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第 四 章 模式構建與求解演算法

4.1 模式構建

TKi : 為 可 行 勤 務 i 之 總 班 次 行 駛 里 程 數 ; AvgTK : 為 所 有 勤 務 里 程 之 平 均 值 ;

TMi : 為 可 行 勤 務 i 之 總 班 次 趟 次 數 ; AvgTM : 為 所 有 勤 務 趟 次 數 之 平 均 值 ;

TPi : 為 可 行 勤 務 i 之 總 班 次 預 估 載 客 率 ; AvgTP : 為 所 有 勤 務 預 估 載 客 率 之 平 均 值 ; TBi : 為 可 行 勤 務 i 之 總 班 次 塞 車 率 ; AvgTB : 為 所 有 勤 務 塞 車 率 之 平 均 值 ; STi : 為 可 行 勤 務 i 之 勤 務 時 間 ; SBi : 為 可 行 勤 務 i 之 中 退 次 數 ;

Esb : 為 合 理 中 退 次 數 設 定 值 , 通 常 為 1;

ITi : 為 可 行 勤 務 i 之 班 次 閒 置 時 間 ; RCi : 為 可 行 勤 務 i 之 路 線 轉 換 次 數 ; MaxSRB : 為 可 執 行 補 貼 路 線 班 次 之 車 輛 數 ; TalDN : 為 可 接 受 最 多 總 司 機 員 人 數 ;

TS、 TE : 分 別 代 表 班 次 發 車 時 間 與 到 站 時 間 ; DelT : 為 容 許 班 次 衝 突 時 間 設 定 值 ;

t

DR i : 為 可 行 勤 務 i 之 第 t 次 連 續 駕 駛 時 間 ; MaxDR : 為 最 大 連 續 駕 駛 時 間 限 制 ;

S : 可 行 勤 務 集 合 ; T : 所 有 班 次 集 合 ;

SR : 含 有 補 貼 路 線 班 次 之 勤 務 集 合 。 4.1.2 模 式 說 明

在 目 標 式 部 分 , 分 別 將 式(4.1)~式(4.10)之意涵詳細說明如下:

一 、 由 於 勤 務 之 數 量 乃 是 決 定 業 者 執 行 營 運 作 業 所 需 之 司 機 員 人 數 , 因 此 透 過 勤 務 數 需 求 最 小 化 目 標 式(4.1),減少司機員人數需 求 , 進 而 達 到 降 低 司 機 員 人 事 成 本 之 目 的 。

二 、 由 於 工 作 時 間 為 衡 量 業 者 支 付 司 機 員 薪 資 之 重 要 項 目 , 工 作 時 間 超 時 過 多 則 需 要 支 付 額 外 加 班 費 , 過 少 則 為 公 司 之 損 失 。 另 外 對 司 機 而 言 , 如 果 工 作 時 間 差 異 過 大 , 容 易 引 起 司 機 員 對 於 值 勤 種 類 之 偏 好 選 擇 , 因 此 為 了 達 到 公 平 對 待 每 位 司 機 員 , 即 可 能 增 加 日 後 輪 班 作 業 之 困 難 度 , 因 此 基 於 上 述 考 量 , 式(4.4)探討勤務工 作 時 間 與 基 本 工 時 差 異 和 之 目 的 係 滿 足 基 本 工 時 需 求 外 , 亦 兼 顧 勤 務 之 標 準 差 最 小 化 。

三 、 里 程 獎 金 乃 是 客 運 業 司 機 員 所 得 重 要 來 源 ,即 以 行 駛 里 程 數 做 為 獎 金 計 算 依 據 , 因 此 每 日 工 作 時 間 相 同 情 況 下 , 執 行 不 同 路 線 之

任 務 , 將 直 接 影 響 司 機 員 日 後 所 得 , 因 此 人 員 與 車 輛 排 班 作 業 過 程 中 , 即 必 須 考 量 里 程 數 公 平 分 派 。 目 標 式(4.6)係為最小化勤務 里 程 與 平 均 勤 務 里 程 之 差 值 總 和 , 所 代 表 之 含 意 為 降 低 每 組 勤 務 總 里 程 數 之 差 異 , 而 達 到 里 程 獎 金 公 平 的 目 標 。

四 、 趟 次 獎 金 之 重 要 程 度 如 同 里 程 獎 金 , 一 般 而 言 , 趟 次 獎 金 多 用 於 不 同 路 線 行 駛 里 程 差 異 過 大 之 情 況 下 , 因 此 實 際 作 業 時 則 使 用 趟 次 獎 金 取 代 里 程 獎 金 , 並 針 對 不 同 路 線 設 定 其 趟 次 獎 金 , 另 外 , 趟 次 獎 金 與 里 程 獎 金 通 常 不 會 同 時 採 用 。 目 標 式(4.7)即為最小化 勤 務 趟 次 獎 金 與 平 均 勤 務 趟 次 獎 金 之 差 值 總 和 , 亦 代 表 降 低 每 組 勤 務 趟 次 獎 金 之 差 異 , 而 達 到 趟 次 獎 金 公 平 的 目 標 。

