چکیده:

حمل و نقل پایدار شهری در واقع حرکت روان وسایل نقلیه ، مردم و کالاهاست که مستلزم آسایش شهروندان و پایداری محیط شهر با مطلوبترین هزینه و تلاش است. انتخاب درست روشهای نگهداری از جمله مهمترین اصول در یک سیستم مدیریتی می باشد. سیستم مدیریت و نگهداری روسازی راه (PMS) از بخشهای مختلفی تشکیل شده است که این بخشها در فرآیند بصورت منسجم با هم ارتباط داشته و هر کدام دارای نقش اساسی در انجام فعالیت این سیستم هستند. در چند دهه اخیر در دنیا ، تمرکز اصلی بر روی استفاده از روشهای نگهداری پیشگیرانه رویه های آسفالتی بعنوان یک استراتژی مناسب برای حفظ سرمایه های ملی در راستای اصلاح بهینه الگوی مصرف قرار گرفته و در این راستا تهیه نرم افزار مدیریت ، نگهداری وارزیابی معابر شهرها تحت GIS و تهیه شناسنامه ارزیابی فنی روسازی بزرگراهها و شریانهای شهرها به عنوان اصول اولیه سیستم مدیریت روسازی معابر کلان شهرهای دنیا ایجاد شده است. مسلما” با در اختیار داشتن یک سیستم PMS مناسب امکان مدیریت بهینه روسازی معابر بر مبنای منابع مالی و گزینه های مختلف ترمیم و نگهداری و اعمال آنها در زمان مناسب و رسیدن به حمل و نقل پایدار در شهرها مقدور می گردد.

واژه های کلیدی: حمل و نقل پایدار ، مدیریت روسازی راه ، نگهداری ، شناسنامه فنی روسازی

-۱ مقدمه

روسازیها سرمایه ملـی کشـورها محسـوب مـیشـوند کـه سـالیانه بخـش عمـدهای از بودجـه عمرانـی سازمانهای ذیربط از جمله شهرداریها صرف ترمیم، بهسازی، حفظ و نگهداری آنها مـیشـود. تـأمین اعتبـار کافی برای این منظور چالشی است که مدیران عالی (تصمیم گیران) همواره با آن مواجه و دست به گریبـان بوده اند. این مشکل ملی با توجه به وسعت شبکه معابر شهری و هزینههای سنگین تعمیرات و نیز هزینههای وارده بر استفاده کنندگان (Added User Cost) توجـه بـه سیسـتم مـدیریت روسـازی۱ را اجتنـاب ناپـذیر میکند.[۱]

سیستم مدیریت روسازی یک سیستم اطلاعاتی – تحلیلی – تکاملی است، کـه اطلاعـات آن بایـد بطـور مستمر با یک برنامهای که بر اساس علوم و فنون نوین مهندسی ، فن آوریهـا و تحـولات اقتصـادی تنظـیم گردیده است بررسی و بهنگام شود تا امکان سنجی اقتصادی و استراتژی مهندسی انتخاب شده برای تـرمیم، بهسازی، حفظ ونگهداری روسازی بهینه باشد.

هدف تهیه سیستمی است که به مدیران عالی امکان ایجاد شناسنامه معابر جهت پیش بینـی زمـان لازم برای ترمیم و نوسازی معابر را داده و نیز به سایر دستگاههای اجرایـی (ادارات آب، بـرق، گـاز و مخـابرات،…) وضعیت روسازی را ارائه نماید تا علاوه بر آنکه بودجه مناسب پیش بینی میگردد از دوباره کاریهـا و اتـلاف سرمایههای ملی جلوگیری شود. علاوه براین سیستم قادر است بـرآورد نسـبتا دقیقـی از هزینـه لازم جهـت ترمیم خرابیها و روکش معابر ارائه نموده و در ضمن به مدیران راهکارهای بهینـه در خصـوص مرمـت و یـا روکش ارائه دهد. برای نگهداری بهینه و اقتصادی از روسازی اجزاء مختلف در یک کلان شـهر نیـاز بـه یـک سیستم مدون برای ارزیابی وضعیت و مدیریت اطلاعات حاصل از ارزیـابی مـی باشـد. ایـن اطلاعـات شـامل وضعیت حال حاضر و گذشته روسازی بوده و لذا میتواند مبنایی بـرای تخمـین وضـعیت روسـازی در آینـده بشمار آید. بهمین دلیل بانک اطلاعاتی، هسته اصلی سیستم مدیریت نگهداری روسازی راه را تشکیل میدهد. داشتن برنامه مدون برای جمع آوری اطلاعات موردنیاز و بروز رسانی آن اولین اقدام لازم بـرای ارائـه برنامـه های کوتاه و بلند مدت مناسب برای نگهداری شبکه روسازی آسفالتی یک کلان شهر بحساب می آید.

