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論文中文名稱:鐵路路線最適方案評選模式之研究-以北宜直鐵為例 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:The Study of Optimum Railway Route Evaluation on Taipei-Ilan Shortcut 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:土木與防災研究所
畢業學年度:99
出版年度:100
中文姓名:吳志仁
英文姓名:Chih-Jen Wu
研究生學號:94428515
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2011-07-14
論文頁數:135
指導教授中文名:王隆昌
口試委員中文名:許俊逸;吳澤成;林國顯
中文關鍵詞:路線方案多準則決策分析戴爾菲層級分析法
英文關鍵詞:Route PlanMultiple Criteria Decision Making,MCDMDelphi-Analytic Hierarchy ProcessDAHP
論文中文摘要:臺灣鐵路路線因地形高差變化大影響,早期工程技術、材料及機械限制,路線係配合地形選線佈設,坡度陡、彎道急,線形極為不佳,導致路線較長速度無法提升。近年來政府為增進臺鐵客貨運輸能量,提升速度及營運服務品質,積極推動捷運化、快捷化及電氣化等計畫,進行闢建支線、區段截彎取直及路線曲線半徑改善等工程,而面臨路線選線問題與抉擇。由於鐵路建設所涉及層面廣泛,除與運輸、技術、環境及經濟層面息息相關外,屬複雜性、衝突性及競合之決策,且投資成本龐大,對於路線範圍未來發展影響甚大,亦對鐵路營運成本、速度、運量有許多關聯性及重要性,因此為避免決策不當引起爭議,有待建立一套客觀周延的評選模式極為重要,期能評選出最適路線方案。
本研究首先探討現行鐵路選線問題與評估方法,並針對評估準則進行問卷調查及建立完整的資料後,應用多準則決策分析(MCDM)的觀念,初步篩選出可行方案後先以戴爾菲層級分析法(DAHP),建立評估準則層級架構及求取相對權重,再利用模糊理論(Fuzzy Theory)求解語意變數量化值,最後運用理想解趨近法( TOPSIS)進行可行方案之排序,並透過敏感度分析(SA)進行方案排序之穩定性,建構提出一套鐵路路線最適方案之評選模式,並以「北宜直線鐵路路線方案」實例驗證,確認最適方案之可行性,提供後續推動建設決策之參考。
論文英文摘要:In previous of Taiwan railway, it was difficult to select better railway line due to the limits of low technology, poor materials and machinery, and the characteristics of complex environment and terrain, such as land height difference, steep slope, and sharp turn. Therefore, it lead the train cannot run faster in Taiwan. As the development of technology and improvement of vehicles, Taiwan Railway Administration (TRA), MOTC build new branch railways, straighten the bend lines, alter the radius of curved lines which are also accompanied with rapid-transportation and electrified railway systems. Thus, TRA has to decide to adapt the optimum railway lines. The construction work of railways includes various elements such as transportation purposes, technology abilities, environment issues, and economy. It is very important to establish a complete optimum selection mode to avoid any controversies that may be ascribed to the cost of investment and operation and the influence of areas along the railways are tremendous.

First, the discussion on the current problems of research of line selection and assessment method, then a poll survey based on assessment criteria to collect a complete data, and adapt MCDM concept to analyze the data and choose the scheme. Succeeding, the study analyzes the scheme by using DAHP Analysis to establish estimate structure, applying Fuzzy Theory to quantify the data, and array the order for these schemes by TOPSIS. Finally, to achieving specimen stability requires experiment by Sensibility Analysis to establish the Optimum Selection Mode.
The study is verified for its optimum feasibility by the Experiment of Taipei-Ilan Railway Straight line Project, and the mode could be applied for projects in future.
論文目次:目錄

中文摘要 i
英文摘要 iii
誌謝 v
目錄 vi
表目錄 viii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究範圍與限制 2
1.4 研究方法與流程 3
1.4.1研究方法 3
1.4.2研究架構與流程 4
第二章 文獻回顧 6
2.1 方案評估方法相關文獻 6
2.1.1評估方法概述 6
2.1.2多準則評估方法相關研究回顧 11
2.2 鐵路路線方案評估方法應用回顧 17
2.2.1 鐵路選線原則探討 17
2.2.2國內鐵路建設方案評選案例探討 23
2.3 小結 33
第三章 問題特性與研究方法 34
3.1 問題特性分析 34
3.1.1鐵路路線選線問題與特性 34
3.1.2方案決策問題 36
3.2 戴爾菲層級分析法 37
3.3 模糊多準則決策分析法 47
3.4 理想解趨近法 55
3.5 敏感度分析 58
3.6 小結 58
第四章 模式建立 60
4.1 路線方案評選分析 60
4.2 評選模式之建立 63
第五章 實證分析 71
5.1 北宜直線鐵路內容概要 71
5.2 可行方案之研擬 73
5.3 評估準則層級架構之建立 88
5.4 評估準則權重與績效值之求取 91
5.5 應用理想解趨近法排序 97
5.6 綜合分析 99
5.7 敏感度分析 101
第六章 結論與建議 110
6.1 結論 110
6.2 建議 112
參考文獻 114
【附錄A】評估準則調查問卷 118
【附錄B】DAHP專家偏好結構問卷 124
【附錄C】模糊語意變數轉換績效值問卷 130



