14
Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk.2019/20. god. Master, I semestar 15.10.2019. UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž. 1 Opšte o sistemima za upravljanje održavanjem saobraćajne infrastrukture Upravljanje održavanjem saobraćajne infrastrukture 2019/20 Termini i definicije Infrastruktura - fizička i prostorna struktura - "objekti" koji omogućavaju kretanje ljudi, dobara, proizvoda, vode, energije, informacija, otpada i sl. Javna infrastruktura Energetska infrastruktura Telekomunikaciona infrastruktura Saobraćajna infrastruktura Hidrotehnička infrastruktura Ostala infrastruktura Saobraćajna infrastruktura Objekti, generalno u državnom vlasništvu, koji služe za postizanje zajedničkih društvenih i ekonomskih ciljeva Drumske saobraćajnice Putevi Ulice Železnica i železničke stanice Aerodromi Unutrašnji plovni putevi, kanali, luke, pristaništa, svetionici Infrastruktura javnog gradskog saobraćaja Tramvaj Metro Laka železnica Trake za brzi autobuski prevoz Biciklističke i pešačke staze Ostalo Žičare Termini i definicije Upravljanje – management Upravljanje održavanjem puteva jeste skup mera i aktivnosti kojima se obezbeđuje racionalno održavanje, zaštita, korišćenje i razvoj javnih puteva i saobraćaja na njima. Upravljanje održavanjem saobraćajne infrastrukture kombinuje primenu inženjerskih principa i ekonomske teorije da bi se unapredio proces odlučivanja. Opšte o konceptu upravljanja održavanjem saobraćajne infrastrukture Projektovanje i gradjenje saobraćajnica Primarno tehnički (inženjerski) problem uz uzimanje u obzir ekonomskih parametara i faktora uticaja na okolinu Definisan početak i kraj aktivnosti Saobraćajna (pogotovo putna mreža) u većini razvijenih zemalja gotovo izgrađena fokus usmeren na ODRŽAVANJE SAOBRAĆAJNICA Održavanje saobraćajne infrastrukture Mnogo više problem upravljanja nego tehnički problem Kontinuiran proces U mnogim zemljama se održavanje saobraćajne infrastrukture sprovodi nedovoljno efikasno, što rezultira u njenom ubrzanom propadanju Prioritetan zadatak: namensko i racionalno gazdovanje javnim dobrima – saobraćajnom infrastrukturom Sistemi za upravljanje održavanjem saobraćajne infrastrukture Za optimalnu raspodelu sredstava potreban je sistematski pristup donošenju odluka SISTEMI ZA UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM (ROAD ASSET MANAGEMENT SYSTEMS)

Građevinski fakultet Univerziteta u 15.10.2019. Beogradu

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Građevinski fakultet Univerziteta u 15.10.2019. Beogradu

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk.2019/20. god. Master, I semestar

15.10.2019.

UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž. 1

Opšte o sistemima za upravljanje održavanjem saobraćajne infrastrukture

Upravljanje održavanjem saobraćajne infrastrukture

2019/20

Termini i definicije

� Infrastruktura - fizička i prostorna struktura -"objekti" koji omogućavaju kretanje ljudi, dobara, proizvoda, vode, energije, informacija, otpada i sl.

� Javna infrastruktura

� Energetska infrastruktura

� Telekomunikaciona infrastruktura

� Saobraćajna infrastruktura

� Hidrotehnička infrastruktura

� Ostala infrastruktura

Saobraćajna infrastruktura

� Objekti, generalno u državnom vlasništvu, koji služe za postizanje zajedničkih društvenih i ekonomskih ciljeva

� Drumske saobraćajnice� Putevi� Ulice

� Železnica i železničke stanice� Aerodromi� Unutrašnji plovni putevi, kanali, luke, pristaništa, svetionici� Infrastruktura javnog gradskog saobraćaja

� Tramvaj� Metro� Laka železnica� Trake za brzi autobuski prevoz

� Biciklističke i pešačke staze� Ostalo

� Žičare

Termini i definicije

� Upravljanje – management

� Upravljanje održavanjem puteva jeste skup mera i aktivnosti kojima se obezbeđuje racionalno održavanje, zaštita, korišćenje i razvoj javnih puteva i saobraćaja na njima.

