جاده

جاده

توسعه مدل نوین برنامه‌ریزی ساخت پروژه‌های بالاستی راه‌آهن با استفاده از ابزار شبیه‌سازی پیشامد گسسته (مطالعه موردی: راه‌آهن میانه – اردبیل)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی و مدیریت ساخت، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهران، تهران، ایران
2 عضو هیئت علمی و رئیس بخش حمل و نقل ریلی، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، ایران
3 دانشیار، گروه مدیریت ساخت، دانشکده عمران، دانشگاه تهران، تهران، ایران
چکیده
در سال‌های اخیر، بهره‌گیری از فناوری‌های نوین در ساخت خطوط بالاستی راه‌آهن با مزایای متعددی همراه بوده است. این فناوری‌ها طیف گسترده‌ای از حوزه‌ها نظیر به‌کارگیری ماشین‌آلات پیشرفته، مدیریت هوشمند ورود مصالح و بهره‌برداری از فناوری‌های رایانه‌ای برای اجرای پروژه‌های ریلی را دربر می‌گیرند. استفاده از شبیه‌سازی امکان برنامه‌ریزی احداث خطوط ریلی به‌صورت دقیق و منطبق با واقعیت پروژه را فراهم کرده و با تحلیل نقاط گلوگاهی، موجب افزایش بهره‌وری می‌شود. در این پژوهش به نحوه برنامه‌ریزی فرایند ساخت خطوط ریلی بالاستی با تأکید بر مدل‌سازی ساخت با استفاده از شبیه‌سازی پیشامد گسسته پرداخته شده است. برای توسعه مدل شبیه‌سازی از نرم‌افزار Arena simulation بهره گرفته شده که علاوه بر پیاده‌سازی جزئیات اجرای پروژه، امکان تصویرسازی فرایند اجرا را نیز فراهم می‌آورد. بر پایه مدل توسعه‌یافته، برخی از نقاط گلوگاهی و نحوه تعامل عوامل مؤثر در بهره‌وری ساخت پروژه به‌دقت بررسی شده است. به‌منظور ارزیابی عملکرد مدل، مطالعه‌ای موردی در پروژه ساخت راه‌آهن میانه - اردبیل انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که تغییرات جزئی در برخی عوامل تأثیرگذار می‌تواند اثر چشمگیری بر زمان اتمام پروژه داشته باشد. عوامل مختلفی ممکن است بهره‌وری و مدت اجرای پروژه را تحت‌تأثیر قرار دهند. تأخیر در عملیات زیرسازی و نحوه نامطلوب تأمین مصالح از جمله دلایل اصلی کاهش بهره‌وری هستند؛ به‌گونه‌ای که در برخی شرایط، پیشرفت پروژه تا بیش از ۱۶ درصد کاهش‌یافته است.
کلیدواژه‌ها