五 、 管 理 者 為 了 刺 激 司 機 員 搭 載 乘 客 之 意 願 , 因 此 提 出 以 載 客 獎 金 作 為 司 機 員 努 力 載 客 之 誘 因 , 然 而 每 條 路 線 或 每 個 班 次 之 載 客 量 皆 有 所 不 同 , 因 此 勤 務 規 劃 過 程 中 , 則 需 要 進 一 步 探 討 每 組 勤 務 可 能 獲 得 之 載 客 獎 金 , 所 以 目 標 式(4.8)即為最小化勤務載客獎金與 勤 務 平 均 載 客 獎 金 之 差 值 總 和 , 亦 代 表 將 低 每 組 勤 務 載 客 獎 金 之 差 異 , 而 達 到 載 客 獎 金 公 平 的 目 標 。

六 、 由 於 道 路 交 通 狀 況 影 響 完 成 一 班 次 所 需 之 時 間 ,所 以 經 常 執 行 長 時 間 處 於 擁 塞 環 境 之 班 次 任 務 , 可 能 影 響 司 機 員 里 程 、 趟 次 與 載 客 等 獎 金 , 同 時 也 容 易 導 致 司 機 員 駕 駛 疲 勞 影 響 行 車 安 全 或 情 緒 浮 動 導 致 服 務 態 度 不 佳 而 影 響 服 務 品 質 。 為 了 避 免 上 述 之 情 形 發 生 與 平 衡 司 機 員 對 工 作 環 境 的 感 覺 , 所 以 排 班 過 程 中 即 需 要 適 當 考 慮 不 同 路 線 任 務 之 組 合 , 另 外 , 由 於 每 條 路 線 之 行 駛 時 間 皆 不 同 , 因 此 以 路 線 可 能 塞 車 時 間 作 為 評 估 值 則 較 不 公 平 , 所 以 本 研 究 以 路 線 可 能 塞 車 率 作 為 評 估 值 , 因 此 目 標 式(4.9)即追求最小化 勤 務 塞 車 率 與 勤 務 平 均 塞 車 率 之 差 值 總 和 , 亦 代 表 將 低 每 組 勤 務 塞 車 率 之 差 異 , 而 達 到 勤 務 工 作 環 境 公 平 的 目 標 。

七 、 勤 務 時 間 指 勤 務 首 班 車 發 車 時 間 與 末 班 車 完 成 作 業 時 間 之 差 ,因 此 勤 務 時 間 值 越 小 係 代 表 班 次 任 務 分 派 較 集 中 , 相 關 文 獻 以 工 作 時 間 與 勤 務 時 間 之 比 值 代 表 勤 務 工 作 效 率 , 並 將 工 作 效 率 作 為 人 員 與 車 輛 排 班 作 業 之 重 要 評 估 指 標 , 而 於 本 研 究 之 工 作 時 間 乃 以 基 本 工 時 為 目 標 所 以 其 值 較 為 固 定 , 因 此 目 標 式(4.5)追求最小化 勤 務 時 間 , 即 可 代 表 追 求 最 大 化 工 作 效 率 。

八 、 中 退 即 為 兩 連 續 班 次 間 較 長 之 待 勤 休 息 時 間 , 且 該 時 段 司 機 員 可

以 自 由 活 動 不 必 在 場 站 內 , 因 此 該 時 段 不 計 算 工 作 時 間 , 所 以 中 退 考 量 係 提 供 司 機 員 連 續 作 業 中 獲 得 充 分 休 息 時 間 , 且 司 機 員 亦 可 自 行 運 用 該 時 間 。 但 是 中 退 次 數 過 多 , 司 機 員 雖 然 可 獲 得 充 分 休 息 時 間 , 卻 無 法 有 效 規 劃 一 日 時 間 , 所 以 多 數 司 機 員 多 不 喜 歡 過 多 中 退 情 形 , 而 中 退 1 次之目的即在連續值勤駕駛與充分休息 之 間 取 得 適 當 的 平 衡 點 , 即 使 中 退 時 間 較 長 , 亦 可 讓 司 機 員 得 以 充 分 自 行 運 用,因 此 目 標 式(4.10)即追求最小化勤務中退次數與 1 次 中 退 次 數 之 差 值 總 和 , 而 達 到 每 組 勤 務 可 中 退 1 次之目標。

九 、 閒 置 時 間 代 表 車 輛 與 司 機 員 停 留 在 場 站 內 等 待 值 勤 的 時 間 , 因 此 對 業 者 而 言 , 該 時 段 車 輛 閒 置 於 站 內 , 雖 然 可 進 行 簡 易 保 養 或 支 援 臨 時 調 度 需 求 , 然 而 無 營 運 載 客 以 增 加 收 入 即 是 資 源 浪 費 , 所 以 相 關 研 究 係 將 總 閒 置 時 間 列 為 勤 務 規 劃 作 業 之 重 要 評 估 指 標 , 如 式(4.2)所示,以追求最小總閒置時間為目標。

