سیستم مدیریت رو سازی

روسازی جاده ها جزء سرمایه های ملی کشور ها محسوب می‏شود و هر ساله بخشی از بودجه های عمرانی را به خود اختصاص می‏دهد که صرف ترمیم، بهسازی، حفظ و نگهداری آنها شود. تأمین اعتبار کافی برای این منظور چالشی است که مدیران عالی (تصمیم گیران) همواره با آن مواجه هستند. در گذشته فقط به نگهداری روسازی ها توجه می‏شد و مدیریت روسازی ها امری ناشناخته بود و عامل تعیین کننده در انتخاب روش ترمیم و نگهداری مناسب، تجربه مهندسین بوده است که در عین حال توجه چندانی به هزینه های چرخه عمر و یا به اولویت بندی بر اساس ضرورت در سطح شبکه معطوف نمی‏گردید.تحقیقات دامنه داری که از اوایل سالهای ۱۹۷۰ میلادی در آزمایشگاه های ارتش آمریکا (USA CERL) آغاز گردید، منجر به ارائه یک سیستم مدیریت مهندسی (EMS) برای روسازی راهها، فرودگاهها و محوطه های پارکینگ شده‏اند که به سیستم مدیریت روسازی(P.M.S) شهرت یافت. این روش سیستماتیک به کمک ارزیابی عمیق از وضعیت فعلی روسازی و پیش بینی وضعیت آ‎ن در آینده، امکان انتخاب اقتصادی ترین استراتژی ترمیم و نگهداری (بهترین گزینه و مناسب ترین زمان اجراء) را فراهم می‏آورد.
● تعریف (P.M.S)
سیستم مدیریت روسازی P.M.S ابزاری است هدفمند برای مدیران که به منظور افزایش کارایی در تصمیم گیری و یافتن استراتژی موثر و اقتصادی، جهت ارزیابی، ترمیم، تعمیر، حفظ و نگهداری روسازی‏ها در سطحی قابل قبول طراحی می‏شود.
این سیستم یک سیستم اطلاعاتی، تحلیلی، تکاملی است که اطلاعات آن باید به طور مستمر با یک برنامه‏ای که بر اساس علوم و فنون نوین مهندسی، ف‏ن آوریها و تحولات اقتصادی تنظیم گردیده است، بررسی و بهنگام شود تا امکان سنجی اقتصادی و استراتژی مهندسی انتخاب شده برای ترمیم، بهسازی، حفظ و نگهداری روسازی‏ها بهینه و بهنگام شود.
متأسفانه در حال حاضر سیستم مدیریت سنتی جهت حفظ و نگهداری ۱۱۰ هزار کیلومتر طول جاده در کشور ما حاکم است در حالی که در سالهای بین ۲۰۰۰-۱۹۹۹ سیستم مدیریت مدرن در زمان ریاست جمهوری کلینتون به معرض اجرا درآمد و این در حالی است که کشور ایالات متحده آمریکا چیزی حدود ۹ میلیون کیلومتر طول جاده را در خود جای داده است.
