Tytuł pozycji:
Resilience-based multi-objective optimization for determining the optimal sequence of bridge retrofit projects
This study intends to provide a methodology for determination of the optimal sequence of bridge retrofit projects in the pre-disaster phase. A two-stage optimization model is proposed. In the first stage, single-objective optimization is used, and the weighted average number of reliable independent pathways (WIPW) is adopted as the measure of network resilience (MOR) to be maximized. In the second stage, multi-objective optimization is used, and two objective functions are introduced to be maximized: the measure of strategy implementation sequence (MOS) and the measure of strategy implementation time (MOT). The proposed methodology is illustrated using a hypothetical community road system. The results show that there is an inverse relationship between MOS and MOT. By considering these two new objectives in the process of pre-disaster risk mitigation planning, network owners can determine the trade-off between MOS and MOT and select a proper sequence of bridge retrofit projects based on predictability of the examined disruptive events.
Celem pracy jest przedstawienie metodyki określania optymalnej kolejności planowanych modernizacji obiektów mostowych w fazie poprzedzającej wystąpienie katastrofy budowlanej. Zaproponowano dwustopniowy model optymalizacji. W pierwszym etapie wykorzystuje się optymalizację jednokryterialną, a jako miarę zapewnienia maksymalnej odporności na zakłócenia sieci transportowej (MOR) przyjmuje się średnią ważoną z liczby niezawodnych, niezależnych ścieżek (WIPW) między jej węzłami. W drugim etapie stosowana jest optymalizacja wielokryterialna, przy czym dla osiągnięcia maksymalnej odporności na zakłócenia sieci wprowadza się dwie funkcje celu: miarę kolejności wdrażania strategii (MOS) oraz miarę czasu realizacji strategii (MOT). Proponowaną metodykę zilustrowano na przykładzie hipotetycznej sieci dróg lokalnych. Wyniki przeprowadzonej analizy wykazały, że między parametrami MOS i MOT występuje korelacja ujemna. Uwzględniając te dwie nowe funkcje celu w procesie planowania ograniczenia ryzyka przed katastrofą, zarządcy dróg mogą określić kompromis w relacji pomiędzy wartościami MOS oraz MOT i w ten sposób w oparciu o analizę przewidywalności wystąpienia zdarzeń zaburzających funkcjonowanie sieci transportowej dokonać wyboru optymalnej kolejności modernizacji obiektów mostowych.
Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).
