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系統識別號 U0026-0812200911360301
論文名稱(中文) 天然災害停電搶修指派作業管理系統之開發
論文名稱(英文) The Development of the Management System for The Assignment Operations on Emergent Power Rehabilitation after a Nature Disaster
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 土木工程學系專班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering (on the job class)
學年度 93
學期 2
出版年 94
研究生(中文) 江秉忠
研究生(英文) Ping-Chung Chiang
電子信箱 jaing888@ms48.hinet.net
學號 n6789114
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 109頁
口試委員 指導教授-馮重偉
口試委員-荷世平
口試委員-劉述舜
口試委員-郭振銘
中文關鍵字 配電線路  指派問題  基因演算法  全球衞星定位系統 
英文關鍵字 GPS  Power line system  Assignment problem  Genetic algorithms 
學科別分類
中文摘要   當重大天然災害(如颱風、地震..等)來臨時,配電線路極易受到損壞而造成停電事故,由於這些事故發生大多集中於短時間內,因此如何利用有限之資源,針對眾多停電事故排出處理優先順序,以縮短用戶平均停電時間,乃是電力公司在緊急搶修作業上之重要議題。以往搶修指派作業的研究,大多利用數學規劃解法將資源分配問題轉化成數學模式,並利用啓發式方法求解,其求解結果及空間均受到限制,而國內實際配電線路搶修指派作業,大多由決策者依其經驗進行,雖有災害情資系統可供查詢,但其整體作業並無系統化之分析,並且缺乏與情資系統之整合,因此有必要針對緊急搶修指派作業建立一能快速反應且與現有災害情資系統整合之搶修指派決策系統,加速處理天然災害所造成災情。
  本論文首先分析搶修指派作業之主要考量因素,然後以系統化的方式結合基因演算法建構一緊急搶修指派作業模式,最後再利用VB.NET語言撰寫整合配電用戶相關資料庫之程式,進而建構一整合性之緊急搶修指派決策支援系統。此外本研究亦開發PDA版台電座標轉換程式提供各種座標系統轉換,並將PDA與上述開發之緊急搶修指派決策支援系統、GPS、GIS進行整合,提供搶修人員快速前往故障現場進行搶修,進而建構一整合性之天然災害停電搶修指派作業系統(Nature Disaster Outage Rehabilitation Assignment Operation System, NDRA)。
  經由案例之應用與驗證結果顯示,本研究模式不僅能快速的尋求以最大復電效率為目標之最佳或是次佳的搶修指派作業解,而且透過整合性決策支援系統的開發,使研究成果能落實於電力公司的實際緊急搶修指派作業上,進而達到快速處理天然災害所造成災情之目的。
英文摘要   The power line system is prone to be severely damaged by major nature disasters such as typhoon and earthquake. These impaired power lines have to be repaired as soon as possible. Because of limited resource available, it is important to determine the repairing priority of each the damaged power line incident and the resource assigned to fixing it. Such a decision problem can be formulated as the assignment problem. In the past, mathematical programming techniques and heuristic methods are applied to modeling the repairing assignment problem. However, mathematical models suffer the computational inefficiency; on the other hand, heuristic methods are problem dependent and cannot find the accurate solution for sure. Presently, Taiwan Power Company (TPC) processes the operation of repairing assignment based on the experience of the assignment engineer without any priority rules, which could be not efficient if too many power lines are damaged. Therefore, it is necessary to establish a decision support model to streamline the operation of repairing assignment.
  This research developed a genetic algorithm model to solve the proposed repairing assignment problem by maximizing the power rehabilitation rate. In addition, the VB.net language is applied to integrate the above GA-based model with the damaged reporting system which has been used by TPC. This integrated information system provides quick and reliable tool to process the repairing assignment operation. In addition, a mobile information system which can download the information of damaged power line locations and transfers TPC power line coordinate to geographic coordinate is built on the PDA. Repairing workers can use this mobile information, GPS and GIS to reach the damaged power line locations as soon as possible. Results showed that this proposed model along with the integrated information system can provide efficient solutions to the repairing assignment operations.
論文目次 摘要I
AbstractII
誌謝III
目錄IV
圖目錄VII
表目錄XI

