無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫

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(1)無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫. 內政部建築研究所補助研究報告中華民國九十七年十二月.

(2) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫. 無線射頻辨識技術. 於建築餘土之流向管控應用推動計畫 (RFID). 內政部建築研究所補助研究報告（. 年度） 97.

(3) （國科會 GRB 編號）. PG9712-0254. 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫. 受. 委. 託. 者：財團法人台灣建築中心中央大學營建管理研究所. 研究主持人：林杰宏共同主持人：黃榮堯研. 究. 助. 理：陳盈月、陳屏甫、蔡宗益. 內政部建築研究所補助研究報告中華民國九十七年十二月.

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(5) 目次. 目次表次 ................................................................................................... III 圖次 ..................................................................................................... V 摘要 ....................................................................................................IX Abstract .............................................................................................XI 第一章緒論 ...................................................................................... 1 第一節研究緣起與背景....................................................... 1 第二節研究範圍與內容....................................................... 2 第三節研究方法與流程....................................................... 2 第四節蒐集資料與文獻分析............................................... 3 第五節研究成果................................................................. 10 第二章建築餘土現況問題探討 ...................................................... 11 第一節營建剩餘土石方流向追蹤制度現況探討 ............ 11 第四節前期建築餘土流向管控模式與效益 .................... 20 第三章建築餘土之流向管控模式.................................................. 25 第一節專案申請階段......................................................... 25 第二節現場清運階段......................................................... 27 第三節資料補登階段......................................................... 31 第四節建築餘土流向管控防弊模式 ................................ 32 第四章建築餘土之流向管控系統功能分析與建置...................... 35 第一節系統組成架構分析................................................. 35 第二節使用者需求分析..................................................... 37 第三節使用者功能與權限分析 ........................................ 38 第四節系統功能分析......................................................... 39 第五節資料庫欄位分析與建置 ........................................ 44 第六節系統開發工具......................................................... 50 第七節系統建置................................................................. 54 第八節小結......................................................................... 67 I.

(6) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫. 第五章建築餘土之流向管控系統測試與驗證.............................. 71 第一節模擬測試目的與流程............................................. 71 第二節測試規劃與內容..................................................... 72 第三節模擬測試小結......................................................... 85 第四節系統測試與驗證..................................................... 86 第五節系統測試遭遇問題與對策 .................................... 92 第六節測試結論與分析..................................................... 93 第六章結論與建議 .......................................................................... 97 第一節結論......................................................................... 97 第二節建議......................................................................... 99 附件一期初報告審查意見回覆 .................................................... 101 附件二期中報告審查意見回覆 .................................................... 105 附件三期末報告審查意見回覆 .................................................... 109 參考書目 .......................................................................................... 113. II.

(7) 表次. 表次表 1-1. 各國施工物料管理文獻回顧................................................ 5. 表 1-2. 各國施工機具與設備管理文獻回顧 ................................... 6. 表 1-3. 各國施工品質管理文獻回顧................................................ 8. 表 1-4. 各國 RFID 供應鏈文獻回顧................................................ 9. 表 2-1. 各國營建副產物分類與管理作為 ..................................... 11. 表 2-2. 刷卡模式設備...................................................................... 18. 表 2-3. 現行營造剩餘土方流向追蹤方式比較表 ......................... 19. 表 2-4. 導入 RFID 後之建築餘土流向管控模式效益 ................. 23. 表 4-1. 使用者需求.......................................................................... 38. 表 4-2. 使用者功能一覽表.............................................................. 39. 表 4-3. 縣、市、鄉、鎮資料維護.................................................. 45. 表 4-4. 使用者種類維護.................................................................. 45. 表 4-5. 專案資料維護...................................................................... 46. 表 4-6. 使用者註冊資料維護.......................................................... 46. 表 4-7. 土資場資料維護.................................................................. 47. 表 4-8. 清運車輛資料維護.............................................................. 47. 表 4-9. 清運車斗資料維護.............................................................. 47. 表 4-10. 清運業者核准確認............................................................ 48. 表 4-11. 土資場核准確認................................................................ 48. 表 4-12. 核准清運車輛維護............................................................ 48. 表 4-13. 申請專案資料維護............................................................ 49. 表 4-14. 清運紀錄資料維護............................................................ 50. 表 4--15. 系統開發環境一覽表 ...................................................... 51. 表 4--16. 系統開發環境一覽表 ...................................................... 51. 表 4--17. 標籤型態一覽表 .............................................................. 52. 表 4--18. 讀取器型式優缺點 .......................................................... 53. 表 4--19. 本模式選取之設備 .......................................................... 54 III.

(8) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫. 表 5-1. 實驗車體基本資料.............................................................. 73. 表 5-2. 網路頻寬測試結果.............................................................. 80. 表 5-3. 系統建議配置表.................................................................. 93. IV.

(9) 圖次. 圖次圖 1-1. 研究流程圖............................................................................ 3. 圖 1-2. 無線射頻辨識 RFID 系統基本架構圖................................ 4. 圖 2-1. 營建剩餘土石方申報勾稽流程圖 ..................................... 13. 圖 2-2. GPS 流向追蹤示意圖......................................................... 14. 圖 2-3. GPS 流向追蹤系統畫面..................................................... 15. 圖 2-4. 營建剩餘物資訊管理系統關係 ......................................... 16. 圖 2-5. 刷卡系統架構圖.................................................................. 17. 圖 2-6. 刷卡系統畫面...................................................................... 17. 圖 2-7. 刷卡制度所用卡片.............................................................. 18. 圖 2-8. 台北縣營建工程剩餘物資訊管理系統 ............................. 19. 圖 2-9. 建築餘土流向管控模式...................................................... 20. 圖 2-10. 建築餘土之流向管控模式................................................ 21. 圖 2-11. 申請階段 ............................................................................ 21. 圖 2-12. 餘土產出階段.................................................................... 22. 圖 2-13. 餘土收容階段.................................................................... 22. 圖 2-14. RFID 建議讀取範圍......................................................... 23. 圖 3-1. 系統作業流程圖.................................................................. 25. 圖 3-2. 註冊流程.............................................................................. 26. 圖 3-3. 工地、土資場不同出入口類型 ......................................... 28. 圖 3-4. 清運作業流程圖.................................................................. 30. 圖 3-5. 模式判斷清運車次是否正常.............................................. 31. 圖 3-6. 建築餘土資料補登程序...................................................... 32. 圖 4-1. 系統組成架構圖.................................................................. 35. 圖 4-2. 清運專案管控子系統運作架構圖 ..................................... 36. 圖 4-3. 車輛辨識管控子系統運作架構圖 ..................................... 37. 圖 4-4. 系統功能模組架構圖.......................................................... 40. 圖 4-5. 各單元邏輯關係圖.............................................................. 45 V.

(10) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫. 圖 4-6. 相關廠商登入畫面.............................................................. 55. 圖 4-7. 註冊類別選取...................................................................... 55. 圖 4-8. 主管機關註冊...................................................................... 56. 圖 4-9. 土資場註冊.......................................................................... 56. 圖 4-10. 廠商註冊成功訊息............................................................ 57. 圖 4-11. 登入清運車輛資訊............................................................ 57. 圖 4-12. 登入清運車斗資訊............................................................ 58. 圖 4-13. 清運計畫建立.................................................................... 58. 圖 4-14. 核准通知信件.................................................................... 59. 圖 4-15. 相關配合廠商核准機制.................................................... 59. 圖 4-16. 清運業者核准與調配車輛................................................ 59. 圖 4-17. 清運車輛調配確認............................................................ 59. 圖 4-18. 配合廠商核准確認............................................................ 60. 圖 4-19. 清運計畫審核確認............................................................ 60. 圖 4-20. 清運作業比對與查詢........................................................ 61. 圖 4-21. 清運照片查詢.................................................................... 61. 圖 4-22. 清運作業統計.................................................................... 62. 圖 4-23. 清運用途修改(一) ............................................................. 62. 圖 4-24. 清運用途修改(二) ............................................................. 63. 圖 4-25. 使用者登入........................................................................ 63. 圖 4-26. 建築餘土子系統主畫面.................................................... 64. 圖 4-27. 讀取器設定畫面................................................................ 64. 圖 4-28. 攝影設備設定畫面............................................................ 65. 圖 4-29. 選取車輛相對應之標籤.................................................... 65. 圖 4-30. 車輛進場讀取畫面............................................................ 66. 圖 4-31. 車輛離場讀取畫面............................................................ 66. 圖 5-1. 實驗流程圖.......................................................................... 72. 圖 5-2. 攝影機高度測試示意圖...................................................... 73. 圖 5-3. 攝影機高度測試-2.5m(車頭) ............................................. 74. VI.

