تخمین هزینه حاشیه ای نگهداری و تعمیر بزرگراه تحت فعالیت های نگهداری چندگانه Estimation of Highway Maintenance Marginal Cost under Multiple Maintenance Activities
- نوع فایل : کتاب
- زبان : فارسی
- ناشر : ASCE
- چاپ و سال / کشور: 2010
توضیحات
چاپ شده در مجله مهندسی حمل و نقل – JOURNAL OF TRANSPORTATION ENGINEERING
رشته های مرتبط مهندسی عمران، برنامه ریزی حمل و نقل، مهندسی راه و ترابری
مقدمه یک آژانس بزرگ راه از انواع مختلف فعالیت های تعمیر و نگه داری، احیا و باز سازی اسفالت بزرگ راه (MR&R) استفاده می کند. اغلب اوقات، آژانس های بزرگ راه از راهبرد های MR&R استفاده می کنند که این راهبرد ها حساس به شرایط می باشند. به عبارت دیگر، یک فعالیت MR&R وقتی که هر بار استفاده می شود یک شاخص خاص بر اساس نوع شرایط حاکم بر جاده و اسفالت ارایه می شود. هر نوع فعالیت نحت تاثیر انواع مختلفی از شرایط اسفالت نظیر زبری و ترک برداری قرار دارد. در نتیجه این راهبرد حساس به شرایط، یک افزار در بار ترافیک موجب افزایش هزینه های کل MR&R تحمیل شده توسط اژانس بزرگ راه می شود. یک افزایش در بار ترافیک موجب تشدید تخریب جاده می شود و این می تواند یک سری فعالیت های MR&R را در اینده برای افزایش ارزش حال آن ها در دستور کار قرار دهد. افزایش هزینه کل MR&R ناشی از واحد افزایشی بار ترافیکی، یک هزینه حاشیه ای MR&R می باشد. این تنها یکی از مولفه های هزینه اجتماعی حاشیه ای از جمله هزینه حاشیه ای خصوصی و هزینه حاشیه ای کاربران بزرگراه می باشد. این مقاله تنها بر مولفه هزینه حاشیه ای MR&R تاکید دارد. از دیدگاه کارایی اقتصادی و عدالت، مطلوب است که هر وسیله نقلیه هزینه اجتماعی حاشیه ای خود را بپردازد. توجه زیادی به پیاده سازی قیمت گذاری حاشیه ای صورت گرفته است که یک راهبرد قیمت گذاری می باشد که قیمت معادل با هزینه اجتماعی حاشیه ای می باشد و یکی از مولفه های آن هزینه حاشیه ای MR&R است. نبود براورد های دقیق در خصوص هزینه حاشیه ای MR&R به یک مانعی برای این پیاده سازی تبدیل شده است. بیشتر این مشکل ناشی از یک فرض غیر واقع گرایانه می باشد نظیر فرض این که تنها فعالیت MR&R مورد استفاده توسط اژانس بزرگراه، دارای شدت زیادی است. برازیلوس(۲۰۰۴) به بررسی رویکرد های مختلف مورد استفاده در منابع برای براورد هزینه حاشیه ای MR&R پرداخته است. درمیان این رویکرد ها، رویکرد غیر مستقیم دایمی، بسیار دقیق است زیرا به طور صریح نشان دهنده مراحلی است که بین افزایش در بار ترافیک و افزایش در هزینه MR&R قرار دارد. برازیلوس(۲۰۰۴) اشاره به رویکرد غیر مستقیم دارد. این خود از یک افق تحلیل نامتناهی استفاده کرده و فرض می کند که جاده به محض تخریب باز سازی می شود( نیوبی ۱۹۸۸، اسمال و همکاران ۱۹۸۹). این مربوط به تغییرات در بار گذاری ترافیک مرتبط با تغییرات در فراوانی رو سازی می باشد. به این ترتیب ، این مرتبط به تغییرات در شدت و فراوانی رو سازی با هزینه حاشیه ای MR&R می باشد. بر اساس گفته اسمال (۱۹۸۹)، ویتالیانو و هلد(۱۹۹۰) و لیندبرگ(۲۰۰۲)، یک ESAL دیگر به عنوان یک رویدادی تعریف می شود که سالانه تکرار می شود و هزینه حاشیه ای MR&R به صورت تغییر در هزینه سالانه رو سازی های اینده تعریف می شود که ناشی از افزایش بار کرافیکی تا ۱ EASAL م یباشد. این خود اشاره با ESAL با تکرار اضافی دارد. رویکرد غیر مستقیم پوشش دایمی در بر گیرنده مطالعاتی توسط نیوبای ۱۹۸۸، اسمال و همکاران ۱۹۸۹، ویتلیانو وهلد ۱۹۹۰، دفتر تحقیقات حمل و نقل ۱۹۹۶، لیندبرگ ۲۰۰۲ و هاردسون ۲۰۰۷ الف، می باشد. فرمولاسیون اولیه و اساسی در فرایند های پیشرفته به صورت زیر است. یک مقطع اسفالتی انعطاف پذیر از بزرگ راه را در نظر بگیرید. فرض کنید که ثابت L به صورت L>0، بار ترافیک سالانه برای این مقطع باشد. و نیز اژانس بزرگ راه را در نظر بگیرید که از یک راهبرد ساده MR&R با یک نوع فعالیت MR&R استفاده می کند که دارای شدت ثابتی است که با شاخص عملکرد اسفالت اندازه گیری می شود.
