ارائه روشی ابتکاری در حل مسائل برنامه‌ریزی نگهداری و ترمیم راه‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، بخش مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران

2 استادیار، بخش مهندسی عمران، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، بخش مهندسی عمران، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

چکیده

راه‌ها یکی از مهم‌ترین سرمایه‌های زیرساختی هر کشوری محسوب می‌شوند. جهت حفظ این سرمایه‌ها یکی از مباحث با اهمیت برنامه‌ریزی جهت نگهداری و تعمیر روسازی راه‌ها است. گذشت زمان، عبور ترافیک (بویژه وسایل نقلیه سنگین) و نیز شرایط آب و هوایی منطقه مورد نظر، تنش‌های زیادی را به روسازی راه وارد می‌کند. این تنش‌ها باعث ایجاد خرابی، افت کیفیت سواری و در نهایت اضمحلال روسازی می‌شود. با توجه به افزایش روز افزون هزینه‌های ناشی از عملیات ترمیم و نگهداری راه‌ها، یکی از مهم‎ترین نگرانی‌های گردانندگان شبکه کاهش این هزینه‌ها با حفظ استاندارد کیفی لازم جهت عبور وسایل‌نقلیه است. هدف اصلی این پژوهش استفاده از یک مدل دگرگونی (تکاملی) برای کمینه کردن هزینه‌های عملیات ترمیم و نگهداری راه‌های شبکه به گونه‎ای است که منافع دراز مدت سیستم، با حفظ شرایط خدمت‌رسانی قابل قبول، بیشینه گردد. پس از ساخت مدل، کارکرد آن روی شبکه‌های آزمایشی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج بدست آمده رضایت بخش بوده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Presenting a Heuristic Method to Solve the Problems Relating To Road Maintenance and Rehabilitation

نویسندگان [English]

  • Vahid Khalifeh 1
  • Navid Nadimi 2
  • Amirhossein Zare mirhosseini 3
1 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Sirjan University, Sirjan, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran.
3 M.Sc., Grad., Department of Civil Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran.
چکیده [English]

Roads are one of the most important assets in each country. Road network are too extensive and the budget needed for reconstruction is too high. To maintain these properties planning for the maintenance and rehabilitation is an important issue. Aging, traffic (especially trucks) and weather condition in the region cause numerous tensions in the pavement. These tensions are the main reason of distress, reducing ride quality and finally deterioration in the pavement. Because of the increasing rates of the costs associated with maintenance and repair there is a concern about keeping roads in good condition with the lowest costs. The main purpose of this research is to apply an evolutionary model to minimize the costs of maintenance and repair operation and at the same time maximizing the benefits of the system for a long time with acceptable service quality. The models are assessed on the hypothetical networks and the results have been satisfactory..

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pavement
  • Repair
  • Maintenance
  • Evolutionary model
  • Markov
-Amin, S. R., and Amador-Jiménez, L. E., (2017), “Back propagation Neural Network to estimate pavement performance: dealing with measurement errors”, Road Materials and Pavement Design, Vol.18, No.5,
pp.1218-1238.
-Avijit, M. and Manoj K. J., (2007), “Modeling Highway Infrastructure Maintenance Schedule with Budget Constraint”, Transportation Research Board, pp. 19-26.
-Chen, C. and Flintsch, G.W., (2007), “Fuzzy Logic Pavement Maintenance and Rehabilitation Triggering Approach for Probabilistic Life-Cycle Cost Analysis”, Transportation Research Record, No. 1990,
pp. 80-91.
-Feighan, K.J., Shahin, M.Y., Sinha, K.C., and White T.D., (1988), “Application of Dynamic Programming and Other Mathematical Techniques to Pavement Management Systems”, Transportation Research Record, No. 1200, pp. 90-98.
-Gopal S. and Majidzadeh, K., (1991), “Application of Markov Decision Process to Level-of-Service Based Maintenance Systems”, Transportation Research Board,
pp. 12–17.
-Haas, R.C., Hudson, W.R and Zaniewski J.P., (1994), “Modern Pavement Management”, Florida, Krieger Publishing Company.
-Hassan, R., Lin, O., and Thananjeyan, A., (2017), “Probabilistic modeling of flexible pavement distresses for network management”, International Journal of Pavement Engineering, Vol.18, No.3, pp.216-227.
-Isaacson, D. L. and Madsen, R.W. (1976), “Markov Chains: Theory and Applications”, New York Wiley.
-Jacob, T. J., (1992), “Optimal Long Term Scheduling of Bridge Deck Replacement & Rehabilitation”, Journal of Transportation, No.118 (2), pp. 312-322.
-Jin W. L., (2007), “A Dynamical System Model of the Traffic Assignment Problem”, Transportation Research Part B, No.41 (1), pp.32-48.
-Marcelino, P., Lurdes Antunes, M. D., and Fortunato, E., (2018), “Comprehensive performance indicators for road pavement condition assessment”, Structure and Infrastructure Engineering, Vol.14, No.11, pp.1-13.
-Nunoo, C., (2001), “Optimization of Pavement Preservation Programming Using Shuffled Complex Evolution Algorithm”, PHD dissertation, Florida International University.
-Pashenkova, E., Rish, I., and Dechter, R., (1996), “Value Iteration and Policy Iteration Algorithms For Markov Decision Problems”, Working notes for the "AAAI-96" Workshop on Structural Issues in Planning and Temporal Reasoning, Portland, Oregon.
-Plati, C., Georgiou, P., and Papavasiliou, V., (2016), “Simulating pavement structural condition using artificial neural networks”, Structure and Infrastructure Engineering, Vol.12, No.9, pp.1127-1136.
 
-Santos, J., Ferreira, A., and Flintsch, G., (2017), “An adaptive hybrid genetic algorithm for pavement management”, International Journal of Pavement Engineering, pp.1-21.
-Sheffi, Y., (1985), “Urban Transportation Network: Equilibrium Analysis with Mathematical Programming Methods”, Englewood Cliffs, New Jersey Prentice-Hall, Inc
Presenting a heuristic method to solve the problems relating to road maintenance and rehabilitation.