周家蓓臺灣大學：土木工程學研究所鄭羽哲Cheng, Yu-cheYu-cheCheng2007-11-252018-07-092007-11-252018-07-092007http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/50573機場鋪面管理系統（APMS）已成為國際先進機場之鋪面道面管理輔助決策工具，透過鋪面破壞現況指標（PCI）與其他鋪面參考指標輔助，現有的APMS已能提供高度可信之養護與維修參考決策。而對於全世界之主要國際機場而言，自波音747問世以來所設計之跑道鋪面，至今多半已達到設計壽齡，也需重新進行全面性整建或養護之相關評估。機場道面之養護或整建，對於機場營運皆會產生程度不一之延誤，但機場鋪面之養護決策時常無法與機場營運相關因素配合，使得於養護面較佳之整建策略，未必對於機場運作最為有利。另外，不同之養護策略又將搭配不同之養護工作日，也將對機場運作造成一定程度之衝擊。在航空燃油成本居高不下之下，考量機場營運作業之養護或整建決策已成為未來發展之主流方向。 本研究乃針對雙跑道機場，考量鋪面整建與養護成本，以及不同期程內工程作業造成之航機延誤成本。針對機場跑道自整建後設計生命週期內，以固定頻率與鋪面破壞率形成兩養護策略，先評估不同策略下之鋪面生命週期成本，再搭配不同整建與養護策略所產生之航機延誤量，進而轉為航機延誤成本，並以淨現值與益本比等經濟分析方法進行評估。期藉由實證之方式，以台灣桃園國際機場為研究對象，引入其相關數值後，映證引入延誤成本之跑道整建策略為一可行且更具未來性之跑道整建評估方式。Airport Pavement Management System (APMS) has been a useful tool for pavement management decision making. Moreover, existing APMS is capable of providing high reliable maintenance strategies by using pavement condition index (PCI) and other performance indices. Nowadays, most runway pavements in major international airports, designed for sustaining Boeing 747, are not only close to design life but also under maintenance and reconstruction (M&R) considerations. Different M&R strategies would make different levels of delay impacts on airport operations. Sometimes, M&R strategies couldn’t cooperate with airport operations, and the best strategies for pavement maintenance may have the negative effect on usual operations. Therefore, in this high oil price age, considering the delay impacts of different airport M&R strategies on airport operations becomes an important task. This study evaluates different M&R strategies, which are applied at parallel runway airports in which only single runway is in maintenance. In addition, this study considers pavement M&R costs as well as aircraft delay costs induced by different M&R strategies and periods. The life cycle cost (LCC) of runway pavements after M&R measures is estimated based on two maintenance frequency considerations, i.e. fixed maintenance frequency and fixed PCI decreasing, and LCC of different M&R strategies are evaluated by comparing net price values (NPV) and benefit-cost ratios (B/C ratio). Taiwan Taoyuan International Airport is studied for demonstrating. The concept of taking aircraft delay cost into consideration when choosing M&R strategies is proved to be a feasible and innovative evaluation method.誌謝 …………………………………………………………I 中文摘要 ……………………………………………… 111 英文摘要 …………………………………………………… V 第一章 緒論………………………………………………………………………………1 1.1 研究動機………………………………………………….…………………1 1.2 研究目的…………………………………………………………………….3 1.3 研究範圍…………………………………………………………………….4 1.4 研究內容與方法…………………………………………………………… 4 1.5 研究流程…………………………………………………………………….5 第二章 文獻回顧…………………………………………………………………………..7 2.1 機場鋪面管理系統…………………………………………………………..7 2.1.1 鋪面管理系統發展簡介……………………………………………7 2.1.2 機場鋪面管理系統之發展………………………………………..11 2.1.3 機場鋪面管理系統發展現況……………………………………………..13 2.1.4 我國機場鋪面管理系統現況……………………………………..16 2.2 鋪面生命週期預測與成本…………………………………………………18 2.2.1 鋪面生命週期概念………………………………………………..18 2.2.2 鋪面生命週期預測模式…………………………………………..19 2.2.3 鋪面生命週期成本………………………………………………...21 2.3 跑道容量與延誤預測……………………………………………………….22 2.3.1 跑道容量模式……………………………………………………...20 2.3.2 機場延誤成本預測………………………………………………...25 第三章 模式建構………………………………………………………………………27 3.1 跑道容量與延誤時間預測模式………………………………………… 27 3.1.1 基本概念與假設…………………………………………………27 3.1.2 跑道容量預測模式………………………………………………28 3.1.3 延誤時間預測模式………………………………………………29 3.2 PCI預測模式………………………………………………………………30 3.3 跑道生命週期成本………………………………………………………...31 3.3.1 生命週期成本概念……………………………………………….31 3.3.2 跑道生命週期成本……………………………………………….32 3.3.3 航機延誤成本…………………………………………………….32 3.4 經濟分析模式………………………………………………………………33 第四章 調查作業與參數設定……………………………………………………………35 4.1 機場調查作業………………………………………………………………35 4.1.1 調查作業說明……………………………………………………..35 4.1.2 調查結果…………………………………………………………..36 4.2 跑道容量參數設定與校估…………………………………………………38 4.2.1 參數設定…………………………………………………………..38 4.2.2 模式校估…………………………………………………………..39 4.3 成本參數……………………………………………………………………43 4.3.1 跑道生命週期成本參數…………………………………………..43 4.3.2 航機延誤成本……………………………………………………..44 4.4 PCI預測模式驗證………………………………………………………….45 第五章 整建策略分析…………………………………………………………………47 5.1 延誤成本觀點……………………………………………………………47 5.1.1 全面性重建……………………………………………………..47 5.1.2 加鋪整建………………………………………………………..50 5.2 考量延誤成本之經濟效益分析…………………………………………58 5.2.1 經濟效益之初探………………………………………………..58 5.2.2 全面性重建……………………………………………………..60 5.2.3 加鋪整建………………………………………………………..62 5.2.4 混合策略比較…………………………………………………..64 5.3 鋪面破壞觀點…………………………………………………………….66 5.3.1 全面性重建……………………………………………………...66 5.3.2 加鋪整建………………………………………………………..69 5.4 考量鋪面破壞之經濟效益分析………………………………………….74 5.4.1 全面性重建……………………………………………………...75 5.4.2 加鋪整建…………………………………………………………76 5.4.3 混合策略比較……………………………………………………80 5.5 小結………………………………………………………………………..82 第六章 結論與建議………………………………………………………………………83 6.1 結論………………………………………………………………………..83 6.2 建議………………………………………………………………………..84 參考文獻…………………………………………………………………………………854851049 bytesapplication/pdfen-US機場鋪面管理系統鋪面整建策略鋪面生命週期成本航機延誤成本Airport Pavement Management System (APMS)reconstruction and maintenance (M&R) strategypavement life cycle cost (LCC)delay costthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/50573/1/ntu-96-R94521512-1.pdf