大規模道路施工圍籬對都市消防救災能力之衝擊-以台北市南港區鐵路東延段為例

i

國立臺灣大學建築與城鄉研究所 碩士論文

Graduate Institute of Building and Planning National Taiwan University

Master Thesis

蔡佳如 Chia-ju Tsai

指導教授：林建元 博士

Advisor ： Chien-Yuan Lin

中華民國九十九年七月 July,2010

大規模道路施工圍籬對都市消防救災能力之衝擊－

以台北市南港區鐵路東延段為例

Impact of Railway Construction on Emergency

Response Capability: A Case Study in Taipei

ii

誌 謝

本論文得以完成，最先要感謝的是論文指導教授林建元，對本論文之研究方向、研究架構 及觀念的指導，在論文書寫作過程中，針對寫作技巧、疏漏之處給予悉心指正，給學生許多觀 念上的啟發與精神上的鼓勵，讓學生衷心感謝，永誌難忘。

口試期間，感恩政治大學地政學系邊泰明教授、台北大學不動產與城鄉環境學系洪鴻智教 授、交通大學交通運輸研究所馮正民教授對學生論文的指教，使本論文更加完備。論文撰寫過 程中，感謝城鄉所林峰田教授、何燦群技士、學長林書正、同學王文靜、黃雅玫在應用軟體與 地理資訊系統操作上的協助。

謝謝關心我的朋友與家人，一路給我支持與鼓勵，陪我分擔痛苦與分享喜悅。謝謝你們！

iii

論文摘要

都市防災是都市治理的一個重要的課題，它影響了都市居民的生活品質與生命安全。在眾 多都市防災議題當中，消防救災能力更是最受關注的議題之一。在都市發展的過程中，鐵路交 通是都市交通中重要的大眾運輸工具，許多鐵路車站會在市中心區設置，鐵路交通也造成道路 交通阻隔、消防救災速率的延遲，當鐵路地下化工程施工時，交通建設對於都市路網造成阻礙、

阻斷，一旦都市發生災害，大規模都市施工圍籬對於消防救災能力的影響程度如何，為本研究 的主要目的。

由於國內外過去多將施工工地管理問題，探討如何減少其對交通安全之影響，但卻無相關 研究探討施工圍籬對交通路網之影響，站在都市安全的角度，施工圍籬對於都市救災能力的衝 擊不容小覷，因此，本研究擬結合地理資訊系統之空間、路網分析和展示的功能與 LINGO 之 區位分析功能，探討大規模道路施工圍籬存在時，對於消防救災能力的影響，並進一步分析消 防隊區位應如何改變以因應施工圍籬的阻隔。

本研究以台北市南港區為研究範圍，主要分為三個階段來求得消防隊最適區位。

第一階段，建立台北市消防救災系統的路網資料，藉由現況調查與地理資訊系統建立大規 模道路施工圍籬存在時，路網阻隔與各路段行車速率變化之模型。第二階段以區位分析中 P- 中心理論做為消防隊區位分析之方法。以 103 個需求點進行區位分析，並從中選出合適的消防 隊位置。第三階段將區位分析之結果輸入地理資訊系統中，模擬大規模道路施工圍籬對於消防 救災能力之影響。

台北市南港區現有兩處消防隊，經研究發現，在施工圍籬存在的狀況下現有設施區位未能 在 3 分鐘內服務所有需求點。由於施工圍籬的阻隔，使消防隊無法順利穿越鐵路南北兩側，減 低行車速率，平均每分鐘受延遲 202.41 公尺（約 12km/hr)。

關鍵詞：施工圍籬、消防隊、p-中心模式、路網分析

iv

ABSTRACT

Urban safety is a critical issue in urban management. It affects the life quality and safety of people in urban area. Among many factors, emergency response capability of fire station is the most critical one.

Meanwhile, railway network is one of the most important transportation in urban area. In most cities where rail stations locate in city centers, road networks are intersected with railway and travel times of fire engines are affected. The system performance is even worse when railway system is under construction in a long-time period. During the construction period, the road network would be blocked or disconnected by fences in order to provide adequate space for the construction works. In practice, the impacts of railway construction on emergency response capability is often ignored in the project feasibility analysis, and thus construction works are implemented without any action to mitigate the negative impacts on emergency response time.

This research, in addition to the presentation of the theoretical framework for the railway construction on the emergency response capability, base on a local district (Nan-Gang) in Taipei city, a case study of impact evaluation on system performance will be conducted by means of GIS

network analysis functions.

There are three phases in this research. First, build the road network data resource of Nan-Gang district, and use GIS to model the railroad construction period road network, fences barrier, and fire engines moving speed. Second, use P-center theory to analysis 103 demand points, decide where the appropriate point to locate fire station is. Third, use GIS to performance

emergency response capability, compare the capability difference when construction fences exist or not.

The research results indicate a significant impact. The fire engines speed would be slow down 202.41 meters per minute (12km/hr) and future fire station allocation improvements are suggested.