� Upravljanje održavanjem saobraćajne infrastrukture kombinuje primenu inženjerskih principai ekonomske teorije da bi se unapredio procesodlučivanja.

Opšte o konceptu upravljanja održavanjem saobraćajne infrastrukture

� Projektovanje i gradjenje saobraćajnica � Primarno tehnički (inženjerski) problem uz uzimanje u obzir

ekonomskih parametara i faktora uticaja na okolinu� Definisan početak i kraj aktivnosti

� Saobraćajna (pogotovo putna mreža) u većini razvijenih zemalja gotovo izgrađena fokus usmeren na ODRŽAVANJE SAOBRAĆAJNICA

� Održavanje saobraćajne infrastrukture� Mnogo više problem upravljanja nego tehnički problem� Kontinuiran proces

� U mnogim zemljama se održavanje saobraćajne infrastrukture sprovodi nedovoljno efikasno, što rezultira u njenom ubrzanom propadanju

� Prioritetan zadatak: namensko i racionalno gazdovanje javnim dobrima – saobraćajnom infrastrukturom

Sistemi za upravljanje održavanjem saobraćajne infrastrukture

� Za optimalnu raspodelu sredstava potreban je sistematski pristup donošenju odluka

� SISTEMI ZA UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM(ROAD ASSET MANAGEMENT SYSTEMS)

Page 2: Građevinski fakultet Univerziteta u 15.10.2019. Beogradu

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk.2019/20. god. Master, I semestar

15.10.2019.

UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž. 2

Sistemi za upravljanje održavanjem saobraćajne infrastrukture

Pavement Management Systems

Bridge Management Systems

Drainage Management Systems

Sign Management Systems

...

ROAD AssetManagement

Systems

RAILWAY Management Systems

AIRPORT PAVEMENT Management Systems

Cilj kursa

� Upoznavanje sa osnovnim elementima i konceptima sistema za upravljanje održavanjem saobraćajne infrastrukture

� Fokus na sistemima za upravljanje održavanjem puteva

Ciklus propadanja infrastrukture� Saobraćajna infrastruktura propada sa vremenom usled

uticaja saobraćajnog opterećenja i dejstva okoline (klima, tlo, odvodnjavanje...)

STANJEPUTA

ODLIČNO

LOŠE VREME

Minimalno prihvatljivo stanje(PRAG INT.)

Pogoršanje stanja(PROPADANJE)

Primenjen

tretman

održavanja

Poboljšanje stanja

Modeli propadanja i intervencija

� Dobri putevi koštaju manje, ako se održavaju narazumnom nivou uz primenu tehnika preventivnogodržavanja

40% Veka trajanja

70% Veka trajanja

90% Veka trajanja

Starost

PC

I

$ 6.15

$ 14.00

$ 0.70

$ 3.50

Izvor: Pavement Management Systems, NHI Course

Istorijat razvoja PMS� 1968 – Niz studija

- Project 123 (Texas)- NCHRP Project 1-10- Canada - Ontario

� 1985 – 1st PMS Conference� 1987 – 2nd PMS Conference� 1985, 1990 – AASHTO Guidelines for PMS� 2001 – AASHTO PMS Guide (novo izdanje 2012. godine)� 1995-2017 – 3rd – 10th PMS Conference� Pavement Management Asset Management� European Pavement and Asset Management Conferences

(EPAM)� PIARC Asset Management Manual

Istorijat modela HDM� 1968 – Highway Design Study (World Bank, TRRL,

LCPC)� 1971-1972 – Highway Cost Model (MIT)� 1976 - RTIM (TRRL)

- Kenija� 1979 – HDM (MIT)

- India- Brazil- Karibi

Page 3: Građevinski fakultet Univerziteta u 15.10.2019. Beogradu

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk.2019/20. god. Master, I semestar

15.10.2019.

UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž. 3

Istorijat razvoja modela HDM

� 1987 - HDM III (World Bank)- Samo fleksibilne kolovozne konstrukcije- LCC (Life Cycle Cost) analiza na nivou projekta (eksterno EBM)

� 2000 - HDM 4 (University of Birmingham)- Različiti tipovi kolovoznih konstrukcija- Uticaj mraza- Različiti nivoi analize- verzija 1.3, proleće 2002.- verzija 2.0, jesen 2005.- trenutno važeća verzija 2.10

� U pripremi verzija 3.0 - β verzija do kraja 2019.- Komercijalna verzija sredino 2020. godine

Komponente sistema za upravljanjeodržavanjem saobraćajne infrastrukture

� Centralna baza podataka

� Modeli predvidjanja stanja

� Programski moduli za analizu podataka

� Programski moduli za pripremu izveštaja

Struktura sistema

Centralna

baza

podataka

Moduli za

analizu

Priprema izveštaja

- Grafici

- Zbirni izveštaji

- Linkovi sa GIS

Lokacija/

Referentni

sistem

Inventar

deonica

Izvor: Pavement Management Systems, NHI Course

Nivoi upravljanja

Nivo Primena

Mreže “Strateški” (dugoročni) program (> 5 godina)

Programa “Taktički” (srednjoročni) program (3-5 godina)

Projekta Izbor optimalneintervencije (LCC)

Nivoi upravljanja kolovozima

Projekat Obim analize Mreza

Neracionalno

Neracionalno

De

taljn

ost

po

data

ka

Slo

ze

no

st

mo

de

la

Nivoprojekta

Nivo

izboraprojekata

Nivomreze

Izvor: Haas, Hudson, Zaniewski. Modern Pavement Management, 1994.

Planiranje – nivo mreže

� Dugoročna, strateška analiza na nivou cele mreže

� Tipični ciljevi:

- Predvidjanje stanja mreže za različite nivoe budžeta - Definisanje potrebnog budžeta da bi se

postiglo ili održalo odredjeno stanje mreže

- Definisanje optimalnih intervencija kako bi

se sredstva utrošila uz najveće efekte

Page 4: Građevinski fakultet Univerziteta u 15.10.2019. Beogradu

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk.2019/20. god. Master, I semestar

15.10.2019.

UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž. 4

Planiranje (nastavak)

� Ulazni podaci- Putna mreža moze biti grupisana prema:

- nivou saobraćajnog opterećenja- tipu kolovoznih konstrukcija- stanju kolovoznih konstrukcija- karakteristikama okoline (klima)- funkcionalnoj klasifikaciji

- Ukupna dužina putne mreže u svakoj odkategorija

- Karakteristike voznog parka2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Ave

rag

e R

oug

hn

ess (

IRI)

Planiranje (nastavak)

Godina

Ravn

ostIR

I (m

/km

)

Godišnji budžet

$20m

$15m

$10m

Cilj= 3.5 IRI

Programiranje

� Definisanje višegodisnjih programa održavanja i unapredjenja putne mreže u uslovima ograničenihbudžeta.

� U analizi se koristi celokupna putna mreža, ali nanivou “link”-ova, pri čemu je svaki od njih definisan sa nizom homogenih deonica.

Programiranje (nastavak)� Osnovni cilj: Definisati listu prioriteta kako bi se

raspoloživa sredstva utrošila na najbolji mogući način.� Rezultat analize: Procena troškova održavanja u svakoj

godini za:- različite izvore finansiranja (budžete)- različite tipove radova- pojedine deonice

Programiranje (nastavak) Nivo projekta

� Detaljno definisanje i priprema za izvodjenjeprojekata.

� Osnova: višegodisnji program radova

� LCC analiza na nivou projekta kako bi se verifikovalirezultati analize na nivou programa

� Kombinovanje susednih deonica kako bi se definisaliracionalni projekti (u slučaju malih deonica)

Page 5: Građevinski fakultet Univerziteta u 15.10.2019. Beogradu

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk.2019/20. god. Master, I semestar

15.10.2019.

UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž. 5

Ciklus upravljanja

PODACI:- Inventar deonica- Stanje kolovoza- Rasp. sredstva- Intervencije- Troskovi- ....