(11) 圖次. 圖 5-4. 攝影機高度測試-4.0m(車頭) ............................................. 74. 圖 5-5. 攝影機高度測試-2.5m (車斗) ............................................ 75. 圖 5-6. 攝影機高度測試-4.0m (車斗) ............................................ 75. 圖 5-7. 攝影機距離測試示意圖...................................................... 76. 圖 5-8. 攝影機距離測試-5.0m(車頭) ............................................. 77. 圖 5-9. 攝影機距離測試-1.0m(車頭) ............................................. 77. 圖 5-10. 攝影機距離測試-5.0m(車斗) ........................................... 77. 圖 5-11. 攝影機距離測試-1.0m(車斗) ........................................... 78. 圖 5-12. 網路頻寬測試流程圖........................................................ 78. 圖 5-13. 網路頻寬測試-3.5G 網卡 ................................................. 79. 圖 5-14. 網路頻寬測試- ADSL(8M) .............................................. 79. 圖 5-15. 網路頻寬測試材-數據機 56K .......................................... 80. 圖 5-16. 工地、土資場不同出入口類型 ....................................... 81. 圖 5-17. Type A-1 天線配置圖(單方向) ........................................ 82. 圖 5-18. Type A-1 攝影機配置圖(單方向) .................................... 82. 圖 5-19. 攝影機模擬測試之照片.................................................... 83. 圖 5-20. Type A-1 配置平面圖(單方向) ........................................ 83. 圖 5-21. Type A-2 天線配置圖 ....................................................... 84. 圖 5-22. Type A-2 配置平面圖 ....................................................... 84. 圖 5-23. Type B 配置平面圖........................................................... 85. 圖 5-24. 系統註冊畫面.................................................................... 87. 圖 5-25. 系統註冊填寫畫面............................................................ 87. 圖 5-26. 清運專案申請畫面............................................................ 88. 圖 5-27. 清運專案核准畫面............................................................ 88. 圖 5-28. 清運專案核准電子郵件畫面 ........................................... 89. 圖 5-29. RFID 標籤列表機............................................................. 89. 圖 5-30. 系統列印之標籤................................................................ 90. 圖 5-31. 餘土產出端土方清運進場畫面 ....................................... 90. 圖 5-32. 餘土產出端土方清運離場畫面 ....................................... 91 VII.

(12) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫. 圖 5-33. 餘土清運流向管控畫面.................................................... 91. 圖 5-34. Type A-1 配置建議圖(單方向) ........................................ 94. 圖 5-36. Type A-2 配置建議圖 ....................................................... 94. 圖 5-36. Type B 配置建議圖........................................................... 95. VIII.

(13) 摘要. 摘要關鍵詞：建築餘土流向管控、無線射頻技術、管控系統壹. 研究緣起國內工程每年約產生 3,000～4,000 萬方營建剩餘土石方，大量營建剩餘土石方流向與數量成為各級政府管理之重點。目前國內流向申報制度，僅依賴工地與土資場兩端所申報之資料進行勾稽與查核等作業，對實際出、入場區之狀況無法有效掌握，導致不肖業者隨意傾倒之情事發生。 RFID 具有非接觸、防偽與身分辨識之特性，適合用於流向管控與追蹤用途，搭配監控設備與網路設備，便可輔助現行之四聯單、每月勾稽等作業，將節省大量成本。貳. 研究方法與過程本計畫將整合 RFID 辨識功能、網路設備與影像技術，建置一可行性之建築餘土流向管控系統，並透過實際模擬之方式進行測試與修正。具體作業項目與研究過程分述如下： . 確立 RFID 讀取功能與攝影設備之連結. . 建置建築餘土流向管控系統. . 測試資料傳輸與網路頻寬之限制. . 測試攝影設備配置對影像鑑別度之影響. . 現地測試系統功能. 參. 重要發現本研究於建築餘土流向管控之研究過程中，針對 RFID、攝影設備與網路技術等進行整合，並開發一可行性之建築餘土流向管控系統，主要研究發現分述如下： . 經本研究測試後發現 RFID 可整合攝影設備與網路技術，進行清運車輛之辨識、擷取車牌與車斗之影像及資料上傳可行性與正確性等功能。. . 攝影設備角度與距離，將影響影像辨識程度，本研究建議攝影設備之高度可設置為 3.0~4.0m；攝影設備之距離，建議配置距車頭與車斗 2.0m。. 肆. 主要建議事項. IX.

(14) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫根據研究成果，本研究針對後續研究提出下列建議：  尋找有意願之配合營造工地與土資場，進行系統穩定度與操作性等測試。並根據實際測試與使用者意見新增系統功能，提高操作便利性與友善度，使系統更臻完善。  舉辦建築餘土管控系統說明會，提升相關單位對本建築餘土流向管控模式之瞭解，確保系統後續執行效率與正確率。. X.

(15) Abstract. Abstract KEYWORDS：Construction residual soil, tracking, RFID A. Background It is estimated more than 30~40 millions m3 of construction residual soil are generated each year in Taiwan. These soil are usually transported from the construction sites to proper treatment plants for reuse, recycling or landfill. However, from time to time they are dumped illegally in the roadside, riverside or other remote areas for saving money, which creates hazard to the public safety as well as the environmental soundness. To track the transportation of construction residual soil and prevent illegal dumping, the administration authority in Taiwan relies on manual control sheets, which need to be signed by the project contractor, the carrier and the receiver. The sheet controlling system is labour intensive and prone to unintentional and intentional human error, and is vulnerable to conspiracy among related parties. B. Methodology and Procedure This research will utilize the characteristics of RFID, video camera, and the technique of internet to develop an automatic system for tracking the construction residual soil. The main procedures of the research are as following: 1. To develop the proper communication between the techniques of RFID and video camera 2. To develop an automation system for tracking the construction residual soil 3. To experiment the limit of uploading data through internet 4. To experiment the video camera position of its influence on identifying photos 5. To test the efficiency of the developed system at a job site and a destination treatment plant. C. Summary This research integrates the technique of RFID (Radio Frequency Identification), video camera and the immediate uploading capability of Internet to develop an automatic system for tracking the construction residual soil. In the system, a tag ID with pre-set job XI.

(16) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫 site and destination plant information is put on each truck to carry the soil. When a truck enters and leaves the job site for loading the soil, the reader will read the tag and register the time through internet to the control server computer. At the same time, a camera will take photo of the truck when the tag is read. Later on when the truck arrives at the destination plant, same procedure repeats and the time of arrival recorded in the server computer. The server computer can then match the record for completing a trip of a truck or detect any unusually truck travel. The RFID based system is automatic and not prone to human error and manipulation. It, therefore, enhances the efficiency for tracking the construction residual soil. D. Suggestion 1. Further test on the system can be conducted to improve the stability and efficiency of the system. Construction job sites and residual soil treatment plants should be invited to participate in the test. Symposiums about tracking the construction residual soil using the developed system can be held to promote the system to the potential users, especially those local government agencies responsible for the management of construction residual soil.. XII.