Keywords: emergency management, fire station, network analysis, P-center model

I

目錄

口試委員會審定書 ... I 誌 謝 ... II 中文摘要 ... III 英文摘要 ... IV 第一章 緒論 ... 1-1

第一節 研究動機 ... 1-1

第二節 研究內容與範圍 ... 1-5

第二章 文獻回顧與評析 ... 2-1

第一節 都市災害與防災路網規劃 ... 2-1

第二節 地理資訊路網分析 ... 2-7

第三節 道路工程與施工圍籬 ... 2-12

第四節 設施區位問題 ... 2-16

第六節 小結 ... 2-25

第三章 消防隊反應時間與設施區位模式之建立 ... 3-1

第一節 消防隊行車速率分析 ... 3-1

第二節 區位決策模式之建立 ... 3-6

II

第三節 地理資料庫建立 ... 3-9

第四章 案例分析─南港區救難系統 ... 4-1

第一節 消防隊現況區位結構分析 ... 4-1

第二節 施工圍籬開口對於消防隊救災能力之影響 ... 4-7

第三節 消防救難系統區位結構分析 ... 4-13

第四節 區位方案綜合比較分析 ... 4-16

第五章 結論與建議 ... 5-1

第一節 結論 ... 5-1

第二節 建議 ... 5-5

參考文獻 ... 6-1

附錄 ... 6-4

III

圖目錄

圖 1 道路工程圍籬屬性 ... 1-2

圖 2 公路工地配置準則 ... 1-4

圖 3 現行護欄、圍籬施工常見問題 ... 1-4

圖 4 研究範圍 ... 1-7

圖 5 鐵路平交道位置及交通延滯情形 ... 1-8

圖 6 鐵路平交道兩側工業區現況照片 ... 1-8

圖 7 消防隊、警察局區位分布 ... 1-10

圖 8 研究流程圖 ... 1-14

圖 9 台北市防災道路系統圖 ... 2-5

圖 10 地理路網示意圖 ... 2-7

圖 11 地理資訊系統最短路徑分析 ... 2-8

圖 12 最接近設施示意圖 ... 2-9

圖 13 服務範圍示意圖 ... 2-9

圖 14 路網分派示意圖 ... 2-10

圖 15 資源分配示意圖 ... 2-11

圖 16 資源分配示意圖 ... 2-12

IV

圖 17 道路空間結構斷面圖 ... 2-13

圖 18 道路施工工程安全通報案件比例 ... 2-14

圖 19 公路工地配置準則 ... 2-15

圖 20 現行護欄、圍籬施工常見問題 ... 2-16

圖 21 台北市各路段基本行車速率調整係數示意圖 ... 3-3

圖 22 道路混雜、障礙造成之速度低減率之推算流程 ... 3-4

圖 23 尚未擷取路網節點前之範例應用 ... 3-10

圖 24 擷取路網節點後之路網範圍 ... 3-11

圖 25 中垂線範圍圖運算示意圖 ... 3-12

圖 26 節點影響範圍圖 ... 3-13

圖 27 刪除密集節點後重新產生之節點影響範圍圖 ... 3-14

圖 30 資料庫建立與資料連結示意圖 ... 3-16

圖 29 設施服務範圍圖層建立 ... 3-17

圖 30 消防隊區位示意圖 ... 4-1

圖 31 施工圍籬存在時，消防隊之服務範圍 ... 4-3

圖 32 無道路施工圍籬時，現況兩消防隊服務範圍圖 ... 4-4

圖 33 比較施工圍籬移開前後，消防隊服務範圍之變化 ... 4-6

圖 34 施工圍籬移除後對於消防隊服務範圍之影響（一） ... 4-7

V

圖 35 施工圍籬移除後對於消防隊服務範圍之影響（二） ... 4-8

圖 36 施工圍籬移除後對於消防隊服務範圍之影響（三） ... 4-9

圖 37 施工圍籬移除後對於消防隊服務範圍之影響（四） ... 4-10

圖 38 施工圍籬移除後對於消防隊服務範圍之影響（五） ... 4-11

圖 39 施工圍籬移除後對於消防隊服務範圍之影響（六） ... 4-11

圖 40 六處施工圍籬移除後之比較 ... 4-12

圖 41 施工圍籬狀況下，兩處消防隊之最適區位及其服務範圍圖 ... 4-14

圖 42 無道路施工圍籬時，消防隊最適區位結構與服務範圍圖 ... 4-15

圖 43 無道路施工圍籬時，消防隊最適區位結構與服務範圍圖 ... 4-18

圖 44 有無施工圍籬消防隊服務範圍之比較 ... 5-2

圖 45 不同圍籬開口對於消防隊服務範圍之影響 ... 5-3

圖 46 施工圍籬撤除建議地點 ... 5-4

VI

表目錄

表 1 都市特性與都市防災對策 ... 1-10

表 2 震災與道路系統相關研究 ... 2-3

表 3 設施區位模式與設施特性對應檢討表 ... 2-21

表 4 國內有關設施區位問題研究回顧表 ... 2-22

表 5 研究內容摘要 ... 2-25

表 6 各種行式施工圍籬在不同路段之行車速率折減因子 ... 3-5

表 7 救難車輛於不同分級道路之行車速限 ... 3-6

表 8 大型施工圍籬阻礙時之行車速率表 ... 3-15

表 9 現有兩處消防隊服務範圍評估摘要表 ... 4-2

表 10 現況兩處消防隊無道路施工圍籬時，服務範圍評估摘要表 ... 4-5

表 11 兩處消防隊最適區位結構評估摘要表(施工圍籬存在時) ... 4-13

表 12 兩處消防隊最適區位結構評估摘要表 ... 4-16

表 13 施工圍籬開口位置不同時，設施服務效能比較 ... 4-17

表 14 區位方案比較表 ... 4-19

表 15 兩座最適消防隊區位 ... 4-19

1-1

第一章 緒論 第一節 研究動機

從 1999 年 9 月 21 日集集地震發生到今年已過了十年，在九二一地震時，台北市死亡人數 八十八人，2009 年 8 月 8 日，莫拉克颱風來襲，重創台灣南部所有的縣市，許多都市安全的 問題在地震、洪水等災害後一一呈現在我們面前，都市地區為國家人口與經濟活動聚集之所在，

一但發生重大災害(地震、洪水、火災)，將造成生命與財產的嚴重損失，如何維護都市安全是 一個亟需被重視的課題。

台北市近年為台灣政治經濟中心，當災害發生時，地區防災體系的救災應變能力的提升將 成為重要的課題，如何使救災人員在最短的時間到達受災位置救災，是政府進行都市規劃時重 要工作之一。

救災的過程中，救難車輛須要透過路網來到達受災位置。在眾多的交通路網當中，鐵路運 輸是一個特別的交通工具，因鐵路能使產品更快速、更方便的由產地運輸至市場，台北市身為 台灣產業發展的龍頭、交通運輸的重鎮，當然也會有鐵路需求，但是由於鐵路運輸之路權有其 獨占性，所以凡是鐵路經過的地方，除了必須有鐵路鐵軌的鋪設之外，同時也需要柵欄、圍籬 將鐵路兩側圍起來，以保護其他用路人以及鐵路火車本身的安全。

當鐵路沿道有柵欄、圍籬時，就造成了平面交通上的阻隔，使道路的幾何物理環境改變，

於是鐵路兩側的通過性交通被集中在鐵路平交道，鐵路兩側的交通不連續的結果，不僅影響一 般車輛通行的流暢度，同時對於消防隊救難路線也產生影響，由於消防隊救災的特性，通常消 防車須快速的到達火災、事故現場，而因為鐵路的阻隔，使得消防隊服務範圍受到了切割，為 因應緊急狀況，消防隊也就只好在鐵路兩側分別設置一處消防隊，以避免在平交道的等候耽誤 了救難的黃金時刻。

鐵路的地下化，是交通改善的一個契機，原本影響交通的鐵路地下化，鐵路平交道也因地 下化而走入歷史，而在鐵路地下化進行的時候，需要施工圍籬的隔絕，以使鐵路地下化工程能 順利進行。

原本施 產生危險而 地下化的過 來，又有時 而擴大，反

都市施 保圍籬之內 來說：道路

施工圍 區營造。這 在不同區位

從施工 前國內對於 在道路施工 案件占總通

施工圍籬的 而設置的，但 過程中，施工 時候圍籬圍設

反而受到施

施工圍籬是 內為施工工 路施工圍籬

圍籬的屬性 這些屬性彼此 位、時間之

工圍籬之屬 於施工圍籬 工工程安全 通報數量的

的作用是要用 但是圍籬本 工單位為使 設範圍擴大 施工圍籬的影

是一很普遍且 工地，避免閒 籬不止維持道

性大致可分為 此相關聯，

之圍籬大小因

屬性來看，與 籬之研究主要 全通報案件中 的 25%左右。

用來保護施 本身的大小 使工程能更方 大到鐵路兩側

影響，使服

且必然的現 閒雜人等進入

道路施工工

為七種，分

，如：圍籬的 因而不同。

圖ⁱ1

與論文直接 要在於如何 中可觀察到

。

1-2

施工工程內，

、形狀、圍 方便，圍籬 側的道路上 服務範圍受到

現象，由於施 入造成危險 工人的工地安

分別為：交通 的大小受施

道路工程圍

接相關之屬性 何減少施工圍 到，道路施工

，施工人員的 圍籬圍設的範 籬不只圍在原 上，使得消防

到阻隔，救

施工時需維持 險，同時圍籬

安全，同時

通、施工、景 施工區位、時

圍籬屬性

性有：交通 圍籬所造成 工工程安全通

的安全，同 範圍、區位 原本鐵路兩 防隊服務範 救災能力因而

持工地安全 籬也具有產 時也關係著道

景觀、安全 時間、景觀

、施工、安 成之道安問題

通報案件中

同時避免其他 位直接影響交 兩側，也將平 範圍沒有因鐵 而受影響。

全，架設施工 產權宣告的功 道路路權的

全性、財務 觀等屬性之影

安全性等三個 題，此類問題 中與危害交通

他人進入而 交通，鐵路 平交道圍起 鐵路地下化

工圍籬以確 功能，舉例 的改變。

、產權、社 影響，所以

個屬性，目 題之嚴重性 通安全有關 而 路 起 化

確 例

社 以

目 性 關

1-3

資料來源：行政院公共工程委員會全球資訊網

而在國賠定案例中，屬道路養護管理不善占 71.5%，賠償總金額中，屬道路養護管理不善 占 44.55%，案例如：林口大貨車闖入路邊從事電桿拆換作業工區，造成 7 死 2 傷，造成事故 原因為：施工單位所架設警告標誌及反光三角錐標示不明、未設置交通引導員。

