天然災害經常在日常生活中發生並造成生命與財產的重大損失，如地震、颱風、水災、火山爆發、土石流等。以地震災害為例，往往對災區造成相當大的破壞，不僅足以摧毀原有的交通與維生管線系統，且易對於災後之救援機具、救援車輛、救護車與運送物資車輛的運作造成嚴重的阻礙，進而影響救災效率與造成傷亡的增加。1999年的921集集大地震，不但暴露出政府危機處理能力的不足，更凸顯出大型災害緊急應變作業之重要性。以往傳統對於災後工程搶修與賑災物資配送，乃是由決策者依經驗進行工作隊與物資配送之指派作業，且將兩者分開並獨立處理。以目前實務的作法，忽略了兩者間之相關性，且缺乏系統性分析。其所得之配送計畫僅為一可行方案，難以確保為最佳及最有效率之方案。
緣此，本研究針對實務上兼顧災點搶修時間與物資配送時間最短之目標，並考量災後搶修與緊急物資配送之相關限制，構建一多目標之災後搶修工程與緊急物資配送模式，以供決策單位有效率決定災害搶修與緊急物資配送之順序，並於有限時間內找出最佳搶修效益和物資配送之計畫排程。本研究利用時空網路流動技巧，分別構建災點搶修時空網路與賑災物流時空網路。在網路的設計上，則以整數流動方式定式工作隊與物資於時空中的排程。二網路流動間再加上實務限制，以符合實際的搶修工程與配送物資作業。本模式定式為一多目標混合整數多重貨物網路流動問題，屬NP-hard問題。由於此模式的規模甚大，在短時間內難以求得最佳解，故本研究利用C程式語言並配合數學規劃軟體，發展一有效之啟發解法以有效求解問題。最後，本研究以類似921大地震規模之災害為例，測試模式及求解演算法的績效，進而提出結論與建議。

Natural disasters, such as earthquakes, typhoon, floods, volcanic eruption, mudflows and landslides, often occur in daily life and have significant devastating effects in terms of human injuries and property damages. For example, an earthquake will break down the traffic and lifeline systems and obstruct the operations of rescue machines, rescue cars, ambulances and relieves. As result, it could not only affect the rescue efficiency but also increase human injuries. The Chi-chi earthquake occurred in 1999 not only emerged the low efficiency of the government for dealing with the rescue operations but also revealed the importance of the emergency rehabilitation. In the past, the emergency rehabilitation and relief distribution were usually handled manually and separately by decision makers with their experiences, omitting the interrelation between emergency rehabilitation and relief distribution and lacking of systematic analyses. As a result, the solution could possibly be an inferior feasible solution.
Therefore, we will develop a multi-objective programming model with the objective of minimizing the time length of the emergency rehabilitation and the relief distribution, subject to related operating constraints. The model is expected to help the decision maker to efficiently set the emergency rehabilitation and the relief distribution schedules under a limited time. We will employ network flow techniques including both emergency rehabilitation and relief distribution time-space networks in order to formulate the flows of working teams and relief commodities in the dimensions of time and space. Some side constraints will be set to these two networks according to the real constraints. The model is expectedly formulated as a multi-objective mixed integer multiple commodity network flow problem that is characterized as an NP-hard problem. Since the problem size is expected to be huge, we will develop a heuristic algorithm, which employs C computer language with the assistance of a mathematical programming solver, to solve the problem. To evaluate the model and the solution algorithm, we will perform a case study using data similar to that in Chi-chi earthquake. Finally, conclusions and suggestions will be given.

