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研究生: 吳政忠
Wu, Cheng-Chung
論文名稱: 應用可靠度方法發展國道鋪面服務壽命預測模型 - 以不完整之國際糙度指標歷史資料為例
Development of Reliability-Based Pavement Service Life prediction Model with Incomplete IRI Historical Data
指導教授: 楊士賢
Yang, Shih-Hsien
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 94
中文關鍵詞: 平坦度鋪面服務壽命鋪面剩餘服務壽命可靠度分析不完整資料
外文關鍵詞: IRI, Pavement service life, Remaining service life, Probability, Type I censor, Incomplete pavement historical data
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  • 目前國道養護單位對於國道鋪面的養護策略乃是採取『最壞的先修』,但隨著國道路網日漸老舊及有限的養護經費下已越來越難維持國道鋪面路網於良好的狀態,因此建置一套以成本-效益為依據的鋪面管理系統並針對劣化至不同程度之鋪面在適當的時間給予適切的養護措施已是刻不容緩的議題了。鋪面管理系統中之一重要功能為本土化之鋪面服務壽命預測模型,然目前許多公路養護單位之鋪面績效資料皆有資料量少且不夠完整之問題,因此導致鋪面服務壽命模型之發展多有窒礙,本研究針對西元2006-2010年之國道外側車道鋪面平坦度調查結果利用統計方法中之型一設限配合韋伯、對數常態與邏輯特函數進行鋪面服務壽命與剩餘服務壽命可靠度分析,其結果顯示在以平坦度3.5m/km作為鋪面維修門檻值情形下,對數常態函數及邏輯特函數具有較佳之配適度,北部、中部與南部路段之國道外側車道鋪面服務壽命分別為2.7年、2.5年與2.3年。在對平坦度劣化至不同程度之鋪面進行剩餘服務壽命可靠度分析可發現,當鋪面平坦度介於0.1-2 m/km、2.5-3 m/km及超過3 m/km時其剩餘服務壽命約為3.2年、0.5年與低於100天。

    In Taiwan, due to the rapid increased highway network in the past ten years and continuous aging of the highway infrastructure. The highway agencies have facing great challenge to maintain all roadway network in good condition. One of the major reason is not able to implement effective pavement management system (PMS) for their maintenance and rehabilitation (M&R) program due to lack of good pavement performance data for pavement performance modeling. In this study, censoring technique has been utilized to resolve the incomplete pavement historical data problem in conjunction with three probability distributions, weibull, lognormal and logistic, were used to estimate the pavement service life and remaining service life based on the international roughness index (IRI) data collected from the outer lane of Taiwan’s national freeway network during 2006-2010. The results show that the estimated pavement service life for north, central and south region of freeway network are 2.7, 2.5 and 2.3 years respectively. The estimated pavement remaining service life for IRI between 0-2 m/km, 2-3 m/km, and >3m/km are 3.2 years, 0.5 years, and less than 100 days respectively.

    摘要 I ABSTRACT II 表目錄 VII 圖目錄 IX 誌謝 III 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 問題陳述 2 1.3 研究目的 2 1.4 研究流程圖 3 第二章 文獻探討 5 2.1 鋪面平坦度 5 2.1.1 國內平坦度檢測與執行 7 2.1.2 鋪面績效預測模型 10 2.2 國內外曾經使用過之鋪面預測模型 12 2.2.1 決定論模型: 12 2.2.2 機率性模型: 13 2.3 鋪面績效影響因子 15 2.3.1 環境因子 16 2.3.2 交通荷載 17 2.3.3 鋪面結構 17 2.3.4 施工品質 18 2.4 可靠度模型與鋪面績效之關連性 18 2.4.1 韋伯分佈函數 19 2.4.2對數常態函數 20 2.4.3邏輯特函數 21 2.5可靠度方法 23 2.5.1 尺度參數(α) 23 2.5.2 位置參數(β) 23 2.5.3 形狀參數 (γ) 23 2.5.4 可靠度參數估計 24 2.6 工具使用- R語言 26 第三章 研究方法 28 3.1研究架構 28 3.2國道鋪面平坦度 30 3.2.1 國道鋪面平坦度維修門檻值 31 3.2.2 第一類型資料:鋪面平坦度資料橫跨兩次維修記錄 32 3.2.3 第二類型資料:鋪面有一次維修記錄及一次平坦度資料 35 3.2.4 第三類型資料:鋪面平坦度資料僅有兩次IRI測量值 37 3.3 鋪面平坦度影響因子 39 3.3.1 國道交通量 39 3.3.2 環境影響-溫度 41 3.3.3 環境影響-降雨量 42 第四章 結果與討論 44 4.1 可靠度機率壽命圖 44 4.1.1 第一類型資料:鋪面平坦度資料橫跨兩次維修記錄 44 4.1.2 第二類型資料:鋪面有一次維修記錄及一次平坦度資料 49 4.1.3第三類型資料:鋪面平坦度資料僅有兩次IRI測量值 52 4.2 實際鋪面服務壽命比較 69 4.3 可靠度模型比較 70 4.4 參數因子討論 72 第五章 討論與建議 74 5.1 討論 74 5.2 建議 76 參考文獻 77

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    下載圖示 校內:2016-08-30公開
    校外:2018-08-30公開
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