(17) 第一章緒論. 第一章緒論第一節研究緣起與背景國內重大公共工程與民間建築工程每年產生大量營建剩餘土石方，但由於不肖業者隨意傾倒之情事時有所聞，內政部營建署致力於解決該問題，遂實施「營建剩餘土石方」流向申報制度，並規定事業機構及處理機構均須上網申報其流量，但由於該制度僅能掌握土石方申報之流量，對於中間清運處理過程之流向追蹤成效有限，無法確定清運過程是否符合規定；另行政院環保署亦對於隨意傾倒之問題十分注重，因此實施「廢棄物及剩餘土石方清除機具處理設施或設備扣留作業辦法」，希望藉由對清運業者需隨車攜帶證明文件以供盤查，藉以降低隨意傾倒情況，不過其成效亦十分有限。其他如台北縣政府之刷卡制度或 GPS 制度均因為許多無法控管之人為操作與其他因素之影響，暫無擴大施行。因此如何改善現有剩餘土石方之管理過程，實為迫切需解決之問題。無線射頻辨識系統(RFID)已被廣泛利用於辨識功能上，這種透過讀取器(Reader) 與標籤(Tags)進行非接觸式的讀取方式，可提供物品之基本資訊，應用範圍極廣，如：美國零售業沃爾瑪(Wal-mart Store)要求供應商，在運送的過程，於置放貨物的棧板和出貨產品中導入 RFID 系統；香港已發行多年之八通達卡也是利用 RFID 芯片與讀取器製造而成，功能甚至包括停車、便利商店小額付費、保全系統、自動販賣機付費等功能，就連台北多數人使用的悠遊卡也是 RFID 之相關應用。而目前國內營建剩餘土石方流向管控方式複雜，對於資料的真實性仍有模糊之處，且目前管控設備與方法，雖大致上能夠對剩餘土石方進行追蹤管理，但仍有很大的改善空間，無法有即時有效的進行掌握，但若能將 RFID 技術成功導入營建業剩餘土石方管理，將有效串聯起清運過程中，所需之清運車輛資料、載土資訊、承包廠商等相關資訊，並結合營建署之營建剩餘土石方系統，以提供計價、查核等功能，進而取代現行之四聯單、線上登記與每月勾稽制度等繁複手續，如此一來將會因此而節省大量的人力、金錢與時間。. 1.

(18) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫. 第二節研究範圍與內容本研究將以先前實驗為基礎，並根據現行營建剩餘土石方管理流程設計資料欄位，結合監控設備與網路設備，發展一可行之管控系統，並以實際模擬之方式進行操作測試與修正，使本模式得以落實，並使營建剩餘土石方流向管控達即時、透明、自動化之目標。. 第三節研究方法與流程本年度將檢視前期(96 年度)計畫「無線射頻辨識（RFID）於營建物料管理之示範應用」中所提出之營建剩餘土石方申報與流向追蹤整合模式，並結合 RFID 與攝影設備，進行清運車輛之影像擷取，開發線上 RFID 建築餘土流向管控系統，以供清運記錄備查。並以虛擬系統測試其功能。本研究之研究流程如圖 1-8 所示，概述如下：壹. 確認研究目標與範圍本研究之目標為配合現有之營建剩餘土石方兩階段網路勾稽作業，建立一可行性、正確率高之系統，供監控載運營建剩餘土石方之清運車輛，於進出產出端與收容端時使用。貳. 檢視建築餘土流向管控模式與 RFID 技術分析主要針對前期「無線射頻辨識（RFID）於營建物料管理之示範應用」中所提出之建築餘土流向管控模式，進行檢視與細部分析，並針對其優缺點進行探討改進，建構完善之系統模式。另探討目前 RFID 技術整合網路及相關硬體設備之優、缺點，作為後續系統功能分析與架構之參考。參. RFID 建築餘土流向管控系統分析考量應具備之功能模組與資料欄位，進行本系統之分析。肆. 系統撰寫與修正經前述系統分析與專家訪談檢討後，即進行系統開發，開發過程將以實驗室測試進行錯誤修正，直到符合研究訴求。伍. 系統模擬測試 2.

(19) 第一章緒論系統開發完成後，即進行相關軟、硬體之測試，測試內容含括系統穩定性、正確性與操作便利性等，並完成系統操作手冊與流程影片拍攝。陸. 成果展現包含成果報告之撰寫，系統操作手冊與系統操作流程影片拍攝. 確認研究目標與範圍. 檢視建築餘土流向管控模式. RFID技術分析網路技術分析硬體整合技術分析. RFID建築餘土流向管控系統分析. 系統撰寫與修正. 系統模擬測試成果展現報告撰寫操作手冊與影片拍攝. 圖 1-1 研究流程圖. 第四節蒐集資料與文獻分析壹. 無線射頻辨識系統簡介無線射頻辨識即 RFID（Radio Frequency IDentification）技術是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標並讀寫相關數據，而無需辨識系統與特定目標之間建立 3.

(20) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫機械或光學接觸(如圖 2-1)。其組成元件如下一、電子標籤 (Tag) 通常以電池的有無區分為被動式和主動式兩種類型。被動式 Tag 是接收讀取器所傳送的能量，轉換成電子標籤內部電路操作電能，不需外加電池；可達到體積小、價格便宜、壽命長以及數位資料可攜性等優點。二、讀取器 (Reader) 利用高頻電磁波傳遞能量與訊號，電子標籤的辨識速率每秒可達 50 個以上。可以利用有線或無線通訊方式，與應用系統結合使用。三、系統應用(Application System) 系統結合資料庫管理系統、電腦網路與防火牆等技術，提供全自動安全便利的即時監控系統功能。. 圖 1-2 無線射頻辨識 RFID 系統基本架構圖 (資料來源：RFID 系統入門--無線射頻辨識系統松崗出版) 貳. 無線射頻辨識系統於營建物料之應用 RFID 技術目前雖然已應用於國內外各行業之中，但對於營建業而言尚無法順利推行，由於營建工程專業分工介面較細，且外在環境也較為複雜且惡劣，導致利用 RFID 技術整合營建工程生命週期較為困難。但若利用 RFID 技術導入部分工作流程如施工物料管理、施工機具設備管理、品質管理等方面，不僅能使作業效率提升更可提高營. 4.

(21) 第一章緒論建工程之施工品質。茲將 RFID 國內外營建相關產業之研究及應用，分類彙整如下：一、施工物料管理 RFID 導入營建產業之應用以施工物料管理較為成功，多應用於記錄材料之相關資訊，包含使用記錄、時間及位置所在等，且可較於傳統條碼標籤提供更高之效益。表 1-1 為近年來各國對於施工物料管理之研究：. 表 1-1 各國施工物料管理文獻回顧作者姓名. 鄭明淵. 梁家郡等. 李瀟瀟. 黃飛發. Kwon. Jaselskis. 時間. 內容概要. 2005. 將 RFID Tag 設置於建築工程中不同的建築材料，針對深度不同及材料不同進行評估，了解 RFID Tag 在建築構建中資料讀取情形，並確立 RFID Tag 在構件上最佳施作方法及位置。. 2007. 將 RFID 電子標籤置入 RC 建築構件中，以不同電子標籤之頻率系統與種類測試植入 RC 建築構件之通信狀況及探討施作之可行性。不論何種頻段置入後皆可讀取，藉此獲得建築物整體生命周期資料保存與後續維護管理之功用。. 2007. 利用 RFID 之特性，解決目前消防設備巡查作業頻率不一，人工記錄與紙本儲存作業繁複之問題，應用在具指標性的火警受信總機及滅火相關資訊並建立資料庫，其後整合出應用於消防設備維護管理之流程與模式。. 2007. 利用 RFID 應用在近年來日趨重視的建築防火材料，建立一套防火門生產履歷管理機制，利用記載資訊與防偽功能，讓防火門自工廠出貨到安裝完成所有資料記錄標籤中，提升建物防火確實性，促使防火門廠商良性競爭。. 2006. 在高層建築工地中，可利用 RFID 技術並建立物料管理追蹤系統模型，用以追蹤工地之物料存放位置並規劃派遣方式，而降低二次搬運成本並提升工地之生產效率。. 2006. 針對 RFID 技術應用營建產業的實例中，敘述其基本原理、成本、組成元件、經濟效益及應用現況，並說明其使用上之限制。而其中在工業管線追蹤及機械檢定兩方面相較於現今技術，應用 RFID 技術追蹤及定位工業管線之位置，可以比傳統節省 30%. 5.