1. 王中允、賀寶福，「災害緊急救難路網重建與設計之研究」，中華民國運輸學會第十八屆論文研討會論文集，新竹(2003)。
2. 王擴為，「公路搶修決策支援系統中指派模式之研究」，碩士論文，國立交通大學資訊管理研究所(1993)。
3. 交通部，團法人臺灣營建研究院，「921大地震災後交通設施強化與重建研討會」論文集，台灣台北(1999)。
4. 行政院交通部，財團法人臺灣營建研究院，「大規模災變之公路系統防救災規劃與修復策略研究(1/3)」(2001)。
5. 行政院交通部，財團法人臺灣營建研究院，「大規模災變之公路系統防救災規劃與修復策略研究(二)」(2003)。
6. 吳心琪，「震災後工程搶修作業排程之研究」，碩士論文，國立交通大學交通運輸研究所(1996)。
7. 吳水威、吳宗修，「都市地區地震防災交通系統緊急應變計畫之研究」，行政院國家科學委員會補助專題研究計畫成果報告，國立交通大學運輸工程與管理學系（2001）。
8. 吳水威、連振盛，「都市地區地震災害交通管制緊急應變之研究」，中華民國運輸學會第十六屆論文研討會論文集，台北，第153-161頁(2001)。
9. 吳鎮鐘，「九二一大地震本處轄線災害及修復情形綜合報告」，交通部公路總局第二區養護工程處，http://www.thbtwo.gov.tw/web/technology/index_tech05.html(2000)。
10. 呂獎慧，「都市震災救災路線選擇模式之構建」，碩士論文，國立臺灣大學土木工程學研究所(2000)。
11. 李志華，「基因演算法於震災路網搶修排程問題之研究」，碩士論文，國立成功大學交通管理研究所(2003)。
12. 沈進成，「公車系統營運計劃最佳化模式之研究」，碩士論文，國立成功大學交通管理研究所(1988)。
13. 林秀璘，「應用模糊多目標規劃法於公車營運計畫之研究」，碩士論文，國立成功大學交通管理研究所(1992)。
14. 林豐正，「九二一大地震災後交通設施災損、搶修及復建」，都市交通季刊，第十四卷，第四期，第1-8頁(1999)。
15. 邱明琦，陳春益,林佐鼎，「海運貨櫃排程模式之研究」，運輸計劃季刊，第三十一卷，第三期，第495-522頁(2002)。
16. 張立偉，「災後工程緊急搶修作業排程之研究」，碩士論文，淡江大學運輸管理學系運輸科學碩士班(2001)。
17. 許添本，「九二一集集大地震之交通衝擊與交通應變系統」，都市交通季刊，第十四卷，第四期，第9-21頁(1999)。
18. 陳妙珍、顏上堯、張珮璇(2000)，「航空公司資產與負債管理模式之建立」，第四屆海峽兩岸會計與管理學術研討會論文集，武漢。
19. 陳亮全，邱昌平，「有關台灣都市地震災害及其成因之初步探討」，內政部營建署建築研究籌備小組(1988)。
20. 陳春益，邱明琦，「貨櫃航線網路設計模式之研究」，運輸計劃季刊，第三十一卷，第二期，第267-298頁(2002)。
21. 陳春益、蔡坤穆等，「震災物流決策支援系統之研究」，都市地區地震防災交通系統之研究期末研究成果研討會(2002)。
22. 陳郁文，「模糊多目標組合規劃基因演算法應用於提升運輸系統災後應變效率之研究」，博士論文，國立交通大學交通運輸研究所(1999)。
23. 曾志煌，「整合供需面飛航排程暨班次表規劃之研究」，博士論文，國立中央大學土木工程研究所 (2000)。
24. 馮正民、林楨家、陳信宇，「震災物流系統之決策模式」，中華民國運輸學會第十六屆論文研討會論文集，台北，第431-440頁(2001)。
25. 楊宗岳，「參與行政院921災後重建推動委員會交通組之後感」，臺灣公路工程，第二十六卷，第十二期，第26-40頁(2000)。
26. 楊博文，「配合大眾捷運系統之接運公車營運計劃整合之研究--分析數學法與多目標規劃法之應用」，碩士論文，國立成功大學交通管理研究所(1990)。
27. 葉昭雄，「921地震公路局轄管公路橋樑損壞情況報告」，臺灣公路工程，第二十六卷，第五期，第2-36頁(1999)。
28. 葉昭雄，「天然災害造成公路交通中斷搶修情形報告」，臺灣公路工程，第二十八卷，第九期，第2-29頁(2002)。
29. 齊志仁，「隨機需求下長途客運排程暨班次表設計規劃模式之研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程研究所 (2003)。
30. 鄭欣蓉、曾國雄，「賑災物資配送系統之多目標最適規劃」，運輸計劃季刊，第三十二卷，第三期，第561-580頁(2003)。
31. 鄧文廣，「九二一集集大地震公路災害搶修及復建計畫簡介」，臺灣公路工程，第二十七卷，第一期，第19-23頁(2000)。
32. 鄧文廣，「九二一集集大地震公路災害與復建」，臺灣公路工程，第二十七卷，第三、四期，第73-88頁(2000)。
33. 錢伯冠，「九二一集集大地震災害谷關工務段災情及搶修報告」，臺灣公路工程，第二十六卷，第六期，第28-35頁(1999)。
34. 韓復華、卓裕仁，「緊急疏散公用車輛調派之研究」，運輸計劃季刊，第二十三卷，第三期，第247-272頁(1994)。
35. 顏上堯、何淑萍，「飛航排程暨班次表之建立」，運輸計劃季刊，第二十三卷，第一期，第73-90頁 (1994)。
36. 顏上堯、翁綵穗，「季節轉換間緩衝期飛航排程之研究」，運輸計劃季刊，第三十卷，第四期，第891- 922頁 (2001)。
37. 顏上堯、曾志煌，「單機種機隊排程與班次整合之研究」，運輸計劃季刊，第二十八卷，第四期，第635-658頁 (1999)。
38. 顏應明，「路網疏散時間敏感度分析及災後救援路線之研究」，碩士論文，國立交通大學交通運輸工程研究所 (1987)。
39. Abara, J., “Applying Integer Linear Programming to the Fleet Assignment Problem,” Interfaces, Vol. 19, pp. 20-28 (1989).
