公路隧道安全評估方法與應用－以雪山隧道為例

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研究生：	俞裕中 Yu-Chung Yu
論文名稱：	公路隧道安全評估方法與應用－以雪山隧道為例 Application of Road Tunnel Safety Assessment Method－take Hshehshan tunnel for example
指導教授：	吳健生 Jiann-Sheng Wu
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 土木工程學系 Department of Civil Engineering
畢業學年度：	94
語文別：	中文
論文頁數：	110
中文關鍵詞：	效益最大、成本最小、安全潛勢、風險潛勢、雪山隧道、安全評估方法、公路隧道
外文關鍵詞：	maximum benefit, road tunnel, safety assessment method, Hshehshan tunnel, safety potential, risk potential, minimum cost
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摘要
地狹人稠的台灣地區，主要屬於山區地形，且近年來為了平衡城鄉發展，已積極開發東部地區，而連接東部區域的公路建設，將勢必避免不了會以隧道型態來建築，而隧道內影響安全性的各項設施，實為隧道內發生事故時的重要逃生依賴，故隧道設施安全的考量與評估，將成為未來的重要課題。
本研究順應此一趨勢，參酌世界先進國家的方法與技術，以安全為出發點，提出公路隧道安全評估方法，藉方法中之風險潛勢與安全潛勢兩觀念，完整考量隧道內安全相關設施與措施，並以雪山隧道為例，藉由客觀的數據與評分，進行雪山隧道安全等級評估，再由評估結果找出影響安全的重要因素，供相關管理單位參考。同時，應用評估結果研擬安全改善方法，藉由數學規劃方式，分別以達到安全分數之最小改善成本與預算限制下獲得最大改善分數兩方向進行模式構建，建構成本最小與效益最大兩改善方案，提出雪山隧道未來若需改善時之項目順序，供決策單位進行改善時的參考依據，並為國內近200條服務中隧道提供一套安全評估與改善方法，也藉此對於國內隧道安全管理提出另一種思維，藉此方式改善隧道的安全程度並降低隧道風險，希冀由此評估方式與改善方法能對隧道安全的改善有所貢獻，並作為未來發展隧道管理系統的主要依據，增進事故發生時用路人的安全保障。

Abstract
Taiwan is a mountainous and densely populated island. In recent years, the government has put many efforts to construct traffic links between western part and eastern part in order to balance the development discrepancy between them. To overcome the high mountainous terrain, mainly the Central Mountain Range, the construction of long road tunnels becomes inevitable. The driving safety in long road tunnels is, therefore, highlighted, and relies on the sufficiency of safety facilities as well as the efficiency of control and rescue measures. So the safety assessment of tunnel facilities will become main issue in the future.
For this purpose, this study develops a safety assessment procedure based on risk potential and safety potential. Through integrating both the risk points and safety points evaluated in terms of risk potential and safety potential respectively, a result index can be calculated and further used for ranking the safety level of the tunnel. Applied this assessment method to Hshehshan tunnel and provided assessment result to the authorities. Meanwhile, using mathematical programming developed minimum cost and maximum benefit these two methods, found the safety improved sequence of the tunnel. These assessment and improvement methods can also be extended as the dominant part of the tunnel management system in the future.

目  錄
摘  要...............................................I
Abstract............................................II
誌  謝.............................................III
目  錄...............................................V
圖目錄............................................VIII
表目錄..............................................IX
第一章	緒論........................................1
1  研究背景......................................1
2  研究動機與目的................................1
2.1  研究動機.................................1
2.2  研究目的.................................2
3  研究範圍與對象................................3
3.1  研究範圍.................................3
3.2  研究對象.................................3
4  研究內容......................................3
5  研究方法與流程................................4
5.1  研究方法.................................4
5.2  研究流程.................................4
第二章	文獻回顧....................................6
1  國外公路隧道安全評估法回顧....................6
2  國外隧道評估過程回顧..........................7
3  國內相關隧道評估研究..........................7
4  國內隧道安全設施回顧.........................10
5  隧道重大事故與改善方式回顧...................13
第三章	公路隧道安全評估方法.......................14
1  計算風險潛勢.................................16
1.1  風險分數評估............................16
1.2  隧道風險分級與換算風險比率因子..........21
2  計算安全潛勢.................................23
2.1  安全潛勢評估項目與其權重................24
2.2  安全參數評分............................28
2.3  安全潛勢計算方式........................32
3  計算分級百分比與隧道安全分級.................32
4  評估方法使用範例.............................33
4.1  計算風險潛勢與換算風險比率因子..........33
4.2  計算安全潛勢............................34
4.3  計算分級百分比並加以分級................34
5  小結.........................................35
5.1  評估前注意事項..........................35
5.2  歐盟規範方針............................36
第四章	雪山隧道安全評估...........................39
1  雪山隧道幾何設計.............................39
1.1  路線設計................................39
1.2  隧道基本空間規劃設計....................40
2  雪山隧道相關安全設施.........................41
3  雪山隧道通風系統.............................44
4  雪山隧道緊急應變措施.........................45
5  雪山隧道安全評估.............................47
5.1  隧道因素分析............................47
5.2  計算風險分數............................48
5.3  隧道風險分級與換算風險比率因子..........51
5.4  計算安全潛勢............................51
5.5  計算分級百分比與隧道安全分級............64
第五章	安全改善方案研擬...........................65
1  改善考量.....................................65
2  安全參數之成本估計與假設.....................67
3  改善方案建構.................................75
3.1  符號說明................................75
3.2  成本最小改善方案........................76
3.3  效益最大改善方案........................77
第六章	改善方案測試與分析.........................78
1  成本最小改善方案測試.........................78
2  效益最大改善方案測試.........................80
3  改善成本與改善分數之分析.....................82
3.1  成本最小改善方案趨勢分析................82
3.2  效益最大改善方案趨勢分析................86
3.3  成本最小方案與效益最大方案之關係........88
4  綜合分析.....................................88
4.1  完全改善狀況............................88
4.2  不考慮變動土建項目狀況..................90
4.3  改善方針下之成本最小改善方案測試........93
4.4  改善方針下之效益最大改善方案測試........96
5  雪山隧道改善建議.............................99
第七章	結論與建議................................102
1  結論........................................102
2  建議........................................103
參考文獻...........................................107
附錄.......................................................................................................................附1
附錄一雪山隧道評估表...............................................................................附1
附錄二雪山隧道安全參數成本假設.........................................................附14

                                

參考文獻
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