表目錄

表2.1 多準則評估方法之比較 9
表2.2 多準則評估應用AHP、TOPSIS及敏感度分析相關研究論文 12
表2.3 模糊決策分析評選模式相關研究論文 14
表2.4 鐵路路線方案評估相關研究論文 15
表2.5 臺鐵不同等級路線相關要求標準表 17
表2.6 屏東大鵬灣至恆春墾丁地區軌道系統方案 25
表2.7 台北至中正機場捷運網路評估指標 27
表2.8 鐵路建設路線方案應用評估方法彙整 30
表3.1 AHP評估尺度的意義及說明 39
表3.2 隨機指標R.I.值對照 42
表3.3 AHP法的運作原則 43
表3.4 國內外有關方案評選及決策評估並結合模糊理論之彙整表 54
表5.1 各準則之評估意義說明 90
表5.2 不同專家群評估層面權重值 92
表5.3 不同專家群評估準則權重值 93
表5.4 群體權重差異分析表 93
表5.5 北宜直線鐵路評選方案績效評估表 95
表5.6 模糊數轉為績效值 96
表5.7 經正規化運算後之績效值 97
表5.8 偏好結構之調查對象 100
表5.9「旅行時間」權重組合理想解趨近表 101
表5.10「提升運輸效能」權重組合理想解趨近表 102
表5.11「雪隧壅塞改善程度」權重組合理想解趨近表 103
表5.12「工程技術風險」權重組合理想解趨近表 104
表5.13「建設工期」權重組合理想解趨近表 105
表5.14「敏感區影響」權重組合理想解趨近表 106
表5.15「施工環境影響」權重組合理想解趨近表 106
表5.16「營運環境影響」權重組合理想解趨近表 107
表5.17「工程建造成本」權重組合理想解趨近表 108
表5.18「工程建造效益」權重組合理想解趨近表 109


圖目錄

圖1.1 研究架構 4
圖1.2 研究流程 5
圖2.1 方案評估常用方法 7
圖2.2 鐵路選線規劃作業流程圖 19
圖3.1 AHP之評估流程 41
圖3.2 戴爾菲層級分析法流程圖 46
圖3.3 多準則決策動態流程 48
圖3.4 「女性體重過重」模糊集合 50
圖3.5 Chen & Hwang的六種轉換尺度 52
圖3.6 Chen & Hwang的模糊極大與極小值 53
圖3.7 理想解與負理想解示意圖 55
圖4.1 路線方案綜合評估流程 63
圖4.2 鐵路路線方案之評選模式 70
圖5.1 北宜直線鐵路前期規劃路線方案 72
圖5.2 北宜直線鐵路改善方案路線示意圖 75
圖5.3 北宜直線鐵路路線與水系斷層示意圖 76
圖5.4 方案一南港頭城直線鐵路示意圖 78
圖5.5 方案一港頭城直線鐵路縱斷面示意圖 79
圖5.6 方案二南港大溪直線鐵路示意圖 80
圖5.7 方案二南港大溪直線鐵路路縱斷面示意圖 81
圖5.8 方案三南港雙溪路線改善及雙溪大溪直線鐵路改善路線示意圖 83
圖5.9 方案三(1/4) 七堵至四腳亭改善路線示意圖 84
圖5.10 方案三(2/4) 四腳亭至侯硐改善路線示意圖 85
圖5.11 方案三(3/4) 侯硐至雙溪改善路線示意圖 86
圖5.12 方案三(4/4) 雙溪大溪直線鐵路示意圖 87
圖5.13 鐵路線最適方案評估準則層級架構圖 90
圖5.14「旅行時間」權重組合理想解趨近圖 102
圖5.15「提升運輸效能」權重組合理想解趨近圖 102
圖5.16「雪隧壅塞改善程度」權重組合理想解趨近圖 103
圖5.17「工程技術風險」權重組合理想解趨近圖 104
圖5.18「建設工期」權重組合理想解趨近圖 105
圖5.19「敏感區影響」權重組合理想解趨近圖 106
圖5.20「施工環境影響」權重組合理想解趨近圖 107
圖5.21「營運環境影響」權重組合理想解趨近圖 108
圖5.22「工程建造成本」權重組合理想解趨近圖 108
圖5.23「工程建造效益」權重組合理想解趨近圖 109
論文參考文獻:參考文獻

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論文全文使用權限:不同意授權