(22) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫作者姓名. 時間. 內容概要的時間。. Song. 陳玉姍. Chun-Ta Tzeng. 2006. 建立 RFID 追蹤系統平台，並用以取代傳統金屬標籤紀錄管線資料及人力盤點作業，其最大優點在於可一次讀取範圍內之所有標籤，可節省人力而提升工作效率。. 2008. 探討目前航機維修所面臨的問題為人為疏失及庫存失當，並分析航材管制作業上之有效運用及規劃，以實際航材管制作業流程比較現行作業與導入之作業流程之時間作業上差異性。. 2008. 應用於內部裝修材料，並進行實際測試，其研究結果為：建築材料影響的作用、讀取器與標籤可得讀取距離、被動式標籤的電磁波傳遞狀況，並定義出將會限制 RFID 傳遞範圍的材料種類。. (資料來源：本研究整理) 二、施工機具及設備管理由於營建工程中工程環境複雜，且時常有不可預見之狀況發生，因此若能充分掌握工地中機具及設備的位置，則能掌控整體作業之調度並可提高生產力。表 1-2 為近年來各國對於施工機具及設備管理之研究：. 表 1-2 各國施工機具與設備管理文獻回顧作者姓名. Goodrum 等. Marshutz. 福陸工程 (Fluor 6. 時間. 內容概要. 2005. 利用 RFID 技術追蹤營建工地之機具及設備，並確立可讀取範圍及距離，此研究主要利用主動式標籤追蹤工地內之機具設備，而實驗結果得知利用主動式標籤的確能達到追蹤之效果，但是主動式標籤有其電池壽命問題，通常約三個月需更換標籤上之電池。. 2002. 提出一項由 Tool Watch 針對機械工業所作的研究結果顯示，應用 RFID 導入追蹤工具之企業，其員工找尋工具所耗費之時間較於傳統方法約節省 40% 的時間。. 2006. 利用主動式的 RFID 系統可以準確追蹤卡車上所載運的大量管線，從預鑄廠運送到工地，並利用 RFID.

(23) 第一章緒論作者姓名. 時間. 內容概要. Construction). 協助自動化裝載與運送特殊管線。. 英國管線製造協會 BMPA. 2006. 針對 RFID 進行水管正確安置進行研究，以往安裝管線尺寸是否正確往花費許多時間，但若未確認恐怕造成更大之損失，故如何在短時間內確認管線為正確尺寸便成為需求，其辦法為在生產出之產品上，貼上內有產品規格等資料之標籤，便能縮短確認正確尺寸之時間，用以增加施工安全性。. 2007. 分析危險貨物所造成之海難原因，將兩者相互比對，設計一貨櫃監控整合系統之軟體，利於船員管理、貨櫃安全及監控的便利性。. 王寵惠. (資料來源：本研究整理). 三、施工品質管理在施工品質管理上，芬蘭使用 13.56 之 MHzEL 高頻系統，以便掌握人員於工地內的行動，控制人員進出特定區域，進而掌握工地內活動的人員資料與包商管控，另外也可應用於柵門與安全管控。在區域內的管控上，將人員、機具、載具、裝置、材料皆貼上標籤，完全透明且即時的場內總量的管控，可提供管理者資源調配的依據資料，並且提供其他股東相當透明的場內營運資訊。另一方面，美國將 RFID 應用在如何正確且適時的將建築物的組件順序上，透過組件上的標籤，可即時掌握現場構件組裝之正確性，來確保現場組裝之品質，防止錯誤，並藉此建立產品組裝之資料庫以供後續順序之改進之用。日本將 RFID 導入發電廠興建中的現地檢測作業，發電廠興建案作業檢查項目數量龐大，背後有其重要目的無法忽略，故發展出結合電子標籤、 PDA、影音輸入輸出功能之檢測系統，確認各檢查點都已經過檢查，或有特殊狀況時，能夠把現場狀況做數位資訊儲存，現場立即以正確方法解決，達到品質管控。表 1-3 為近年來各國對於施工品質管理之研究：. 7.

(24) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫. 表 1-3 各國施工品質管理文獻回顧作者姓名 Wale Inc. Identec Solutions. Jaselskis. 呂芫逢. 英國 BRE. 時間. 內容概要. 2005. 研發出一種主動式 UHF 標籤並用於放置於混凝土或瀝青澆置上，再使用讀取器接收訊號，以得知混凝土之溫度，而透過此資訊可掌握混凝土最佳強度之時機，以及養護材齡等品質控制資料，而可以掌握正確拆模時間。. 1995. 利用 RFID 之電子標籤貼附於混凝土預拌車頂上，並在預拌廠及工地中設置大型天線，當車輛進出預拌廠及抵達工地時記錄其時間，確保混凝土之品質。. 2006. 研究國內管理混凝土試體皆以人力識別、紙本書寫等方式，而有人為缺失、仿造驗證等問題。因此，將電子標籤埋入於混凝土試體中，並於標籤中紀錄試體本身應有強度之資訊，在進行混凝土抽樣時，可確保混凝土品質。可以比傳統節省 30%的時間，如此一來方便掌握工程施工品質，並節省工程成本。. 2006. 將無線射頻技術應用在資產設備的維護上，用以提供永續的興建策略，達到減廢與了解其生命週期資料之依據，其方式為使用在鍋爐、防火門、電梯，做長期性的狀況監控，進而得之最佳維護方式或替換策略，確保資產設備之品質與安全。. 美國 Texas A&M University. 2006. 針對管理工具進行研究，比較兩種管理工具(條碼與 RFID)掃描所需要的平均花費的時間，並量測其正確性，得知 RFID 在數個目標需感測之情況下，所使用之時間少於條碼，表示能夠用於現地中，短時間統計數量龐大之物件。. (資料來源：本研究整理) 四、供應鏈管理在供應鏈管理上，芬蘭將其 RFID 應用在提升生產力之管理做研究，收集專案各部份之資訊，確保及時的現地狀況，提供相關資訊在有可能影響現地生產力之部分，嘗試去分析專案資訊並將其應用在 3D/4D 之生產力模型上，其後重新驗證工程新的流程或觀念，藉此加快營建生產力之改良。挪威應用於工地現場的料源管控，避免不必. 8.

(25) 第一章緒論要的時間延遲在材料的找尋上，於材料上放置標籤，並將資訊送往伺服器與 GSM 網路中，將能有效的掌握材料之進出、手持式電池供應等問題，另一方面針對產品之生命周期使用 RFID 進行紀錄，使用標籤讓軟體、硬體互相結合，目的是用來詳實記錄產品的流向，從最開始之原料到最終處理步驟，其後可藉由此資料應用在產品流向追蹤、ERP 系統導入之參考資訊。美國在電子標籤應用上，使用無線傳輸與網路科技在搬運、自動化還有零售工業的供應鍊管控，主要成果為發展出一套從製造、運送、安裝之管理流程與軟體，經過最佳化配置，進而減少間接成本而獲得更多利潤。表 1-4 為近年來各國對於供應鏈管理之研究：. 表 1-4 各國 RFID 供應鏈文獻回顧作者姓名. 尹衍樑. 鄭明淵. Carnegie Mellon University. 張智陽. 時間. 內容概要. 2005. 提出國內潤弘預鑄廠導入 RFID 於生產流程之應用，主要將 RFID 電子標籤應用於廠區生產預鑄構件中，利用手攜式讀取器連接廠區中之無線網路，並配合行動式生產管理系統，以提升管理效率。. 2005. 藉由 RFID 技術建立一套預鑄工法之施工管理系統，以解決預鑄工法於規劃設計階段、構件製造、施工時因資訊不良而產生之界面問題。. 2004. 利用 RFID 紀錄資訊的特性上，將標籤內紀錄完整的原料、製程，是否有產出有毒物質，並且記載此產品之後將送往何處，將能夠對於產品之流向有更確實的掌控，解決以往書面記錄容易遺失之問題。. 2008. 模擬應用於物流倉儲作業流程，建構出設有 RFID 技術之虛擬物流倉儲情境，建構出自動化管理的流程作業系統，藉此探討作業流程之改善效率。發現作業流程時間之改善，又以撿貨與出貨作業流程最為顯著，並提升貨物流程之速度與整體營運率之效率。. (資料來源：本研究整理). 9.

(26) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫. 第五節研究成果本計畫將整合 RFID 辨識功能、網路設備與影像技術，建置一可行性之建築餘土流向管控系統，並透過實際模擬之方式進行測試與修正。主要研究成果包含： 1. 整合 RFID、攝影設備與網路設備，並確立 RFID 讀取功能與攝影設備之連結，後續完成系統之建置等作業。 2. 透過模擬測試，探討攝影設備配置對影像鑑別度之影響及資料傳輸與網路頻寬之限制等，作為後續現地測試之配置參考。 3. 經由土資場與工地之現地測試，確立系統可行性與功能性，並探討實際遭遇問題與對策等。. 10.

