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研究生: 黃瀞玄
Huang, Ching-Hsuan
論文名稱: 應用生成式 AI 建立電梯法規解析、設計與合規檢核輔助平台之研究
Development of a Generative AI-Assisted Platform for Elevator Code Interpretation,Design, and Compliance Checking
指導教授: 馮重偉
Feng, Chung-Wei
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: 2025
畢業學年度: 113
語文別: 中文
論文頁數: 186
中文關鍵詞: 電梯設計生成式人工智慧法規語意解析法規合規性CNS 15827電梯設施設計規範
外文關鍵詞: Elevator Design, Generative Artificial Intelligence, Regulatory Semantic Parsing, Compliance Checking, CNS 15827
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  • 電梯為高層與多樓層建築中不可或缺的垂直運輸系統,其設計品質與法規合規性攸關使用安全與建築效能。依據《CNS 15827 電梯設施設計規範》,設計階段需針對車廂尺寸、井道淨寬、開門寬度與機坑深度等條件進行規劃與檢核。然而,臺灣電梯設計流程在實務中仍面臨多項挑戰,包括專業人力短缺、作業流程緊縮與法規判讀困難,已影響設計品質與產業效率。
    具備法規理解與空間邏輯能力之設計人才長期不足,導致作業高度依賴資深技術者,知識難以有效傳承。設計流程常受限於工期與市場壓力,錯誤率上升、修正頻繁,品質控管困難。此外,設計成果缺乏統一格式,審查與協作過程中各方理解落差大,溝通成本與責任歸屬爭議明顯增加。
    現行法規檢核多仰賴人工查閱與經驗判斷,缺乏即時回饋機制與結構化工具。條文內容常具有條件邏輯、跨條號引用與例外規定,使新手設計人員難以準確轉譯條文至空間參數,導致錯誤風險提升與學習曲線過於陡峭。
    隨著自然語言處理(NLP)與生成式人工智慧(Generative AI)發展日益成熟,特別是大型語言模型(LLMs)於語意解析與條文結構理解方面的應用,提供了解決上述問題的新契機。透過語意標註與結構化運算,可將條文轉換為機器可讀之規則格式,支援參數推導與法規檢核任務之自動化。
    本研究據此提出一套整合 GPT 模型之電梯設計輔助平台。系統可根據輸入條件,自動產出建議參數與法規比對結果,並生成對應之設計報表與 2D 圖說,協助使用者快速完成判斷與配置。此外,平台亦具教學與訓練潛能,有助於新進人員理解條文邏輯、預防錯誤並提升學習效率。整體而言,本研究展示生成式 AI 技術應用於電梯設計流程之可行性,並提出一套具實務價值的自動化設計與合規檢核解決方案。

    Elevators are essential vertical transportation in high-rise and multi-story buildings; design quality and regulatory compliance directly affect user safety and building performance. Under Taiwan’s CNS 15827 Elevator Design Standard, designers must verify car dimensions, shaft clearances, door widths, pit depths, and related constraints.
    In practice, however, Taiwan’s workflow faces talent shortages, compressed schedules, and difficult code interpretation, which undermine quality and efficiency. Overreliance on senior experts hinders knowledge transfer; tight timelines increase errors, rework, and inconsistent deliverables; and nonstandard outputs raise review friction and responsibility disputes. Compliance checking remains largely manual, lacking real-time feedback and structured tools. Conditional logic, cross-references, and exceptions make clauses hard to translate into spatial parameters, steepening the learning curve for junior staff.
    This study proposes an AI-assisted elevator design platform integrating GPT-based large language models. We apply semantic annotation and structured computation to convert regulatory text into machine-readable rules for automated parameter derivation and constraint checking. Given basic project inputs, the system recommends compliant configurations, generates 2D schematic drawings, and produces traceable compliance reports that cite governing clauses. Beyond automation, it serves as a training companion that explains code logic, highlights edge cases, and standardizes deliverables for collaboration. Overall, the results demonstrate the feasibility and practical value of generative-AI-enabled automated design and compliance checking for elevator projects.

