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論文中文名稱:鐵路定線系統化教學之研究 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Development of Systematical Instruction for Route Alignment in Railway [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:工程科技研究所
畢業學年度:101
出版年度:102
中文姓名:沈聰益
英文姓名:Tsung-I Shen
研究生學號:92679003
學位類別:博士
語文別:中文
口試日期:2013-07-31
論文頁數:155
指導教授中文名:張哲豪
指導教授英文名:Che-Hao Chang
口試委員中文名:邱仲銘;蔡仁惠;呂卓樫;張寬勇;周永暉
中文關鍵詞:路工定線切線方位角系統化教學數值化知識概念圖
英文關鍵詞:alignmentazimuth of tangentsystemical instructionnumerical analysisconcepts map.
論文中文摘要:路工定線是進行鐵、公路交通工程建設設計階段的首要整備作業。其工作內容主要用以取得工程設計所需的各類圖資與路線樁位的屬性資料。路線樁位的屬性資料主要包括里程、坐標及切線方位角。
欲使軌道設計完善所涉及的層面相當複雜。一位路線設計工作者除了應了解線形幾何的基本學理知能外,更需具備理解設計圖面與報表所呈現的資訊並進行解讀與檢核工作的能力。而前述的能力是用以支援進行路線佈設、路線種類及選線考量的各類型設計決策工作。
本研究著重於路工定線實務人才培育的需求,應用系統化的教學原理對於路工定線所需要的確保定線圖資完整性及審核檢算路線圖說設計參數的能力提出解決方案。首先,針對路工定線的工程圖說進行資訊解析,並將圖說資訊分類為工程決策資料與工程設計參數資料。接著,針對圖說使用者進行試圖能力需求分析,以獲得欲充分識圖所需具備的能力。再針對工程實務的應用需求,發展相關的路線設計應用程式,以簡化設計檢核工作並提高判斷精準度。此外,本研究亦針對訓練需求,探討如何應用測量教學輔具進行路工定線的教學策略與原則。
且本研究針對路工定線所提出的人才培育解決方案進行設計成果驗證與教學實證。本研究所開發名為RA.Program的路工定線應用軟體程式可有效率且快速的審查與解析顧問公司所提送的所有數值成果,不僅可提升內業定線工程人員審核圖說的工作效率,對於外業的測量放樣與檢測作業提供便利的作法,以提高整體的測量作業成效與精度。
另本研究針對路工定線的知識架構進行分析,以知識概念圖描述完成路工定線所需的知識與其連結,以輔助路工定線的學習者建構相關知識。本研究針對路工定線的教學訓練,應用名為SimuSurvey的測量教學軟體開發教學模組來進行路工定線的知識傳遞。並提供多元的學習資源供學生使用以逐步建構路線測量學科知能,試圖為目前路線測量教育的困難提出一個解決之道。
論文英文摘要:Alignment is the primary and most important works for railway and road engineering, and the main contents comprise of all kinds of route and reference information in the drawings, and the reference data for the control points. The reference data for the alignment control point include chainage, coordination, and the azimuth of tangent.
Railway alignment design always involves many complicated interfaces. A railway alignment designer should not only familiar with the basic knowledge, but also the review and analytical ability for the data showed in alignment drawings, which is essential to support the characteristic and layout work of route, route choose, and the other strategy decision making works when necessary.
The research mainly focus on the training of alignment engineer, providing the solution ability for assurance of completeness of alignment drawings and the review and analysis of the alignment design through the systemize education theory. Firstly data analysis for alignment design drawings and divide the information into design data and strategy data. Secondly drawing study ability analysis for the drawing user in order to create the essential ability for drawing study. Following by developing the alignment design software to simplify the study and review work to improve the accuracy of judgment to fit for the practical requirement. Further more the research also focus on the application of training assistance tools on the principle and strategy of alignment training and educations.
Finally the research will also certificate and proof the solution and result of alignment engineer training program. The software, as named RA.Program, can review and analysis the design report from assigned company efficiently, not only enhance the review ability of engineer and efficient, but also to facilitate the alignment layout work on site, which can thoroughly improve the accuracy and effort of the survey works.
The research will also analyze the knowledge structure of alignment, through the knowledge concept map to describe the knowledge and there linkage when accomplish the alignment work, which can assist the learner to set up their knowledge structure.
The research utilizes the survey training software moulds, as named SimuSurvey, to train and transmit the necessary knowledge. By providing the multi-field learning resources for learners to create their knowledge and enhance the ability, and also a solution to solve the current training resources shortage environment.
論文目次:摘要 I
abstract II
誌謝 IV
目錄 I
表目錄 III
圖目錄 IV
第一章 緒 論 1
1.1研究背景與目的 1
1.2研究內容與方法 4
1.3論文組織與架構 10
第二章 鐵路定線知識內涵分析 12
2.1鐵路定線圖說資訊 12
2.2定線工程圖資解析 16
2.3定線圖資解析彙整 19
2.3.1檢核軌道路線上的樁位資訊是否正確 20
2.3.2解讀圖面曲線段資訊 20
2.3.3檢核圖面有否淨空不足的情況 21
2.3.4解讀資訊 21
2.4路工定線系統化教學能力指標 23
第三章 路工定線之基本線形計算能力 25
3.1 概念圖分析方法 25
3.2路線測量基本學理概念圖 26
3.3圓曲線運算概念圖 26
3.4緩和曲線運算概念圖 27
3.5路線測量應用資訊工具概念圖 28
3.6路工定線基本線形概念圖 29
3.7路工定線測量概念圖 30
第四章 路工定線應用軟體的研發 32
4.1 路工相關定線軟體回顧 32
4.1.1 InRail 33
4.1.2 Bentley Rail Track 34
4.1.3 AutoCAD Civil 3D 35
4.1.4 Hallade 35
4.2 路工定線程式的設計與實作 36
4.2.1 路工定線程式的功能需求分析 36
4.2.2 路工定線的計算流程 38
4.2.3 路工定線程式的物件架構 41
4.2.4 路工定線程式的界面設計 42
4.3 SimuSurvey路工定線模組的設計與應用 49
4.3.1 SimuSurvey的介紹 49
4.3.2 路工定線教學輔具的需求分析 53
4.3.3 SimuSurvey路工定線模組的設計與實作 55
4.3.4 SimuSurvey路工定線模組的教學應用 56
第五章 路工定線的課程設計 57
5.1路工定線的教與學 57
5.1.1 路工定線的教學目標 57
5.1.2路工定線的教學活動設計 61
5.2路工定線教學活動的成效分析 62
第六章 結論與建議 69
6.1結論 69
6.2建議 70
參考文獻 71
附錄一:路工定線教學活動設計 76
附錄二:路工定線基本概念 94
附錄三:路工定線測量基礎知識與應用 117
作者簡介 155
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