مدیریت و نگهداری روسازی معابر به معنای بکارگیری مجموعه استراتژیهایی است که اتخاذ آنهـا باعـث مصرف بهینه منابع مالی موجود برای نگهداری یک شبکه روسازی در سطحی قابل قبول میباشد. به عبـارت بهتر، نگهداری از شبکه معابر بدون اعمال مدیریت در سطوح شبکه و پروژه به معنای مصرف غیر بهینه منابع مالی است که از یکسو باعث افزایش هزینه های تمام شده استفاده از مسیر برای مصرف کنندگان و از سـوی دیگر افزایش هزینه های مورد نیاز مدیریت شهری برای نگهداری از شبکه میگردد.[۱]

منظور از اعمال مدیریت در سطح شبکه، اولویت بندی انجام عملیات بهسازی در شبکه میباشد. به عنوان مثال اعمال مدیریت در سطح شبکه منجر به شناخت اولویتهای انجـام عملیـات مرمـت اساسـی و همچنـین

۱ Pavement Management System

اولویت بندی عملیات مرمت سطحی درقالب بودجه موجود در بازه زمانی تعریف شده میباشد. اعمال مدیریت در سطح پروژه به معنای بررسی و شناخت بهترین و اقتصادی ترین گزینه مرمت و نگهداری با در نظر گرفتن شرایط عملی و اجرایی میباشد.[۲]

-۲ اهداف سیستم:

هدف اصلی بکارگیری روشهایی در مدیریت کلان شبکه و مدیریت هریک از پروژه های تعریف شده در شبکه است به نحوی که با صرف بودجه ای مشخص در یک دوره زمانی خاص، بیشترین افزایش کیفیـت در سـطح شبکه ایجاد گردد. برای سنجش میزان بهبود ایجاد شده در شبکه معمولا از شاخصـهای کمـی ماننـد PCI2، IRI3، RN4 یا شاخصهای مرکب از شاخصهای فوق استفاده میشود. همچنین هـدف دیگـر از اجـرای سـامانه مدیریت و نگهداری در شبکه معابر را میتوان توسعه روشهای نگهداری پیشگیرانه دانست. درحال حاضر عموم عملیات نگهداری در شرایطی اتفاق می افتد که روسازی بخش عمده ای از کیفیت خود را از دست داده است و لذا مدیریت شهری برای ارتقاء کیفیت معبر ناچار به اعمال گزینه های مرمت اساسی است که نوعـا هزینـه های سنگینی در بر دارند. درحالیکه با اعمال مدیریت پیشگیرانه و انجام عملیات مرمت سطحی در زمانهـای خاص میتوان با صرف هزینه های کم باعث افزایش عمر مفید روسازی و به تعویق انداختن خرابیهای اساسی در آن شد.[۳] لذا اعمال سیاستهای مدیریت و نگهداری باعث کاهش سیاستهای نگهداری انفعالی و افـزایش سیاستهای نگهداری پیشگیرانه خواهد شد.

-۳ برنامه عملیاتی سیستم

عملیاتی نمودن سیستم منوط به انجام مراحل زیر می باشد:

-۱-۳ شناخت وضعیت موجود:

شامل موارد زیر:
الف- شناسایی شبکه راه کل شهر و مشخصات هندسی و ترافیکی آن و همچنین تعیین میزان اهمیت نسبی هریک از معابر و قطعات شبکه.

۲ Pavement Condition Index 3 International Roughness Index 4 Ride Number

ب- برداشت اطلاعات وضع موجود به منظور محاسبه شاخصهای کمی مانند PCI، IRI، RN و درصورت لزوم انجام گمانه زنی برای شناخت لایه های زیرین. در این مرحله درصورت لزوم میتوان از روشهای غیـر مخـرب برداشت اطلاعات باکمک تجهیزات HWD5 و GPR6 استفاده نمود.[۴]

تبصره: برداشت برخی از انواع اطلاعات که درطول زمان تغییری در آنهـا ایجـاد نمیشـود (ماننـد مشخصـات فیزیکی و هندسی) تنها یکبار انجام میپذیرد. درحالیکه برداشت اطلاعاتی که درحال تغییر میباشـند (ماننـد خرابیهای سطحی) باید در بازه های زمانی مشخص تکرار شود.

ج- پس از برداشت اطلاعات، اصلاحات لازم در تقسیم بندی شبکه و تعریف شاخه ها انجام میپـذیرد و کـار ورود اطلاعات به بانک اطلاعاتی انجام میشود.

