ارائه روش جدید برای پیش‌بینی مدل اضمحلال و بهبود شاخص بین‌المللی ناهمواری روسازی انعطاف‌پذیر

نویسندگان

1 دانشجو، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه امیرکبیر، تهران

2 دانشجو، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه امیرکبیر، تهران

3 دانشجو، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه امیرکبیر، تهران

4 استاد، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه امیرکبیر، تهران

doi
10.22075/jtie.2021.21865.1492
چکیده

شاخص بین‌المللی ناهمواری روسازی یکی از مهم‌ترین شاخص‌های ارزیابی وضعیت روسازی است که در سیستم‌های مدیریت و برنامه‌ریزی تعمیر و نگهداری روسازی استفاده می‌شود. در این مطالعه، به کمک الگوریتم بهینه‌سازی تکاملی تفاضلی و توسعه آن به روش یادگیری ماشین و با استفاده از پایگاه داده‌های برنامه بلندمدت روسازی، دو مدل برای پیش‌بینی اضمحلال شاخص بین‌المللی ناهمواری و بهبود عملکرد روسازی تحت اعمال روکش ارائه شده است. برای توسعه مدل اضمحلال روسازی، متغیرهای آب و هوایی، ترافیکی و سازه‌ای در نظر گرفته شده‌اند و رابطه‌ای برای پیش‌بینی افزایش شاخص بین‌المللی ناهمواری روسازی ارائه شده است. همچنین، میزان بهبود شاخص بین‌المللی ناهمواری روسازی تحت تأثیر روش‌های مختلف تعمیر و نگهداری مرسوم در ایران بررسی شد و رابطه‌ای برای پیش‌بینی میزان کاهش این شاخص تحت اعمال روکش ارائه شده است. تعداد ۵۲۰ و ۳۳۶ ردیف داده‌ برای توسعه مدل‌های اضمحلال و بهبود عملکرد روسازی استفاده شده است. مدل‏های پیش‏بینی شده از دقت بسیار خوبی برخوردارند. ضریب تعیین مدل‌ اضمحلال روسازی ارائه شده برابر با ۹۹/0 و میانگین خطای مطلق معادله ارائه شده برای داده‌های آموزش و آزمایش کمتر از ۱/0 می‌باشد که دقت آن در مقایسه با سایر مدل‌های ارائه شده تا کنون به دلیل در نظر گرفتن متغیرهای متنوع و روش توسعه داده شده، بسیار زیاد است. ضریب تعیین مدل بهبود توسعه­یافته برای داده‌های آموزش و آزمایش برابر 9۷/0 و جذر میانگین مربعات خطا تقریباً برابر ۲/0 به‏دست آمد.