Development of the bridge management system for Turkey by introducing a condition rating model based on damage types
Hasar türlerine dayalı bir durum derecelendirme modeli tanıtarak Türkiye için köprü yönetim sistemi geliştirilmesi
- Tez No: 383282
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FERHAT AKGÜL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 279
Özet
Köprülerin bakım, onarım ve yenilenmesi ile ilgili kararlar gelişmiş ülkelerde bilimsel ve teknik bilgiler üzerine kurulmuş veri tabanları ve programları kullanılarak yapılmaktadır. Bu amaca yönelik geliştirilmiş programlar, Köprü Yönetim Sistemleri (BMS; Türkiye'de KYS) olarak adlandırılmaktadır. Köprü Yönetim Sisteminin temel işlevi, köprülerin bakım ve yönetiminden sorumlu olan kurumun sahip olduğu bütçe ve kaynak miktarları gözönüne alınarak, köprülerin bakım, onarım ve yenileme maliyetlerini köprülerin yaşamı boyunca optimum seviyede tutmak, köprülerin güvenliğini, yeterliliğini ve hizmet kalitesini sürekli şekilde temin etmek ve köprülere ait bakım ve onarımına yönelik uygulamaların önceliklerinin belirlenmesini sağlamaktır. Köprü Yönetim Sistemi sayesinde geçmişteki yetersiz bakım uygulamaları neticesi çok sayıda köprünün ileriki yıllarda bakım onarım ihtiyacında ortaya çıkacak yığılmayı önlemek ve bakım-onarım eksikliğinin köprülerin güvenliğini tehdit edici seviyeye ulaşmasını engellemek mümkündür. Bu tez çalışması, T.C. Karayolları Genel Müdürlüğü Köprü Yönetim Sisteminin Geliştirmesi projesine yönelik konu ile ilgili bilimsel çalışmaları içermektedir. T.C. Karayolları Genel Müdürlüğü Köprü Yönetim Sistemi, mikro seviyeden makro seviyeye uzanan geniş kapsamlı planlama özelliğine sahiptir. Mikro seviyede, bir köprü elemanında gözlenen çatlakların kalınlığının ölçülerek, elemanın hangi hasar derecesine ait olduğunun belirlenmesi gibi işlemler bulunmakta, makro seviyede ise yüzlerce veya binlerce köprünün bakım onarım ve yeniden yapım kararlarının köprü bazında optimizasyona dayalı olarak verilmesi ve köprülerin ağırlıklı kriterlere dayalı olarak önceliklendirilmesi işlemleri bulunmaktadır. Proje, bu alandaki uluslararası bilimsel araştırma ve teknolojik bilgiyi yeni ve özgün bilimsel araştırma ile destekleyerek ve ülke şartlarına uygun kriterler gözönüne alınarak ülkemize kazandırmıştır. KYS, iki seviyeli optimizasyon işlevi özelliğine sahip olacak şekilde tasarlanmıştır. Bakım onarım işleri seviyesindeki birincil optimizasyon, köprü elemanlarının sahip olduğu hasar tipleri bazında gerçekleştirilmiş ve Markov Karar Süreçlerine dayalı Lineer Programlama (Dinamik Programlama) yöntemi kullanılmıştır. Hasar tipleri bazında optimizasyona yönelik geliştirilmiş olan yöntem, yeni ve özgün bir yöntem olup bu proje kapsamında ilk defa KYS'de kullanılmıştır. Köprü bazında gerçekleştirilen ikincil optimizasyon işleminde ise (önceliklendirme aşamasında) Çoklu Kriterli Optimizasyon yöntemi kullanılmıştır. KYS'nin geliştirilmesi sürecinde, bilimsel alandaki literatürün taranması ve dünya çapında gelişmiş kavramların sisteme entegre edilmesi sağlanmıştır. KYS'nin tasarlanması sırasında, özgün bir eleman durum değerlendirmesi modeli bu tez kapsamında geliştirilmiştir. Elemanlar için geliştirilmiş durum sınıflandırma modelinin özgün tarafı, bir köprü elemanının durum değerlendirmesinin, Maksimum Etki Faktörü (MIF) ve Dağılım Faktörüne (DF) göre hesaplanıyor olmasıdır. Dağılım Faktörü, elemanın hasarının elemanın hasar derecesine etkisini gösterir. Maksimum Etki Faktörü ise hasarın önem ve aciliyetini belirtmeyi amaçlayan bir faktördür. Geliştirilen modelin detayları tezde açıklanmıştır. Proje, KYS vasıtasıyla Genel Müdürlük ve Şube Müdürlükleri çapında yaygın bir planlama ve takip sistemin oluşturulmasını sağlamıştır. KYS, Karayolları Genel Müdürlüğü'nün sorumlu olduğu köprülerin güvenliğini ve bakım maliyetlerini sürekli gözlemleyebilmesini mümkün kılacak olup, aynı zamanda kurumun her yıl bir sonraki yıl için oluşturacağı bütçelerin talep edilme aşamasında sahip olunacak teknik ve idari raporlar sayesinde bilimsel ve teknik verilere dayalı gerekçeler sunmasına olanak tanıyacaktır.