雖然在法規中已有規範圍籬的設置，如：建築技術規則第一百五十二條，（圍籬之設置）

凡從事本編第一五○條規定之建築行為時，應於施工場所之周圍，利用鐵板木板等適當材料設 置高度在一‧八公尺以上之圍籬或有同等效力之其他防護設施，但其周圍環境無礙於公共安全 及觀瞻者不在此限。公共工程委員會也針對公路工地之圍籬、拒馬、警告標誌、警告燈號有相 關的作業準則。

現實在 人員、人行 合且傾斜、

工程施

在執行上仍 行通道未設置

、車道部設

施工單位、管

仍有許多問題 置號誌、斑 設改道路線及

管理單位對

圖 2

題待解決，常 斑馬線寬度縮

及標線不明

圖 3 現行

對於施工圍籬

1-4

2 公路工地配

常見問題有 縮減、圍籬 明、護欄形式

行護欄、圍籬

籬的看法主

配置準則

資料

有：護欄未平 籬的鋪設造成

式不一等問

籬施工常見

資料

主要將圍籬視

料來源：林建

平順及連續 成道路不平 問題。

見問題

料來源：林建

視為工程材

建元都市再生專

續式密接、無 平、安全圍籬

建元都市再生專

材料之一，所

專題課堂簡報

無交通引導 籬連接不密

專題課堂簡報

所以在施工

報

導 密

報

工

1-5

前依據施工說明書技術規定道路工程須擬定交通維持計畫：承包商應在施工前，根據其施工計 畫，並依「道路交通標誌、標線、號誌設置規則」、「交通工程手冊」及當地交通主管機關訂定 相關各項道路工程施工期間之交通維持計畫製作及送審規定，擬訂各項施工之交通安全維持及 管制計畫，送工程司審查後，轉送該縣（市）道路交通安全聯席會報（以下簡稱道安會報）通 過後實施，俾利維持施工地區交通順暢。(交通部 2007.8)

在施工圍籬的部分，減少施工圍籬對道路安全的影響固然重要，但是大規模、連續的道路 施工圍籬就算有交通維持計畫，在本質上還是會僅造成交通之阻隔，同時站在都市安全的角度，

施工圍籬對於都市救災能力的衝擊不容小覷。

由於目前國內對於施工圍籬的探討多注重在施工圍籬的工程材料，研究施工圍籬應如何架 設才不至於造成道路養護、管理的問題，但本篇論文則探討施工圍籬在「大規模」、架設於「道 路」且「長時間」施工的情形之下，施工圍籬應如何設置才不會影響救災能力？若有必要設置 臨時開口時，應於何處設置開口較為恰當？若施工圍籬不能被改變時，救難單位應如何配置？

本研究之主要目的在於以台北市南港區鐵路東延段為研究對象，利用設施區位模式，檢討現行 都市救難單位之區位、當路網改變時，對於救難單位救災能力之影響如何？

第二節 研究內容與範圍

一、 研究內容

公共設施在配置時，需考慮的因素非常多，舉例來說：計畫區人口分布、設施本身的特性、

使用者特性、交通、土地使用、設施設置成本、財務預算、工程技術、環境保育、民眾反應(抗 爭)、經濟效益、公平、設施運作效率、政治等等，都應綜合考量。歸納這些考量，其最終原 因都是為了追求最大之社會福利，但是通常這些社會福利很難以數字衡量，所以大多數研究均 以公平性與效率性來做衡量，即指在一系統中使活動體的總利益達到最大，活動體的總利益必 須考慮空間行為特性，在公共設施的配置模式中，通常被定義為可及性。

本研究內容主要如下：

1-6

(一) 救難設施區位模式之建立

首先對於救難單位先予以定義，並對救難單位所應發揮的機能加以界定，透過相關資料之 研究，探討救難單位的本質與特性，以及在規劃上須注意的內容，從福利經濟之公平、效率及 長期規劃等公共利益觀點來建立救難設施區位配置之理論基礎，並對區位分配方法先有完整的 回顧與檢討，接著，選擇適合本研究之模式以做為區位配置模擬之工具。

(二) 基本資料庫之建立與現況分析

藉由相關文獻回顧與討論，建立一套評估基礎，再藉由現況調查與地理資訊系統分析，進 行區位分析，依此對南港區救難設施之服務範圍現況做一分析與檢討。

(三) 南港區救難單位區位結構之模擬分析

將地理資訊系統與區位分派軟體功能結合，利用 ARC GIS 地理資訊系統與其區位分派功能 計算，建立選址模式，本研究將研究範圍視為一間斷路網，將研究範圍內之路網與節點表示出 來後，每一節點都代表需求之所在，依照人口統計資料來分派每一節點的人口，因此在本研究 中「需求」代表節點中人口對於火災、緊急事故防救之需求，另外，在空間距離的計算上，本 研究利用路網來計算實際距離，如此可以計算兩地點的空間距離與旅行時間，擺脫過去利用直 線距離來衡量效率得不合理現象，藉以尋求更公平、有效率之救難設施區位。

而本研究與其他相關設施區位研究最大之不同在於：探討大規模都市施工圍籬對於交通之 影響，並模擬施工圍籬對於都市消防防災能力之衝擊。

二、 研究範圍

本研究之研究空間範圍選定為台北市南港區，以下先就南港區作簡介。

台北市南港區正是一個典型的因鐵路地下化施工圍籬影響交通的案例，由於鐵路地下化、

捷運板南線東延、高速鐵路南港站三項重大交通建設都同時在忠孝東路、八德路上施工，南港 區內有忠孝東路、八德路兩條重要東西向道路，而轄區也跨越道路兩側，因施工圍籬、鐵路的

1-7

阻隔，南港區被迫劃為南北的兩半。

原本的鐵路將南港分為南北(前站、後站)兩大區塊，在鐵路尚未地下化時，就已造成鐵路 兩側都市發展的差異，在都市防災方面，鐵路當然也造成南北交通的不便，使得鐵路南北必須 各設置一處消防隊與警察局以應映緊急狀況。

所以本論文之研究範圍為台北市南港區，以南港區鐵路南北兩側為研究之重點，北以基隆 河為界，東側以南港區與台北縣汐止市為界，南側以文山區為界，西側則以南港區與松山、信 義區為界。

圖 4 研究範圍

圖

圖

圖 5 鐵路平

圖 6 鐵路平

1-8

平交道位置及

平交道兩側工

及交通延滯

工業區現況 滯情形

況照片

資料來源：內

資料來源

資料來源

內政部營建署

源：南港紀要

源：南港紀要 署

要

要

1-9

在交通方面，忠孝東路為南港區內主要東西向動線，而鐵路在南港區內共有五處平交道，

在鐵路尚未地下化前，昆陽街、向陽路、研究院路平交道經常造成南北方向之交通延滯，而地 下化完成之後，接續有捷運、高鐵施工，施工圍籬仍舊存在，且地面上土地(舊鐵道)尚未騰空，

兩側舊工廠未清理，人行、車行之交通動線也尚未規劃，鐵路地下化後，對於南北向之交通改 善計畫、交通動線相關計畫也尚在擬定當中。

由下圖4消防隊、警察局區位分布圖可觀察到，南港區內有兩處消防局，一為南港分隊，

一為舊莊分隊，兩消防局的位置恰好在鐵路的兩側，或許可推測出，當初消防隊在設置時，考 慮到鐵路所帶來的交通延滯，故將消防隊分別設置於鐵路兩側，以免救災不及。

同時相關研究也指出：由於鐵路的影響，使消防隊的救災受到遲延，所以先前消防隊配置 時考慮其阻延因素，以鐵路劃分消防區，儘量減少因鐵路而造成的救災遲延(蔡嘉哲 1982:60)。

順應鐵路地下化，消防隊配置、消防車動線或許會因此而改變，站在都市發展的角度，施工圍 籬阻隔了南北兩地的發展，甚至阻隔南北居民的交流，站在都市防災的角度，消防車無法順利 通過，可能造成緊急救難時的延滯，所以本研究關注的問題是：應於何處增加南北向道路，可 提升消防局、警察局的服務範圍、救災能力，同時對於各場站服務水準才有正面的影響？