● روشهای انتخاب گزینه‏ های ترمیم و نگهداری
سازمانهای مسئول در زمینه راه و فرودگاه روشهای انتخاب گزینه های ترمیم و نگهداری را به سه دسته اصلی به شرح ذیل تقسیم می‏کند:
ـ روشهای مبتنی تجربیات قبلی
ـ روشهای مبتنی بر وضعیت کنونی
ـ روشهای مبتنی بر هزینه های چرخه عمر
● نمایش کیفی یک چرخه وضعیت رو سازی گزارش و اطلاعات:
▪ گزارش و اطلاعاتی که سیستم مدیریت روسازی در اختیار قرار میدهد، عبارتند از:
ـ بانک اطلاعاتی شامل:
۱) آمار روسازیهای موجود در شبکه
۲) نوع راه (اتوبان، بزرگراه، اصلی، فرعی، خاکی و …)
۳) نوع روسازی (آسفالتی، بتونی، آسفالت سطحی و …)
۴) طول راه
۵) سطوح روسازی شده pavement area
۶) عمر راه
۷) سن روسازی
۸) وضعیت روسازی
۹) آمار ترافیک
۱۰) تصادفات
۱۱) تاریخچه عملیات اجرائی ساخت (نوع و جنس خاک، بستر و لایه‏ها، ضخامت لایه، مقاومت باربری و . . . )
۱۲) تاریخچه عملیات بهسازی (ترمیم و نگهداری و . . . )
۱۳) مخارج عملیات اجرائی و بهسازی
۱۴) شرایط جغرافیائی و توپوگرافی منطقه
● وضعیت عمومی روسازی در حال حاضر
▪ وضعیت مورد نیاز برای بهبود روسازی شبکه از وضعیت موجود به وضعیت مطلوب
بودجه مورد نیاز برای حفظ و نگهداری روسازی در یک سطح مناسب برای دوره های بهره برداری ۵، ۱۰ و ۱۵ ساله
ـ بهینه سازی با توجه به تابع هدف : افزایش سود بهره برداری از سیستم – کاهش مخارج (هزینه ها)- افزایش عمر روسازی.
با توجه به موارد ذکر شده نتیجه می‏شود که سیستم مدیریت روسازی یک سیستم پشتیبان تصمیم است که به منظور در اختیار قرار دادن اطلاعات مفید و هدفمند برای مدیران و تصمیم گیران طراحی شده است تا تصمیمات اتخاذ شده توسط مدیران مختلف در سطح مالی، اولاً توجیه پذیر و ثانیاً همگون باشد.
سیستم مدیریت روسازی طیف گسترده‏ای از فعالیتها را در بر می‏گیرد که شامل مدیریت در سطح شبکه و مدیریت در سطح پروژه می‏شود.
● مدیریت در سطح شکه
به فرآیندی که در آن نیازهای کل شبکه مد نظر قرار داشته باشد؛ مدیریت در سطح شبکه اطلاق می‏شود. در این سطح، هدف، تخصیص بهینه اعتبارات پروژه های مختلف می‏باشد به نحوی که کل سیستم روسازی راهها دارای حداکثر قابلیت خدمت دهی باشد. در این سطح از مدیریت به جزئیات پروژه ها توجه نمی‏شود. افق دید دراز مدت است و هزینه ها در سطح کلان مطرح می‏شود و محدودیت منابع در کل شبکه مد نظر قرار می‏گیرد .
● مدیریت در سطح پروژه
در این سطح، هدف، انتخاب بهترین گزینه برای هر پروژه است . در این سطح از مدیریت، جزئیات روشهای اجرائی، هزینه ها، منابع مورد نیاز و محدودیتها در نظر گرفته می‏شود. ارزیابی پروژه در این سطح با دقت و ثبت جزئیات صورت می‏گیرد. در این سطح از مدیریت، به نیازهای پروژه مورد نظر توجه می‏شود و به محدودیتهای ناشی از وجود سایر پروژه ها توجه نمی‏شود. به طور کلی در سیستم مدیریت راهها ابتدا در سطح شبکه تصمیم گیری و تخصیص بودجه انجام می‏شود و سپس با توجه به بودجه تخصیص یافته به هر پروژه، گزینه بهینه انتخاب می‏شود. عملیات انجام شده در سطح شبکه به اطلاع مدیریت شبکه می‏رسد تا در برنامه ریزیهای بعدی لحاظ شود. در یک زندگی بهینه این دو سطح از مدیریت لازم و ملزم یکدیگر بوده و باید در اتباط مستقیم با یکدیگر قرار داشته باشند. از نظر قوانین اقتصاد مهندسی تفاوت این دو سطح از مدیریت فقط در پرداختن به جزئیات است. قوانین و ملاحظات اقتصادی که برای تجزیه و تحلیل استفاده میشود، می‏تواند در هر دو سطح از مدیریت مشابه باشد برای ارزیابی هزینه های آینده در حال حاضر از نرخ تنزیل (که موجب کاهش هزینه های آینده در ارزیابی های فعلی می‏شود) استفاده می‏شود.
