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研究生: 林千玄
Chien-Hsuan Lin
論文名稱: 以UAV協助建立無人化智慧工地之可行性實證研究-以安全支撐工項為例
Feasibility of applying UAVs to facilitate unmanned smart construction sites-using temporary safety support system as example
指導教授: 楊亦東
I-Tung Yang
口試委員: 謝佑明
Yo-Ming Hsieh
莊子毅
T.Y Chuang
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: 2021
畢業學年度: 109
語文別: 中文
論文頁數: 69
中文關鍵詞: 無人機UAVContextCapture3D 建模無人化智慧工地
外文關鍵詞: Site inspection, ContextCapture, smart construction site
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  • 傳統營建工程,現場工程師需以人工巡查方式,攜帶捲尺、白板、箱尺與相機等查驗工具,依據目測與經驗判斷現場施工狀況,工地面積大時需要花費大量時間來檢查施工狀態,施工現場有時也因進行施工查驗而可能須暫時停止作業,且因查驗項目眾多,查驗效率無法提升。缺少科學的手段和工具,使得施工現場的人、機、料、施工環境無法進行有效的管理。
    科技始終來自於慣性。近年因無人航空載具,簡稱無人機(英語:unmanned aerial vehicle,縮寫:UAV)問世,建築業者為確保有充裕人力推動工程,開始大量引進資訊科技,並使用UAV 協助工程品質監控,大幅節省管理人力。無人機的應用,有利於提高工程施工質量、加快施工進度、減少部分勞動力成本的支出。面對高齡及少子化趨勢,勞動力日漸匱乏,世界各地營建工程人員數量面臨
    結構性的改變,工程技術人力逐漸短缺。本研究期望從上帝的視角,運用UAV 的航拍畫面結合ContextCapture 建模軟體,實行施工影像尺寸查驗及進度紀錄,取代傳統繁雜的人工查驗,期待能有效節省人力、時間成本,透過實證案例研究及專家訪談之看法及建議,評估以UAV 實現無人化智慧工地的可行性及意願為最後結論,冀希未來無人機的使用能普及在每個營造工地,達成人機互動,減少時間及人力成本,共創無人化智慧工地。


    In traditional construction projects, on-site engineers need to carry out inspection tools such as tape measure, white board, box ruler and camera, and judge the on-site construction status based on visual inspection and experience. When the site area is large, it takes a lot of time to check the construction progress. It is also sometimes necessary to temporarily stop operations due to construction inspections, and due to the large number of inspection items, inspection efficiency can't be improved. The lack of scientific means and tools impedes effective management of people, machines, materials, and construction environment.
    Technology always comes from inertia. In recent years, due to the advent of
    unmanned aerial vehicles (UAV) (English: unmanned aerial vehicle, abbreviation:
    UAV), construction companies have begun to adopt various information technology.
    UAVs are widely used to assist project management in the reduction of manpower
    requirement as well as to improve projects quality control. The application of UAVs can expedite construction progress, also reduce labor cost.
    Faced with the trend of aging and declining birthrates, labor is increasingly scarce,construction engineering manpower around the world is facing structural changes. This study uses UAV aerial images combined with ContextCapture modeling software to implement construction image size inspection and progress recording from the perspective of God, instead of traditional complicated manual inspections. The goal is to effectively reduce labor cost and work time . Empirical case studies are conducted to implement the procedure and to assess the outcome. The study also interviews professionals to analyze the feasibility of applying UAVs to help establish unmanned smart construction sites. It is hoped that the use of UAVs can be more popular in more construction site in the future, therefore achieving human-machine interaction, reducing time and labor costs, and establishing unmanned smart construction sites.

    摘要 Abstract 目錄 圖目錄 表目錄 第一章 緒論 1.1 研究背景及動機 1.2 研究目的 1.3 研究方法及流程 1.4 研究範圍及限制 1.5 論文架構 第二章 文獻探討 2.1 UAV 的發展與現況 2.2 UAV 影像建模運用 2.3 施工管理 2.4 無人化智慧工地 第三章 研究方法與執行方式 3.1 研究方法 3.2 專家訪談與問卷研擬 3.3 執行方式 3.3.1 UAV 使用相關規範 3.3.2 安全支撐工項介紹 3.3.3 研究工具 3.3.4 空拍建模流程介紹 3.4 實證前ContextCapture-3D 建模測試 第四章 實證結果分析與專家訪談 4.1 實證方式規劃 4.2 實證流程 4.3 實證結果 4.4 專家訪談資料彙整 4.5 結語 第五章 結論與建議 5.1 本研究結論 5.2 後續研究建議 參考文獻 附錄一 專家訪談調查表 附錄二 本研究產製影像規格及屬性資料

