مدل تخصیص بودجه سه هدفه نگهداری روسازی راه با استفاده از روش ترکیبی بهینه سازی پارامتریک و توابع حددار

یکی از مسائل مهم در مدیریت روسازی راه، مساله تخصیص بودجه در قسمت‌های مختلف شبکه به منظور نگهداری و اصلاح وضعیت روسازی است. در این مقاله، مدلی سه‌هدفه برای این منظور ارایه شده است، که تابع هدف‌های آن عبارتند از: 1) کمینه کردن درصد قسمت هایی از شبکه که در حالت بحرانی و بدتر از بحرانی (غیر از بدترین حالت) قرار دارند، و می‌بایست برای آن‌ها اقدامات بهسازی انجام داد تا به وضعیت مطلوب برسند؛ 2) کمینه کردن درصد قسمت هایی از شبکه که در بدترین حالت قرار دارند، و برای رساندن آن به وضعیت مطلوب باید اقدامات نوسازی انجام داد؛ و 3) کمینه کردن مجموع هزینه انجام شده به خاطر اصلاحات صورت‌گرفته در کل دوره برنامه‌ریزی. برای حل مدل سه‌هدفه پیشنهادشده روشی ترکیبی با استفاده از روشه‌های چندهدفه بهینه‌سازی پارامتریک و توابع حددار ارایه شده است. نتایج بکارگیری مدل نشان می‌دهد که علیرغم تصور ذهنی در نگاه اول، اهداف اول و دوم تحت شرایطی دارای تضاد هستند و افزایش یکی ممکن است باعث کاهش دیگری شود، و بنابراین این دو هدف را نمی‌توان در غالب یک هدف واحد در نظر گرفت. یکی از خصوصیات مهم روش ارایه‌شده این است که پیش بینی وضعیت روسازی از روش زنجیره مارکوف در مدل بهینه‌سازی گنجانده شده است و این موضوع باعث می‌شود که از پیش‌بینی و تخصیص سرمایه به صورت جداگانه و در نتیجه رسیدن به حل‌های بهینه محلی پرهیز شود.

A Triobjective Resource Allocation Model for Pavement Rehabilitation by Hybridization of Parametric and Constraint Methods

One of the important issues in road pavement management is the allocation of resource in different parts of the network in order to maintain the pavement conditions at desired levels. In this paper, a triobjective model is proposed for this purpose, the objective functions of which are: 1) to minimize the proportion of the network that are in “critical” and worsecritical conditions (other than the “worst” condition), on which some improvement measures should be performed to reach a desired condition; (2) to minimize the proportion of the network that is in “worst” condition, and, in order to bring it to a desired condition, it should take renovation measures; and (3) to minimize the total cost incurred due to the maintenance and rehabilitation measures made during the entire planning period. To solve the triobjective model, a hybrid method is proposed using multiobjective parametric optimization and εconstraint methods. The results of the application of the model show that despite the mental imagination at first glance, the first and second objective functions may have conflict, so that increasing one of them may lead to decreasing the other; therefore, these two objectives cannot be considered together as a single objective function. One of the important features of the proposed method is that the Markov Chain process model, as the prediction tool for the pavement condition, is incorporated into the optimization model. This makes the pavement condition prediction and resource allocation simultaneously and prevents achieving local optimal solutions.