-Abbasi, S., Taghizade, K., & Noorzai, E. (2020). BIM-Based Combination of Takt Time and Discrete Event Simulation for Implementing Just in Time in Construction Scheduling under Constraints. Journal of Construction Engineering and Management, 146(12), 04020143. doi.org/10.1061/(asce)co.1943-7862.0001940
-Abdelmegid, M. A., González, V. A., Poshdar, M., O’Sullivan, M., Walker, C. G., & Ying, F. (2020). Barriers to adopting simulation modelling in construction industry. Automation in Construction, 111, 103046.
doi.org/10.1016/j.autcon.2019.103046
-AbouRizk, S. (2010). Role of Simulation in Construction Engineering and Management. Journal of Construction Engineering and Management, 136(10), 1140–1153. doi.org/10.1061/(asce)co.1943-7862.0000220
-C. Charoenwong, Connolly, D. P., Aires Colaço, P. Alves Costa, Woodward, P. K., Romero, A., & Galvín, P. (2023). Railway slab vs ballasted track: A comparison of track geometry degradation. Construction and Building Materials, 378,
131121–131121. doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.131121
-Chen, S.-M., Griffis, F. H. (Bud)., Chen, P.-H., & Chang, L.-M. (2012). Simulation and analytical techniques for construction resource planning and scheduling. Automation in Construction, 21, 99–113.
doi.org/10.1016/j.autcon.2011.05.018
-Daddow, M., Zhang, X., Qiu, H., Zhang, Z., & Liu, Y. (2020). A Mathematical Model for Ballast Tamping Decision Making in Railway Tracks. Civil Engineering Journal, 6(10), 2045–2057. doi.org/10.28991/cej-2020-03091601
-Daramola, A. (2022). A comparative analysis of road and rail performance in freight transport: an example from Nigeria. Urban, Planning and Transport Research, 10(1), 58–81. doi.org/10.1080/21650020.2022.2033134
-El-Abbasy, M. S., Elazouni, A., & Zayed, T. (2017). Generic Scheduling Optimization Model for Multiple Construction Projects. Journal of Computing in Civil Engineering, 31(4), 04017003. doi.org/10.1061/(asce)cp.1943-5487.0000659
-Ezell, B., Lynch, C. J., & Hester, P. T. (2021). Methods for Weighting Decisions to Assist Modelers and Decision Analysts: A Review of Ratio Assignment and Approximate Techniques. Applied Sciences, 11(21), 10397.
doi.org/10.3390/app112110397
-Franco-Duran, D. M., & de la Garza, J. M. (2020). Performance of Resource-Constrained Scheduling Heuristics. Journal of Construction Engineering and Management, 146(4). doi.org/10.1061/(asce)co.1943-7862.0001804
-García-Nieves, J. D., Ponz-Tienda, J. L., Ospina-Alvarado, A., & Bonilla-Palacios, M. (2019). Multipurpose linear programming optimization model for repetitive activities scheduling in construction projects. Automation in Construction, 105, 102799. doi.org/10.1016/j.autcon.2019.03.020
-Guler, H. (2013). Decision Support System for Railway Track Maintenance and Renewal Management. Journal of Computing in Civil Engineering, 27(3), 292–306. doi.org/10.1061/(asce)cp.1943-5487.0000221
-Helleno, A. L., Pimentel, C. A., Ferro, R., Santos, P. F., Oliveira, M. C., & Simon, A. T. (2015). Integrating value stream mapping and discrete events simulation as decision making tools in operation management. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 80(5-8), 1059–1066.
doi.org/10.1007/s00170-015-7087-1
-Jarkas, A. M. (2012). Buildability Factors Influencing Concreting Labor Productivity. Journal of Construction Engineering and Management, 138(1), 89–97. doi.org/10.1061/(asce)co.1943-7862.0000404
-Jiang, T., An, X., Minchin, R. E., & Li, S. (2016). Application of Discrete-Event Simulation in the Quantitative Evaluation of Information Systems in Infrastructure Maintenance Management Processes. Journal of Management in Engineering, 32(2). doi.org/10.1061/(asce)me.1943-5479.0000403
-Khanh, H. D., & Kim, S.-Y. (2020). Exploring Productivity of Concrete Truck for Multistory Building Projects Using Discrete Event Simulation. KSCE Journal of Civil Engineering. doi.org/10.1007/s12205-020-1389-z
-Kuzmin, D., Baginova, V., & Ageikin, A. (2022). Discrete event simulation model of the railway station. Transportation Research Procedia, 63, 929–937.doi.org/10.1016/j.trpro.2022.06.091
-Laslo, Z. (2020). Project portfolio management: An integrated method for resource planning and scheduling to minimize planning/scheduling-dependent expenses. International Journal of Project Management, 28(6), 609–618.
doi.org/10.1016/j.ijproman.2009.10.001
-Lee, J., Park, Y.-J., Choi, C.-H., & Han, C.-H. (2017). BIM-assisted labor productivity measurement method for structural formwork. Automation in Construction, 84, 121–132. doi.org/10.1016/j.autcon.2017.08.009
 -Li, C. Z., Xu, X., Shen, G. Q., Fan, C., Li, X., & Hong, J. (2018). A model for simulating schedule risks in prefabrication housing production: A case study of six-day cycle assembly activities in Hong Kong. Journal of Cleaner Production, 185,
366–381.doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.02.308
-Michal, G., Huynh, N., Shukla, N., Munoz, A., & Barthelemy, J. (2017). RailNet: A simulation model for operational planning of rail freight. Transportation Research Procedia, 25, 461–473. doi.org/10.1016/j.trpro.2017.05.426
-RazaviAlavi, S., & AbouRizk, S. (2017). Genetic Algorithm–Simulation Framework for Decision Making in Construction Site Layout Planning. Journal of Construction Engineering and Management, 143(1), 04016084. doi.org/10.1061/(asce)co.1943-7862.0001213
-Roofigari-Esfahan, N., & Razavi, S. (2017). Uncertainty-Aware Linear Schedule Optimization: A Space-Time Constraint-Satisfaction Approach. Journal of Construction Engineering and Management, 143(5), 04016132.
 doi.org/10.1061/(asce)co.1943-7862.0001276
-Ruiz, M., Orta, E., & Sánchez, J. (2024). A Simulation-based Approach for Decision-Support in Healthcare Processes. Simulation Modelling Practice and Theory, 136, 102983–102983. doi.org/10.1016/j.simpat.2024.102983
-Salem, A. (2017). Study of Factors Influencing Productivity of Hauling Equipment in Earthmoving Projects using Fuzzy Set Theory. International Journal of Innovation, Management and Technology, 151–154. doi.org/10.18178/ijimt.2017.8.2.719
  -Taghaddos, M., Taghaddos, H., Hermann, U., Mohamed, Y., & AbouRizk, S. (2021). Hybrid multi-mode simulation and optimization for subarea scheduling in heavy industrial construction. Automation in Construction, 125, 103616. doi.org/10.1016/j.autcon.2021.103616
-Tang, R., De Donato, L., Bes̆inovićN., Flammini, F., Goverde, R. M. P., Lin, Z., Liu, R., Tang, T., Vittorini, V., & Wang, Z. (2022). A literature review of Artificial Intelligence applications in railway systems. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 140(103679), 103679. doi.org/10.1016/j.trc.2022.103679
-Vahdatikhaki, F., & Hammad, A. (2014). Framework for near real-time simulation of earthmoving projects using location tracking technologies. Automation in Construction, 42, 50–67. Doi.org/10.1016/j.autcon.2014.02.018
-Xiao, X., Cai, D., Liangwei, L., Shi, Y.-F., & Amirkhanian, S. N. (2021). Application of asphalt based materials in railway systems: A review. Construction and Building Materials, 304, 124630–124630.
doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.124630
-Zamani, V., Yavari, E., & Hosein Taghaddos. (2024). A science mapping lens on discrete event simulation applications in construction engineering and management. Automation in Construction, 166, 105625–105625.
doi.org/10.1016/j.autcon.2024.105625
-Zhang, H., & Li, H. (2004). Simulation-based optimization for dynamic resource allocation. Automation in Construction, 13(3), 409–420. doi.org/10.1016/j.autcon.2003.12.005
-Zou, X., & Zhang, L. (2020). A constraint programming approach for scheduling repetitive projects with atypical activities considering soft logic. Automation in Construction, 109, 102990. doi.org/10.1016/j.autcon.2019.102990