26110

ارائه مدل بهينه سازي هزينه‌هاي چرخه عمر پروژه‌هاي راهسازي با لحاظ شرايط ساخت، عملكردي و محيط زيستي

كارشناسي ارشد

راه و ترابري

1400

1400/09/27

دكتر حسن زياري

مهندسي عمران

بخش حمل و نقل بيشترين سهم از آلودگي‌هاي زيست محيطي را به خود اختصاص مي‌دهد. از طرفي، انتظار مي‌رود كه هزينه‌هاي مديريت راه‌ها به دليل قديمي بودن زيرساخت‌هاي جاده‌اي افزايش يابد. در اين پايان نامه به منظور افزودن مفهوم پايداري به فرآيند تصميم گيري مديريت زيرساخت‌هاي جاده‌اي، دو روش تحليل هزينه‌هاي چرخه عمر و ارزيابي چرخه عمر يكپارچه شده‌اند. در اين پژوهش به منظور در نظرگرفتن نگرش‌هاي متفاوت تصميم‌گيرندگان، استراتژي‌هايي تعريف شده‌اند. اين استراتژي‌ها متشكل از سه تابع تك هدفه شامل حداقل سازي بعد اقتصادي، اجتماعي و زيست محيطي و همچنين سه تابع چند هدفه با اختصاص مجموعه وزن‌هاي متفاوت به اين سه بعد تعريف شده‌اند. پيش‌بيني وضعيت سازه‌اي و وظيفه‌اي روسازي به ترتيب با استفاده از شاخص خدمت دهي فعلي روسازي و شاخص وضعيت روسازي اندازه‌گيري مي‌شود. روش پيشنهادي از الگوريتم ژنتيك چند هدفه با مرتب سازي نامغلوب براي تعيين موثرترين زمان‌بندي فعاليت‌هاي نگهداري پيشگيرانه و بهسازي استفاده مي‌كند. انتخاب "انجام فعاليت" يا "كاري نكردن" در طول سال‌هاي چرخه عمر، با توجه به اهداف پايداري و عملكرد روسازي انجام مي‌شود. در نهايت با استفاده از روش اولويت بندي بر اساس شباهت به راه حل ايده آل، بهترين گزينه‌هاي ساخت هر استراتژي انتخاب مي‌شوند. نتايج نشان مي‌دهد كه در نظر گرفتن بعد زيست محيطي منجربه به تغييرات قابل توجهي در انتخاب گزينه‌ي برتر ساخت شده است، به طوريكه انتخاب استراتژي سوم كه يك استراتژي زيست محيطي محور است، سبب كاهش هزينه‌هاي متوليان راه و كاربران راه مي‌شود. گزينه‌ي برتر ساخت اين استراتژي، 15238 تن كربن دي اكسيد و 1096800 گيگا ژول انرژي توليد مي‌كند. بعلاوه نتايج حاكي از اهميت ارزيابي بلندمدت و استفاده‌ي همزمان از شرايط سازه‌اي و وظيفه‌اي در فرآيندهاي تصميم‌گيري است.

1400/11/26

A model for optimizing the life cycle cost of road-related projects considering the condition of construction, performance, and environment

12/18/2022 12:00:00 AM

The transportation sector accounts for the largest share of environmental burdens. On the other hand, the old road infrastructure is expected to increase costs and environmental aspects, which can lead to major challenges in achieving sustainable development goals. This thesis presents a comprehensive framework for road infrastructure management. The proposed method integrates Life Cycle Cost Analysis (LCCA) and Life Cycle Assessment (LCA) methods for adding the concept of sustainability to the decision-making process. In this research, to simulate the different attitudes of decision-makers, strategies with different sets of importance weights have been defined. These strategies consist of three single-objective functions including minimization of economic, social, and environmental dimensions, as well as three multi-objective functions by assigning different sets of weights to these three dimensions. Predicting structural and functional conditions of the pavement is measured using the present serviceability index (PSI) and pavement condition index (PCI), respectively. The proposed method uses the non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II) to determine the most effective timing of preventive maintenance and rehabilitation activities. The selection of “Maintenance and Rehabilitation Action” or “Do-Nothing” is made according to the sustainability objectives and pavement performance over the life cycle. Finally, the technique for order of preference by similarity to ideal solution (TOPSIS) is used to select the best construction alternatives of each strategy. The results indicate that considering the environmental dimension has led to significant changes in the best alternatives selection, so that the choice of the third strategy which is an environment-based strategy, reduces the agency costs and user costs. The best alternative to this strategy is to produce 15,238 tons of carbon dioxide and consume 1096800 gigajoules of energy. In addition, the results show the importance of long-term assessment and the simultaneous use of structural and functional conditions in decision-making processes.

توسعه پايدار , زيرساخت‌هاي جاده‌اي , تحليل هزينه‌هاي چرخه عمر , ارزيابي چرخه عمر , اثرات زيست محيطي , بهينه سازي چند هدفه , الگوريتم ژنتيك چند هدفه با مرتب سازي نامغلوب , چارچوب تصميم گيري

Sustainable development , Road infrastructure , Life cycle assessment , Life cycle cost analysis , Environmental impacts , Multi-objective optimization , Non-dominated sorting genetic algorithm , Decision-making framework

پيمان خزائي

پيمان خزائي