(27) 第二章建築餘土現況問題探討. 第二章建築餘土現況問題探討第一節營建剩餘土石方流向追蹤制度現況探討壹. 目前國外營建副產物處理現況目前國外與國內情況類似，大部分將營建副產物區分為營建剩餘土石方與廢棄物兩類，而其中營建剩餘土多被視為有價料，因此在流向管控上多為自由處分，並無特定之流向管控機制；營建廢棄物則以減量、再利用為處理主軸，避免工地廢棄物產出之數量為首要，表 2-1 為整理各先進國家對於營建副產物之分類與作為。. 表 2-1 各國營建副產物分類與管理作為國家. 分類與管理作為分類 1. 1. 2.. 日本. 1. 香港. 2.. 1. 美國 2.. 建設發生土施工建造階段產生之開挖土方建設廢棄物 2. 廢棄混凝土塊、瀝青混凝土塊、建設汙泥、建設混合廢棄物、木材等可回收利用，及有害廢棄物、飛散性殘餘廢棄物等無法回 3. 收再利用之廢棄物非惰性拆建物料包括竹子、塑膠、木材和其他有機物，亦稱為「拆建廢物」惰性拆建物料不會分解與無臭味之碎石、混凝土、瀝青、拆樓後的瓦礫和挖掘之石頭及泥土，又稱「公眾填料」所有構造物新建、拆除、修建過程中所產生之廢棄物。包含住宅及非住宅建物、道路、橋樑等，而廢棄物的組成包括混凝土、瀝青、木材、金屬、石膏、壁板、與樓板等部分州之建築廢棄物定義包含. 1. 2. 3.. 4.. 管理作為建築廢棄物再利用管制，主要以「再利用」、「減量化」與「處分」三種方式為主軸。要求業者進行再生資源利用計劃，致力提高再生資源的利用率，並規定再生資源利用率，希望於規定期限內達成特定的目標針對「建設廢棄物」及「建設發生土」分別制定績效評估指標，用以衡量各年度之施政措施是否達預期之成果以「避免」與「減少」產生為主，「再利用」及「循環再造」為輔。惰性物料多用於『公眾填土區』之填海造陸工程或整地工程上藉由收費及對「拆建物料」分類措施的方式，使需運往堆填區棄置之拆建物料數量減少偏重於廢棄物的管理，剩餘土石方之處理較不受到重視，因美國相對其他國家而言新建工程數量較少，且一般新建工程多無大規模土方產出，兼之腹地又廣，因此在營建副產物的處理上，投入在營建廢棄物之心力遠較剩餘土石方為大 11.

(28) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫國家. 分類與管理作為. 1.. 加拿大. 2.. 分類土地清理物，如樹木殘株、岩 5. 石、及土壤等施工建造廢棄物所有施工建造階段所產生之廢棄物，包含廢木料、開挖土方、金屬、水泥塊、混凝土塊、磚瓦、 1. 玻璃、廢電纜、隔熱材料、紙類、塑膠、纖維等拆除廢棄物 2. 拆除工程所產生之廢棄物，包含廢木料、開挖土方、金屬、水泥塊、混凝土塊、磚瓦、玻璃、廢電纜、隔熱材料、紙類、塑膠、纖維、家電、廢棄設備、傢俱、瀝青、石膏 1.. 2. 1.. 台灣. 2.. 營建剩餘土石方指營建工程於開挖階段所產生之剩餘泥、土、砂及石等。 3. 營建廢棄物為營建、拆除建築工程或其他工程所產生之砂、石、土、磚瓦、水泥塊、混凝土塊等性質安定之固體廢棄物。. 管理作為工程開挖所產生之土石方則做為垃圾衛生掩埋場之覆土或工程填土. 推動營建副產物的回收利用工作不遺餘力。大部分的營建副產物仍是以掩埋或填湖的方式處置加拿大對於營建副產物的處理仍著重於廢棄物的回收再利用，剩餘土石方在管理上居於較次要之地位。. 國內營建副產物之處理，可分為『產生』、『清運』、『中間處理』與『回收再利用』四個階段營建剩餘土石方部份，需依循《營建剩餘土石方處理方案》之規定將其送往土資場處理，並透過運送憑證聯單與網路勾稽等方式進行管控營建廢棄物部分，依據現行《廢棄物清理法》第28 條之規定，事業廢棄物之清除、處理除再利用方式外，應以（1）自行清除、處理；（2）共同清除、處理；（3）委託清除、處理；（4）其他經中央主管機關許可之方式(5)再利用等五種方式為之。並依據《廢棄物清理法》第9 條規定，廢棄物、剩餘土石方清除機具應隨車持有載明廢棄物產生源及處理地點之證明文件，以供查詢。. (資料來源：本研究整理). 貳. 國內目前營建剩餘土石方流向追蹤管理制度目前國內營造剩餘土方流向追蹤管理制度以運送憑證聯單、網路勾稽，其中台北縣市政府另有 GPS、刷卡制度等模式，各模式均有其優點與限制，茲分述如下。一、運送憑證聯單 12.

(29) 第二章建築餘土現況問題探討主辦機關為了加強剩餘土石方流向管制，採用運送憑證及網路勾稽等方式管理營建剩餘土石方以避免違規傾倒發生，而運送憑證是指建築工程或拆除工程之承造人或使用人，公共工程之承包商應於工地實際產生剩餘土石方前，將擬送合法收容處理廠所之地址及名稱報直轄縣、市政府備查，並據以核發運送憑證，而清運業者必須依照所指定之場所進行處理，並將副聯回報承造人，給予主管機關備查核。該聯單應有主管機關、承造單位、清運單位、收容單位等四個單位簽名以證明該車次清運過程為合法（台北縣市為五聯單，新增土石方公會）。然而仍有不法業者雖持有運送憑證，但為求降低成本任意進行非法傾倒造成環境污染。二、網路勾稽首先由廠商先行上網輸入工程資料取得流向管制編號擬具出土計畫書，再送主管機關協助審查，提出審查意見，再轉工程主辦機關或建管處複審，如複審通過則通知廠商同意施工並副知處理地點之縣巿政府。廠商檢附上網申報之工程基本資料表及運送憑證申請表併核備函向主管機關申請運送憑證後正式出土並協助抽查流向。廠商應於每月底前上網申報當月份出土資料，主管機關於每月五日前上網查核上月份出土資料，工程主辦機關於每月五日前上網抽查。（黃治峰，2003）兩階段申報查核及勾稽管制流程. 參與單位. 申請密碼. 申請基本資料（隨時） 1.承包廠商申報工程基本資料 2.場所業者申報場所基本資料. 取得流向編號（工程及場所流向編號）. 申報流向月報表（每月底前）每月出土或借土. 查核確認申報工程基本資料及流向月報表（每月五日前）. 勾稽出土及收土月報表是否一致. 地方政府主管. 完成出土或借土. 公共工程主辦（管）機關收容處理場所業者承包廠商（或承造人）. 資料來源：營建棄填土資訊通報第40期第45頁. 圖 2-1 營建剩餘土石方申報勾稽流程圖 (資料來源：營建棄土資訊通報第 40 期第 45 頁) 13.

(30) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫一、GPS 台北市政府為了加強管理營建剩餘土石方之流向，除了採用網路申報掌控流量及運送憑證等方式之外，並試辦 GPS 流向追蹤及刷卡制度等流向追蹤方式，試圖掌控營建剩餘土石方之流向，但由於實際實行之困難包含執行及技術上等問題，且目前關於營建清運車輛並無相關規定，造成後續並無擴大實施。內政部營建署曾委託台北科技大學試辦(GPS)全球衛星定位系統用以追蹤營建剩餘土石方之流向，並擇定工務局養工處辦理大湖疏濬工程配合試辦，視其成效再進行後續是否擴大實施。而該研究案主要包含下列七項：  整合分析評估全球定位系統及無線電通訊之管理工具  車機收發器之設計  車斗升降感應器之開發  監控中心規劃設計  車機與監控中心之通訊方法分析  運送路線誤差自動緊告設計  網路傳輸共享監控資訊設計. 圖 2-2 GPS 流向追蹤示意圖 (資料來源：黃治峰，2003). 14.

