3.3. Capturing the dynamics of budget allocation and maintenance
operations
This section couples the calibrated “road deterioration” module
(described in Sections 3.1 and 3.2) with the “maintenance budget
allocation (renewal process)” module to capture the dynamics of
allocation of the limited available budget among various maintenance
operations given the condition of road sections. By
coupling the road deterioration and renewal process modules we
have a comprehensive SD model that can capture the dynamics of
change in the state of road sections (and highway network) as
presented by Eq. (1).
In practice, the decision on the type of required maintenance
operations for each road section depends on the condition and
therefore the quality of the road section. If the distresses present
on a road section are not severe, preventive maintenance (PM) can
preserve the existing pavement integrity and decrease the rate of
deterioration. However, as the severity of distresses on a road
section increases, corrective maintenance (CM) or restorative
maintenance (RM) are the suitable actions to take depending on
the level of deterioration of road sections. Corresponding to each
maintenance operation, there is a level of restoration in road
quality. However, if the performed maintenance operation is not
the most appropriate given the level of deterioration of the road,
we will see a lesser impact on the road quality, meaning the road
condition will be improved, but not restored to a perfect condition.
Based on the experts’ inputs and the data available in Table 1,we
implemented the following rule to account for such effect: If the
PM operation is performed when CCI is above 80, then the road
quality is restored to a perfect condition. If CM operation is
performed when CCI is above 50, then road quality is restored to
a perfect condition. If RM operation is performed, road quality is
always restored to a perfect condition irrespective of the initial
road condition. However, if the model decides to perform these
operations under different scenarios (e.g., performing PM when
the CCI of a road section is 60), then the level of improvement in
the road condition will be proportional to the quality of road.
Under this situation, road quality will be improved but not to the
perfect condition.
Thus, one needs to define several thresholds on the quality/
condition of road sections to decide about the timing and the
type of maintenance operation that are required to restore the
condition of road sections. In our model, we define three thresholds
named TR1, TR2, and TR3, such that if road quality is greater
than TR1, the decision is to “do nothing”; if road quality is between
TR1 and TR2, then the decision is to perform PM; if road quality is
between TR2 and TR3, the decision is to perform CM; and if road
quality is less than TR3, the decision is to perform RM. In practice
these thresholds are usually defined by maintenance managers
and maintenance engineers based on rules of thumb that have
evolved over the years.
Given the cost per lane-mile associated with each maintenance
operation, the total budget required for performing each one of
preventive, corrective, and restorative maintenance operations on
the highway network are obtained. However, given the limited
available maintenance budget, not all road sections can be maintained
in each year. Thus, road authorities should decide on the
allocation of the limited network-level budget among competing
maintenance operations based on their priorities. Obviously,
different priorities for PM, CM, and RM can potentially lead to
different scenarios for allocation of the limited available budget
among the maintenance operations and the corresponding road
sections.
To model the budget allocation process among maintenance
operations, we use the “Allocate Available” function of Vensim
[37]. This function takes three arguments, namely, the networklevel
available budget, the total budget required for performing the
PM, CM, and RM operations required by road sections, and the
priority profiles associated with each of these maintenance operations.
The priority profile is represented by a normal distribution
curve with a given mean (priority) and standard deviation (width),
where the area under the curve represents the demand (required
budget to perform the specific type of maintenance). Fallah-Fini
et al. [27] provide a comprehensive example regarding application
of the Allocate Available function in the highway maintenance
budget allocation context. An important advantage of the Allocate
Available function is that it allows for the overlap among the
priorities of these maintenance operations. Thus, road authorities
can share the maintenance budget among PM, CM, and RM, as
opposed to performing the maintenance operation with the highest
priority first and then satisfying operations with lower priority.
™
Based on the process described above, there are two important
sets of factors affecting the outcome of budget allocation process.
The first set is related to the thresholds (TR1, TR2, and TR3) used to
decide on the type of maintenance operations required by each
road section. The second set relates to the priorities associated
with PM, CM, and RM operations. The set of all these factors form
the “maintenance policy” associated with a road authority.
