應用地理資訊系統於 專車接送洗腎病患之最佳路徑規劃

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1 應用地理資訊系統於 專車接送洗腎病患之最佳路徑規劃
應用地理資訊系統於 專車接送洗腎病患之最佳路徑規劃 第二組 指導教授： 黃山琿 教授 學生：　 黃英琪 　 柯婷文 林郁梅

2 研究動機(1/2) 近年來，臺灣已淪為洗腎王國，根據臺灣腎臟醫學會資料 顯示，臺灣洗腎發生率高居世界第一，台灣洗腎人口每年 持續增加，根據健保局統計，101年累積共有73,735人需要 洗腎，比100年增加了10,038人，平均每1.2個小時，就新增 一名洗腎患者。

3 研究動機(2/2) 隨著洗腎病患愈來愈多，台灣洗腎中心密度也隨之提高， 愈來愈多福利基金會、健康照護中心、醫院、診所都提供 交通接送服務之車輛，來服務需要至醫院、診所洗腎之病 患，以減輕病患家屬之負擔。

4 研究目的(1/1) 探討接送病患之路線規劃問題，目的為規劃出最佳路線， 使用最短之路徑、最低運輸成本與最短時間來滿足乘客需 求，並以完善的服務與制度，提供病患最優質的醫療服務。

5 研究對象與範圍(1/1) 本研究以台南新樓醫院為研究對象 接送病患的服務範圍為舊台南市之區域，且採事先預約制 洗腎設備的床位共30床
每月平均洗腎患者約有 人次→ 60人次/天 每天各床位兩個人次使用 洗腎病患平均每周進行三次洗腎，每次洗腎需花費約4小時 接送病患的服務範圍為舊台南市之區域，且採事先預約制

6 文獻探討(1/7)-腎臟疾病 End Stage Renal Dialysis，簡稱ESRD
俗稱腰子，位於後腹膜腔上部，脊椎兩側，左右各一，外 型像蠶豆。人體每分鐘約有1200cc的血液流過，可過濾身上 的廢物及水分，是人體重要的排泄器官。 當腎功能降到10%，就稱為尿毒症，如果嚴重的時則無法清 除身體上的廢物以及多餘的水份，身體會產生水腫、噁心、 嘔吐、以及氣喘等症狀。

7 文獻探討(2/7)-腎臟疾病 造成洗腎原因 藥物氾濫(服用過多中西藥) 慢性病(糖尿病和高血壓) 黑心食品(三聚氰胺及毒澱粉等)
有效治療的方法 血液透析：利用人工腎臟在血液透析中心進行， 一週需進行三次 腹膜透析：利用身體內的腹膜作為人工腎臟，每 天在家裡自行交換透析液體 腎臟移植：由於目前腎臟的來源缺乏，腎臟移植 的機率很低

8 文獻探討(3/7)-地理資訊系統 地理資訊系統（Geographic Information Systems，GIS） 是一個結合地理資訊與科技的新系統，整合了各項相關 地理資料資訊化的作業。 可以製作地圖，也能與真實生活的資料來做連結，具有 資料擷取、更新、查詢、編修、處理、儲存、分析及展 示等不同功能。 改善各項空間事物與提升環境資源的使用效率與效果， 可用於像是土地監控系統、都市資訊系統、交通資訊系 統及環境監控系統、流域管理系統等。

9 文獻探討(5/7)-地理資訊系統 陸立德、洪福勝和卓文成 (2005)，TransCAD是目前公認 以GIS為基礎所發展有最佳圖形介面的運輸規劃軟體； TransCAD可以結合資料庫和圖層，讓模式分析的輸出、 輸入更簡單、方便，資料透過圖形來表示可以更一目了 然。 TransCAD系統是由美國Caliper公司開發，是一個為交 通運輸業所設計的地理資訊系統軟體。對各類交通運輸 及相關數據的存取、提取、分析和可視化會更加方便。 可應用於分析模型、交通規劃、路徑選擇和定位模型

10 文獻探討(6/7)-車輛路徑問題 Paolo Toth & Daniele Vigo(2002)，車輛路徑問題(VRP)最 早是由Dantzig和Ramser於1959年提出。 一定數量的客戶，各自有不同數量的貨物需求，配送中心 向客戶提供貨物，由一個車隊負責分送貨物，組織適當的 行車路線，目標是使得客戶的需求得到滿足，並能在一定 的約束下，達到諸如路程最短、成本最小、耗費時間最少 等目的。

11 文獻探討(7/7)-車輛路徑問題 車輛路徑問題可定義為具有容量限制之車輛，由一起 點出發，拜訪路網上每一個節點，在符合車輛容量限制 下，滿足每個節點的需求，並規劃出運輸總成本最小的 車輛路線。其限制條件包括： 每部車輛須由場站出發，且最後回到場站 每個零售商之需求必須被滿足 車輛配送路徑上，所有顧客的需求加總不得超出車輛容量限制 每一個需求點只能被服務一次