(31) 第二章建築餘土現況問題探討. 圖 2-3 GPS 流向追蹤系統畫面 (資料來源：黃治峰，2003) 而此計劃主要將運送剩餘土石方之機具車輛裝置內建 GPS、無線電終端機及車斗感應器。車輛從工地運至土資廠之期間，每 3 秒紀錄一次資料，且每隔 5 分鐘做一次傳輸資料，進而掌控車輛之行駛路線，然而當清運機具之車斗升起時，即觸動感應器，則警示訊息會隨同傳輸回報於電子地圖中，監控中心可立即核對位置是否與土資廠符合。而業主可隨時與監控中心連線取得清運車輛之位置資訊。而執行的成果雖能掌握工程之餘土資訊，但過程仍發現有技術上之問題（黃治峰，2003）分述如下:  車行管理制度不健全，營造商所找載運餘土之車輛是以無線電呼叫可用之車輛並非找車行，如此導致無法落實每部車輛都加裝 GPS 進行監控。  業者意願低落，業者認為會影響隱私權且增加成本因而反對裝設。  電子地圖不夠詳實，僅台中以北地圖較為完整，可供實際操作使用。 . 收訊不良，接收訊號主要利用大哥大基地台將車訊回傳至管控中心，而土資廠多位於偏遠山區，導致部分地區收不到即時訊號。. . 法令問題，GPS 之裝設應由法令規定全面加裝，若只有部分業者裝設 15.

(32) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫將引起業者反對。二、刷卡制度營建署曾與工研院能源與資源研究所研發營建剩餘土石方流向追蹤系統，其主要是利用刷卡系統及條碼讀取模組作為資料標記及索引，並以寬頻通訊網路作為數據傳輸等技術做資料庫連結，以進行資料查詢核對，如圖 2-5～圖 2-9 所示，該模式設備如表 2-1 所示。. 圖 2-4 營建剩餘物資訊管理系統關係 (資料來源：漢軍科技). 16.

(33) 第二章建築餘土現況問題探討 WAN. ADSL MODEM. Computer 1. 電話專線. 用戶查詢. MODEM. 土資場 Computer 2. 土資場. 防火牆. LAN. 土資場集線器. Computer 3. 工. 地. 工. 地. 工. 地. Computer 4 備用主機. 主. 機工作站 KVM. 圖 2-5 刷卡系統架構圖 (資料來源：漢軍科技). 圖 2-6 刷卡系統畫面 (資料來源：漢軍科技) 而設置方式主要針對工地及土資場之出入口設置管制站並裝置刷卡機，當清運車輛管制站時必須刷卡才可放行，該設備如下：. 17.

(34) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫. 表 2-2 刷卡模式設備設備. 備註. 1.感應式刷卡機. 運送剩餘土石方之 35 噸拖車. 綠色卡片. 營建工地 2.電話專線及 110V 電源線. 運送剩餘土石方之 20 噸卡車. 藍色卡片. 運送營建混合物之 20 噸卡車. 粉紅色卡片. 3.刷卡卡片土資場. 1.感應式刷卡機 2.電話專線及 110V 電源線. (資料來源：朱思戎). 圖 2-7 刷卡制度所用卡片 (資料來源：朱思戎) 而刷卡機並紀錄該輛司機的基本資料包含姓名、車牌號碼、車輛出土時間等資訊。而可根據這些資訊掌握工地出土時間、運送數量及運送時間是否相符（黃治峰，2003）。該刷卡系統功能亦十分齊全，包含一般查詢、法規查詢、收容場所查詢與營運管理等，系統畫面如下圖 2-9 所示。. 18.

(35) 第二章建築餘土現況問題探討. 圖 2-8 台北縣營建工程剩餘物資訊管理系統 (資料來源：黃治峰，2003) 綜觀上述之流向追蹤方式，各種方式對於營造剩餘土方流向追蹤仍可能因法規、天候或人為操作，使得不肖清運業者仍可隨意傾倒營造剩餘土方，茲將現行之流向追蹤方式之特性與缺點整理如下表 2-3。. 表 2-3 現行營造剩餘土方流向追蹤方式比較表流向追蹤制度. 特性利用網路申報方式，用以管控營建工. 網路申報. 地所產生之剩餘土石方流向及流量，並進行核對其申報資料之正確性。. 缺點 1.人工自行填寫有錯誤之可能性 2.未能掌控實際狀況僅能做數字分析比對. 在營建工地及土資場各設置管制站並刷卡系統. 加裝刷卡機，清運車輛出車時，須刷. 卡到車不到之缺漏仍無法. 卡紀錄其資訊，可針對時間及數量進. 改善與判斷. 行查核。. GPS. 利用衛星定位系統整握車輛從工地至. 1. 受天候及地區影響. 處理廠全程之行蹤，並紀錄其軌跡可. 2. 未能防止司機偷關機之. 提供隨時進行稽查。. 可能性. (資料來源：本研究整理). 19.

(36) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫. 第四節前期建築餘土流向管控模式與效益本研究擬開發之建築餘土流向管控模式，將整合目前清運計畫中土石方產出端與收容端所需使用之四聯單模式、政府單位勾稽制度等，，並運用無線射頻辯識系統，透過土方產出端與收容端之讀取器讀取清運車輛之標籤碼，紀錄每筆進出資料並傳送申報資料，既迅速又簡便，對講求數量與流向之營建剩餘土石方管控可謂一大利器，既可縮短寶貴的作業時間，也解決數量浮報與電子化之問題，其主要流程如圖 2-10 所示。. 圖 2-9 建築餘土流向管控模式 (資料來源：本研究整理) 建築餘土之流向管控模式經前期規劃、試驗與訪談，已有明確之操作流程與邏輯，參考現行四聯單之架構，結合縣市政府、監造單位、承造單位、清運廠商與收容廠商，並以 RFID 防偽與較不受工地現場環境影響之特性，發展適合現今建築餘土清運流向管控模式，並在經過多次專家座談會議後進行模式修正，該模式目前已臻成熟。該模式完整架構如圖 2-11 所示，依階段可細分為申請階段、餘土產出階段與餘土收容階段等，如圖 2-12 至圖 2-14 所示。. 20.

(37) 第二章建築餘土現況問題探討. 圖 2-10 建築餘土之流向管控模式 (資料來源：本研究整理). 圖 2-11 申請階段 (資料來源：本研究整理). 21.

(38) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫. 圖 2-12 餘土產出階段 (資料來源：本研究整理). 圖 2-13 餘土收容階段 (資料來源：本研究整理). 22.

(39) 第二章建築餘土現況問題探討前期研究結果表示，在經過各種可能影響因子（如標籤種類、標籤高度與角度、標籤與讀取器之距離、車速、雨量大小及防爆隔熱紙等）之測試後亦可得知該模式之可行性高；繼而經實地工地與土資場之試驗後，在粉塵影響下，其現場讀取率仍不受影響，在僅使用單一天線下仍可在特定之區間讀取成功，其讀取範圍如圖 2-13 所示。. 圖 2-14. RFID 建議讀取範圍. (資料來源：本研究整理) 本研究預期該模式效益包含主管機關、主辦機關、監造單位、承造單位、清運業者、收容場所與用路人，各相關效益如表 2-4 所示：. 表 2-4 導入 RFID 後之建築餘土流向管控模式效益單位名稱. 預期效益. 主管機關. 1. 2. 3. 4.. 減少非法傾倒與流向管控問題減免大量勾稽業務可比對清運過程時間是否合理，增加系統內資料正確性所需設備與成本較 GPS 模式少，且較無隱私考量，易於推動。. 主辦機關（業主）. 1. 2.. 減免大量勾稽業務可供統計清運土方量之參考. 監造單位. 1. 2.. 簡化現場監督營建剩餘土石方處理流程推動其他營建物料管控. 23.

(40) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫單位名稱. 預期效益. 承造單位. 1. 2.. 減免逐月申報業務可整合工地其他營建物料管理. 清運業者. 1. 2.. 不需攜帶四聯單憑證自動化識別，簡化進出土頭、土尾端作業. 收容場所. 精簡人力與減免逐月申報業務. 用路人、道路. 超載狀況減少. (資料來源：本研究整理). 本期研究將進行 RFID 讀取可行性進行分析，透過文獻蒐集、產出與收容場所現場踏勘與專家訪談，歸納 RFID 技術在營建剩餘土石方流向管理可能遭受之挑戰，其後將建立一土石方流向管理系統，且針對系統進行系統操作測試，另一方面對於實際清運狀況進行實地測試，其測試項目包含天線位置與高度、攝影機位置與高度、建議設備數量與配置、網路穩定性等，並實地於土資場及營建工地進行測試，根據測試結果可歸納出一較穩定之區域，供日後施行時之參考。. 24.