    [1] 湖南矗興建設工程有限公司(2019),「無人機在建築行業的應用。」,每日頭條,原文網址:https://kknews.cc/tech/kyvxvn8.html。擷取時間:2020年11月。
    [2] 南京千里眼航空科技(2020),「無人機在施工管理中的應用介紹。」,每日頭條,原文網址:https://kknews.cc/news/n2v5yb2.html。擷取時間:2020年11月。
    [3] Y. Ham, K. K. Han, J. J Lin and M. Golparvar- Fard. (2016).Visual monitoring of civil infrastructure systems via camera-equipped Unmanned Aerial Vehicles (UAVs):a review of related works. Visualization in Engineering.
    [4] 楊明德/蔡慧萍,「無人飛行載具發展現況與未來趨勢。」,土木水利,45卷3期(2018),P23-29。
    [5] 張小玫(2016),「無人機是商機,還是危機?」,科技政策觀點,原文網址:https://portal.stpi.narl.org.tw/index/article/10265。擷取時間:2020年12月。
    [6] 羅正方等7 人,「無人機傾斜攝影於三維都市模型重建之應用」,航測及遙測學刊,23卷2期(2018),P127-140 。
    [7] 友環股份有限公司,「Agisoft Metashape 3D 模型製作軟體」,原文網址:
    https://www.linksoft.com.tw/product/agisoft_photoscan。擷取時間:2021年7月。
    [8] PIX4D,「Free drone flight planning app for optimal 3D mapping and modeling」,原文網址:https://www.pix4d.com/product/pix4dcapture。擷取時間:2021年7月。
    [9] Bently,「ContextCapture 根據普通照片創建三维模型」, 原文網址:https://www.bentley.com/zh/products/brands/contextcapture。擷取時間:2021年7
    月。
    [10] 中翰國際,「Datumate」,原文網址:https://www.zhinc.com.tw/news/T7LCN97.html。
    擷取時間:2021年7月。
    [11] Tomohiro Narumi、Shigeru Aoki and F. Muramatsu (2019). Indoor Visualization
    Experiments at Building Construction Site using High Safety UAV, 36th
    International Symposium on Automation and Robotics in Construction, Canada.
    [12] 先創國際,「Flyability ELIOS2 工業巡檢無人機」, 原文網址:
    https://www.esentra.com.tw/product/flyability-elios2-drones/#tab-id-1。擷取時間:
    2020年12月。
    [13] 康仕仲/楊政玹(2016),「無人飛行載具 BIM 新利器」,營建知訊400期第79-83頁。
    [14] 數位轉型學堂專欄(2019),「智慧工地之新興技術發展分析」,原文網址:
    https://aceschool.iii.org.tw/PJDtl.aspx?id=CDOC20190104001。擷取時間:2020
    年12月。
    [15] Devin Coldewey(2021). SkyMul’s drones secure rebar on the fly to speed up
    construction,原文網址:https://techcrunch.com/2021/03/02/__trashed-12/。擷取
    時間:2021 年5 月。
    [16] DJI ,「PHANTOM 3 ADVANCED 技術參數」, 原文網址:
    https://www.dji.com/tw/phantom-3-adv/info#specs。擷取時間:2021 年07 月。
    [17] DroneBlocks: Math with Drones,「Lesson 1: Measuring Distance Using a Drone
    Photo」,原文網址:https://learn.droneblocks.io/courses/191196/lectures/2908697。
    擷取時間:2021 年07 月。
    [18] Aviassist,「IMPROVING THE ACCURACY FROM YOUR AERIAL SURVEY DRONE」,
    原文網址:https://www.aviassist.com.au/improving-accuracy-aerial-survey-drone/
    。擷取時間:2021年07月。
    [19] 吳銘順(2018),「水土保持工程施工監造技術智慧化之研發」。行政院農業委員會水土保持局,計畫編號SWCB-107-270。
    [20] 蔡仁卓(2020) ,「UAV 於營建數值化管理應用之研究」。萬能學報42 期,P1-13。
    [21] 楊懿/謝尚賢(2018),「智慧工地及時查驗系統運用BIM、AR 及影像敷貼技術」。營建知訊424 期。
    [22] 陳煜閔(2019),「室內室外混合環境的無人機自動飛航」。碩士論文,國立交通大學資訊科學與工程研究所。
    [23] 陳和仲(2019),「無人機影像於3D 物建建模之古蹟修復研究」。碩士論文,國立屏東大學資訊工程學系碩士班。
    [24] 張榕容(2019),「無人機於中高層建築外牆現況評估方法之探討」。碩士論文,國立雲林科技大學營建工程系。
    [25] 蕭輔國(2018),「無人機應用於工程專案管理之研究-以土木高架橋梁工程為例」。碩士論文,逢甲大學專案管理碩士在職學位學程。
    [26] 黃仁興(2018),「利用無人機三維模型計算工程土方資訊」。碩士論文,健行科技大學資訊工程系碩士班。
    [27] 張家偉(2017),「虛擬實境應用於室外工程施工管理之初步研究」。碩士論文,國立中央大學營建管理研究所。
    [28] 邱乾元(2017),「無人飛行載具運用於BIM 與建築測量探討之研究」。碩士論文,國立臺北科技大學建築與都市設計研究所。

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