台北市 的同時，施 害發生時，

害應變方面

都市、地區

域

大都市

人口急

市屬於大型 施工圍籬長時

，大型都市的 面，則應建

區類型 市

急增都市

型都市，當都 時間、大規 的防災對策 建置、整合救

起火防 z 區域防 z 區域防 z 小型抽

圖 7 消防

都市發展的過 規模、連續的 策上，以利用

救難團隊以

表 1 都

防止對策 防災基地 防災中心 抽水機設備

1-10

防隊、警察

過程中必定 的交通阻隔 用既存都市 以支援協助救

都市特性與都

備

z

z

z

察局區位分布

定有大規模的 隔，將使都市 市設施為防止

救難行動。

都市防災對

延燒防止 既存都市 為延燒防 不燃圈形 防止帶

既成市區 布

資料來

的交通建設 市救災能力 止災害擴大

對策

止對策 市設施利用 防止帶 形成之延燒

區與擴張地

來源：urmap

設發生，而在 力受到延遲 大的主要對策

避 用

燒

z 都 域 z 幹 避

地 z 空

p 你的地圖網

在交通建設

。大規模災 策，而在災

避難對策 都市公園之 域避難地指 幹線道路等 避難路指定

空地保護辦

網

設 災 災

之廣 指定 等之 定

辦法

1-11

都市、地區類型 起火防止對策 延燒防止對策 避難對策

域之分斷做為延燒 防止對策

用為避難地 z 綠地保護辦法

用為避難地

地方都市 z 交通幹線等之利用

於延燒防止 z 自然地形利用於延

燒防止

z 幹線道路等之 避難路指定 z 數處避難地

外，其他為市 區避難

區

既成市區 z 學校設施等之利用於 防災活動據點的設置 及義勇防災組織之促 成市區之不燃化

z 生活綠蔭大道為防 止延燒

z 幹道避難路之 地區避難路整 建

z 生活綠蔭大道 為避難路

都市擴張地區 z 建蔽率限制

z 基地分割限制 z 空地及綠地等之保

護

危險物處理之 地區

z 緩衝綠地

z 防災遮斷帶等用於 市區之分隔

資料來源：財團法人國土開發技術研究中心，都市防災計畫、設計的手冊，1985。

上述都市特性與都市防災對策中，台北市屬於大型都市，除應建設廣域避難設施之外，

1-12

亦應指定、維持幹線道路等避難道路，本研究主要將台北市救災動線、避難道路加以分析，加 上消防車移動特性、大規模施工圍籬之設置檢討，最後以模擬分析模擬救災能力在不同救災動 線、路網下的表現。

本研究主要內容如下：

(一) 都市防災對策下救災模式之建立

首先藉由文獻回顧，歸納出都市防災對策下，災害應變的方法，針對都市消防箱救災能力 所需之路網規劃予以回顧與檢討。

(二) 消防車移動特性探討

藉由文獻回顧，歸納出消防車移動特性，探討在不同路況、路網屬性之下，消防車移動係 數改變情形。

(三) 施工圍籬之設置與交通路網

首先對於施工圍籬的機能與設置原則加以討論，探討施工圍籬在設置上所造成的問題、限 制，並針對施工圍籬對交通延滯作討論。

(四) 台北市南港區救災能力之模擬分析

考慮目前消防隊區位、基地人口密度現況、土地適宜性，模擬不同施工圍籬開口方案，分 析不同開口位置對於救災能力之影響，模擬若需增加其他處消防隊做為備選方案時，應於 何處設置較為適當。

1-13

第三節 研究方法

經由文獻回顧與蒐集評析相關文獻，運用 GIS 路網分析、消防通報系統，探討南北向的交 通應如何改善，才能使消防隊的服務範圍、救災速度能提升，同時增加的南北向交通又不會造 成過多的交通負荷？

研究流程如下圖 8 所示，現階段為研究動機與問題之陳述，劃定研究範圍後，將蒐集相關 文獻資料與研究範圍內之基礎資料，將資料做基本整理後，找出影響都市救災能力之影響因子、

評估項目，將其建立在地理資訊系統下，使都市救災能力之表現情形、施工圍籬對消防救災能 力之衝擊能在地理資訊系統下表現，最後分析消防隊備選區位、不同施工圍籬開口對於消防救 災能力之影響。

一、 歸納分析法

透過文獻回顧對於相關文獻、書籍、期刊、研究報告、論文或法規等現成二手資料做 歸納，而後將其整理成可供分析之資料，本研究利用此法蒐集相關資訊與研究，建立研究 架構與分析時各變相擬定的參考依據。

二、 地理資訊路網分析

路網分析的基礎建立在線的資料結構上，一般 GIS 系統皆有路網分析功能，本論文將 建立交通路網及其路網屬性(道路寬度、阻礙、封閉情形…)對於車輛移動之影響係數，運 用路網分析功能，分析在不同施工圍籬開口時，消防車救災能力(路網狀況改變)情形以及 消防隊服務範圍之表現。

三、 模擬分析

模擬鐵路地下化前後，多種不同交通路網下，消防隊服務範圍的表現。

透過模擬分析，能了解四種情形：

(一 (二 (三 (四

一) 現況：鐵 二) 沒有施 三) 有施工 四) 當施工

鐵路地下化 施工圍籬，消 工圍籬，不同 工圍籬無法撤

化、施工圍籬 消防隊服務 同南北向之 撤離，消防

圖

1-14

籬架設方式 務範圍之表現 之圍籬阻斷 防隊之設置應

圖 8 研究流

式、區位不改 現。

、圍籬開口 應於何處較

流程圖

改變，消防

口時，消防隊 較佳？

防隊服務範圍

隊服務範圍

圍之表現。

圍之表現。

2-1

第二章 文獻回顧與評析

在本研究從都市防災的角度出發，先了解目前台北市防災道路系統如何規劃，哪些道路是 防災道路，接著回顧區位理論在地理資訊系統中的應用，然後是施工圍籬對於交通安全的影響，

在第四節中探討過去研究地震災害交通管理策略與課題，最後綜合先前的文獻回顧、歸納來看 待大規模、長時間道路工程在施工時之圍籬對於都市救災能力之衝擊。

第一節 都市災害與防災路網規劃

各種災害必定有其形成之原因，所謂「災害」是指其造成原因是自然的或人為的，已經 引起人命或社會受到損傷，並進而引發社會失去已構成之均衡現象。(楢崎泰道、今井實、長 谷川義明,1984)。又所謂「都市災害」是指技術之現代化，都市空間高度被利用，而促使災害 的型態有了質的變化。在經濟水準提升的情況之下，都市之安全與防災開始受到重視，且由於 全球暖化、氣候變遷，造成災害的大規模化與高頻率化，如何因應災害，著實考驗著都市防災 系統的應變能力。

國內由於剛開始研究都市災害問題，對於都是災害之種類尚未有所定義，所以在此本論文 參考日本對於都市災害種類(「都市防災計畫、設計手冊」,國土開發技術研究中心)，將台灣之 都市災害類型分為以下六種：

1. 地震災害：因地震所造成結構物受損、倒塌，都市基盤設施損壞，同時造成多處發生火災 或其他二次災害等。

2. 火災：建築物(單一個體)火災、火勢連續蔓延至其他建築或周圍地區。

3. 颱風所引起之災害：建築物受損、水災、土石流以及颱風所引起之海水倒灌等。

4. 化學危險物災害：儲存之危險物漏出引起爆炸或工業災害等。

5. 生物病毒災害：SARS、H1N1 等生物病度在都市中傳染。

6. 其他災害：豪雨、沙塵暴造成之災害。

都市災害與一般災害受損是不相同的，雖然天然災害無論在何處發生，其造成的災害類型 相同，但受害的程度是不相同的，都市災害的特徵有：

2-2

1. 都市地區由於人口居住密度較高，建築物也更為密集，一旦災害發生，將更容易造成二次 災害，舉例來說，921 地震造成台北市松山區東星大樓倒塌，央及鄰棟建築。而都市中各 種設施密集，經濟活動錯綜複雜，使得災害發生在都市地區時，容易擴大災害的程度。