(41) 第三章建築餘土之流向管控模式. 第三章建築餘土之流向管控模式前期研究多針對整體模式之建立，主要是防弊措施之加強、讀取率及讀取範圍之確認，本研究主要研究目標為該模式之實踐，亦即系統之建置與該系統之可操作性，因此本研究將完整探討使用者與系統間之操作流程與關係，本建築餘土流向管控模式主要包含：專案申請階段、現場清運階段與資料補登等三階段，如圖 3-1 所示，內容茲分述如下。. １相關廠商線上進行身分註冊. *相關廠商. 3 系統發送電子郵件通知配合單位並等待確認. 2 申請清運專案並選取配合單位、主管機關等建築餘土流向管控中心. 營造廠商. #配合單位. 4 廠商線上確認無誤，等待主管機關審核 9 比對無誤，進行數量統計建築餘土流向管控中心. ５審核通過，主管機關發放標籤. 6 上傳清運資訊，進行比對建築餘土流向管控中心 8 資料有誤，進行修正與補登. 專案申請階段現場清運階段. 工地現場與土資場. 主管機關. 7 因外力影響，提出補登申請從事非土方作業，監造單位修正用途. 資料補登階段主管機關及監造單位. 圖 3-1 系統作業流程圖 (資料來源：本研究整理). 第一節專案申請階段本階段流程包含相關單位註冊、清運專案建立、標籤發放與回收。壹. 相關單位註冊 25.

(42) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫營造單位必須在清運專案申請前，事先決定本專案之相關配合單位，包含清運業者、土資場業者、監造單位、主管機關等，並確認各相關配合單位均登錄本系統註冊基本資料後，即可在本系統建置清運專案。貳. 清運專案建立本研究參考目前清運憑證四（五）聯單之作法，考量責任共同承擔，因此建議整體清運計劃除由營造單位擬定清運計劃書呈交轄內之縣市政府外，亦由營造單位於本系統開啟一新清運專案，並在該專案內輸入工程基本資料與選取配合廠商（監造單位、清運廠商、收容廠商）及主管機關等，開啟該專案申請後，系統將自動發送電子郵件知會各配合廠商，各配合廠商即可線上勾選同意該清運專案之執行，經各配合廠商之授權同意，該專案資料始呈送主管機關進行審查，該清運專案建立過程如圖 3-2 所示。. 圖 3-2 註冊流程 (資料來源：本研究整理) 參. 標籤發放與回收透過審查清運計劃書與系統內登錄之資料，主管機關即可進行 RFID 標籤之印製，標籤經測試讀取成功後通知營造單位領取。經由訪談得知，工地實務中可能因土方量龐大，必須有多家清運業者及多家土資場配合載運，考量數量之不確定性，本模式設計採用母-子專案方式，亦即營造單位在申請專案時可以在母專案下附掛多個子專案，各子專案之相關配合單位均為一對一關係，僅在最後統計查詢時將各子專案之數 26.

(43) 第三章建築餘土之流向管控模式量統計，作為整體工程專案之數量統計，對於專案進度查詢或是後續資料補登等功能，均較為清楚簡潔；標籤上主要註明清運專案之營造單位、土資場、駕駛人與車牌號碼，供進出工地與土資場辨認，亦可為警察路上巡查之用。在本清運模式中，設定單一專案之清運車輛對應一張標籤，該標籤將重複使用至該清運專案結束，若有清運車輛變更或是專案結束時，應由清運單位撕下交付營造單位，作為呈送主管機關證明清運專案結束之檢覆文件之一。此外，由圖 3-2 可知，本系統資料均必須透過廠商或相關單位先行上網登錄，經過身份認證後授權其帳號密碼才可使用本系統之功能，且營造單位方可從資料庫中選取已授權之配合廠商，此舉將可有效提升本系統資料之可靠度，亦可過濾不合格之廠商，讓整體清運專案資訊更為公開，各配合廠商也可立即瞭解目前清運專案進度、各車次清運狀態與資料，對於清運流程之管控與資訊之透通有很大之助益。. 第二節現場清運階段現場清運階段流程包含 RFID 設備架設、RFID 設備註冊、現場資料傳輸與寫入、資料比對、清運紀錄統計等，茲分述如下。壹. RFID 設備架設當主管機關將標籤核發給營造單位後，營造單位即可將標籤交付清運業者貼附於對應之清運車輛上，由監造單位進行查核無誤後開始清運作業。在清運作業開始之前，工地與土資場必須先行架設 RFID 設備與安裝 Client 端系統，RFID 設備將視工地或土資場之出入口類型而不同，如圖 3-3，茲就出入口類型與所需 RFID 配備分述如下。. 27.

(44) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫. 圖 3-3 工地、土資場不同出入口類型 (資料來源：本研究整理) . 單一出入口(Type A). 單一出入口將分為 Type A-1 與 Type A-2，針對此類型之相關說明，分述如下。  Type A-1 若出入管制站在車道中間者，即類型為 TypeA-1，則 RFID 設備必須佈設讀取器一台（安裝於出入管制站內），天線兩支（出入端各一支），攝影設備四台（出入端各兩台），Client 系統一套。  Type A-2 若出入管制站在側邊者，即類型為 Type A-2，其所需之 RFID 設備與 Type A-1 相同，相異之處為天線與攝影設備擺設位置。 . 多出入口(Type B). 本類型為工地或土資場有兩個以上出入口者，若出入口位置相距較遠，天線連接讀取器可能需要較長之電纜，訊號傳遞速度或是外在可能破壞等影響因素將增加，因此建議設置多個讀取器於各出入口，但其成本亦會因此而增加。綜上所述，因工地或土資場規模大小與出入口設置不同，因此所需配備與成本亦不同，在後續實際情境模擬測試將依各種不同類型出入口模式，建議所需配置以供實務參考。. 28.

(45) 第三章建築餘土之流向管控模式貳. RFID 設備註冊由於 RFID 讀取器所判斷之標籤資訊應與系統資料庫中對應之工地或土資場相吻合，因此有必要針對讀取器之身份 ID 進行登入，以確保土質收受端與清運流程符合清運計畫，並防止其他未註冊之工地與土資場干擾，導致土方數量不足、讀取資料無法比對等問題，因此需要安裝 Client 端讀取器註冊系統，確保後續資料讀取之正確性。參. 現場資料傳輸俟標籤核發且現場設備佈設妥當後，便可開始執行餘土清運作業。當清運車輛進入工地時，現場辨識系統透過中央伺服器資料庫，先辨識標籤是否符合可通行之權限；確認無誤後，系統便觸發攝影設備進行影像紀錄，並傳送標籤資料與影像紀錄至中央伺服器；當清運車輛完成載運土方作業準備離開時，亦讀取標籤資料，並觸發攝影設備進行影像紀錄，同時將標籤資料與影像紀錄系統傳送至工地端主機與中央伺服器，並且在標籤上寫入標註 ON（二進位編碼，1）資訊，代表該清運車輛已完成工地端之清運作業；標註 ON 資訊主要目的在於確保清運車輛確實完成傾卸作業循環，亦可在多張標籤中辨識得知標註 ON 的標籤所屬工地，建立產出端-收容端之關係。當清運車輛進入土資場時，現場辨識系統透過中央伺服器資料庫，先辨識標籤是否符合可通行之權限，且該標籤上是否有標註 ON 之資訊；確認無誤後，系統便觸發攝影設備進行影像紀錄，並傳送標籤資料與影像紀錄至中央伺服器；當清運車輛完成傾卸土方作業準備離開時，亦讀取標籤資料，並觸發攝影設備進行影像紀錄，同時將標籤資料與影像紀錄系統傳送至土資場端主機與中央伺服器，並且在標籤上寫入標註 OFF（二進位編碼，0）資訊，代表該清運車輛已完成土資場端之傾卸作業。完整之清運作業流程如圖 3-4 所示。. 29.

(46) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫. 圖 3-4 清運作業流程圖 (資料來源：本研究整理). 肆. 資料比對當清運車輛進出工地資料與土資場時間、影像紀錄資料均傳送至中央伺服器時，伺服器將自動比對清運車輛進出工地與土資場之標籤資料以及時間延時，若進出工地與土資場資料短缺，則視同該清運車次並未循既有程序完成土方清運作業，系統將會自動標示其狀態；另外，清運延時也可用來判斷該清運車次是否正常，其容許延時之設定可由使用者自行決定，如圖 3-5 所示。. 30.

