ارائه مدل بهينه‌سازي برنامه‌ريزي نگهداري و تعمير خطوط بالاستي با رويكرد خرابي‌هاي هندسي

دكتري

امروزه حمل‌ونقل ريلي به‌عنوان يكي از شريان‌هاي اصلي حمل‌ونقل و محوري براي توسعه موردتوجه بيشتر دولت‌ها و مردم قرارگرفته است. در سال‌هاي اخير مديران زيرساخت ريلي به‌منظور استفاده از حداكثر ظرفيت خطوط و امكانات موجود، برنامه‌ريزي در حمل‌ونقل ريلي را به‌عنوان يكي از مهم‌ترين موضوعات مديريتي مدنظر قرار داده‌اند. با مروري بر تحقيقات انجام‌شده در حوزه نگهداري و تعميرات ريلي مي‌توان دريافت كه مسائل برنامه‌ريزي عمليات نگهداري و تعميرات به‌عنوان يكي از مهم‌ترين مسائل برنامه‌ريزي در حمل‌ونقل ريلي محسوب مي‌شود چراكه ميزان هزينه‌هاي نگهداري و تعميرات تا 35 درصد از هزينه‌هاي مربوط به بهره‌برداري از خطوط را شامل مي‌شود. در ‌اين راستا برنامه ريزي نگهداري و تعميرات خطوط ريلي از جايگاه ويژه‌اي برخوردار است. هدف از مسائل برنامه‌ريزي نگهداري و تعميرات خطوط راه‌آهن تعيين زمان و مكان انجام عمليات نگهداري و تعميرات به نحوي است كه در حين بهره‌برداري از خط، كيفيت هندسي آن در حد قابل قبولي باقي بماند. در ‌اين پژوهش يك مدل بهينه‌سازي برنامه‌ريزي نگهداري و تعميرات خطوط بالاستي با در‌نظر گرفتن يك سياست نگهداري و تعميرات فرصت‌طلبانه ابتكاري ارائه مي‌شود. در ‌اين مدل تابع هزينه تركيبي از هزينه‌هاي مختلف مربوط به انجام عمليات زيركوبي خط (شامل هزينه زيركوبي، هزينه آماده‌سازي ماشين زيركوبي و هزينه مسدودي خط و هزينه ثابت) است كه با استفاده از الگوريتم ژنتيك كد نويسي و حل خواهد‌شد. نتايج به‌كارگيري اين سياست نوآورانه نشان مي‌دهد كه در صورت استفاده از آستانه نگهداري و تعميرات فرصت‌طلبانه، مقدار هزينه كل عمليات زيركوبي به ميزان % 7/4 كاهش خواهد يافت. در بخش ديگري از ‌اين تحقيق ميزان اثربخشي عمليات زيركوبي و تأثير آن بر كيفيت خط و هزينه‌هاي جاري عمليات زيركوبي توسط دو سناريوي اثربخشي پايين و بالاي ماشين زيركوبي موردبررسي قرارگرفته است. نتايج خروجي‌هاي مدل نشان مي‌دهد كه در سناريوي اثربخشي پايين ماشين زيركوبي با تغيير درصد اثربخشي منفي عمليات زيركوبي از ميزان % 5 به ميزان % 10 و نيز % 10 به ميزان % 15، كل هزينه‌هاي مربوط به عمليات زيركوبي به‌ترتيب % 55/2 و % 3/18 افزايش پيدا خواهد كرد. اين در حالي است كه با تغيير درصد اثربخشي مثبت عمليات زيركوبي از مقدار % 5 به ميزان % 10 و نيز از مقدار % 10 به مقدار % 15، هزينه‌هاي مربوط به عمليات زيركوبي به‌ترتيب % 13 و % 85/3 كاهش خواهد يافت. نتايج تحليل اثر بخشي ماشين زيركوبي نشان مي‌دهد كه اثر منفي سناريوي اثربخشي پايين ماشين زيركوبي بر كيفيت خط تقريباً 38/1 برابر اثر مثبت سناريوي اثربخشي بالاي ماشين زيركوبي است. در بخش پاياني تحقيق، با افزودن مفهوم عمر مفيد باقيمانده ازدست‌رفته، مدل ارائه‌شده توسعه مي‌يابد و مسئله بهينه‌سازي چندهدفه ارائه‌شده با استفاده از الگوريتم‌هاي SPEA-II و MOPSO حل خواهد شد. جهت پيش پردازش داده‌هاي جمع آوري شده از راه‌آهن ايران و سوئد به منظور پياده‌سازي مدل‌هاي ارائه‌شده، از روش‌هاي يادگيري ماشيني استفاده شده‌است. نتايج نشان مي‌دهد كه الگوريتم SPEA-II داراي كارايي بيشتري در يافتن جواب‌هاي بهينه پارتو نسبت به الگوريتم MOPSO است.

211093

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي راه آهن

دكتر جبارعلي ذاكري-دكتر سعيد محمدزاده