2. 都市內發生的天然災害因不同地區而異。都市中有些地區容易水災(如地勢低漥、河川、

排水不良)，而有些地區則是容易地震(地震帶或在地質較軟的地區)。

3. 容易發展為都市的地區較易發生災害，例如：為了多數人的生活，必須開闢道路、修造河 川，使物資容易運輸，但這些地區也更容易洪水氾濫或土石流發生。

4. 都市地區的災害是多樣化的，這是由於都市的形成也是多樣化的。

雖本研究主要關注火災、緊急救難時，消防隊之應變與消防車反應時間的變化，但以下針 對我國災害防救系統做一簡單的介紹。為了應對種種都市災害的特性，一套健全的防災系統。

我國目前對於防災系統的規範主要在「災害防救法」中有詳細之規定。臺灣的災害防救體系歷 經五十餘年的努力，災害防救法由付諸闕如到正式頒布實施；行政體制由中央統一指揮演變到 符合救災效率的三級制；政府面對災害的作為由僅負責災後撫恤，大幅朝向增加規劃減災與主 動應變；地區防救災工作也由被動的救災任務，轉為應用科學技術進行災害規模設定的地區災 害防救計畫。災害防救體系主要以災前、災時、災後來規範各主要單位應負責的重要工作項目、

操作內容(李維森 2007:58)。

本研究主要關注道路施工圍籬對交通的阻絕因素如何？而國內對於交通路網改變時(鐵路 地下化、捷運建設)，僅就路網改變前、後進行交通模擬，但對於改變的過程(施工過程)，路網 更細部的規畫，其實是沒有相關的研究的。因此，本研究對於細部交通路網的控制，參考震災 交通的模擬、交通阻絕因素之模擬，以求能夠了解在大規模施工圍籬存在時，模擬交通路網受 阻絕時，防災能力的表現。

國內自從民國 88 年 921 地震後，對於震災過後災害應變立即投入研究，就交通立場而言，

交通涉及到人員與物資的輸送，因此對於災後交通，需要一套「受災」時，能確切反映人們交 通行為的管理制度。(葉光毅，2005:1-2)，基於交通路網的重要性，國內近年來有相當多研究 投入此領域。

2-3

表 2 震災與道路系統相關研究

作者/年代 研究重點 研究方法與工具

謝嘉鴻(1998) 災後人員疏散與指派 Location-Allocation Model 黃亦琇(2000) 道路系統評估指標 決策支援系統

呂獎惠(2000) 震災救災路線選擇模式 機率函數，效率、安全性評估

許添本(2001) 救災最短路徑 聯合效用函數

王晉元、盧宗成(2001) 都市地區震災交通資料庫 交通電子地圖資料供給與需求規劃與 建制

李克聰(2001) 大眾運輸災民疏散系統 區位選擇、路徑規劃、接駁系統 李泳龍(2001) 災後路網阻絕因素 模擬分析

侯鵬曦(2001) 防災道路系統規劃 java 程式語言，替代路網計算 陳亮全(2004) 震災緊急路網評估 GIS 路網連續性可靠度評估 葉錦勳(2004) 震後救援及避難道路規劃 最短路徑演算

資料來源：本研究自行整理

上述對於震災路網系統相關研究，所應用到的理論方法與所需的資料，皆複雜且不易取得，

在實務研究規劃的應用上，存在操作的困難，因此，本研究參考李泳龍、葉錦勳對於震災行車 效能分析，模擬大規模施工圍籬存在時之行車效能，接著根據模擬結果進行消防隊救災能力評 估。

依據災害防救法規定災害防救計畫係指災害防救基本計畫、災害防救業務計畫及地區災害 防救計畫。本研究主要探討都市救災能力，屬於災害防救體系中災害防救組織、災害應變措施 的內容，但災害防救基本計畫中，是以災害類別來書寫，針對不同災害，各單位應負責的工作 項目，由於各縣市地理、人口、經濟發展等條件不一，所面臨的災害挑戰也不同，因此需要制 定因地制宜與反映地方特性的地區災害防救計畫，以規範地方政府防治各項天然與人為的災 害。

2-4

目前由國科會與防災國家型科技計畫辦公室，先後與臺北市及嘉義市組成工作團隊，結合 理論與實務，協助地方政府規劃建置完整的防救災體系。而災害防救委員會與國家災害防救科 技中心也推動「協助直轄市、縣（市）政府擬訂地區災害防救計畫中程計畫」，在 2004 至 2007 年的四年期間內，協助直轄市、縣（市）政府充實各該地區災害防救計畫的工作內容與執行方 式(李維森 2007:59)。

而國內陳學涑(1984)、經建會(1990)、黃英(1994)、吳榮平(1996)、葉光毅(2005)等，也對 於防災準備工作、充實救災能力、災害發生後災情訊息之蒐集與研判(如何蒐集正確災情)、防 災組織等項目對台灣現行的防災體系提出檢討與建議，提議政府與學者將理論與實務整合，建 構整體性的災害防救體系。

防災空間系統顧名思義為實質空間內，對應於重大災害(通常為地震災害)時，依據都市空 間結構、土地使用型態、現況發展而訂定之防災空間，在台北市都市防災空間系統的規劃中，

防災道路系統主要是依據道路所在地理位置與實質空間條件等，以道路層級劃分的方式，分別 賦予其不同的防災功能：(下圖 9)

一、 緊急通道

為考慮可延續通達全市各區域，指定路寬 20 米以上之主要聯外道路為第一層級之緊 急通道。災害發生後，為使搶救的工作順利進行，應對緊急道路之人員及車輛實施通 行管制。

二、 輸送、救援通道

以區域內路寬 15 米以上之道路為指定對象，配合緊急道路架構成完整之交通路網。

此層級道路主要提供避難人員通往避難區路徑，及車輛運送物資至各防災據點之機 能。

三、 消防通道

考慮消防車輛投入滅火的活動，以區域內路寬 8 米以上之道路為指定對象。除保持 消防車輛行進暢通與消防機具操作空間之確保外，所架構的路網，還必須滿足有效消 防半徑 280 米的要求，避免圍蔽的街廓產生消防死角。

2-5

四、 緊急避難通道

以區域 8 米以下道路為指定對象，此道路層級的劃設，主要作在各個指定作為避難 場所、防災據點之設施無法臨接前三個層級之道路網時，而劃設一輔助性的路徑，以 連絡其他避難空間、據點或連通前三個層級通道。

圖 9 台北市防災道路系統圖

資料來源：內政部建築研究所， 2000 年，都市計畫防災規劃手冊彙編

2-6

防災道路系統是否於災後成功運作，著實地影響著災後避難、救災、重建等過程，也就是 說，防災道路系統的好壞對於避難與救災的成效有著關鍵性的影響。同時，道路系統在災害應 變發生的時序上，是第一個開始運作的防災空間系統，也因此，本研究將施工圍籬的施工範圍 更細部的描述於道路系統之中，以台北市防災道路系統規劃為路網劃設之基礎，運用 GIS 路網 分析功能，分析在都市大規模道路施工圍籬的影響之下，消防救災能力的改變、檢討都市大規 模道路施工圍籬對道路的阻隔，提出施工圍籬於施工時之配置，以及與消防隊於大規模施工圍 籬存在時，其救災動線、路網規畫方案應如何因應。

2-7

第二節 地理資訊路網分析

過去二十年來，路網分析(NETWORK ANALYSIS)是一個 GIS 發展的重要項目之一，過去的空 間分析幾乎都依賴區位分析與統計軟體強大的區位分析功能來加以輔助。

圖 10 地理路網示意圖

資料來源：林峰田地理資訊系統課堂講義

一、GIS 路網屬性：

(一)連線阻抗(linear impedance)：路寬、路長、舖面、速限、速率(可能隨尖峰時段、假日/非假 日而變化)。

(二)轉彎阻抗(turn impedance)：以 turn table 紀錄之，包括四部份：路口編號、各起迄(F/T)道 路編號、准許項目(左/右轉、直行、或迴轉)、所需時間。

