برنامه ريزي عمليات نگهداري و تعمير روسازي با در نظر گرفتن عدم قطعيت بودجه

Pavement Maintenance and Rehabilitation Planning Considering Budget Uncertainty

برنامه‌­ريزي عمليات نگهداري و تعمير روسازي نقش بسزايي در اجراي كارآمد سيستم مديريت روسازي ايفا مي­‌كند. اين مسأله معمولاً با فرض قطعي بودن تمامي پارامترهاي موجود بررسي مي‌­شود. در حالي كه عدم قطعيت زيادي در مسأله ديده مي‌شود. به طور مثال، ميزان بودجه به عنوان يكي از مهم‌ترين پارامترهاي تأثيرگذار به دلايل مختلفي مانند محدوديت منابع و تغيير سياست­‌ها با نوسان همراه است. برنامه‌ريزي عمليات با فرض قطعي بودن بودجه ممكن است به جوابي منجر شود كه با جواب بهينه واقعي، فاصله زيادي داشته باشد. هدف اين پژوهش، برنامه‌­ريزي عمليات نگهداري و تعمير روسازي در سطح شبكه با در نظر گرفتن عدم قطعيت­­ بودجه با رويكردي جديد و كاربردي مي‌باشد. براي اين منظور، يك مدل برنامه‌­ريزي تصادفي چند مرحله‌­اي عدد صحيح خطي كه هدف آن يافتن جوابي است كه براي تمامي حالات عدم قطعيت امكان‌­پذير و بهينه باشد، ارائه مي‌­شود. نتايج مدل معرفي شده بر روي يك شبكه موردي با 6 قطعه روسازي نشان داد مدل برنامه‌ريزي تصادفي به خوبي نوسانات بودجه را لحاظ كرده و راه حلي ارائه مي‌­كند كه براي سناريوهاي مختلف بهينه باشد. مقايسه نوع عمليات انتخاب شده توسط مدل­‌هاي تصادفي و قطعي نشان داد كه تعداد عمليات پيشگيرانه انتخاب شده توسط مدل تصادفي بيشتر از مدل قطعي است؛ به طوري كه از 36/67% از كل عمليات انتخابي در مدل قطعي به40/91% در مدل تصادفي مي‌رسد. اين موضوع مؤيد اين نكته است كه مدل تصادفي سعي دارد بودجه را با توجه به اثرات منفي افت احتمالي آن بين قطعات بيشتري از طريق انتخاب عمليات پيشگيرانه تقسيم كند.

Maintenance and rehabilitation planning plays a pivotal role in the implementation of an efficient pavement management system. The variables are generally considered deterministic to solve the problem. Nevertheless, this problem tackles with a high level of uncertainty. For instance, the budget, as one of the essential criteria, is fluctuated owing to resource limitation, and policy alteration. If the budget is taken into account as deterministic, the result of the problem may be considerably different from the absolute optimal solution to the problem. This investigation aims to solve a maintenance and rehabilitation problem by consideration of a novel and powerful uncertainty approach. To this end, a multi-stage integer linear uncertainty model is introduced to find a solution, which is feasible and optimal in all of the uncertainty modes. The case study of this paper is a network, including six pavements. The outcomes indicated that the proposed model is competent to consider budget fluctuation, and it introduces a solution that is optimal for all uncertainty scenarios. The comparison of deterministic and uncertainty models revealed that the number of preventative maintenance selected by the uncertainty model is more than that of the deterministic model. The number of preventative maintenance was increased from 36.67% to 40.91% via considering uncertainty in the problem. It can be postulated that the uncertainty model tries to allocate budget to more segments to reduce the likely negative impacts of budget fluctuation on the project.