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系統識別號 U0026-0108201820304600
論文名稱(中文) 捷運化對臺鐵局路線容量之影響
論文名稱(英文) The Effect of Rapid Transit Systematization on Railways Capacity of Taiwan Railways Administration(TRA)
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 交通管理科學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Transportation & Communication Management Science(on the job class)
學年度 106
學期 2
出版年 107
研究生(中文) 羅建欣
研究生(英文) Jian-Shin Row
學號 r57051120
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 109頁
口試委員 口試委員-李治綱
口試委員-張有恒
指導教授-鄭永祥
中文關鍵字 路線容量  軌道路線容量評估模組  模糊派翠網(Fuzzy Petri Nets)  知識庫 
英文關鍵字 Capacity  railway capacity evaluation module  Fuzzy Petri Nets  Knowledge Base. 
學科別分類
中文摘要 隨著國內高速鐵路營運、各都會區捷運系統啟用及運輸市場改變,臺灣鐵路管理局(以下稱臺鐵局)的角色正面臨轉型,因此「臺鐵捷運化」是目前持續進行的過程,其目的在於提升區域運輸服務,以達整體運輸系統整合。
為符合臺鐵捷運化之目標,在路線上新增數通勤車站並加開通勤列車,惟臺鐵局係屬快慢車混合經營且停站方式複雜之軌道系統,而施工計畫內容對於捷運化後的路線容量評估卻相當少見,因此,本研究將進一步分析臺鐵捷運化後路線容量之變化及可能提升路線容量之方法。
軌道路線容量係國內外學者、學術單位反覆研究的議題,在研究的方法上常見有班表壓縮法、數學規劃法及電腦模擬法,各方法都提供相當重要的資料及基礎,惟影響路線容量的因素眾多,應全面考量軌道系統列車種別、車站及站間相互影響的可能,以求結論接近事實。
因此,本研究在方法上以具備彈性、平行運算能力之模糊派翠網(Fuzzy Petri Nets)作為推論引擎,參考鐵路局行車規章並以從業人員的角度編寫知識庫以建構「軌道路線容量評估模組」,針對「臺中計畫」加以分析,提出臺中計畫通勤車站啟用後最適列車種組合及平均發車間隔,以及捷運化後軌道系統與系統中各節點的連動關係,希望能作為臺鐵局對於捷運化區間加開列車及施工單位設計之參考。
英文摘要 The policy of “Rapid Transit Systematization” has been executing for Taiwan Railways Administration(TRA)which is a traditional railroad .The subject of policy is making TRA underground or elevated and aims to integrate railway systems into a regional transport system, most important of all,the policy is building new Commuter Rail Stations in the line. The aim of this study is to analyze the the capacity of “Taichung Project” of the policy.
The capacity of railway transportation system is critical to the service quality and the railway capacity is not easy to analyze. Difficulties include the numerous interrelated factors about human,the complex structure of the railway and the vehicles. Therefore a tool that deals with these factors must be flexible. Thus, the method this study employed is Fuzzy Petri Nets (FPNs) which is flexible. FPNs is composed of Fuzzy Logics and Petri Nets, so it is not only flexible, but also could deal with uncertainty.This study proposed a tool named “railway capacity evaluation module” could solve the problems of the railway capacity.
This study described that the Taichung Project would not be the same as TRA Taipei corridor because the numbers of the station tracks in the Taichung Project are lesser than TRA Taipei corridor.
論文目次 目錄
摘要 I
誌謝 VI
表目錄 X
圖目錄 XII
第一章 緒論 1
1.1研究背景及動機 1
1.2研究目的 4
1.3研究範圍及對象 5
1.4研究方法 7
1.5研究流程 7
第二章 文獻回顧 10
2.1臺鐵捷運化路線容量現況及捷運系統路線容量之文獻探討 10
2.1.1捷運化下路線容量影響 10
2.1.2捷運系統之路線容量評估 11
2.2鐵路路線容量評估相關文獻 12
2.3.Petri Nets及 Fuzzy Petri Nets之相關文獻探討 15
2.3.1派翠網(Petri Nets,PNs)文獻探討 15
2.3.2模糊派翠網(Fuzzy Petri Nets,FPN)文獻探討 17
2.4小結 18
第三章 研究設計與方法 21
3.1研究設計流程與Design Pattern 21
3.2派翠網(Petri Nets,PNs)基礎架構 24
3.2.1派翠網(Petri Nets,PN)構成要素介紹 24
3.2.2派翠網(Petri Nets,PN)之定義 24
3.3模糊理論(Fuzzy Theory)介紹 29
3.3.1模糊集合概念介紹 29
3.3.2常見的模糊分布 30
3.4模糊派翠網(Fuzzy Petri Nets,FPNs)介紹 32
3.4.1模糊派翠網(FPN)的數學特性 32
3.4.2「IF-THEN」在FPN中之應用 33
3.5臺鐵行車規章、電腦排點系統及資料取得說明 37
3.5.1臺鐵局行車規章實務介紹 37
3.5.2臺鐵局電腦排點輔助系統介紹 39
3.5.2研究數據取得 44
3.6小結 45
第四章 建構路線容量評估模組與說明 46
4.1利用FPNs建構路線容量評估模組之條件說明 47
4.2知識庫及推論引擎之建構 48
4.3知識庫各階段規則之意義 50
第五章 路線容量評估模組之驗證 53
5.1 Phase0 路線容量評估模組之數學驗證 55
5.1.1計畫開行階段之驗證 56
5.1.2車站調節及結果產出階段之驗證 57
5.1.3.Reachability Tree 61
5.2 Phase1資料歸屬度產生 62
5.2.2歸屬值之建立 63
5.3 Phase2資料源投入推論演算 67
5.4 Phase3結果產出與班表試排法驗證 71
5.4.1 TEST1班表試排法驗證 71
5.4.2.TEST2班表試排法驗證 72
5.4.3.Stress Testing班表試排法驗證 73
5.5 小結 75
第六章 案例分析-臺中計畫 76
6.1.臺中計畫之模型說明 79
6.2.情境分析 81
6.3.增加路線容量之列車種排列組合 86
6.4.小結 91
第七章 結論與建議 93
7.1結論 93
7.2.研究貢獻 96
7.3 未來研究建議 98
參考文獻 99
附錄一、行車計畫規則知識庫 101
附錄二、臺中計畫演算過程 102
附錄三、臺中計畫模型(PNs)各節點代表意義 104
附錄四、臺中計畫-行車計畫規則知識庫 107

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