    摘要 I Abstract II 誌謝 V 目錄 VII 表目錄 XI 圖目錄 XII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究範圍與限制 3 1.4 研究流程 5 1.5 論文架構 7 第二章 問題陳述與文獻回顧 9 2.1 研究問題陳述 9 2.1.1 電梯設計流程之實務挑戰 9 2.1.2 現行法規檢核作業問題 10 2.1.3 生成式 AI 與建築業結合之挑戰 11 2.2 傳統設計與法規檢核流程的實務限制 12 2.3 生成式AI在法規解析與設計輔助的應用現況 14 2.4 Prompt工程與知識庫設計架構 16 2.5 小結 17 第三章 平台開發方法與工具架構 19 3.1 需求分析工具 19 3.1.1 專家訪談 19 3.1.2 IDEF0 20 3.2 AI模型與輔助工具 23 3.2.1 OpenAI ChatGPT(GPT-4)模型 23 3.2.2 GPTs(Custom GPTs)自定義應用模組 24 3.3 資料格式轉換與報表輸出工具 25 3.3.1 Microsoft Excel 25 3.3.2 ezdxf函式庫 26 3.3.3 Windows PowerShell 28 3.4 程式與繪圖應用工具 28 3.4.1 Autodesk AutoCAD 28 3.4.2 Visual Studio Code 29 3.4.3 Python 30 3.5 法規資料來源 31 第四章 生成式AI輔助電梯設計平台架構 33 4.1 開發架構圖 33 4.2 解析電梯設計流程與需求 35 4.2.1 設計作業參與者與資訊傳遞需求解析 35 4.2.2 電梯設計流程與決策節點解析 36 4.2.3 IDEF0功能流程圖解 40 4.3 平台功能模組構成與設計流程控制 44 4.3.1 生成式AI平台架構 44 4.3.2 Prompt 任務設計與指令流程控制 45 4.3.3 法規語意資料庫與知識庫建構 49 4.3.4 設計參數與合規輸出資料結構 50 4.4 GPT-A模組:法規語意解析 51 4.4.1 法規選擇說明 51 4.4.2 模組運行設計架構 52 4.4.3 Prompt 任務設計與語意結構邏輯 53 4.4.4 Prompt 測試過程 58 4.4.5 GPT-A 模組建構設定與法規資料庫整合 62 4.5 GPT-B模組:設計參數推導與配置建議 63 4.5.1 設計資料說明 63 4.5.2 模組運行設計架構 68 4.5.3 Prompt 任務設計與指令流程控制邏輯 69 4.5.4 Prompt 測試過程 70 GPT-B 模組建構設定與資料庫整合 87 4.6 GPT-C模組:合規檢核 89 4.6.1 設計資料說明 89 4.6.2 模組運行設計架構 90 4.6.3 Prompt 任務設計與指令流程控制邏輯 92 4.6.4 Prompt 測試過程 93 4.6.5 GPT-C 模組建構設定與資料庫整合 94 4.7 模組整合平台:法規語意解析與自動化設計合規檢核輔助平台 95 4.7.1 系統整合架構說明 96 4.7.2 平台測試 99 4.8 小結 100 第五章 平台案例驗證 101 5.1 GPT-A模組驗證:法規語意解析 101 5.1.1 驗證目標 101 5.1.2 案例一說明 102 5.1.3 案例二說明 103 5.1.4 驗證結果與分析 105 5.2 GPT-B模組驗證:設計參數推導與配置建議 107 5.2.1 驗證目標 107 5.2.2 案例一說明 107 5.2.3 案例二說明 121 5.2.4 測試結果與分析 128 5.3 GPT-C模組驗證:參數合規檢核 129 5.3.1 驗證目標 129 5.3.2 案例一說明 129 5.3.3 案例二說明 135 5.3.4 案例三說明 139 5.3.5 測試結果與分析 144 5.4 專家驗證與使用者回饋 145 5.4.1 測試對象與方法 145 5.4.2 回饋摘要 145 5.5 小結 147 第六章 結論與建議 149 6.1 結論 149 6.2 建議 150 參考文獻 152 附錄A 第一次訪談紀錄 155 附錄B 第二次訪談紀錄 162

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    [3]胡亦涵(2019)。法規參數化智慧元件於建築設計之應用—以樓梯建置為例,碩士論文,國立高雄大學創意設計與建築學系,臺灣高雄。

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