第二章 納入公共設施配置
2.2 SLM-III模式
依據都市計畫法第46條規定,中小學校、社教場所、市場、郵政、
電信、變電所、衛生、警所、消防、防空等公共設施,應按閭鄰單位 或居民分佈情形適當配置之。因此,對這些常被視為地區性(或社區性) 公共設施而言,其合理的服務範圍是很重要的;我們期望能讓愈多的 服務對象被包含在設施服務範圍內,不希望設施太過集中配置,而讓 某些地區被過多的設施服務,但某些地區卻又完全沒有被設施服務。
由於SLM-II的第一個目標式有「物以類聚」的效果,若將地區性公共 設施視為土地使用物件進行配置,則會發生同類設施集中一處的結 果,如圖2-4(a)所示,這與我們的期望(如圖2-4(b))不同;因此地區性公
資料來源:林楨家(民 88)。
圖 2-3 SLM-II輸出例
共設施不適合應用SLM-II為配置分析工具,需要更進一步地進行修 改。
(a) (b) 圖 2-4 SLM-II配置設施之問題示意
如何修改SLM-II?我們由文獻回顧發現,傳統將公共設施區位分 析模式區分為以下四類(Owen and Daskin,1998):一是追求被服務對象 到設施位置間總旅行時間(或距離、成本)最小的「中位問題(Median Pr oblem)」,二是考量設施服務範圍的「覆蓋問題(Covering Problem)」,
三是期望使最遠的被服務對象到設施位置間的旅行時間最小化的「中 心問題(Center Problem)」,四是其它特殊問題。其中,考量到設施服 務範圍的覆蓋問題(Schilling et al, 1993)又區分為二類:一是設施數目 固定,目的在使最多被服務對象被涵蓋在設施服務範圍內的「最大服 務範圍區位問題(Maximal Covering Location Problem, MCLP)」;二 是追求將所有被服務對象涵蓋在服務範圍內的最少設施數的「區位設 施之服務範圍問題(Location Set Covering Problem, LSCP)」。基於SL M模式係假設待配置物件之數量為已知的固定值,且實務上都市計畫 作業通常先決定需求總量,繼而進行配置,故符合SLM分析情境之模 式應為MCLP模式。
MCLP由Church and ReVelle(1974)提出,基本的模式型態如下: 980)、Min(1988)以及Daskin et al.(1992)將靜態(static)的最終配置改變 為動態(dynamic)的分期配置;Daskin(1983)、Batta et al.(1989)以及Ho
gan and ReVelle(1986)將確定性(deterministic)的情境改變為不確定性 (stochastic)的情境;Mehrez and Stulman(1982)、Mehrez and Stulman(1 983)以及Church(1984)將分析空間由節點(node)變更為平面(plane),亦 即設施候選位置無法事先得知;Current and Storbeck(1988)、Pirkul a nd Schilling(1991)以及Haghahi(1996)考慮到設施之服務容量限制;Mo ore and ReVelle(1982)以及Ruefli and Storbeck(1982)區分設施之等 級;Batta and Mannur(1990)則將原來僅作設施之配置進一步提昇為設 備數量之配置。
MCLP之應用對象相當廣泛,例如:樓邦儒(民84)、曾國雄與林楨 家(民86)以及Schilling(1976)的消防隊,Eaton and Daskin(1980)以及Ha mon et al.(1979)的救護車,Min(1988)的圖書館、Eaton et al.(1981)的 診所、Church(1980)的垃圾收集分區、Migereko(1983)的咖啡收購站配 置、Courtney(1978)的雨量計配置、Hoagland and Stephens(1976)的空 氣污染監測計等。
由以上回顧可知,MCLP模式適合處理地區性公共設施之服務範圍 課題,模式型態具彈性且易於修改擴充,應用經驗廣而豐富,決策變 數值域和部份限制式與SLM模式相同,故非常適合納入SLM中處理地 區性公共設施之配置。在進行模式結合之前,先對SLM在設施配置上 的分析情境作一說明:假設待配置地區性公共設施之種類、數量、服 務對象以及可行配置地點等資訊已事先妥善決定,設施之服務容量、
用地面積、與週遭環境相容性、等級、設備數量等因素可留待細部配 置設計時處理,我們期望模式能在確定性的環境下,決定設施之靜態 性的佈設。因此修改後的SLM問題可由圖2-1變更為圖2-5。
圖 2-5 SLM-III模式問題示意
「草圖分析模式III型(Sketch Layout Model-type III, SLM-III)」
之數學式整理如下:
∑ ∑∑
f i j k位於服務範圍距離內之分區集合。至其餘公式之意義,均與[P1]問題相 同。