In the next section, we describe how the optimization module
of Vensim
™
[37] can be used in our SD model to construct and
solve the optimization problem presented by Eq. (2), and consequently,
find the optimum maintenance policy (i.e., optimum
budget allocation and maintenance decisions represented by the
decision parameters described in the previous paragraph). Vensim's
optimization engine searches through the space of parameter
values (policy parameters) looking for configurations that
maximize the objective function. After defining the policy parameters
that need to be optimized as well as the payoff function,
Vensim uses an efficient Powell Conjugate Search algorithm for
searching through the parameter space looking for the largest
cumulative payoff. To avoid getting stuck on an inefficient local
optima, this process is restarted many (about hundred thousands)
of times using different starting points on the parameter space.
There are no limits on the numbers of policy parameters to search
over. The optimum maintenance policy aims to save on the costs of
maintenance by maintaining an optimum balance between performing
required maintenance operations (loop B1 of Fig. 2) and
delaying maintenance that may cause accelerated deterioration
(loop R1). Documented models with instructions for replication of
results are available online and have been prepared according to
minimum reporting standards for simulation based research [39].
3.3 . จับพลวัตของการจัดสรรงบประมาณการดำเนินงานและการบำรุงรักษา
ส่วนนี้หนุ่มสอบเทียบ " เสื่อม " ถนนโมดูล
( อธิบายในส่วนที่ 3.1 และ 3.2 ) กับ " การจัดสรรงบประมาณ
การบำรุงรักษา ( ขั้นตอนการต่ออายุ ) โมดูลจับพลวัตของการจัดสรรงบประมาณที่มีอยู่จำกัด
ในงานซ่อมบำรุงต่าง ๆ ให้เงื่อนไข ส่วนถนน โดย
การเชื่อมต่อถนนเสื่อมและการฟื้นฟูกระบวนการโมดูลเรา
มีรูปแบบ SD ที่ครอบคลุมที่สามารถจับการเปลี่ยนแปลงของ
เปลี่ยนในรัฐส่วนถนนและโครงข่ายทางหลวง ) ที่นำเสนอโดยอีคิว ( 1 )
ในการปฏิบัติ , การตัดสินใจเกี่ยวกับชนิดของการรักษาที่ต้องการ
ส่วนขึ้นอยู่กับแต่ละถนน เงื่อนไขและ
ดังนั้นคุณภาพของส่วนถนนถ้าความทุกข์ใจของปัจจุบัน
บนถนนส่วนที่ไม่รุนแรง การบำรุงรักษาเชิงป้องกัน ( PM ) สามารถรักษาความสมบูรณ์และสภาพผิว
ลดอัตราการเสื่อมสภาพ อย่างไรก็ตาม ความรุนแรงของลําบากบนถนน
ส่วนเพิ่ม , การบำรุงรักษาเชิงแก้ไข ( CM ) หรือบำรุงรักษาบูรณะ
( RM ) คือการกระทำที่เหมาะสมที่จะใช้ขึ้นอยู่กับ
ระดับการเสื่อมสภาพของส่วนถนนที่สอดคล้องกับแต่ละ
การบำรุงรักษาการดำเนินงานมีคุณภาพระดับการฟื้นฟูถนน
อย่างไรก็ตาม หากการรักษาผ่าตัดไม่
เหมาะสมที่สุดให้ระดับของความเสียหายของถนน
เราจะเห็นน้อยกว่าผลกระทบต่อคุณภาพถนน หมายถึง ถนน
อาการจะดีขึ้น แต่ไม่คืนสู่สภาพสมบูรณ์
ตามผู้เชี่ยวชาญด้านปัจจัยการผลิตและข้อมูลที่มีอยู่ในตารางที่ 1 เรา
ใช้กฎต่อไปนี้บัญชีเช่นผล : ถ้า
PM การผ่าตัดเมื่อ CCI อยู่เหนือ 80 แล้วคุณภาพถนน
จะกลับคืนสู่สภาพที่สมบูรณ์ ถ้าการผ่าตัด เซน
ดำเนินการเมื่อ CCI อยู่เหนือ 50 แล้วคุณภาพถนนคืน
ภาพที่สมบูรณ์แบบ ถ้าผ่าตัด RM เป็นคุณภาพถนน
โดยเสมอการบูรณะให้ภาพที่สมบูรณ์แบบโดยไม่คํานึงถึงสภาพถนนครั้งแรก
แต่ถ้าแบบตัดสินใจที่จะดำเนินการเหล่านี้
ภายใต้สถานการณ์ที่แตกต่างกัน ( เช่นการแสดงน. เมื่อ
CCI ของถนนมาตรา 60 ) แล้วระดับของการปรับปรุงใน
สภาพถนนจะได้สัดส่วนกับคุณภาพของถนน .
