁。
    15.陳泓德,「橋梁節塊推進工法概述」,中華技術,第十一期,第53-58頁。
    16.陳國隆等,「橋梁工程施工實務訓練」,交通部台灣區國道新建工程局,1996。
    17.林昇獎,「案例式輔助工具在建築結構初步設計之應用」,碩士論文,淡江大學土木工程學系,1997。
    18.陳美蓉,「以案例基推論法作鋼結構斷面初始設計」,碩士論文,中華工學院,1995。
    19.Richard H. Stottler, “CBR for Cost and Sales Prediction”, AI EXPERT ,Volume 9,No.8, pp.24-33,1994。
    20.蕭新祿,「預力混凝土箱型橋梁之上部結構工法評選」,碩士論文,逢甲大學土木工程學系研究所,2006。
    21.臺北市政府捷運工程局,「環狀線計畫第一階段DF113設計標設計報告書」,2010。
    22.臺北市政府捷運工程局,「土木工程設計手冊」第十一版,2002。
    23.交通部,「鐵路橋梁耐震設計規範」,2006。
    24.交通部,「全跨預鑄吊裝工法概述」,2004。

    QR CODE