ارائه مدل برنامه‌ریزی تعمیر و نگهداری روسازی آزادراه (مطالعه موردی آزادراه قم - گرمسار)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه صنعتی امیر کبیر، تهران، ایران

2 استادیار،دانشگاه صنعتی امیر کبیر تهران ایران

3 کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی زنجان ایران

چکیده

راه‌ها، شریان‌های حیاتی هر کشور هستند که تأمین شرایط مناسب برای آنها یکی از معیارهای اصلی توسعه‌یافتگی و پیشرفت به شمار می‌آید. این شریان‌ها بایستی پیوسته در شرایط استاندارد از نظر سرویس‌دهی قرار داشته باشند و بستری ایمن و راحت در اختیار استفاده‌کنندگان از این تسهیلات قرار دهند. باتوجه‌به بودجه محدودی که در اختیار متولیان این راه‌ها قرار دارد، دستیابی به شرایطی که در آن راه‌ها با صرف کمترین هزینه شرایط مطلوب خود را حفظ کنند از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد. یکی از اهداف کلیدی سازمان‌های دست‌اندرکار در بخش راه‌سازی و مدیریت راه‌ها به تأخیر انداختن خرابی و افزایش عمر مفید شبکه راه‌ها از طریق انجام عملیات‌های تعمیر و نگهداری می‌باشد. این هدف از طریق بهینه‌سازی برنامه‌ریزی عملیات‌ها در سطوح شبکه و پروژه صورت می‌پذیرد. در این راستا در این پژوهش روشی جهت انتخاب گزینه بهینه تعمیر و نگهداری در قطعات روسازی در هر بازه زمانی ارائه شده است. در این تحقیق با استفاده از داده‌های خرابی و ناهمواری، مدل پیش پینی وضعیت روسازی بر اساس دو شاخص PCI و IRI ارائه شده است. همچنین برنامه تعمیر و نگهداری یک‌ساله و چندساله تعمیر و نگهداری روسازی بر اساس مدل‌های پیش‌بینی و برنامه‌ریزی تعمیر و نگهداری ارائه شده است. در نهایت برنامه‌های تعمیر و نگهداری در حالت وجود محدودیت بودجه‌ای ارائه شده است که موجب کاهش هزینه‌ها و حفظ شرایط مطلوب روسازی در سال‌های آینده خواهد شد.

کلیدواژه‌ها


  1. W. R. Hudson, "Pavement management systems lead the way for infrastructure management systems," In Proc. vol. 2, Third Int. Conf. On Managing Pavements, TRB, 1994.
  2. M. Y. Shahin, " Pavement Management for Airports," Roads, and Parking Lots, 2007. ISBN-10: 0-387-23464-0, ISBN-13, 978-0387.
  3. Z. Wu and G. W. Flintsch, "Pavement preservation optimization considering multiple objectives and budget variability," Journal of Transportation Engineering, vol. 135(5), pp. 305-315, 2009.
  4. R. Denysiuk, A. V. Moreira, J. C. Matos, J. R. Oliveira, and A. Santos, "Two-stage multiobjective optimization of maintenance scheduling for pavements," Journal of infrastructure systems, vol. 23(3), 2017. 04017001.
  5. D. Moazami, H. Behbahani, and R. Muniandy, "Pavement rehabilitation and maintenance prioritization of urban roads using fuzzy logic," Expert Systems with Applications, vol. 38(10), pp. 12869-12879, 2011.
  6. P. Chakroborty, P. K.Agarwal, and A. Das, "Comprehensive pavement maintenance strategies for road networks through optimal allocation of resources," Transportation Planning and Technology, vpl. 35(3), pp. 317-339, 2012.
  7. A. A. Elhadidy, E. E. lbeltagi, and M. A. Ammar, "Optimum analysis of pavement maintenance using multi-objective genetic algorithms," HBRC Journal, vol. 11(1), pp. 107-113, 2015.
  8. L. Zhang, L. Fu, W. Gu, Y. Ouyang, and Y. Hu, "A general iterative approach for the system-level joint optimization of pavement maintenance, rehabilitation, and reconstruction planning," Transportation Research Part B: Methodological, vol. 105, pp. 378-400, 2017.
  9. J. France-Mensah and W. J. O’Brien, "Budget allocation models for pavement maintenance and rehabilitation: Comparative case study," Journal of Management in Engineering, vol. 34(2), 2018. 05018002.
  10. A. Khavandi Khiavi and H. Mohammadi, "Multiobjective optimization in pavement management system using NSGAII method," Journal of Transportation Engineering, Part B: Pavements, vol. 144(2), 2018. 04018016.
  11. C. Torres-Machi, A.Osorio-Lird, A.Chamorro, C. Videla, S. L. Tighe, and C. Mourgues, "Impact of environmental assessment and budgetary restrictions in pavement maintenance decisions: Application to an urban network," Transportation Research Part D: Transport and Environment, vol. 59, pp. 192-204, 2018.
  12. K. Ahmed, B. Al-Khateeb, and M. Mahmood, "Application of chaos discrete particle swarm optimization algorithm on pavement maintenance scheduling problem," Cluster Computing, vol. 22(2), pp. 4647-4657, 2019.
  13. A. A. Elhadidy, E. E. Elbeltagi, and S. M. El-Badawy, "Network-Based Optimization System for Pavement Maintenance Using a Probabilistic Simulation-Based Genetic Algorithm Approach," Journal of Transportation Engineering, Part B: Pavements, vol. 146(4), 2020. 04020069.
  14. P. Lu and D. Tolliver, "Pavement treatment short-term effectiveness in IRI change using long-term pavement program data," Journal of transportation engineering, 138(11), pp. 1297-1302, 2012.
  15. W. D. Paterson, "Quantifying the effectiveness of pavement maintenance and rehabilitation," In Road Engineering Association of Asia and Australasia (REAAA), Conference, 6th, Kuala Lumpur, Malaysia, 1990.
  16. L. Ningyuan, T., Kazmierowski, S. Tighe, and R. Haas, "Integrating dynamic performance prediction models into pavement management maintenance and rehabilitation programs," In 5th International Conference on Managing Pavements, pp. 11-14, August 2001.
  17. L. Galehouse, J. S. Moulthrop, and R. G. Hicks, "Principles of pavement preservation: Definitions, benefits, issues, and barriers," TR News, vol. 228, 2003.