ภายใต้สถานการณ์นี้ คุณภาพ ถนนจะดีขึ้น แต่ไม่ไป
ภาพที่สมบูรณ์แบบ
ดังนั้นหนึ่งความต้องการที่จะเดเน่หลายเกณฑ์จึงต่อคุณภาพ /
ส่วนสภาพของถนนที่จะตัดสินใจเกี่ยวกับเวลา และชนิดของการผ่าตัดรักษา
ต้องเรียกคืนสภาพส่วนถนน ในแบบของเรา เราจึงไม่สามเกณฑ์
ชื่อ tr1 tr2 , และสุพรรณบุรี เช่นว่าถ้าคุณภาพถนนมากขึ้น
กว่า tr1 การตัดสินใจที่จะ " ทำอะไร "ถ้าคุณภาพถนนระหว่าง
tr1 และ tr2 แล้วการตัดสินใจคือการทุ่ม ถ้าคุณภาพ
ระหว่างถนนและ tr2 สุพรรณบุรี การตัดสินใจที่จะดำเนินการซม. และถ้าคุณภาพถนน
น้อยกว่าสุพรรณบุรี การตัดสินใจที่จะดำเนินการ RM . ในการปฏิบัติ
เกณฑ์เหล่านี้มักจะ de จึงเน็ดโดยผู้จัดการ
การบำรุงรักษาและซ่อมบำรุงวิศวกรตามกฎของหัวแม่มือที่
พัฒนาในช่วงปีให้ต้นทุนต่อเลนไมล์ที่เกี่ยวข้องกับแต่ละการบำรุงรักษา
การดําเนินงาน งบประมาณทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการปฏิบัติงานในแต่ละหนึ่งของการป้องกัน แก้ไข และฟื้นฟู
, ,
การบำรุงรักษาการดำเนินการในเครือข่ายทางหลวงที่ได้รับ . อย่างไรก็ตาม , ให้บริการบำรุงรักษา จำกัด
งบประมาณ ไม่ได้ ส่วน ถนน สามารถรักษา
ในแต่ละปี ดังนั้น รัฐบาลควรตัดสินใจบน
ถนนการจัดสรรงบประมาณระดับเครือข่าย จำกัด ระหว่างการแข่งขัน
การบำรุงรักษาการดำเนินการตามลําดับความสําคัญของพวกเขา เห็นได้ชัดว่า
ลำดับความสำคัญที่แตกต่างกันสำหรับ PM , CM และ RM อาจนำไปสู่สถานการณ์ที่แตกต่างกันสำหรับการจัดสรรของ
งบประมาณที่มีอยู่จำกัดของการบำรุงรักษาและการดำเนินงานส่วนที่ถนน
รูปแบบกระบวนการงบประมาณของงานซ่อมบำรุง
,เราใช้ " จัดสรรฟังก์ชันพร้อมใช้งาน " ของโปรแกรมคอมพิวเตอร์
[ 37 ] ฟังก์ชันนี้ใช้อาร์กิวเมนต์ สามคือ networklevel
ของงบประมาณ งบประมาณทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการปฏิบัติ
น. ซม. และ RM การบังคับใช้โดยส่วน ถนน และความโปร จึงเกี่ยวข้องกับ
เลสแต่ละงานซ่อมบำรุงเหล่านี้ .
