کمینه کردن انتشار گاز دی اکسید کربن در برنامه‌‏ریزی تعمیر و نگهداری شبکه بزرگ‏مقیاس رویه‌‏های راه

نویسندگان

1 دانشگاه امیرکبیر، تهران، ایران

2 دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

3 دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

4 دانشگاه صنعتی امیر کبیر

5 آدرس: تهران, خیابان حافظ, دانشگاه صنعتی امیرکبیر, دانشکده عمران و محیط زیست, اتاق 820

doi
10.22060/ceej.2020.17650.6632
چکیده

انتخاب استراتژی درست تعمیر و نگهداری راه­ها با در نظر گرفتن ترافیک، شرایط و نوع عملکرد راه­ها، یک موضوع مهم برای همه­ی بزرگراه­ها می­باشد. امروزه، مراکز راهداری برای تعمیر و نگهداری بزرگراه­ها با شبکه­های بزرگ‏مقیاس روبه­رو گردیده­اند. مدیریت شبکه با مقیاس بزرگ، پیچیدگی­های مخصوص به خود را دارد که یکی از راهکارها برای حل مدل­های بهینه­سازی، الگوریتم­های فراابتکاری می‏باشد. هرچه ابعاد مسأله بزرگ‌تر گردد، عملکرد الگوریتم­های فراابتکاری ارتقا می­یابد. یکی از الگوریتم­هایی که به تازگی توسعه داده ­شده ­است، الگوریتم چرخه­آب می­باشد که برای یافتن روش‌های تعمیر و نگهداری بهینه در این مقاله استفاده گردیده­ است. در این مقاله، مسأله به دو روش بهینه­سازی تک‏تابع‏هدفه و چند‏تابع‏هدفه حل شده است. در حل مسأله به روش تک‏تابع‏هدفه، هدف نزدیک کردن مقدار شاخص ناهمواری بین­المللی قطعات به مقدار ایده­آل و در روش چند‏تابع‏هدفه، هدف علاوه بر نزدیک کردن مقدار شاخص ناهمواری بین­المللی به سطح ایده­آل، کمینه­کردن مقدار ‏دی‏اکسید کربن آزاد‏ شده نیز می­باشد. در این مدل بهینه­سازی، علاوه بر شرایط عملکردی معمول و محدودیت‏های بودجه­ها، یک محدودیت مهم دیگر نیز لحاظ شده است که در آن تغییرات هزینه­های کل تعمیر و نگهداری سالانه نباید از یک محدوده از پیش تعیین‏ شده تجاوز کند. مطالعه­ی موردی این مقاله، یک شبکه واقعی راه شامل 79 قطعه می­باشد. نتایج حاکی از آن است که الگوریتم چرخه­آب، در یافتن روش تعمیر و نگهداری بهینه، عملکرد خوبی را از خود نشان داده است. به عنوان نتیجه، مدل چند‏تابع‏هدفه %2/47 میزان انتشار گاز دی­اکسید کربن را کاهش می­دهد. همچنین واریانس مقدار کمینه و بیشینه بودجه در دوره­ی تحلیل کمتر از 20% می­باشد.