(47) 第三章建築餘土之流向管控模式. 圖 3-5 模式判斷清運車次是否正常 (資料來源：本研究整理) 伍. 清運紀錄統計當清運車次確認為正常時，電腦將根據前述清運業者所填寫清運車輛基本資料中附掛車斗土方數進行統計，並即時累加專案餘土清運量，供各單位可立即線上查詢目前清運車次之狀態與整體專案進度。. 第三節資料補登階段本階段包含清運車次用途變更與資料補登，主要目的在於解決非清運餘土車次出入問題與其他可能造成資料缺漏情況補登之管道。壹. 清運車次用途變更雖然出、入工地之清運車輛主要工作項目為載運餘土，但亦有臨時調派進行載運廢棄物或工地所需材料等行為發生。在本模式中，RFID 設備讀取標籤資訊後，便立刻觸發攝影設備，並將影像資料與清運時間上傳，因此本模式將不分清運用途，完整保留任一清運車次進出場資訊，但由於其他清運用途車次並不循既有流程完成一筆清運記錄，可能造成清運狀態非正常或是後續清運作業無法正常運作，因此本模式賦予監造單位可變更清運車次用途之權責，亦即在系統中更改清運車次之用途，但仍須檢覆相關證明文件說明該清運車次之實際作為，以供備查。貳. 資料補登 31.

(48) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫由於工地或土資場可能面臨停電、網路不通或 RFID 設備故障等狀況，因此相關標籤資料與影像資料將無法上傳至中央伺服器，造成資料短缺，清運資料錯誤等問題，因此本模式提供資料補登模式，營造單位可根據工地端之清運紀錄與相關影像紀錄等，主動向主管機關申請資料補登作業，並由主管機關根據營造單位所提供之相關文件進行資料補登，以利於後續統計分析。補登機制流程，如圖 3-6 所示。. 圖 3-6 建築餘土資料補登程序 (資料來源：本研究整理). 第四節建築餘土流向管控防弊模式為了防範非法行為或作業疏失所造成之錯誤，本清運模式將考量辨識之正確性與安全性、土方之內容物與空車等行為進行防弊模式之探討，將分為貼紙式標籤防弊模式與影像擷取防弊模式，分述如下：壹. 貼紙式標籤防弊模式. 32.

(49) 第三章建築餘土之流向管控模式一、RFID 標籤拆卸失效過往刷卡制度曾面臨不肖清運業者自行攜帶卡片前往收容端進行刷卡，但清運車輛卻無進入收容場所，反而隨意傾倒。為避免類似刷卡制度之問題，本研究擬採用超高頻之貼紙式標籤，該標籤若遇到不肖清運業者欲將標籤拆下，自行前往收容場所讀取，或貼上其他載運非該工地產出之營建剩餘土石方之車輛，則該標籤之天線即將在撕下時失效，該清運車輛自產出端出口後亦無法前往收容場所讀取，系統將出現異常警告，以協助主管機關進行不肖清運業者行為之稽查。二、承造人與清運業者間不當協議承造人可能與不肖清運業者間達成不當協議，允許該清運業者以無裝貼 RFID 標籤之車輛進入工地載運，此時約可採用兩種方式防止該弊習發生，一為請警方配合進行公路不定期抽查，若該清運車輛載運土方卻無裝貼 RFID 標籤，則予以告發，且承造人應負連帶責任；二為業主可在合約內約定剩餘土石方清運數量，並以本系統之成功比對資料為參考，如此一來承造人與清運業者所欲規避之數量即無利益可圖。貳. 影像擷取防弊模式一、清運過程中調換土方本模式主要利用 RFID 之辨識能力協助清運車輛之流向追蹤，因此可以準確掌握進出工地與土資場資時間，主管機關可由進出兩端之清運時間推測是否有突發情形等，可減少不法行情事發生。RFID 之功能有助於清運車輛之管控，但僅依賴辨識功能，仍有清過程換土之虞慮，無法掌握法土石方之實際內容，因此若於工地與土資場兩端進行攝影存證，並由主管機關不定期抽查，配合相關法令之訂定將可給大幅降低非法傾倒與換土之可能。二、非法傾卸後才進入收容場所為防止現場不法清運業者在非法傾卸營建剩餘土石方後，隨後才進入收容場所進行車輛辨識，因此本模式透過 RFID 技術與監控設備之整合，當清運車輛進入工地或收容場所時，由 RFID 讀取器進行標籤辨識，便是無誤後觸發監控設備進行攝影存證，由主管機關不定期抽查，便可減少土方非法傾倒之問題。三、非空車斗進入工地與收容場所為了確實掌握清運車輛之清運次數，並統計數量，因此當清運車輛進場時，應進行車斗內容物之判定，以防止非空車斗進行載運，增加清運車次，導致統計與比對資料正確性下降，因此為杜絕非空車進場之疑慮，本模式對進場之清運車 33.

(50) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫輛之車斗車牌與車斗內容物進行拍攝，由監造單位確認，降低非空車斗進場之問題。. 34.

(51) 第四章建築餘土之流向管控系統功能分析與建置. 第四章建築餘土之流向管控系統功能分析與建置第一節系統組成架構分析『RFID 建築餘土流向管控系統』之建立目的為協助建築餘土之清運管控與數量統計，在考量系統功能、既有技術與使用者行為後，本系統將採用網路技術建立各系統單元之運作關係，使用者只需以網路瀏覽器便可進行系統操作，達到即時資料之建置與修正。本系統主要功能約可分為註冊與辨識兩大部分，因此本系統亦分為兩套子系統，分別為清運專案管控子系統與建築餘土管控子系統，組成架構如圖 4-1 所示。清運專案管控子系統將提供專案申請、統計比對等服務，而建築餘土管控子系統則進行現場辨識、資料上傳等作業。以下將分別探討兩套子系統之組成結構與運作模式。. 圖 4-1 系統組成架構圖 (資料來源：本研究整理) 參. 清運專案管控子系統清運專案管控子系統，主要服務將以清運計畫申請與數量統計為主，另包含使用者註冊、廠商核准機制與資料比對等。為了配合各縣市管理與使用者便利性，本系統將以網頁型態並搭配資料庫來建構雙階層(Two-Tiered)之網頁架構，以提供使用者透過網路進行作業，系統運作架構圖如圖 4-2 所示。. 35.

(52) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫. 圖 4-2 清運專案管控子系統運作架構圖 (資料來源：本研究整理). 肆. 車輛辨識管控子系統建築餘土管控子系統之建構，除考量 RFID 讀取器與攝影設備之硬體連接外，另針對系統與資料庫連接方式進行探討，為了即時上傳資訊與更新資料，並減少人為疏失造成資料毀損或遺失等情形，本研究建議建築餘土管控子系統應採以主從架構 (Client-Server)之模式，利用各工地與土資場之電腦設備架設系統，並透過網路連接餘土清運資料庫，以進行即時現場辨識與資訊上傳等作業。系統運作架構圖如圖 4-3 所示。建築餘土管控子系統，除了與資料庫連接外，另必須考量工地與土資場之配置與環境，進行讀取器、天線與攝影設備之架設。本系統將透過區域網路之型態，串聯廠商之電腦與相關設備硬體等，並依現場之環境增加可連接之硬體數量與連接距離等。. 36.

(53) 第四章建築餘土之流向管控系統功能分析與建置. 圖 4-3 車輛辨識管控子系統運作架構圖 (資料來源：本研究整理). 第二節使用者需求分析透過前期整體清運模式之確立，配合本研究針對系統功能所規畫之三階段，主要功能可分為相關單位註冊、清運專案建立、標籤發放、RFID 設備註冊資料、比對清運紀錄、統計資料與補登資料即清運用途變更等。本章節將針對各階段所需人力、單位、作業性質與工作項目進行探討，茲將需求人力整理如表 4-1 所示。專案申請階段中，除相關單位進行註冊需營造單位、監造單位、清運業者、土資場、主管機關、業主等單位進行外，專案建置與標籤列印發放等作業，皆以特定人力與單位執行。現場清運階段，將以土資場、清運業者與工地等相關單位進行作業。設備架設、設備註冊屬於資料此階段之前置作業，需由土資場與工地進行；傳輸與寫入現場資料傳輸與寫入、資料比對與清運紀錄統計等作業將由系統自動判斷與配合，並由清運業者執行清運流程。 37.