十 、 路 線 轉 換 係 指 兩 連 續 班 次 之 路 線 不 同 ,因 此 過 多 路 線 轉 換 次 數 可 能 導 致 司 機 員 值 勤 錯 亂 , 而 發 生 執 行 錯 誤 的 路 線 任 務 , 因 此 透 過 目 標 式(4.3),係探討最小化總線轉換次數,。

在 限 制 式 部 分 , 分 別 將 式(4.11)~式(4.15)之意涵詳細說明如下:

一 、 根 據 現 況 分 析 之 探 討 , 可 知 業 者 並 非 所 有 車 輛 皆 可 營 運 補 貼 路 線,而 一 組 勤 務 係 代 表 一 輛 車 的 營 運 任 務,因 此 限 制 式(4.11)係限 制 所 規 劃 之 含 有 補 貼 路 線 勤 務 數 量 , 不 得 超 過 業 者 可 營 運 補 貼 路 線 之 車 輛 總 數 。

二 、 通 常 勤 務 數 需 求 量 ,係 由 班 次 發 車 時 間 是 否 必 定 為 勤 務 首 班 車 而 決 定 , 爾 後 考 慮 新 增 司 機 員 薪 資 給 付 成 本 與 現 有 司 機 員 工 作 超 時 加 班 費 給 付 成 本 後 , 加 以 判 斷 否 增 加 勤 務 數 , 以 降 低 人 事 成 本 , 然 而 僅 考 慮 人 事 成 本 條 件 可 能 導 致 求 解 結 果 之 勤 務 數 量 超 過 業 者 目 前 人 力 規 劃 情 形,因 此 透 過 限 制 式(4.12)即控制求解過程將建立 以 在 不 超 過 現 有 可 用 司 機 員 人 數 之 基 礎 下 , 以 確 保 求 解 結 果 可 立 即 應 用 於 目 前 營 運 需 求 。

三 、 人 員 與 車 輛 排 班 作 業 係 建 立 在 已 知 班 次 時 刻 表 的 基 礎 上 ,因 此 可 獲 得 班 次 明 確 發 車 時 間 , 另 外 , 透 過 路 線 車 輛 運 行 時 間 之 預 估 可 獲 得 班 次 預 估 完 成 時 間 , 所 以 勤 務 規 劃 過 程 中 即 可 根 據 班 次 起 迄 時 間 , 判 斷 班 次 接 續 可 行 性 而 加 以 組 合 , 理 論 上 該 接 續 條 件 為 前

班 次 完 成 時 間 必 須 早 於 或 等 於 後 班 次 發 車 時 間 , 即 兩 班 次 衝 突 時 間 為 零 , 然 而 基 於 同 路 線 間 離 峰 時 段 之 車 輛 行 駛 時 間 有 所 差 異 , 因 此 可 放 鬆 離 峰 時 段 之 班 次 接 續 限 制 條 件 在 , 所 以 限 制 式(4.13) 係 以 彈 性 時 間 t 分 鐘 為 任 兩 班 次 接 續 條 件 , 係 指 前 班 次 完 成 時 間 至 多 可 晚 於 後 班 次 發 車 時 間 t 分鐘,如 果兩班次衝突大於 t 分鐘,

則 兩 班 次 不 可 同 時 存 在 於 同 一 勤 務 中 。

四 、 近 年 來 發 生 多 起 公 車 道 路 安 全 事 件 , 而 可 能 發 生 原 因 之 一 即 為 司 機 員 駕 駛 疲 勞 所 致 , 因 此 人 員 與 車 輛 排 班 階 段 在 追 求 最 小 化 閒 置 時 間 與 最 小 化 勤 務 時 間 等 目 標 過 程 中 , 必 須 建 立 在 不 會 照 成 司 機 員 連 續 駕 駛 疲 勞 的 限 制 條 件 下,因 此 限 制 式(4.14)即為勤務連續駕 駛 時 間 限 制 式 , 其 中 連 續 駕 駛 判 斷 條 件 係 為 兩 連 續 班 次 間 沒 有 任 何 休 息 時 間 之 情 況 。

五 、 根 據 訪 談 結 果 可 知 國 內 客 運 營 運 特 性 與 國 外 之 最 大 差 異 係 在 營 運 路 線 之 距 離 較 短 , 所 以 國 內 人 員 與 車 輛 排 班 作 業 過 程 中 不 會 考 慮 Dead Head 之情形,亦表示班次分派過程中不得重複分派。另 外 , 人 員 與 車 輛 排 班 作 業 係 建 立 在 已 知 班 次 時 刻 表 之 基 礎 上 , 且 班 次 時 刻 規 劃 過 程 中 即 已 探 討 最 大 車 輛 數 需 求 , 所 以 人 員 與 車 輛 排 班 階 段 不 可 能 出 現 班 次 無 法 分 派 之 情 形 。 基 於 上 述 兩 個 理 由 限 制 式(4.15)係限定所以班次至多且必須分派於任一組勤務中,因此 本 研 究 模 式 係 以 集 合 切 割 問 題(SPP)為基礎。