12 研究方法(1/8)-問題定義 為了提升醫療品質，本研究針對接送洗腎病患至醫 院接受治療，以TransCAD軟體所提供之舊台南市(行 政區、道路及節點)地圖資訊為基礎，先建立病患之需 求假設，其次搜尋舊台南市地區病患居住地址之經緯 度來進行車輛路線規劃(VRP)方式，找出最佳路徑規 劃，節省病患往返時間，以提升服務水準。

13 研究方法(2/8)-問題定義 假設一輛車只能乘載4位乘坐輪椅的病患，出發地為 醫院，出發至每位病患家中接他們到醫院接受治療，療 程結束後再送他們回家。由於去程與回程是一樣的路徑， 因此此研究就只考慮去程。 下表為此研究假設之26位病患之住址

14 研究方法(3/8) - 東區 ID 地址 經度 緯度 1 台南市東區崇信里崇學路232號 2 台南市東區中華東路二段185巷39號 22.985 3 台南市東區忠孝里榮譽街10號 4 台南市東區富農街一段230號

15 研究方法(4/8) - 安南區 台南市安南區城西街三段501巷221號 120.0937 23.05393 台南市安南區海佃路二段742號
ID 地址 經度 緯度 1 台南市安南區城西街三段501巷221號 2 台南市安南區海佃路二段742號  3 台南市安南區安和路五段67號 4 台南市安南區北安路二段117號 5 台南市安南區長溪路三段395號 6 台南市安南區安中路6段710號 7 台南市安南區本原街三段192號1樓 

16 研究方法(5/8) – 北區 1 台南市北區海安路三段352號1樓 120.2001 23.00619 2 台南市北區大興街338號
ID 地址 經度 緯度 1 台南市北區海安路三段352號1樓  2 台南市北區大興街338號 3 台南市北區長榮路五段12-2號1樓 4 台南市北區北門里北門路二段37號  5 台南市北區金華路五段18號 

17 研究方法(6/8) – 南區 1 台南市南區大成路二段240號 120.1914 22.97498 2 台南市南區健康路二段17號
ID 地址 經度 緯度 1 台南市南區大成路二段240號  2 台南市南區健康路二段17號  3 台南市南區金華路二段32號1樓 4 台南市南區新興路303號 5 台南市南區西門路一段199號1樓之8 

18 研究方法(7/8) – 中西區 1 台南市中西區中正路296號 120.1957 22.99349 2 台南市中西區樹林街二段202號1樓
ID 地址 經度 緯度 1 台南市中西區中正路296號 2 台南市中西區樹林街二段202號1樓

19 研究方法(8/8) – 安平區 1 台南市安平區府平路227號1樓 120.1658 22.98723 2
ID 地址 經度 緯度 1 台南市安平區府平路227號1樓  2 台南市安平區校前里健康二街535號 3 台南市安平區永華路二段821號

20 研究結果(1/3) 醫院8點開始接受洗腎病患使用機器，因此希望病患在 8點前可以到達醫院，假設早上病患有26位，派出7部 車子前往接送，一部車最多可以接送4位坐輪椅之病患 。 Depot (醫院)： Open time ： Close time ：00 Stop(病患)： Open time ： Close time ：30 Fixed time min.

21 研究結果(2/3) 經由TransCAD可得知車輛到達各病患所在位置之時 間、離開時間及距離，接送順序結果如下表。 No. Name
Route 5 No. Name Arrival Depart Dist (km) 1550 6:57am 1 2156 7:00am 7:10am 1.9 2 2128 7:20am 0.3 3 2152 7:21am 7:31am 4 2113 7:32am 7:42am 0.7 END 7:44am 1.7 Total 46 min. 5.2

22 研究結果(3/3)

23 結論與建議 根據本研究的病患接送問題與基本假設，進行 TransCAD的車輛路徑規劃模組得出服務車隊的車輛路 徑與時間，安排出接送病患的最佳路徑，節省人工安排 車輛問題並提供就醫病患更好的服務。 實際狀況難以用TransCAD來表達與做設計，例如現實 上接送的車輛能乘載兩位輪椅病患並容納四位行動方便 的患者。若後續研究要改善，可從設計符合現實需求及 成本等方面，以供日後各醫院之接送服務參考。

24 參考文獻 陸立德、洪勝福、卓文成 (2005)，Transcad應用於臺北都會區捷運路網 規劃之芻議，捷運技術半年刊，32，167-186。
陳均昇 (2007)，網際地理資訊系統之互動式路徑規劃，國立成功大學， 碩士論文。 梅明德、許御衡、邱玉文、蔡靜慧 (2009)，運用地理資訊系統輔助連 鎖式商店開設位址評選，地理資訊系統季刊，3，21-31。 Paolo Toth , Daniele Vigo (2002) ,The Vehicle Routing Problem[M],Society for Industrial and Applied Mathematics philadephia. 參考網頁： 財團法人中華民國腎臟基金會，認識腎臟病， 聯合新聞網(2013)，國人洗腎 多因糖尿病、亂吃藥物，聯合晚報， bdata_id=2153