● بخش تحلیلی
▪ بخش تحلیلی شامل:
- روشهای ارزیابی وضعیت روسازی نه در این بخش اولویت بندی بر اساس وضعیت موجود روسازی به صورت تابعی از میزان ترافیک، اهمیت راه و محدوددیت بودجه مورد نیاز صورت می‏گیرد.
- روشهای ارزیابی برای اولویت بندی پروژه ها و گزینه های اصلاحی
در این تحلیل ابتدا گزینه های بهینه اصلاحی، برای هز پروژه بر اساس تحلیل اقتصادی چرخه عمر روسازی (۱۰ ساله، ۲۰ ساله و …) مشخص می‏شود بعد از این مرحله‏ایست که می‏توان اولویت بندی پروژه ها را در سطح شبکه انجام داد.
- روشهای بهینه سازی
- روش ماتریسی
- روش مبتنی بر وضعیت حداکثر
- روش سود حداکثر
- روش نسبت سود به هزینه
- سایر روشهای مناسب برای اولویت بندی اقتصادی
- روشهای بررسی و درجه بندی وضعیت خرابی روسازی ها
یکی از ویژگیهای مهم سیستم مدیریت روسازی (P.M.S)، آن است که هم توانایی تعیین وضعیت موجود شبکه روسازی را دارد و هم قادر است وضعیت آتی آنرا پیش بینی نماید. برای آنکه بتوان وضعیت روسازی را به نحوه قابل اعتمادی پیش بینی نمود، می‏بایست از یک سیستم درجه بندی عینی و قابل تکرار برای شناسائی وضعیت روسازی استفاده شود. یکی از این روشها همان روش نشانه وضعیت روسازی است. Pavement Condition Index=PCI است که توسط گروه مهندسین ارتش ایالات متحده پیشنهاد شده است.
PCI یک نشانه عددی است که مقدار آن از صفر برای یک روسازی غیر قابل استفاده تا صد برای یک روسازی کاملاً بی عیب و نقص تغییر می‏کند.
محاسبه PCI بر اساس نتایج یک بررسی چشمی صورت می‏گیرد که در آن نوع، شدت و میزان خرابی مشخص می‏شود. PCI در ابتدا به عنوان نشانه‏ای از انسجام سازه‏ای روسازی و وضعیت عملکردی آن پیشنهاد شده بود. اطلاعاتی که از خرابیها به عنوان بخشی از بررسی وضعیت به دست می‏آیند، شناختی درونی نسبت به علل خرابی و ارتباط آن با بارگذاری یا شرایط جوی به وجود می‏آورند درجه اضمحلال روسازی تابعی از نوع، شدت، میزان و تراکم خرابی است. به دلیل تعداد زیاد وضعیتهای ممکن، به دست آوردن نشانه‏ای که هر سه عامل را به طور همزمان لحاظ نماید، بسیار مشکل خواهد بود. برای غلبه بر این مشکل«ضریب کاهندگی» به عنوان نوعی ضریب وزنی که میزان تأثیر هر یک از ترکیبات، نوع و سطح، شدت خرابی و تراکم آنرا بر وضعیت روسازی نشان میدهند؛ پیشنهاد شده‏اند.
سطوح شدت خرابیها و ضرایب کاهندگی مربوطه، بر اساس شناخت عمیق در رفتار روسازی، تجربیات بسیاری از مهندسین، آزمایشات صحرائی و ارزیابی دستورالعملها و تعریف دقیق انواع خرابیها به دست آمده‏اند، به نحوی که امکان تعیین یک نشانه مرکب خرابی PCI به وجود آمده‏است. PCI را با استفاده از گرافهای مربوطه و رابطه های لازم جهت محاسبه تعداد نمونه ها و . . . به دست می‏آید.

نویسنده زابل عباسی
مطالب فوق برگرفته از جزوات آقایان:
دکتر محود عامری استادیار راه و ترابری دانشگاه علم و صنعت
دکتر فریدون مقدس نژاد استادار یار راه و ترابری دانشگاه امیر کبیر

منبع : سایت علمی و اطلاع‌رسانی عمران ایران