Система критеріїв значущості мостів з можливістю налаштування їх вагових впливів

Опубліковано:
Номер: Випуск 27(2023)
Розділ: Гідротехнічне будівництво, водна інженерія та водні технології
Cторінковий інтервал статті: 199–215
Ключові слова: автодорожній міст, індекс рейтингу моста, ієрархія критеріїв та субкритеріїв, аналітичний ієрархічний процес (AHP), реалізація на Excel, ПК АЕСУМ
Як цитувати статтю: Боднар Л. П., Канін О. П., Степанов С. М., Панібратець Л. Г. Система критеріїв значущості мостів з можливістю налаштування їх вагових впливів. Дороги і мости. Київ, 2023. Вип. 27. С. 199–215.
Як цитувати статтю (references): Larysa Bodnar, Olexandr Kanin, Serhii Stepanov, Liudmyla Panibratets. System of criteria for the importance of bridges with the possibility of adjusting their weight influences. Dorogi і mosti [Roads and bridges]. Kyiv, 2023. Iss. 27. P. 199–215 [in Ukrainian].

Автори

Державне підприємство «Державний дорожній науково-дослідний інститут імені М.П. Шульгіна» (ДП «ДерждорНДІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-4754-721X
Національний транспортний університет (НТУ), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0001-6849-2505
Державне підприємство «Національний інститут розвитку інфраструктури» (ДП «НІРІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0003-0683-9299
Державне підприємство «Національний інститут розвитку інфраструктури» (ДП «НІРІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0003-1220-4310

Анотація

Вступ. Питання пріоритезації автодорожніх транспортних споруд (далі — мостів) виникає при складанні різних видів довгострокових, середньострокових чи короткострокових стратегій, програм і планів з експлуатаційного утримання, поточних і капітальних ремонтів, реконструкції, заміни аварійних або зруйнованих мостів в умовах обмеженої кількості та порядку застосування необхідних ресурсів (фінансових, виробничих потужностей, строків тощо). У результаті пріоритезації визначають впорядкований за встановленими критеріями мостів, які потребують ремонтних заходів.

Проблематика. Однією із передумов ефективного управління функціонуванням мостів на мережі автомобільних доріг України під час їх використання за призначенням є удосконалення оцінювання рейтингу мостів у складі Програмного комплексу «Аналітична експертна система управління мостами» (далі — ПК АЕСУМ) з урахуванням світового досвіду, вимог нормативно-технічних документів і конкретних результатів з технічного оцінювання мостів.

Мета. Метою роботи є створення способу і його комп’ютерної реалізації, який дозволяє досвідченим експертам побудувати гнучку систему критеріїв значущості (рейтингів) мостів з можливістю налаштування їх вагових впливів.

Матеріали та методи. Матеріалами дослідження є результати аналізування світового досвіду в області пріоритезації автодорожніх мостів і дані ПК АЕСУМ щодо наявності мостів, даних їх обстежень, оцінок технічного стану і відповідних висновків експертів. Методи ґрунтуються на застосуванні аналітичного ієрархічного процесу (Analityc hierarchy process) (далі — AHP), запропонованого Томасом Л. Сааті, який широко застосовується в практичній діяльності, зокрема, в пріоритезації мостів у багатьох країнах світу.

Результати. Результатом роботи є спосіб побудови і використання ієрархічної системи критеріїв та субкритеріїв довільного виду з визначенням їх коефіцієнтів ваги, призначений для оцінювання індексу рейтингу моста і реалізований на основі широко відомого і розповсюдженого табличного процесора Excel.

Висновки. Запропонований спосіб включає в себе процедури та інструмент, при застосуванні яких у певній послідовності дає можливість будувати довільну ієрархію критеріїв та субкритеріїв, визначати їх вагові впливи та здійснювати експертне оцінювання значущості (рейтингу) мостів з метою їх пріоритезації для формування програм і планів мостів.

Посилання

  1. Nasser Yari, New Model for Bridge Management System (BMS): Bridge Repair Priority Ranking System (BRPRS), Case Based Reasoning for Bridge Deterioration, Cost Optimization, and Preservation Strategy. PhD Thesis University of New Hampshire. Durham, 2018. 232 p. URL: https://scholars.unh.edu/dissertation/2392 (дата звернення: 04.02.2023).
  2. State of Good Repair (SGR) Program Bridge Prioritization Formula Current Formula for FY2018 Funding Round, 2018. 21 p. URL: http://www.virginiadot.org/business/resources/bridge/SGR_PrioritizationFormula_Description_08-31-2018.pdf (дата звернення: 04.02.2023).
  3. Matthew J. Whelan, Tara L. Cavalline, Aidan Alar, Kelsey Lane Guidelines for Prioritization of Bridge Replacement, Rehabilitation, and Preservation Projects. University of North Carolina at Charlotte. 2019 URL: https://www.researchgate.net/publication/341625502_Guidelines_for_Prioritization_of_Bridge_Replacement_Rehabilitation_and_Preservation_Projects (дата звернення: 04.02.2023).
  4. Patidar V. Multi-Objective Optimization for Bridge Management Systems. / Vandana Patidar, Samuel Labi, Kumares C. Sinha, Paul Thompson // NCHRP REPORT 590. 2007. URL: https://www.nap.edu/download/23147 (дата звернення: 04.02.2023).
  5. Methodology for Ranking Relative Importance of Structures to Virginia’s Roadway Network / Audrey K. Moruza, Adam D. Matteo, P.E, Jonathan C. Mallard, P.E., Jeffrey L. Milton, Prasad L. Nallapaneni, P.E., and Rex L. Pearce, P.E. // Virginia Transportation Research Council, 2016. 61 p. URL: http://www.virginiadot.org/vtrc/main/online_reports/pdf/16-r19.pdf (дата звернення: 04.02.2023).
  6. Bridge Management Guidelines. Road Development Authority. Japan International Cooperation Agency. The Project for Capacity Development on Bridge Management In The Democratic Socialist Republic of Sri Lanka // jica, 2017. 90 p. URL: https://openjicareport.jica.go.jp/pdf/12307682.pdf (дата звернення: 04.02.2023).
  7. Chase, S.B., Adu-Gyamfi, Y., Aktan, A.E., and Minaie, E. Synthesis of National and International Methodologies Used for Bridge Health Indices. Report No. FHWA-HRT-15-081, 2016. 56 p. URL: https://www.fhwa.dot.gov/publications/research/infrastructure/structures/bridge/15081/15081.pdf (дата звернення: 04.02.2023).
  8. Saaty T.L. Transport Planning with Multiple Criteria:  The Analytic Hierarchy Process Applications and Progress Review. Journal of Advanced Transportation. 1995. Vol. 29, No. I. P. 81–126. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdfdirect/10.1002/atr.5670290109 (дата звернення: 04.02.2023).
  9. Saaty T.L. Decision making with the analytic hierarchy process. Int. J. Services Sciences. 2008. Vol. 1, No. 1. P. 83–98. URL: https://www.researchgate.net/profile/Muhammad-Abas/post/How-do-I-perform-AHP-on-a-hierarchy-having-more-than-two-levels/attachment/59d646d0c49f478072eaea6a/AS%3A273837772476419%401442299420290/download/saaty_2008.pdf (дата звернення: 04.02.2023).
  10. СОУ 42.1-37641918-093:2013 Мости та труби. Варіантне проектування мостів. Київ, 2013. 40 с. (Інформація та документація).
  11. ДСТУ 9181:2022 Настанова з оцінювання та прогнозування технічного стану автодорожніх мостів. Київ, 2022. 32 с. (Інформація та документація).