(三)單行道及道路封閉(one way or closed streets)：可於 turn table 表示，或另以一表格表示。

(四)立體交叉(overpasses and underpasses)：可於 turn table 表示，或另以一表格表示。

2-8

資料來源：林峰田地理資訊系統課堂講義

在路網分析時須先建立路網，加入路網屬性，才能進一步進行路網分析，現行 GIS 系統

二、路網分析功能：

(一) 最短路徑：設定起點、終點，可在路網上分析出最短、最快路徑。

設定 1、2、3 節點，在路網上可分析出最短距離，同時有類似派車問題的功能，可設定車輛必 須經過某一特定節點。

圖 11 地理資訊系統最短路徑分析

資料來源：ARC GIS Network_Analysis_tutorial.pdf

(二)最接近設施：以某節點為中心，搜尋最接近的設施。

2-9

圖 12 最接近設施示意圖

資料來源：ARC GIS Network_Analysis_tutorial.pdf

藉由 GIS 路網分析，可找到距離節點最近的設施，同時 GIS 也可列出車輛經過之路徑。

(三)計算服務範圍：假設需求空間分布已知，且兩個以上的設施地點為固定，為各設施劃 分服務範圍，以求特定目標之最佳化。

圖 13 服務範圍示意圖

資料來源：ARC GIS Network_Analysis_tutorial.pdf

藉由 GIS 路網分析，可選擇不同服務範圍的表現方式，分析各設施之服務範圍，使服務範 圍的表現方式更完善，突破以往以直線為距離、圓圈表示範圍情形。

2-10

同時也可表現起迄點(OD, Original-Destination)，使交通規劃能更完備。

圖 14 路網分派示意圖

資料來源： ARC GIS Network_Analysis_tutorial.pdf

(四)資源分配：在路網上計算、展示某資源的空間分布及功能範圍，該資源可以是人(people)、

財貨(goods)、服務(service)、資訊(information)、能源(energy)等。

2-11

圖 15 資源分配示意圖

資料來源：林峰田地理資訊系統課堂講義

區位限制下，解決供給、需求資源分配的問題 (P-中心問題)：在有 n 個節點的網路 上放置 p 個伺服器，希望在所有使用者的服務距離（即每一個使用者到最靠近自己之伺 服器的距離）中最遠的那一段能夠越短越好。(游弘毅 2008; 樓邦儒 1994)一般而言，P- 中心問題是應用在緊急設施區位問題上，如消防站、醫療中心、警察局等設施之區位(張 文侯 1997:2-7)。

2-12

圖 16 資源分配示意圖

資料來源：林峰田地理資訊系統課堂講義

論文中將使用 GIS 路網分析功能來分析消防隊服務範圍，並參考 A gis based decision support tool for route deviation transit scheduling and service design(Madhavapeddi 1999)，

模擬當道路上有連續、部分阻斷性施工圍籬時，服務範圍、消防車動線的改變。

第三節 道路工程與施工圍籬

一、 道路工程

道路工程為國家建設之基本工程，隨著經濟發展之需要，道路工程之增加是無法避免 的(張公僕，2006)。道路工程在建設時，不僅只有平時所見的路面而已，其空間結構有：

路面路基、排水側溝、填方坡面或挖方坡面及結構物、交通附屬設施、植栽、地下結構物 及管線、其他結構等，如下圖 11 所示。

2-13

圖 17 道路空間結構斷面圖

資料來源 :國工局

國內外有關道路工程之研究，近年來多關注於道路工程與生態工法之結合，在國內如張公 僕(2006)、黃文治(2005)、楊松隆(2004)等，此類研究主要針對生態工法的現況與發展(包含建 築工法)做說明，並且大量介紹生態工法所能運用之範疇，盡力將道路工程導入生態工法，期 望能夠透過生態工法之引入達到道路建設與環境共生共榮之結果。

鐵路地下化更是台北市重要之交通工程，國內對於鐵路地下化工程之研究主要分為三類，

第一類為探討鐵路地下化對交通路網之影響，國內相關研究有：曾正富(1982)、簡修德(1986)、

魯勵翰(1987)以交通流量分配之方法試圖模擬地下化前後交通路網流量上之變化，以達鐵路地 下化改善交通之目的。第二類為探討鐵路地下化工程，相關的研究有：李有樂(1997)研究共構 工程管理以鐵路地下化工程為例，鄭振榮(2006)研究地盤改良扶壁樁於鐵路地下化工程之應用，

吳宇宙(2008)軌道工程基本設計完程度之研究。第三類探討鐵路地下化後，所產生大量交通土 地未來之運用，相關研究有吳曜馨(2008)活化型生態大眾運輸村選址評估架構之研究。

本論文與前述探討鐵路地下化對交通路網之影響之研究有所差異，在鐵路地下化工程進行 的同時，該如何兼顧工程安全與都市防救災能力？因此，在文獻回顧中，筆者將釐清國內外相 關對於「道路施工圍籬」之研究方向，找出「道路施工圍籬」與「都市防救災能力」之間的關 係。

2-14

二、 道路施工圍籬

國外在道路施工圍籬方面的研究，多將施工圍籬(construction fence)視為工程材料之一，

在 Support for Construction Fence 一書中已詳細敘述施工圍籬各部件之功能與尺寸，在此就不 再贅述，因此本節主要就國內對於施工圍籬之相關研究加以補充。

國內對於施工圍籬之研究多以探討圍籬之耐風、防風功效為主，探討圍籬之長寬比例以及 間隔所能達到容受之風力如何。(楊清華，2005)雖然都市施工圍籬為一道路施工很普遍的現象，

但國內對於都市施工圍籬之定義以及其對於都市交通所造成之影響的部分，卻鮮少有相關文獻 研究探討。

而在公共工程方面，主要針如何減少施工圍籬所造成之道安問題，此類問題之嚴重性在道 路施工工程安全通報案件中可觀察到，道路施工工程安全通報案件中與危害交通安全有關案件 占總通報數量的 25%左右。

圖 18 道路施工工程安全通報案件比例

資料來源：行政院公共工程委員會全球資訊網，2009

雖然在法規中已有規範圍籬的設置，如：建築技術規則第一百五十二條，（圍籬之設置）

凡從事本編第一五○條規定之建築行為時，應於施工場所之周圍，利用鐵板木板等適當材料設 置高度在一‧八公尺以上之圍籬或有同等效力之其他防護設施，但其周圍環境無礙於公共安全

2-15

及觀瞻者不在此限。公共工程委員會也針對公路工地之圍籬、拒馬、警告標誌、警告燈號有相 關的作業準則。

圖 19 公路工地配置準則

資料來源：林建元都市再生專題課堂簡報

現實在執行上仍有許多問題待解決，常見問題有：護欄未平順及連續式密接、無交通引導 人員、人行通道未設置號誌、斑馬線寬度縮減、圍籬的鋪設造成道路不平、安全圍籬連接不密 合且傾斜、車道部設改道路線及標線不明、護欄形式不一等問題。