第一章 緒論1
1.1 研究背景及動機1
1.2 研究目的5
1.3 研究範圍6
1.4 研究方法及流程7
1.5 論文架構8

第二章、研究問題陳述與文獻回顧10
2.1 國內停電災情搶修作業情形10
2.2 停電搶修作業處理與緊急應變作業程序11
2.3 停電災情搶修作業特性17
2.3.1 停電災情輔助系統19
2.3.2 停限電運轉圖資系統21
2.4 現行停電災情工作指派優缺點26
2.5 文獻回顧27
2.5.1 啟發式解法28
2.5.2 數學規劃解法28
2.5.3 人工智慧30
2.6 小結30

第三章 配電系統及整合相關資訊系統介紹 32
3.1 配電系統簡介32
3.1.1 電力配電系統型態說明34
3.1.2 電氣連結關係35
3.1.3 停電搶修復電法則及順序性36
3.2 配電設備座標介紹及轉換38
3.2.1 TWD67與TWD97大地基準39
3.2.2 台電圖資座標系統43
3.3 PDA結合GPS與GIS之導航系統45
3.3.1 PDA的種類與特性46
3.3.2 GPS導航系統上應用48
3.3.3 電子地圖50
3.3.4 電子地圖導航軟體功能簡介50
3.4 VB.Net 存取資料庫52
3.4.1 資料庫系統簡介52
3.4.2 結構化查詢語言52
3.4.3 ADO.NET簡介53
3.5 「停電災情處理輔助系統」資料庫介紹54
3.6 小結55

第四章 停電搶修指派作業決策模式之建立56
4.1 線性規劃56
4.2 基因演算法簡介59
4.2.1 編碼60
4.2.2 建立適存值函數與計算適存值61
4.2.3 初始群體62
4.2.4 演化機制62
4.2.5 交配62
4.2.6 突變64
4.3 問題分析65
4.4 數學模式建構65
4.5 演化機制68
4.5.1 編碼選擇與複製68
4.5.2 交配70
4.5.3 突變70
4.5.4 演化終止條件71
4.6 天然災害停電搶修指派作業管理系統架構與流程71
4.7 小結73

第五章 模式應用說明與驗證74
5.1 模式求解簡介74
5.2 案例應用及實作內容75
5.2.1 停電事故查詢及登錄之案例說明75
5.2.2 停電搶修指派作業案例求解結果比較77
5.3 基因演算法參數之敏感度分析79
5.4 配電設備座標?星定位導航及效益分析83
5.5 小結86