สิทธิพิเศษโปรจึงเลอแทนด้วย
การแจกแจงปกติเส้นโค้งที่มีให้หมายถึง ( ความสำคัญ ) และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ( กว้าง ) ,
ที่พื้นที่ใต้เส้นโค้งที่แสดงถึงความต้องการใช้งบประมาณเพื่อดำเนินการถ่ายทอด speci
C ชนิดของการบำรุงรักษา ) fallah fini
et al . [ 27 ] ให้บริการครบวงจรเกี่ยวกับการใช้ตัวอย่างของฟังก์ชันที่มีอยู่ในจัดสรร
ทางหลวงการบำรุงรักษา การจัดสรรงบประมาณ บริบท ประโยชน์ที่สำคัญของการจัดสรร
ฟังก์ชันพร้อมใช้งานก็คือว่ามันช่วยให้ทับซ้อนกันระหว่าง
ลำดับความสำคัญของงานซ่อมบำรุงเหล่านี้ ดังนั้น เจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุงถนน
สามารถใช้งบประมาณของ PM , CM , RM ,
นอกคอกการปฏิบัติการซ่อมบำรุงรักษาอุปกรณ์ที่มีความสำคัญสูงสุด
จึงตัดสินใจเดินทางแล้วพอใจการลําดับความสําคัญกว่า ™
ตามขั้นตอนที่อธิบายไว้ข้างต้นมีสองสิ่งสำคัญ
ชุดของปัจจัยที่มีผลต่อผลลัพธ์ของกระบวนการจัดสรรงบประมาณ
จึงตัดสินใจเดินทางชุดเกี่ยวข้องกับธรณีประตู ( tr1 tr2 , และสุพรรณบุรี ) ใช้
ตัดสินใจประเภทของการบำรุงรักษาการดำเนินการบังคับใช้โดยแต่ละ
ถนนส่วน เซตที่สองเกี่ยวข้องกับความสำคัญที่เกี่ยวข้อง
กับ PM , ซม. , และงาน RM . ชุดของปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้รูปแบบ
" นโยบาย " การรักษาที่เกี่ยวข้องกับถนน . .
ในส่วนถัดไป เราจะได้อธิบายวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพของโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่โมดูล
™
[ 37 ] สามารถใช้ในรูปแบบ SD ของเราเพื่อสร้างและแก้ไขปัญหาที่นำเสนอโดย
เพิ่มอีคิว ( 2 ) , และดังนั้นจึงใช้นโยบายการบำรุงรักษาและ
( เช่น การจัดสรรงบประมาณที่เหมาะสมและการบำรุงรักษาใจแสดงโดย
ตัดสินใจพารามิเตอร์ที่อธิบายไว้ในย่อหน้าก่อนหน้า ) โปรแกรมคอมพิวเตอร์ของ
การเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องมือค้นหาผ่านพื้นที่ของค่าพารามิเตอร์ ( ตัวแปรนโยบาย )
gurations con จึงมองหาที่ขยายฟังก์ชันวัตถุประสงค์ หลังจากที่เดจึงหนิงพารามิเตอร์นโยบาย
ที่ต้องปรับ ตลอดจนฟังก์ชัน payoff
โปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ใช้ EF จึง cient Powell ) ขั้นตอนวิธีการค้นหา
ค้นหาผ่านพารามิเตอร์พื้นที่มองหาผลตอบแทนสะสมที่ใหญ่ที่สุด
เพื่อหลีกเลี่ยงการติดอยู่ใน INEF จึง cient ท้องถิ่น
Optima กระบวนการนี้จะเริ่มต้นใหม่มาก ( ประมาณร้อยพัน )
ครั้ง โดยใช้จุดเริ่มต้นที่แตกต่างกันบนพารามิเตอร์พื้นที่ .
ไม่มีขีดจำกัดบนตัวเลขของตัวแปรนโยบายค้นหา
มากกว่า นโยบายการบำรุงรักษาที่เหมาะสมเพื่อประหยัดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา โดยการรักษาสมดุลที่เหมาะสม
ระหว่างการแสดงต้องการงานซ่อมบำรุง ( Loop B1 ของรูปที่ 2 ) และ การดูแลรักษาที่อาจก่อให้เกิด
( ห่วงเร่งการเสื่อมสภาพ R1 ) เอกสารรุ่นที่มีคำแนะนำสำหรับการ
ผลลัพธ์จะพร้อมใช้งานแบบออนไลน์ และมีพร้อมตามมาตรฐานขั้นต่ำสำหรับการจำลอง
รายงานงานวิจัย [ 39 ]
การแปล กรุณารอสักครู่..