-۲-۳ تعریف الگوهای تصمیم گیری و اولویت بندی:

در این بخش معیارهای اولویت بندی با استفاده از دیدگاه مدیران شهری و کارشناسان خبره تعریف شده و پس از آن الگوهای تصمیم گیری در این خصوص تعریف خواهند شد. معیار اصلی در این زمینه استفاده از تئوری PCI بحرانی میباشد.[۵,۶]

-۳-۳ تعریف الگوهای پیش بینی وضعیت روسازی

در مدیریت و نگهداری معابر، توان پیش بینی وضعیت آینده شبکه ، امتیاز مهمی تلقی میشود و میتواند اعمال مدیریت در شبکه و شناخت اولویتهای آینده را ساده تر سازد. الگوهای پیش بینی بـا عنایـت بـه ایـن اصل ساخته میشوند که روند کلی تخریب روسازی در طول زمـان تکـرار پـذیر اسـت. لـذا پـس از برداشـت اطلاعات در دوره های زمانی متوالی و به میزان کافی، میتوان نسبت به ساخت و توسعه مدلهای پیش بینـی اقدام نمود. این مدلها در سطح پیش بینی های شبکه نیاز به دقت کمتری در مقایسه با سطح پروژه دارنـد و لذا این مدلها در دوسطح شبکه و پروژه تعریف شده و به مرور زمان و افزایش دقت بانک اطلاعـاتی تصـحیح میشوند.

-۴ بانک اطلاعاتی روسازی

اهمیت بانک اطلاعاتی در سطح پروژه یک شهر، تعیین زمان و نوع مناسب عملیـات نگهـداری اسـت. در تعیین ساختار این بانک اطلاعاتی باید قابلیـت برداشـت اطلاعـات و همچنـین اولویـت اطلاعـات مـورد نیـاز

۵ Heavy Weight Deflectometer 6 Ground Penetrating Radar

راتعیین نمود که در این موارد شناخت قابلیتها و امکانات متولیان امر نگهداری اهمیت خاص دارد. در تعیـین اولویت اطلاعات نیز می توان از استاندارد ASTM E177-96 و یااستانداردهای مشابه دیگر استفاده نمود.[۷]

اطلاعات مورد نیاز در پنج گروه زیر قابل تقسیم بندی هستند:

-۱ اطلاعات عمومی شامل موقعیت روسازی و عملکرد آن -۲ اطلاعات سازه ای (نوع و ضخامت لایه های مختلف و عمر باقیمانده آنها)

-۳ مشخصــات ســابگرید و عملکــرد زهکشــی (جــنس ســابگردید و مشخصــات زهکشــهای ســطحی و زیرسطحی)

-۴ اطلاعات خرابیهای سطحی (شامل اطلاعات حال حاضر و گذشته) -۵ اطلاعات ترافیکی (تعداد تردد ، بار محوری و….)

-۵ اصول ارزیابی وضعیت روسازی

ارزیابیهای روسازی باید دارای ویژگیهایی باشد که اطلاعـات بدسـت آمـده را بـرای اسـتفاده در تصـمیم گیریها قابل استفاده نماید. این ویژگیها در میان مدت و بلند مدت باعـث افـزایش اعتبـار بانـک اطلاعـاتی و همچنین ایجاد هماهنگی در اجزاء و ارکان مختلف هیات کارشناسی و تصمیم گیـر در اسـتفاده از اطلاعـات واحد و قابل استناد خواهد شد و در نهایت قابلیت برنامه ریـزی و پـیش بینـی در مـورد نگهـداری، تعمیـر و بهسازی اجزاء مختلف روسازی را ایجاد خواهد نمود.[۸] این ویژگیها عبارتند از:
✓ تاکید بر صحت اطلاعات و حفظ یکنواختی در تواتر و نحوه برداشت اطلاعات

✓ تاکید بر برداشت اطلاعاتی که در تصمیم گیریها مـورد نیـاز هسـتند. (پرهیـز از برداشـت اطلاعـات ناکافی یا اضافی)

✓ رعایت صرفه اقتصادی در برداشت اطلاعات (انتخاب شیوه و تواتر مناسب برای جمع آوری اطلاعـات

بسته به اهمیت اطلاعات مورد نیاز) با توجه به اینکه این سیستمها با هدف ارائه روشی برای ارزیـابی روسـازی و سـپس ارائـه روش و برنامـه

مناسب برای نگهداری آن در وضعیت مناسب پیاده می شوند، به ارزیابی وضعیت روسـازی بـه عنـوان اولـین جزء در زنجیره مدیریت نگهداری توجه خاص گردیده است. لذا درحال ارزیابی پارامترهای زیر حـائز اهمیـت است:
✓ خرابیهای سطحی

✓ اعوجاج سطح

✓ اصطکاک سطحی

✓ ارزیابی سازه ای

براساس تجربیات بدست آمده در معابر بزرگراهی شهرها ، ارزیابی کیفیت زهکشـی و بررسـی پروفیـل هـای طولی و عرضی نیز باید در زمره ارزیابیهای دوره ای قرار گیرند.[۸]