Özet (Çeviri)
The decisions regarding the maintenance, repair and replacement of bridges in developed countries are being made using databases and programs built on scientific and technical knowledge. The computer programs that are developed for this purpose are referred to as Bridge Management Systems (BMS; KYS in Turkish). The main function of a Bridge Management System is to keep the maintenance, repair and replacement costs of bridges at an optimum level throughout the bridge lifetime, to continuously sustain the safety, sufficiency and service quality of bridges, and to determine the maintenance and repair activities for bridges. By using the Bridge Management Systems, it is possible to avoid the accumulation of maintenance and repair needs of a large group of bridges in the future and to prevent the inadequate maintenance and repair actions to reach to a critical level which may endanger the structural strength and safety of the bridges. As part of this study, a Bridge Management System is developed for the General Directorate of Highways of Turkey, which has an extensive planning capability extending from micro to macro level planning. At micro level, tasks include the determination of the condition state of a bridge member by measuring the width of a crack observed in the member, and at macro level tasks include the determination of bridge maintenance, repair and replacement decisions based on optimization and prioritization of hundreds or thousands of bridges based on weighted criteria optimization. The project achieved to generate scientific research and technical knowledge in this field by enhancing it with additional scientific research in light of the criteria that are specific to this country. KYS is designed to have a two-level optimization capability. The first phase of optimization, which is at the level of maintenance and repair activities, is performed based on damage types that the bridge members have and Linear Programming (Dynamic Programming) form of the Markovian Decision Process. The optimization method developed based on damage types is a novel approach on this subject and is used for the first time for KYS in this project. For the second phase of optimization, performed at bridge level (for ranking), Multicriteria Optimization method is used. During the development phase of the KYS, scientific literature in related fields have been reviewed and the concepts developed in this field around the world are integrated into the developed system. During the development of the KYS, a unique element condition rating model is developed as part of this thesis. The unique aspect of the developed condition categorization model for elements is that the condition rating of a bridge member is calculated based on the so-called Maximum Impact Factor (MIF) and Distribution Factor (DF) for each damage type. Maximum Impact Factor takes into account the importance and urgency of the damage while the Distribution Factor shows the effect of the damage on the condition state of the element. Details of the developed model are explained in this thesis. As part of the tools developed, this project established a planning and reporting system that will be used by both the General Directorate and by its Districts. The developed system will enable the General Directorate to monitor the safety and the maintenance costs of the bridges it owns and to be able to provide justifications, supported by scientific and technical data presented in the form of technical and administrative reports, to higher authorities at the time when the budgets are being prepared.
Benzer Tezler
- Trakya bölgesi iletim sisteminde kısa devre arıza akımlarının bara ayırma yöntemiyle sınırlandırılması ve kısıtlılık durumları için sistem gelişiminin incelenmesi
Limitation of short circuit fault current in the transmission system in Thrace region with the bus separation method and investigation of system development for contingency conditions
MEHMET SIDIK YAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SUAT İLHAN
- Türkiye'de lojistik sektörünün gelişimi ve örnek uygulamaların incelenmesi
The development of the logistical sector in Turkey and analysis of example applications
ARZU DURUSU
- Kafkasya'dan Maverayı Kafkasya'ya Türkiye için jeopolitikalar
The geopolitics for Turkey that from Caucasus to Mavera-i Caucasus
MÜBERRA KOÇYİĞİT TÜRK
- Eğitim politikalarının oluşturulmasında sendikaların rolü üzerine öğretmen görüşlerinin incelenmesi
Analysi̇s of teachers' opi̇ni̇ons on the role of unions for constitution of educational policy
FATİH BAYDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Eğitim ve ÖğretimMarmara ÜniversitesiEğitim Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN BAKİOĞLU
- İstanbul servis araçları atıl kapasite araştırması
Idle capacity research of service vehicles in Istanbul
AHMET YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Ulaşımİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN MURAT ÇELİK