40. Agin, N. and Cullen, D., An Algorithm for Transportation Routing and Vehicle Loading, in Geisler, M. (Ed.), Logistics, pp.1-20, North Holland, Amsterdam (1975).
41. Arimura, M., Tamura, T. and Saito. K. “Application of Genetic Algorithms model for Road Investment of Restoration Planning,” Proceedings of the Eastern Asia Society for Transportation Studies, Vol. 2, pp.55-69 (1999).
42. Barbarosoğlu, G.,Őzdamar, L. and Çevik A., “An interactive approch for hierarchical analysis of helicopter logistics in disaster relief operations,” European Journal of Operational Research, Vol.140, pp.118-133 (2002).
43. Chang, S. E. and Nojima, N., “Measuring post-disaster transportation system performance: the 1995 Kobe earthquake in comparative perspective” Transportation Research Part A , Vol. 35, pp. 475-494 (2001).
44. Clarke, L. W., Hane, C. A., Johnson, E. L. and Nemhauser, G. L., “Maintenance and Crew Considerations in Fleet Assignment, ” Transportation Science, Vol.30, pp. 249-260 (1996).
45. Desaulniers, G., Desrosiers, J., Dumas, Y., Solomon, M.M. and Soumis, F., “Daily Aircraft Routing and Scheduling”, Management Science, Vol. 43, pp. 841-855 (1997).
46. Fiedrich, F., Gehbauer, F. and Rickers, U., “Optimized Resource Allocation for Emergency Response after Earthquake Disasters,” Safety Science, Vol. 35, pp. 41-57 (2000).
47. Haghani, A. and Oh, S., “Formulation and Solution of a Multi- Commodity, Multi-Modal Network Flow Model for Disaster Relief Operations,” Transportation research-A, Vol. 30, pp. 231-250 (1996).
48. Hane, C. A., Barnhart, C., Johnson, E. L., Marsten, R., Nemhauser, G. L. and Sigismondi, G., “The Fleet Assignment Problem: Solving a Large-Scale Integer Program,” Mathematical Programming Study, Vol. 70, pp. 211-232 (1995).
49. Hwang C. L., Multiple Objective Decision Making – Method and Application, Springer – Verlag (1979).
50. Levin, A., “Scheduling and Fleet Routing Models for Transportation Systems”, Transportation Science, Vol. 5, pp. 232-255 (1971).
51. Levin, A., Some Fleet Routing and Scheduling Problems for Air Transportation Systems, Flight Transportation Laboratory, Report R68-5, Massachusetts Institute of Technology, MA, (1969).
52. Sato, T. and Ichii, K., “Optimization of post-earthquake restoration of lifeline networks using genetic algorithms,” Japan Society of Civil Engineers, No.537/I-35, pp.245-256 (1996) (in Japanese).
53. Simpson, R.W., “A Review of Scheduling and Routing Model for Airline Scheduling,” IX AGIFORS Symposium, Broadway, England (1969).
54. Subramanian, R., Scheff, R. P., Quillinan, J. D., Wiper, D. S. and Marsten, R. E., “Coldstart: Fleet Assignment at Delta Air Lines,” Interface, Vol. 24, pp.104-120 (1994).
55. Tamura, T., Sugimoto, H. and Kamimae, T., “Application of Genetic Algorithms to Determining Priority of Urban Road Improvement,” Japan Society of Civil Engineers, No.482/IV-22, pp. 37-46 (1994) (in Japanese).
56. Yan, S. and Chen, H. L., “A Scheduling Model and a Solution Algorithm for Inter-city Bus Carriers,” Transportation Research, Vol. 36A, pp. 805-825 (2002).
57. Yan, S. and Huo, C. H., “Optimization of Multiple Objective Gate Assignments,” Transportation Research, Vol. 35A, pp. 413-432 (2001).
58. Yan, S. and Young, H. F., “A Decision Support Framework for Multi-Fleet Routing and Multi-Stop Flight Scheduling,” Transportation Research, Vol. 30A, pp. 379-398 (1996).
59. Zeleny, M., Multiple Criteria Decision Making, McCrew Hill, New York (1982).