رشته های مرتبط مهندسی عمران، برنامه ریزی حمل و نقل، مهندسی راه و ترابری
مقدمه یک آژانس بزرگ راه از انواع مختلف فعالیت های تعمیر و نگه داری، احیا و باز سازی اسفالت بزرگ راه (MR&R) استفاده می کند. اغلب اوقات، آژانس های بزرگ راه از راهبرد های MR&R استفاده می کنند که این راهبرد ها حساس به شرایط می باشند. به عبارت دیگر، یک فعالیت MR&R وقتی که هر بار استفاده می شود یک شاخص خاص بر اساس نوع شرایط حاکم بر جاده و اسفالت ارایه می شود. هر نوع فعالیت نحت تاثیر انواع مختلفی از شرایط اسفالت نظیر زبری و ترک برداری قرار دارد. در نتیجه این راهبرد حساس به شرایط، یک افزار در بار ترافیک موجب افزایش هزینه های کل MR&R تحمیل شده توسط اژانس بزرگ راه می شود. یک افزایش در بار ترافیک موجب تشدید تخریب جاده می شود و این می تواند یک سری فعالیت های MR&R را در اینده برای افزایش ارزش حال آن ها در دستور کار قرار دهد. افزایش هزینه کل MR&R ناشی از واحد افزایشی بار ترافیکی، یک هزینه حاشیه ای MR&R می باشد. این تنها یکی از مولفه های هزینه اجتماعی حاشیه ای از جمله هزینه حاشیه ای خصوصی و هزینه حاشیه ای کاربران بزرگراه می باشد. این مقاله تنها بر مولفه هزینه حاشیه ای MR&R تاکید دارد. از دیدگاه کارایی اقتصادی و عدالت، مطلوب است که هر وسیله نقلیه هزینه اجتماعی حاشیه ای خود را بپردازد. توجه زیادی به پیاده سازی قیمت گذاری حاشیه ای صورت گرفته است که یک راهبرد قیمت گذاری می باشد که قیمت معادل با هزینه اجتماعی حاشیه ای می باشد و یکی از مولفه های آن هزینه حاشیه ای MR&R است. نبود براورد های دقیق در خصوص هزینه حاشیه ای MR&R به یک مانعی برای این پیاده سازی تبدیل شده است. بیشتر این مشکل ناشی از یک فرض غیر واقع گرایانه می باشد نظیر فرض این که تنها فعالیت MR&R مورد استفاده توسط اژانس بزرگراه، دارای شدت زیادی است. برازیلوس(۲۰۰۴) به بررسی رویکرد های مختلف مورد استفاده در منابع برای براورد هزینه حاشیه ای MR&R پرداخته است. درمیان این رویکرد ها، رویکرد غیر مستقیم دایمی، بسیار دقیق است زیرا به طور صریح نشان دهنده مراحلی است که بین افزایش در بار ترافیک و افزایش در هزینه MR&R قرار دارد. برازیلوس(۲۰۰۴) اشاره به رویکرد غیر مستقیم دارد. این خود از یک افق تحلیل نامتناهی استفاده کرده و فرض می کند که جاده به محض تخریب باز سازی می شود( نیوبی ۱۹۸۸، اسمال و همکاران ۱۹۸۹). این مربوط به تغییرات در بار گذاری ترافیک مرتبط با تغییرات در فراوانی رو سازی می باشد. به این ترتیب ، این مرتبط به تغییرات در شدت و فراوانی رو سازی با هزینه حاشیه ای MR&R می باشد. بر اساس گفته اسمال (۱۹۸۹)، ویتالیانو و هلد(۱۹۹۰) و لیندبرگ(۲۰۰۲)، یک ESAL دیگر به عنوان یک رویدادی تعریف می شود که سالانه تکرار می شود و هزینه حاشیه ای MR&R به صورت تغییر در هزینه سالانه رو سازی های اینده تعریف می شود که ناشی از افزایش بار کرافیکی تا ۱ EASAL م یباشد. این خود اشاره با ESAL با تکرار اضافی دارد. رویکرد غیر مستقیم پوشش دایمی در بر گیرنده مطالعاتی توسط نیوبای ۱۹۸۸، اسمال و همکاران ۱۹۸۹، ویتلیانو وهلد ۱۹۹۰، دفتر تحقیقات حمل و نقل ۱۹۹۶، لیندبرگ ۲۰۰۲ و هاردسون ۲۰۰۷ الف، می باشد. فرمولاسیون اولیه و اساسی در فرایند های پیشرفته به صورت زیر است. یک مقطع اسفالتی انعطاف پذیر از بزرگ راه را در نظر بگیرید. فرض کنید که ثابت L به صورت L>0، بار ترافیک سالانه برای این مقطع باشد. و نیز اژانس بزرگ راه را در نظر بگیرید که از یک راهبرد ساده MR&R با یک نوع فعالیت MR&R استفاده می کند که دارای شدت ثابتی است که با شاخص عملکرد اسفالت اندازه گیری می شود.