Definisanjeciljeva - politike

odrzavanja

Definisanje potreba

Definisanje potrebnih aktivnosti

Odredjivanje troskova i prioriteta

Sprovodjenje aktivnosti

Pracenje stanja ikontrola

Izvor: R.Robinson, U.Danielson & M.Snaith, Road Maintenance Management, Concepts and Systems,1998.

Struktura HDM-4

Osnovne grupe podataka za PMS� Inventarski podaci o deonicama

� Podaci o kolovoznim konstrukcijama

� Podaci o saobraćaju

� Podaci o okolini

� Podaci o aktivnostima i troškovima odrzavanja

� Podaci o raspoloživim resursima

Podaci za PMS

� Troškovi prikupljanja podataka – često najskupljiaspekt implementacije sistema za upravljanjeputevima.

� Troškovi sistema: 2 – 4 % godišnjeg budžeta za održavanje.

� Zamka: Prikupljanje velikog broja podataka sa vrloograničenom primenom.

� TREBA PRIKUPLJATI SAMO ONE PODATKE KOJI SU POTREBNI ZA ANALIZU!

Osnovni kriterijumi za izbor podataka zaPMS

� Značaj

� Primerenost

� Pouzdanost

� Pristupačnost

Izvor: World Bank (Paterson and Scullion, 1990.)

Značaj podataka

� Svaki podatak koji se prikuplja i unosi u bazu podataka mora imati direktan uticaj na rezultate (izlaz) koji se traže od sistema.

� Treba prikupljati podatke koji su suštinski, relevantni i koji imaju trenutnu primenu i izostaviti “poželjne”, “interesantne” ili podatke koji nemaju trenutnu primenu.

� Značaj podatka zavisi od nivoa krajnje primene.

Page 6: Građevinski fakultet Univerziteta u 15.10.2019. Beogradu

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk.2019/20. god. Master, I semestar

15.10.2019.

UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž. 6

Primerenost podataka� Sistem upravljanja, pa samim tim i podaci moraju biti

primereni potrebama.� Obim podataka i učestalost njihovog obnavljanja su

glavni parametri koji utiču na troškove funkcionisanjasistema.

� Različit obim podataka i nivo detaljnosti za nivomreze i za nivo projekta.

� Treba napraviti kompromis izmedju vrlo preciznihpodataka koji se prikupljaju retko i manje preciznihpodataka koji se učestalo prikupljaju.

Pouzdanost podataka

� Nivo poudzanosti moze biti različit u funkciji odprimene.

� Obezbediti konsistentnost podataka kroz vreme ikroz prostor.

� Naći kompromis izmedju obima snimanja podataka inivoa analize.

Pouzdanost podataka (nastavak)� Pouzdanost podataka se odredjuje na osnovu:

� tačnosti (odnos izmedju izmerenih i “stvarnih” vrednostiparametara)

� prostorne pokrivenosti (za nivo mreže mali broj uzoraka podeonici, za nivo projekta veliki broj uzoraka koji pokriva celudeonicu)

� potpunosti (nedostajući podaci umanjuju pouzdanost)� ažurnosti (podaci moraju biti obnavljani sa zadovoljavajućom

frekvencijom, naročito oni koji se često menjaju)

Pouzdanost podataka (nastavak)

� Poudanost zavisi i od metoda prikupljanja podataka.� Cilj treba da bude visoka:

� ponovljivost (sposobnost istog tima ili instrumentada registruje identičnu vrednost u različitimperiodima vremena)

� reproduktivnost (sposobnost različitih timova iliinstrumenata da registruju identičnu vrednost kaodrugi timovi ili instrumenti)

Pristupačnost podataka

� Obim i kvalitet podataka koji se prikupljaju morajuodgovarati raspoloživim sredstvima na dugi rok – sistem prikupljanja i upravljanja podacima mora biti održiv

Nivo i kvalitet podataka

� IQL (Information Quality Level) koncept uveden da omogući primenu različitih nivoa i kvaliteta podataka za različite stepene analize

� IQL-1 – IQL-4 (5)

Izvor: World Bank (Paterson and Scullion, 1990.)