國內工 程材料之一 在施工前，

及當地交通 項施工之交

（以下簡稱

在施工 施工圍籬就 施工圍籬對 探討在不同

設施區 討的範圍很 零售商店的 圾場等設施

區位問

工程施工單 一，所以在施

，根據其施 通主管機關 交通安全維 稱道安會報

工圍籬的部 就算有交通 對於都市救 同施工圍籬

區位問題（

很廣，相關的 的開設地點 施方面的問

問題可以歸

單位、管理單 施工前依據 施工計畫，並 關訂定相關各 維持及管制計 報）通過後實

部分，減少施 通維持計畫，

救災能力的衝 籬配置的方案

location pro 的文獻也很 點；在公部門 問題。

歸納為三種類

圖 20 現行

單位對於施工 據施工說明書

並依「道路 各項道路工 計畫，送工 實施，俾利

施工圍籬對道 在本質上還 衝擊不容小 案下，都市

第四節

oblem）在 很多，其中包 門方面則包

類型，第一種

2-16

行護欄、圍籬

工圍籬的看 書技術規定 路交通標誌 工程施工期間 工程司審查後 利維持施工地

道路安全的 還是會僅造 小覷，所以本 市消防救災能

節 設施區

1980-2000 包含私部門 包括公園、學

種是：假設

籬施工常見

資料

看法也和國外 定道路工程須

、標線、號 間之交通維 後，轉送該縣

地區交通順

的影響固然 造成交通之阻 本研究將探討 能力的表現

區位問題

0 年曾被廣泛 門工廠廠房選

學校、圖書

設已知需求的 見問題

料來源：林建

外研究相同 須擬定交通 號誌設置規則 維持計畫製作 縣（市）道 順暢。(交通部

然重要，但是 阻隔，同時站 討施工圍籬 現。

題

泛的探討與 選址、貨物 館、醫院、

的空間分布

建元都市再生專

同，同樣將圍 通維持計畫

則」、「交通 作及送審規 道路交通安全

部 2007.8)

是大規模、連 站在都市安 籬所造成的交

與研究，區位 物專運站設置

、消防隊、救

布，決定一個

專題課堂簡報

圍籬視為工

：承包商應 通工程手冊」

規定，擬訂各 全聯席會報

連續的道路 安全的角度，

交通阻隔，

位問題被探 置、連鎖店 救護站、垃

個設施的最

報

工 應

」 各 報

路

，

探 店 垃

最

2-17

佳區位；第二種是：運輸問題，假設需求的空間分布已知，且兩個以上的設施地點固定，為各 設施劃分服務範圍，求特定目的最佳化；第三種問題類型為：前兩種類型的集合，也稱為區位 -分派(Location-Allocation Model)，此種問題類型是已知設施需求的空間分布，需要決定所需之 設施數目(二個以上)以及這些設施所應分佈的地點，以求設施服務水準最高(林建元 1990)。

從韋伯的工廠區位理論開始揭開了區位理論研究的序幕((John current 1990)，早期的區位 模式(Location Model)研究，只能處理單一設施(Single Facility)及簡單運輸成本函數(Simple Transport-cost Function)的問題，後續研究者為了使區位問題能夠更符合現實情況的需要，因此 發展出適用於一般問題的區位模型，也就是所謂的區位-分派模型(Location-Allocation Model)，

此類的區位模型不僅可解決設施最佳區位，同時也解決了各設施服務範圍的分配問題。而區位 -分派模型在 1960 年代開始引起廣泛研究與應用，1980 年代後以間斷的網路(Discrete Network) 替代了傳統的連續空間(Continuous Space)方式來分析問題，使得設施區位更符合真實世界的狀 況。

本研究參考公共設施區位之合理配置論文中(李國正 2000)對於公共設施的分類，將公共 設施分為：一、非緊急性設施，如運輸場站、公園、學校、郵局、加油站、行政中心、市場、

圖書館等；二、緊急性設施，如消防隊、醫院、警察局等；三、鄰避設施，如垃圾掩埋場、焚 化爐、火葬場等。其中，緊急性設施由於需考慮救災、救難時效性的問題，因此僅能有效地照 顧到服務範圍之內的需求點，針對這類問題適合以覆蓋問題（LSCP 或 MCLP）或 P 中心問題進 行分析，屬於這類的公共設施有：消防隊、醫院、警察局等(李國正 2000)。

經由以上分類可看出，消防隊在眾多公共設施中屬於緊急性設施，其設置區位的良劣，直 接與消防救災有著相當大的關係，同時，也與都市防災的功能密不可分。

過去研究設施區位理論主要分析模式分為以下四類，其他的分析模式大多以這四類為基礎 予以變化，或依據問題特性而另外建置特殊的模式(朱嗣德 1986)。本節將介紹以下四類設施 區位模式以做為本研究後續工作之基礎。

一、 P-中位問題(p-median problem)

2-18

P-中位模式之目標為：尋找預先設定設施數目的最適分佈區位，使設施與需求點之間之總 加權旅行距離和最小化。其以數學式列式如下：

Minimize

∑∑

i j

ij ij

id Y

h (1)

Subject to:

∑

j

j P

X (2)

∑

j

ij 1 i,

Y (3)

Y

− X

≤ 0 , ∀ i, j,

^X

^∈ { } ^{0 , 1 ∀ j,}

^Yij∈

{ }

i=需求點的編號

j =設施可能配置點的編號

h

d

決策變數

⎩ ⎨

= ⎧

無配置設施

，位置

有配置設施

，位置 j X

j

0

1

2-19

⎩⎨

=⎧

之設施服務 不由

，需求點

之設施服務 由

，需求點

j i

j Y

i

0 1

P 中位模式是何用於解決非緊急性公共設施之區位問題，運用相當廣泛，國內相關研究如：

黃淑姿 (1982)係應用 P 中位數模式來配置鄰里公園；馮先勉 (1982)、邊泰明 (1982)均應用 P 中位數模式來配置加油站的區位；連乾文(1986)、梁豐裕(1994)以行政中心為研究對象；李國 正(2000)以 P 中位數模式來研究公共設施區位之合理配置；陳和斌(2007)則研究公園綠地設施 區位選址。

二、 P-中心問題(p-center problem)

P-中心問題之目標在尋找預先設定設施數目的區位分佈，使設施與需求點間的最大距離最 小化，意即其目標在最小化任何需求點與其最近設施之最大距離。以數學式表示如下：

Minimize D (1)

Subject to: X P,

j

∑

∑

j

ij 1 i,

Y (3)

Y

− X

≤ 0 ∀ i, j,

^≥

∑

j ij

ijY i,

d

D (5)

^X

^∈ { } ^{0 , 1 ∀ j,}

^Y

^∈ { } ^{0 , 1 ∀ i , j}

2-20

i=需求點的編號

j =設施可能配置點的編號

h

d

決策變數

⎩ ⎨

= ⎧

無配置設施

，位置

有配置設施

，位置 j X

j

0 1

⎩⎨⎧

= ，需求點不由之設施服務 之設施服務 由

，需求點

j i

j Y

i

0 1

國內運用 P-中心模式來做研究者有：陳俊宏(1986)運用 P-中心模式來探討郵局之區位分 佈。

三、 區位設施之服務範圍問題(Location Set Covering Problem, LSCP)

這類問題在尋找最少設施數目的最適區位配置，能使所有需求點在一定的範圍內接受設施 服務，其目的在最小化設施配置成本，在不考量各個需求點在需求量上的差別，各需求點 均需被包含在設施服務範圍之內。其數學列式如下：

Minimize

∑

j j

jX

C (1)

Subject to:

X 1 i

Ni

j

j

≥ ∀

∑

(2)

2-21

{ } ^{0 , 1 j}

X

∈ ∀

其中，

C

四、 最大服務範圍之區位問題(Maximal Covering Location Problem, MCLP)

這類問題在解決已知固定數量的設施，使設施服務範圍下的需求量最大化，其數學列式如 下：

Maximize

∑

i i iZ

h (1)

Subject to:

∑

∈

∀

≤

Ni j

j

i

X i,

Z

X P,

j

∑

^X

^∈ { } ^{0 , 1 ∀ j,}

^Z

^∈ { } ^{0 , 1 ∀ i}

Z

= 1

Z

= 0

表 3 設施區位模式與設施特性對應檢討表

區位模式名稱 理論探討與分析 適用設施

P-中位問題

(P-median )

本模式目的在尋求設施與需求點之間最小化 的總加權旅行距離，進而求解出預設的設施數 目與其最適當的坐落位置。

非緊急設施

2-22

P-中心問題

(P-center)

