بهینه سازی شاخص وضعیت روسازی راه (PCI) بر اساس مشخصات طرح اختلاط مارشال (مطالعه موردی منطقه 2 شهر تهران)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد‌، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران

چکیده

سامانه مدیریت و نگهداری روسازی ارزیابی وضعیت فعلی رویه‌های آسفالتی و همچنین پیش بینی وضعیت آن‌ها در آینده با توجه به پارامترهای تأثیرگذار بر آن‌ها می‌باشد. بدین منظور پس از جمع‌آوری اطلاعات اولیه مدل‌هایی برای پیشبینی شاخص PCI با استفاده از نتایج آزمایش مارشال برای منطقه 2 تهران بزرگ بسط داده شده‌اند. جهت تخمین PCI ، درصد قیر، مقاومت مارشال، ترافیک عبوری و سن روسازی بر اساس تست‌های آماری نرم افزار SPSS به عنوان متغییر مستقل مناسب انتخاب شدند. برای مدل‌سازی از دو روش جداگانه استفاده شده، روش اول از طریق فرآیند رگرسیون و با استفاده از نرم‌افزار SPSS که از مدل خروجی آن برای بررسی تاثیر هریک از متغیرها بر مدل (تحلیل حساسیت) استفاده شده نتایج تحلیل حساسیت نشان می‌دهد که مقاومت مارشال بیشترین تأثیر را به صورت مستقیم بر شاخص PCI دارد. روش دوم با بهره گیری از مفهوم برنامه نویسی ژنتیکی در نرم افزارGP  ساخته شده و از مدل خروجی آن جهت بهینه‌سازی از نرم افزارMATLAB  استفاده شده است. برای انجام بهینه سازی از الگویتم PSO و الگوریتم ژنتیک استفاده شده و مقدار بهینة هر یک از متغیر‌های مستقل برای ماکزیمم شدن شاخص PCI 
به دست آمده اند.
 
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optimization of Pavement Condition Index Based on the Marshal Mix Design (Case Study Region 2 of Tehran)

نویسندگان [English]

  • R. Moadfar 1
  • A Taghadosi 2
چکیده [English]

System management and maintenance procedures asphalt pavement assess the current situation and predict their future according to the parameters affecting them. For this purpose, after completion of data collection models to predict the PCI index using the Marshall test results for Region 2 in Tehran have been developed. To estimate the PCI, the percentage of bitumen, Marshall Resistance, passing traffic and pavement age based on appropriate statistical tests and SPSS software were selected as the independent variable. Two separate methods were used for modeling, The first way is through the process of regression using SPSS software for analyzing the effect of each of the variables on the model output (sensitivity analysis) was used the results of the sensitivity analysis shows that the strength of the Marshall greatest impact directly on the index PCI. PSO algorithms and genetic algorithms to optimize the use and the optimal amount of each of the independent variables were obtained for the maximum index PCI.
 
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pavement Management System
  • Optimization of Pavement Condition Index (PCI)
  • Marshal Asphalt Mix Design
  • Region 2 of Tehran City

- رمضانپور، ح.، (1380)، " بررسی و مقایسه روش‌های ارزیابی روسازی (PCI, MCI,PSI) و امکان استفاده از این روش‌ها در ارزیابی راه‌های کشور با توجه به امکانات موجود‌ "­پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت، ص. 2-3.

 -رحیمی، ک.، و زنگانه رنجبر، پ.، (1389)، "ارائه مدلی جهت اولویت بندی تعمیر و بهسازی روسازی‌های آسفالتی"، همایش ملی یافته‌های نوین در مهندسی عمران، نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد، ص.3-5.

 - مؤیدفر، ر.، هزاوه، ب.، "­بهینه­سازی شاخص PCIدر سیستم‌های مدیریت روسازی برای شهر اراک­" ­پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه اراک.

 - مؤیدفر، ر.، راستگردانی، ح.، (1394)، "­تأثیر مشخصات آسفالت بر نشانه وضعیت روسازی (PCI) و بهینه­سازی این شاخص با استفاده از الگوریتم‌های فراابتکاری (مطالعه موردی شهر اراک)" پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه اراک، 1394.

 - شفابخش، غ. ع.، شاه­حسین، الف.، و تقی­زاده، م.، (1394)، "بررسی ارایه مدل ریاضی به منظور برآورد هزینه نگهداری راه"، ششمین کنگره ملی مهندسی عمران، سمنان، دانشگاه سمنان، ص.3-7.

 - صحاف، س.ع. و مسعودی، س. م.، (1394)، "­ارزیابی وضعیت شبکه روسازی معابر با استفاده از شاخص کیفیت فازی روسازی و مقایسه با شاخص PCI (مطالعه موردی منطقه 17 شهرداری تهران)"، کنفرانس ملی مهندسی عمران و توسعه پایدار ایران، تهران، موسسه آموزش عالی مهر اروند، مرکز راهکارهای دستیابی به توسعه پایدار.

 - مقدس نژاد، ف.، (1387)­، "چارچوب سیستم مدیریت روسازی راهها در ایران­"­، دانشگاه صنعتی امیر­کبیر، جزوه دانشگاهی.

 - مقدس­نژاد، ف.، و منتظری پور، الف.، (1386)، "­ارایه یک برنامه مدیریت روسازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک" 

پژوهش­نامه حمل و نقل. ص. 248-235.

 - عامری، م و افتخارزاده، ف.، (1389)، "مدیریت روسازی برای راه‌ها، فرودگاه‌ها و پارکینگ‌ها" تهران، چاپ دوم.

 

- Akkarapol Tangphaisankun, Pannapa Herabat (2005), “Multi-Objective Optimization Model using Constraint-Based Genetic Algorithms for Thailand Pavement Management ", Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies.

 - Danial Moazami, Hamid Behbahani & Ratnasamy Muniandy (2011), “Pavement rehabilitation and maintenance prioritization of urban roads using fuzzy logic ", Expert Systems with Applications, Elsevier Ltd.

 - Dr. Stephen A. Arhin, P.E., PTOE and Dr. Errol C. Noel, P.E (2014), “Predicting Pavement Condition Index Using International Roughness Index in Washington DC ", District Department of Transportation.