Page 7: Građevinski fakultet Univerziteta u 15.10.2019. Beogradu

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk.2019/20. god. Master, I semestar

15.10.2019.

UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž. 7

IQL-1

Opis NivoPrikupljanje

podataka

Vrlo detaljno i sveobuhvatno

PROJEKTA:- Fundamentalna

Istraživanja- Utvrdjivanje

postojećeg stanja- Kompleksni projekti

Kratki potezi sasofisticiranomopremom, sporo, izuzev sa vrlosavremenom iautomatizovanomopremom

IQL-2

Opis NivoPrikupljanje

podataka

Detaljno MREŽE:- Kompleksni programi- Kompleksno

planiranjePROJEKTA:- Projektovanje

Ograničeni potezisa polu-automatskomopremom ilicela mreza sa aut. opremom ivelikom brzinomsnimanja

IQL-3

Opis NivoPrikupljanje

podataka

Zbirni prikaz sa kategorizacijom vrednosti

MREŽE:- Programski- PlaniranjePROJEKTA: - Bazno projektovanje

Cela mreža –automatskemetodeUzorak – man.Na osnovu drugihpodataka

IQL-4

Opis NivoPrikupljanje

podataka

Sumarni MREŽE:- Statistike mreže- Pojednostavljeno

planiranje iprogramiranje

PROJEKTA:- Putevi sa malim PGDS

Manuelni ili polu-automatski metodi, ili procenapodataka

IQL koncept Uticaj podataka na rezultate analize –nivoi osetljivosti

Uticaj Klasa osetljivostiPromena rezultata proračuna

Visok S - I > 0.50

Umeren S - II 0.20 – 0.50

Mali S - III 0.05 – 0.20

Zanemarljiv S - IV < 0.05

Page 8: Građevinski fakultet Univerziteta u 15.10.2019. Beogradu

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk.2019/20. god. Master, I semestar

15.10.2019.

UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž. 8

Referentni sistemi za definisanje deonica

� Put – stacionaža

� Čvor – deonica

� Put (ulica) – deonica

� GIS

� ...

Definisanje deonica

� Deonice fiksne duzine

� Deonice sa uniformnim karakteristikama (struktura istanje kolovozne konstrukcije, starost, saobraćaj, parametri okoline)

Deonice fiksne dužine

� Prednosti:� Jednostavnost strukture podataka i lociranja

deonice za vreme snimanja.� Nedostaci:

� Struktura kolovozne konstrukcije i njeno stanjemogu biti promenljivi u okviru jedne deonice izahtevati različite intervencije.

Deonice promenljive dužine

� Deonice se definišu na osnovu:

- saobraćajnog opterećenja

- prostornog položaja (raskrsnice)

- geometrijskih karakteristika (broj voznihtraka, širina kolovoza …)

- tipa i strukture kolovozne konstrukcije

- stanja kolovozne konstrukcije

- granica izmedju uprava za održavanje.

Deonice promenljive dužine

� Prednosti:� Jednostavnost analize. Stanje cele deonice se može

odrediti i mogu se formulisati odgovarajuće intervencije.

� Nedostaci:� Otežano lociranje deonica za vreme snimanja

stanja.� Buduće promene deonica usled rehabilitacije

pojedinih poteza.

Definisanje deonica

RavnostIRI (m/km)

Homogenedeonice

Homogenedeonice

Kolotrazi

Deonice prom. dužine

Fiksne deonice

Page 9: Građevinski fakultet Univerziteta u 15.10.2019. Beogradu

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk.2019/20. god. Master, I semestar

15.10.2019.

UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž. 9

Podaci o deonicama� Inventarski podaci

- geometrijske karakteristike- funkcionalna klasifikacija

� Podaci o kolovoznoj konstrukciji i posteljici- vrsta i debljina zastora- starost (S-II)- nosivost (S-I)- stanje

� Podaci o saobraćajnom toku� Podaci o klimi

Geometrijski podaci

� Dužina deonice

� Širina kolovoza

� Broj voznih traka

� Širina i tip bankine

� Podužni i poprečni nagib

� Zakrivljenost

Struktura kolovozne konstrukcije

� Tip kolovozne konstrukcije – vrsta zastora

� Nosivost kolovozne konstrukcije (S-I)

- direktno

- strukturni broj SN + CBR posteljice

- sračunata na osnovu:

- FWD

- ugiba Benkelmenove grede

- vrste i debljine slojeva

Podaci o stanju kolovozne konstrukcije� Ravnost – IRI (m/km) – (S-I)� Stanje oštećenosti površine kolovoza

- pukotine (strukturne i usled uticajaokoline, siroke > 3 mm) – (S-II)

- odnošenje materijala iz zastora (raveling)- udarne rupe- ostećenja ivica kolovoza- kolotrazi

� Nosivost kolovozne konstrukcije (S-I)� Dubina teksture i hrapavost površine zastora

Saobraćaj� Koristi se za:

- predvidjanje stanja - opterećenje- broj standardnih osovina od 80 kN- % rasta saobraćaja

- definisanje prioriteta na mreži – troškovi korisnika- PGDS- % putničkih i teretnih vozila- % rasta saobraćaja

Podaci o saobraćajnom toku

� Karakteristike saobraćajnog toka (namenasaobraćajnice)

� Podaci o kapacitetu

� Vozni park – 16 default tipova vozila

� AADT – Average Annual Daily Traffic (PGDS)

� %AADT i stopa rasta za pojedine kategorije vozila

Page 10: Građevinski fakultet Univerziteta u 15.10.2019. Beogradu

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk.2019/20. god. Master, I semestar

15.10.2019.

UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž. 10

Podaci o vozilima

� Osnovne karakteristike- ekvivalent putnickih vozila- broj osovina- broj i tip pneumatika

� Upotreba vozila u toku godine- godišnja kilometraža (S-II/S-III)- broj radnih sati- broj putnika

� Masa vozila i opterećenje – SO od 80 kN (S-II)� Vek trajanja (S-II)

Podaci o vozilima (nastavak)

� Podaci o troškovima

- nabavke novog vozila (S-I)

- zamene pneumatika

- goriva

- maziva

- rada na održavanju

- vremena (putnici, posada) (S-II/S-III)

Parametri uticaja okoline

� Modeli promene stanja u funkciji saobraćajnogopterećenja i uticaja okoline.

� Sistem odvodnjavanja i karakteristike bankine moguimati direktan uticaj na propadanje kolovoznekonstrukcije i izbor odgovarajućih aktivnostiodržavanja.

Uticaj okoline

� Klimatske zone u funkciji nivoa vlažnosti (suva,vlažna…) i temperature (tropska, suptropska, umerena…)

� Srednja temperatura (oC)

� Srednje padavine (mm/mesec)

� Indeks mraza (oC x dana)

� Indeks vlažnosti (Thornthwhite)

Intervencije

� Aktivnosti održavanja

� Unapredjenje elemenata saobraćajnice

� Definišu se u funkciji:

- tipa i stanja kolovozne konstrukcije

- obima saobraćaja

� Samo jedan standard u jednoj godini

Aktivnosti održavanja

� Redovno održavanje (zalivanje pukotina, popravkaudarnih rupa i ivica kolovoza)

� Preventivno održavanje (prskanje emulzijom)

� Presvlačenje (površinska obrada ili tanko ojačanje)

� Rehabilitacija (ojačanje sa/bez struganja)

� Rekonstrukcija (delimična ili potpuna)

Page 11: Građevinski fakultet Univerziteta u 15.10.2019. Beogradu

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk.2019/20. god. Master, I semestar

15.10.2019.

UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž. 11

Aktivnosti održavanja

� Potrebni podaci- tip aktivnosti- kriterijum (vremenski ili u funkciji stanja)- podaci o projektovanom ojačanju (debljina i koeficijent sloja, zbijenost ….)- troškovi intervencije- ograničenja (maksimalni godišnji

obim radova, starost, max. ravnost, min. & max. interval izmedju intervencija)

- efekti na stanje kolovozne konstrukcije

Unapredjenje elemenata

� Delimično proširenje

� Dodavanje nove saobraćajne trake

� Korekcija situacionog plana

� Unapredjenje kolovozne konstrukcije

� Kriterijumi

- Brzina, broj nezgoda, PGDS

Modeli predvidjanja stanja

� Značajna uloga u sistemima za upravljanje kolovoza:

- odredjuju vreme i tip intervencije

- utiču na mesto deonice na listi prioriteta

Modeli predvidjanja stanja

� deterministički (niži nivoi PMS-a)� Buduće stanje kolovoza se sračunava primenom

matematičkih izraza kao funkcija postojećeg stanja(nivoa ostećenja) i drugih parametara (saobraćaj,starost, … )

� probabilistički (viši nivoi PMS-a)� Buduće stanje kolovoza se sračunava kao verovatnoća

da će kolovoz biti u nekom od definisanih stanja.

Deterministički modeli predvidjanja stanja

� Čisto mehanicistički - Stanje napona i deformacija u kolovoznoj konstrukciji

� Mehanicističko – empirijski (strukturni) (ostećenja, indeksstanja kolovoza)

� Regresioni - Funkcionalno stanje kolovozne konstrukcije� Stanje ostećenosti kolovozne konstrukcije

Deterministički model propadanja

Starost (godina)

Inde

ksst

anja

Page 12: Građevinski fakultet Univerziteta u 15.10.2019. Beogradu

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk.2019/20. god. Master, I semestar

15.10.2019.

UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž. 12

Probabilistički modeli predvidjanja stanja

� Markovljevi lanci� verovatnoća da ce grupa (familija) kolovoza slične starosti,

strukture i sa sličnim saobraćajnim opterećenjem preći izjednog stanja u drugo stanje

� Homogeni Markovljevi lanci� Nehomogeni Markovljevi lanci

Homogeni Markovljevi lanci

(Definicija mogućih stanja)

Ravnost

(IRI, m/km)

Ostećenja površine (% sa pukotinama)

0 – 3 3 – 7 >7

< 2 1 4 7

2 - 4 2 5 8

> 4 3 6 9

Homogeni Markovljevi lanci (Prelaznamatrica)

Počet-no

stanje

Buduće stanje

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 0.9 0.04 0.02 0.03 0.01 0 0 0 0

2 0.01 0.9 0.03 0 0.05 0.01 0 0 0

3 0 0.01 0.92 0 0.01 0.03 0 0.01 0.02

4 0 0 0 0.92 0.05 0.02 0 0.01 0

5 0 0 0 0.01 0.94 0.03 0.01 0.01 0

6 0 0 0 0 0.01 0.94 0 0.01 0.04

7 0 0 0 0 0.02 0 0.95 0.02 0.01

8 0 0 0 0 0 0 0.01 0.96 0.03

9 0 0 0 0 0 0.01 0 0.01 0.98

Primena različitih modela promene stanja narazličitim nivoima upravljanja

Nivo

Upravljanja

kolovozima

Tip modela promene stanja

Deterministički Probabilistički

Čisto mehanicis-tički

Mehanicis-tičko –empirijski (strukturni)

Funkcionalni (regresioni)

Oštećenja

Krive preostalog veka trajanja

HomogeniMarkovljevi lanci

Nehomogeni Markovljevi lanci�Ugib

�Napon�Dilatacija

�Oštećenja�Stanje kolovoza

�PSI�Bezbednost

�Saobraćajno opterećenje

Nacionalna mreža

Mreža na nivou pokrajine/

distrikta

Nivo projekta

Modeli razvoja oštećenja – HDM 4

� Deterministički� Dve faze – inicijalizacija i razvoj oštećenja

- pukotine- udarne rupe- odnošenje površine - ostećenja ivica

� Jedna faza – kontinualni razvoj - ravnost- kolotrazi

Tipičan dvo-fazni model razvoja ostećenja u HDM-u

Starost (godina)

Proc

enat

povr

šine

zahv

aćen

puko

tinam

a

Inicijalizacija Razvoj

Page 13: Građevinski fakultet Univerziteta u 15.10.2019. Beogradu

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk.2019/20. god. Master, I semestar

15.10.2019.

UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž. 13

Opšti oblik modela propadanja - HDM

� Iost = Ki * f(H,MOD,DEF,SO,GOD…)� Dost = Kd * f(H,MOD,DEF,SO,GOD…)

� Ki, Kd – kalibracioni koeficijenti – omogućavajuprilagodjavanje modela lokalnim uslovima

� Najveći značaj:- ravnost- inicijalizacija i razvoj pukotina

Ekonomska analiza –Klasifikacija troškova i koristi

� Monetarni- Troškovi održavanja- Troškovi korisnika

-VOC (Vehicle Operating Cost)- Troškovi vremena putovanja

- Troškovi nezgoda� Kvantifikovani, nemonetarni

- Povećana bezbednost- Smanjeno zagadjenje okoline- Buka

� Nekvantifikovani- Opšti uticaj na razvoj društva…

Definisanje koristi usled održavanjakonstrukcije

IRI

Starost (godina)

2 godine

Odložena intervencija

Intervencija

Koristi usled ranijeprimene intervencije

Životni vek kolovoznih konstrukcija

Starost ili saobraćajno opterecenje

Loša

Dobra

Ravn

ost

Rehabilitacija

Prag intervencije

Model propadanja

Razlika troškova korisnika u funkciji stanja puta

Ravnost, IRI (m/km)Dobra Loša

Troš

kovi

koris

nika

($/v

ozilo

-km

)

Autobus

TTV-Kamion

Pickup

Putnicko vozilo

Ekonomska analiza – HDM 4

� Definisanje problema i mogućih alternativa održavanja� Proračun troškova veka trajanja (LCC) i odgovarajućih koristi� Modeliranje uticaja alternativa na propadanje kolovoza i tokove

saobraćaja� Uporedjenje pojedinih alternativa na osnovu:

� diskontovanih troškova i koristi u baznoj godini (NPV – Net Present Value – Neto sadašnja vrednost)

� uporedjenja troškova za svaki par alternativa� proračuna ekonomskih indikatora, kao sto su:

� neto sadašnja vrednost, interna stopa rentabiliteta, � odnos koristi i troškova, ili koristi u prvoj godini

Page 14: Građevinski fakultet Univerziteta u 15.10.2019. Beogradu

Građevinski fakultet Univerziteta u Beogradu šk.2019/20. god. Master, I semestar

15.10.2019.

UPRAVLJANJE ODRŽAVANJEM SAOBRAĆAJNICA v.prof.dr Goran Mladenović, dipl.inž. 14

Postupak analize

Ulaz Model Izlaz

Tip vozila, obim i rastsaobraćaja, teren, padavine, geometrija, kolovoz, cene

Početak analize

Tip, nosivost, starost i stanje kolovozne konstrukcije, saobraćajno opterećenje

Propadanje kolovoza

Oštećenja: pukotine, odnošenje materijala, udarne rupe, oštećenja ivice, kolotrazi, ravnost

Geometrija puta, ravnost, brzina, tip vozila, saobraćajni tok, cene

Troškovikorisnika

Gorivo, mazivo, gume, održavanje vozila, brzina, vreme putovanja, troškovikorisnika

Postupak analize (nastavak)

Ulaz Model Izlaz

Standardi i strategije(alternative) održavanja Održavanje

Smanjenje ili eliminacija oštećenja, ravnost

Geometrija puta i tekstura kolovoza, karakteristike vozila

Drustveni i uticaji na okolinu

Nivoi emisije i utrošak energije, broj nezgoda

Spoljni troškovi i koristi (nesreće, uticaj okoline…)

Ekonomska analiza

Ukupni troškovi i koristi(uključujući spoljne)

Kraj ciklusa

Ciljne funkcije

� Ciljne funkcije na strateškom ili na nivou programa:

� max. koristi (NPV)

� max. poboljšanje stanja mreže (∆IRI*dužina)

� min. troškova održavanja da bi se postiglo odredjeno stanjemreže

Definisanje prioriteta

� Inkrementalna analiza troškova i koristi

Troškovi (u odnosu na baznu alternativu)

Koris

ti

Alternative

Prioriteti

PitanjaPitanjaPitanjaPitanja??