ارزیابی تکنیک مارکوفی با حالت وضعیت 20 قسمتی در سیستم مدیریت روسازی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشکده عمران و حمل و نقل دانشگاه اصفهان

2 دانشکده عمران و حمل و نقل، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

10.22075/jtie.2020.19329.1434

چکیده

تکنیک مارکوفی با فاصله گسسته موسوم به حالت وضعیت و تقسیم PCI به 10 حالت با عرض هر حالت به مقدار 10 واحد، احتمال ماندن روسازی در یک حالت معین و یا زوال آن تا حالت بعدی پس از یک چرخه را ارایه می‌کند. در این روش می‌توان تعداد حالات در نظر گرفته شده را تغییر و روش را بر این اساس بسط داد. ممکن است بتوان با افزایش تعداد حالات، برآورد صحیح‌تری از روند زوال و نوع اقدامات لازم در موعد زمانی مناسب در جهت افزایش نگهداری از راه‌ها و حفظ سرمایه‌ها، ارایه داد. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی تقسیم‌بندی PCI به 20 حالات با عرض 5 واحد برای برآورد روند اضمحلال روسازی، می‌باشد. علاوه بر این، تقسیم بندی 5 واحدی با طبقه‌بندی کیفی ارایه شده تطابق دقیق‌تری دارد. بدین منظور ابتدا ماتریس احتمال انتقال متناظر با دو دسته‌بندی تشکیل و سپس با یک بردار حالت و از یک خانواده، مدل پیش‌بینی عملکرد روسازی براساس روند مارکوفی همگن برای دو دسته‌بندی 10 تایی و 5 تایی PCI، براساس داده‌های معتبر بیست ساله یک روسازی که می‌تواند برای شرایط یکسان قابل تعمیم باشد، توسعه داده شد. نتایج نشان داد در منحنی پیش‌بینی به دست آمده از دو نوع تقسیم بندی، هیچ نقطه بحرانی خاصی، مشاهده نشد. اما با در نظر گرفتن یک شیب مشخص برای شروع افزایش شدت خرابی‌ها، تقسیم‌بندی 5 واحدی، 4 سال زودتر از تقسیم‌بندی 10 واحدی، شروع روشهای پیشگیرانه را پیشنهاد می‌کند. همچنین پیش‌بینی PCI در سال دهم از این دو منحنی، نشان دهنده احتمال 32/0 و 08/0 برای به ترتیب روش 10 و 5 واحدی است که اختلاف آنها قابل توجه است. همچنین در روش 5 واحدی با گذشت زمان شیب منحنی بیشتر شده که با روند زوال روسازی تطابق بهتری دارد، ولی در روش 10 واحدی شیب در طول زوال تقریبا یکنواخت است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the Markov Technique with 20 Condition Status in Pavement Management System

نویسندگان [English]

  • Mohsen Aboutalebi Esfahani 1
  • Razie Momeni 2
1 Assistant Professor, Faculty of Civil and Transportation, University of Isfahan
2 Faculty of Civil and Transportation Engineering, University of Isfahan, Isfahan, Iran
چکیده [English]

The Markov technique with discrete interval and dividing the PCI into 10 modes and each mode into 10 units, gives the probability of the remaining in a specified mode or declining to the next mode after one duty cycle for the pavement. In this method can change the number of considered modes and extend the method accordingly. By increasing the number of modes, it may be possible to provide a more accurate estimate of the deterioration process and the type of actions needed at the appropriate time to increase road maintenance and preserve capital; Therefore, the purpose of this study is to investigate the division of PCI into 20 modes with 5 units’ width to estimate the pavement collapse process. In addition, the 5-unit segmentation is more in line with the presented qualitative classification. For this purpose, first, the probability matrix of the corresponding transfer is formed by two classifications, and then by a state vector and one family, a pavement performance prediction model based on homogeneous Markovian trend for two 10-digit and 5-digit PCI classifications, based on the data from valid twenty-year-old pavement was developed. The results showed that in the prediction curve obtained from the two segmentations, there is no specific critical point. But given a steep slope to begin to increase the severity of the failures, the 5-unit segment, 4 years earlier than the 10-unit segment, suggests the start of preventive measures. Also, the PCI prediction in the tenth year of these two curves shows the probability of 0.32 and 0.08 for the 10 and 5 unit methods, respectively, with significant differences. In addition, in the 5-unit method the curve slope increases over time, which is more in line with the pavement deterioration process, but in the 10-unit method the slope is almost uniform during the deterioration.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Critical Point
  • Pavement condition index
  • Pavement Deterioration
  • preventive maintenance
  • Pavement Performance Prediction

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 18 اردیبهشت 1399
  • تاریخ دریافت: 26 آذر 1398
  • تاریخ بازنگری: 27 اسفند 1398
  • تاریخ پذیرش: 18 اردیبهشت 1399