本模式目的在尋求設施與需求點之間最大距 離最小化，以求取預定之設施數和區位點，意 指目標在最小化時，任何需求點與其最近設施 之最大距離。

緊急設施

區位設施之服 務範圍問題

本模式目的在最小化設施的配置的成本為目 標，尋求最少設施數的最適區位，使所有需求 點都在設施服務範圍內，此模式並不考量各需 求點之間的差別，且各需求點均被包含在特定 的設施服務距離範圍之內。

非緊急設施

緊急設施

最大服務範圍 之區位問題

本模式目的在於求取設施最大化服務範圍內 的需求數量，並滿足已知配置數量的設施

非緊急設施、緊急設施

反中位問題 本模式與 p-中位模式的差一點在於本模式主 要尋求設施與需求點之間最大化的總加權旅 行距離，進而求解設施數目與最適分佈區位。

鄰避設施

反中心問題 本模式與 p-中心問題恰好相反，其目標式主要 尋求最大化的服務設施與需求點的最小距離。

鄰避設施

反區位設施之 服務範圍問題

本模式以目標函數需求設施數的最大值，意指 以最多設施數來服務需求

非緊急設施

資料來源：李國正，2000；林千琪，2003；林宏晉，2004；陳和斌，2007

而國內研究相關設施區位問題，本研究整理如下表：

表 4 國內有關設施區位問題研究回顧表

作者 研究設施 設施特性 研究方法

段良雄(1979 年) 遊憩設施 非緊急性 極大鏑

陳俊宏(1981 年) 郵局 非緊急性 P-重心

蔡嘉晢(1982 年) 消防隊 緊急性 P-中位

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作者 研究設施 設施特性 研究方法

馮先勉(1982 年) 加油站 非緊急性 P-中位

黃淑姿(1982 年) 公園 非緊急性 P-中位

張建一(1982 年) 零售市場 非緊急性 P-中位 邊泰明(1982 年) 加油站 非緊急性 P-中位 鄧清乾(1983 年) 副都心 非緊急性 P-中位 張 璠(1983 年) 捷運車站 非緊急性 P-中位 張登欽(1984 年) 國民中學 非緊急性 P-中位 池三寶(1984 年) 大眾運輸場站 非緊急性 P-中位 周志峰(1984 年) 台電公司燃煤運送體系 非緊急 網路分析 蔡輝昇(1985 年) 配送中心 非緊急性 P-中位 連乾文(1986 年) 都市市政中心 非緊急性 P-中位 張昭堯(1987 年) 石油儲運中心 非緊急性 P-中位

陳欣得(1987 年) 多目標區位問題 非緊急性 P-中位、P-中心、AHP 法

王鐸元(1988 年) 焚化爐 鄰避 多準則評估法

謝敏文(1988 年) 衛生掩埋場 鄰避 地理資訊系統 馮正民、解鴻年

(1989 年)

緊急設施 緊急性 數學規劃法

林建元等人(1990 年) 消防設施 緊急性 多準則評估法 韋彰武(1990 年) 學校 非緊急性 多目標規劃法 柯于璋(1990 年) 有線電視分區劃設問題 非緊急性 多目標規劃法

黃敏捷(1990 年) 焚化爐 鄰避設施 P-中位、成本上下限制 施鵬程(1991 年) 郵局 非緊急性 決策支援系統

楊進財(1991 年) 緊急設施 緊急性 多準則評估法 蕭再安(1992 年) 競爭性設施 非緊急性 多目標決策 梁豐裕(1994 年) 行政中心 非緊急性 P-中位 阮如雲(1994 年) 捷運車站 非緊急性 p-中位

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作者 研究設施 設施特性 研究方法

陳正雄(1994 年) 加油站 非緊急性 地理資訊系統應用 李忠璋(1995 年) 捷運車站 非緊急性 地理資訊系統應用 王鐿元(1996 年) 焚化爐 鄰避設施 Location III 決策支援系統 張文侯(1997 年) 緊急避難場所 緊急性 P-中位

曾國雄、林楨家(1997 年)

消防隊 緊急性 Topsis 多目標規劃法

劉怡萱(1999 年) 救災路線選擇、緊急避難 場所

緊急性 地理資訊系統應用

李國正(2000 年) 公共設施 非緊急性 P-中位

曾玉津(2001 年) 掩埋場 鄰避設施 模糊層積分析法、地理資訊系 統應用

劉暐廷(2002 年) 事業廢棄物處理場 鄰避設施 多準則評估法

呂逸山(2002 年) 公有路外停車場 非緊急性 P-中位、地理資訊系統應用 廖晉廷(2002 年) 停車場 非緊急性 P-中位、AMPL(a modeling

language for mathematical programmimg)

蔡兆興(2003 年) 高速公路休息站 非緊急性 保留價格 林千琪(2003 年) 國民中學 非緊急性 P-中位、AMPL

王敬甯(2003 年) 學區規劃 非緊急性 節點替換(Vertex substitution) 楊國柱(2003 年) 殯葬用地 鄰避設施 境租模型

林宏晉(2003 年) 鄰里公園 非緊急性 蒙地卡羅模擬法、P-中位 徐建樑(2005 年) 行動電話基地台 鄰避設施 地理資訊系統應用

陳和斌(2007 年) 公園綠地 非緊急性 地理資訊系統應用

資料來源：本研究自行整理

在國外已有許多學者針對消防隊區位問題加以研究，同樣的，在我國也有許多的論文在探 討消防隊甚至是公共設施的區位問題，但是大多應用簡單的區位模式來計算最小的設施數，以

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得到最大的服務效果，而在 1990 年代以後其研究方法更為多樣化，基本上是以 P-中位模型為 核心，並搭配多目標規劃法(multiple objective programming)、分析階層程序法(analytic hierarchy process)、模糊分析階層程序法(fuzzy analytic hierarchy process)、地理資訊系統等來做分析、研 究。

而本研究擬結合交通路網與區位分派模式之功能，來探討當都市的交通路網受到大型施工 圍籬的阻隔時，消防隊的區位應如何做應變，更能夠比以往的研究和 GIS 系統結合。隨著地理 資訊系統發展的日趨成熟，GIS 軟體功能也日漸增強、操作簡單化以及電腦硬體價格下降，更 使得 GIS 軟體能被普及地運用，故本研究除創造更有效率的規劃也能創造使非專業者直覺理解 之視覺化地圖。

表 5 研究內容摘要

項目 內容 備註

研究對象 地區性公共設施 緊急性設施 鄰避設施設施僅做概述，不深入探討

研究焦點 交通路網改變時設施區位配置的效率 性與公平性

研究觀點 政府與使用者的觀點 使用模式 P-中心的區位模式

實例研究 以消防隊(緊急性設施)為例 以台北市南港區為實例研究地區

資料來源：本研究自行整理

第六節 小結

台北市都市防災空間系統的規劃中，雖是依據各道路所在之地理位置與實質空間條件來劃 設防災道路，並對道路之功能分級進行討論，但其實其中有許多路寬 20 米以上之道路在近十

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年來都在進行台北捷運的施工工程，這些施工圍籬對於道路服務水準有直接的影響，同時，又 由於交通部門在災害發生之後，更維繫許多救災工作的進行，例如：搶救生命、物資運送、維 生系統之維護。因此，本研究嘗試探討都市大規模施工圍籬所造成的交通阻隔，對於都市防救 災功能之影響。

在過去設施區位決策系統的論文中，多解決如何以最少的設施來服務最大的範圍、最大的 需求量，但是卻無針對不同的道路狀況給予更多的限制，以反應更真實的設施區位狀況，同時，

從文獻整理中發現，過去有分析道路狀況之研究多著重於震災造成道路無法使用的原因，而沒 有道路工程或是大規模施工圍籬造成道路無法使用的相關研究，因此，本研究嘗試參考震災行 車效能分析來模擬大規模施工圍籬存在時之行車效能。

在規範與設定出大規模施工圍籬存在時之行車效能後，本研究將設施區位選擇結果投入不 同的路網情境，對消防救災能力做評估，並且結合區位分派模式與地理資訊系統的應用，讓研 究成果透過地理資訊系統展現，型成更直覺化的規劃參考。