第六章 結論與建議87
6.1 結論87
6.2 未來研究方向與建議88
參考文獻89
附錄A 案例相關資料92
附錄B 天然災害停電搶修指派作業系統使用者手冊95
附錄C 台電座標轉換二度分帶座標系統PDA版使用者手冊107
參考文獻 1. 台灣電力公司業務處,「停電災情處理輔助系統」作業程序說明,臺北市,民國90 年。
2. 淡江大學、經濟部水利署,水資源管理與政策研究中心網站,『水之史傳;水資源災害篇』,http://www.water.tku.edu.tw/history3.asp
3. Sarker, B.R. and Mahankali, S.(1996). “Power Restoration in Emergency Situations,”Computers and Industrial Engineering, Vol.31, No.1/2, pp.367-370.
4. 吳心琪,震災後工程搶修作業排程之研究,國立交通大學交通運輸研究所碩士論文,民國八十六年。
5. 袁素君,成本中心營運績效關鍵成功因素之研究-以台電營建工程系統為例,長榮管理學院經營管理研究所碩士論文,民國90 年。
6. 台灣電力公司業務處,災害防救緊急應變作業標準程序書,PP.壹-15、壹-16,臺北市,民國92 年6 月第二版。
7. 台電公司嘉義區營業處配電外線工程帶料發包契約,00810 特定條款;第一條第7 項,九十三年二月。
8. 劉振支,「停電災情處理輔助系統」工作動態指派機制,國立交通大學電資學院學程碩士論文,民國91 年。
9. 台灣電力公司業務處,「停電災情處理輔助系統」安裝及使用說明,臺北市,民國91 年。
10. 李宗恩,地理資訊系統與智慧型物件導向系統於配電系統緊急開關操作之應用,國立中山大學博士論文,民國83 年。
11. John Adolph Palinski, "ORACLE DATABASE Construction Kit," Que Corporation,May 1998.
12. 袁其俊,以專家系統支援用戶停電管理之研究,國立中山大學電機工程研究所碩士論文,民國92 年。
13. Guha, S., Moss, A., Naor, J., and Schieber, B.(1999). “Efficient Recovery from Power Outage,” Extended Summary, Proceedings of ACM Symposium on Theory of Computing.
14. 宋欣財,專案排程趕工決策模式,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,民國92 年。
15. Holland, J. H. (1975), Adaptation in natural and artificial systems, Univ. of Michigan Press, Ann Arbor, Mich.
16. Goldberg, D. E. (1989). Genetic algorithms in search, optimization & machine learning, Addison-Wesley Publishing Co., Reading, Mass.
17. 翁瑞延,藉網化技術整合台電配電系統運轉及設備管理,國立成功大學工程科學研究所碩士論文,民國93 年。
18. 陳裕達,應用交談式基因演算法於配電系統多目標復電問題,國立臺灣大學電機工程學研究所碩士論文,民國89 年。
19. 史天元,橫麥卡脫(TM)座標與經緯度轉換(The Computation for Transverse Mercator Map Projection),交通大學土木工程系,民國92 年。
20. 黃華尉,”TWD97 與TWD67 二度TM 座標轉換之研究”,成功大學測量工程學系,民國90 年。
21. 謝權信,智慧型e 化車輛導航系統研究,中華大學機械與航太工程研究所碩士論文,民國91 年。
22. Taiwan Power Company Grid and TM-2 Grid Relationship, By Dan Jacobson http://jidanni.org/geo/taipower/howto_en.html
23. 謝佳穎,利用PDA 資料庫管理系統搜集與維護GIS 屬性資料之研究,國立成功大學測量工程學系碩士論文,民國91 年。
24. McCarthy, J,“The PalmGuru Report On Palm and Pocket PC",PC 2000 Magazine,2000
25. 鄭昆霖,在PDA 上整合GPS 與GIS 之導航系統,逢甲大學資訊工程學系碩士班碩士論文,民國91 年。
26. 王欣逸,語音應用於行動路徑導航之研究,國立交通大學交通運輸研究所碩士論文,民國九十二年。
27. 利網科技股份有限公司,Magic e-MAP 導航大師使用手冊,台北市,2003。
28. 陳會安,VB.NET 程式設計範例教本,旗標出版股份有限公司,臺北市,2004
29. C. j. Date (1995). “An introduce database system, 6th edition " Healdburg, California.
30. Wendy,Administering a Microsoft SQL Server 2000 Database,Microsoft Corporation,U.S.A,2000/10
31. George B. Dantzig,Mukund N. Thapa.,Linear programming,New York,1997
32. 劉賓陽,作業研究,三民書局,台北市,2000
33. 王聖元,以時程為基礎之動態設施配置,國立成功大學土木工程研究所碩士論文,民國91 年。
34. Michalewicz, Z. (1996). Genetic Algorithms + Data Structures = Evolution Programs.3rd edition. Springer, New York.
35. 謝國倫,基因演算法應用於捷運轉乘公車區位路徑問題之研究,淡江大學運輸科學研究所碩士論文,民國89 年。
36. Gen, M., and Cheng, R. (1997). Genetic algorithms and engineering design., A Wiley-Interscience Publication, New York.
37. 廖雯慈,應用基因演算法求解優先順序旅行推銷員問題之研究,元智大學工工所碩士論文,民國86 年。
38. 顏成佑,基因演算法解算軟性時窗車輛途程問題之研究,元智大學工業工程研究所碩士論文,民國89 年。
39. Ramez lmasri,Shamkant Navathe,Fundamentals of database systems,Third Edition, Addison Wesley, 2000
論文全文使用權限
  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2005-07-29起公開。
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