Description
Introduction A typical highway agency uses multiple types of highway pavement maintenance, rehabilitation, and reconstruction MR&R activities. Often, highway agencies have MR&R strategies that are condition responsive; in other words, a given MR&R activity is performed each time a given measure of pavement condition reaches a predetermined trigger level. Each type of activity can be triggered by a different type of pavement condition, such as rutting, alligator cracking, or roughness. As a result of such a condition-responsive strategy, an increase in traffic loading leads to an indirect increase in the MR&R total cost incurred by the highway agency. An increase in traffic loading accelerates pavement deterioration, which brings forward all future MR&R activities which, in turn, increases their present value. The increase in the MR&R total cost resulting from an additional unit of traffic loading e.g., an additional equivalent single axle load ESAL is the MR&R marginal cost. This is only one component of the marginal social cost. Other components of the marginal social cost include the private marginal cost the increase in own vehicle operating cost and the highway user marginal cost the increase in the cost of subsequent vehicles as a result of worse pavement condition. This paper only focuses on the MR&R marginal cost component. From an equity and economic efficiency point of view, it is desirable that each vehicle pays its marginal social cost. There is growing interest for implementing marginal cost pricing, which is a pricing strategy that sets price equal to the marginal social cost, one component of which is MR&R marginal cost. The lack of accurate estimates of MR&R marginal cost remains an important obstacle to such implementation. Much of this inaccuracy stems from unrealistic simplifying assumptions, such as the assumption that the only MR&R activity used by a highway agency is an overlay of constant intensity. Bruzelius ۲۰۰۴ surveyed the different approaches used in the literature to estimate MR&R marginal cost. Among these approaches, the perpetual overlay indirect approach is the most detailed because it explicitly models the steps that take place between the increase in traffic loading and the increase in MR&R cost. Bruzelius ۲۰۰۴ referred to it as the “indirect approach.” This approach assumes that pavement overlay resurfacing costs dominate MR&R costs, and it ignores all other MR&R costs. It uses an infinite analysis horizon and assumes that a pavement is overlaid as soon as it deteriorates to a predetermined trigger level Newbery 1988; Small et al. 1989. It first relates changes in traffic loading additional ESAL to changes in overlay frequency an additional ESAL brings forward the future overlays and possibly changes in the overlay intensity thicker overlays in anticipation of higher traffic loadings in the future. Then, it relates these changes in overlay frequency and intensity to MR&R marginal cost. Following Small et al. ۱۹۸۹, Vitaliano and Held ۱۹۹۰, and Lindberg ۲۰۰۲, an additional ESAL is defined as an event that recurs annually, and the MR&R marginal cost is defined as the change in the annualized cost of future overlays, as a result of increasing the traffic loading by 1 ESAL this year and every year in the future. After the increase, all years have the same annual traffic loading, which exceeds the current annual traffic loading by 1. This is referred to as the recurring additional ESAL. The perpetual overlay indirect approach includes studies by Newbery ۱۹۸۸, Small et al. ۱۹۸۹, Vitaliano and Held ۱۹۹۰, Transportation Research Board ۱۹۹۶, Lindberg ۲۰۰۲, and Haraldsson ۲۰۰۷a. The basic formulation in the state-of-the-art proceeds as follows. Consider one lane of a flexible pavement section of a highway. Let constant L, such that L۰, be the annual traffic loading for this section ESAL/year. Also, consider a highway agency that uses a simple MR&R strategy with only one type of MR&R activity, namely, an overlay of constant intensity that is triggered by a specific pavement performance measure, M.