Civilingeniører udtænker en omkostningsbesparende løsning til byer

Hvorfor reparere en vej i dag, hvis den skal rives op til nye kloakker næste sommer?

Denne form for spørgsmål er kernen i forskning fra Tarek Zayed, og Amin Hammad, professorer i Concordias afdeling for bygning, Civil- og miljøteknik (BCEE), og ph.d.-kandidater Soliman A. Abu-Samra og Mahmoud Ahmed.

"Bedre koordinering på rådhuset er nøglen til mindre omkostningskrævende reparationer, " siger Abu-Samra. "Vi har vist, at strømlining af vedligeholdelse resulterer i enorme økonomiske og tidsmæssige besparelser."

Deres resultater blev for nylig offentliggjort i Journal of Construction Engineering and Management .

"Canada oplever et enormt infrastrukturunderskud, der blev anslået til $123 milliarder i 2007 og stiger med omkring $2 milliarder årligt, " siger Abu-Samra. "Således, der er behov for mere effektiv brug af kommunernes budgetter for at øge serviceniveauet til skatteyderne."

Matematikken bag bedre rettelser

For at bevise over for byafdelingerne, at det er det værd for dem at koordinere deres indsats, undersøgelsen skabte en original asset management-ramme med flere mål.

Den tager hensyn til den fysiske tilstand af infrastrukturer, livscyklusomkostninger, brugerudgifter, og genanskaffelsesværdi.

Rammen bruger tre kernemodeller:en databasemodel, der indeholder detaljeret aktivopgørelse for vej- og vandnetværk; Key Performance Indicator (KPI) beregningsmodeller til måling af virkningen af ​​interventionsplaner; og en optimeringsalgoritme til at planlægge aktiviteter.

"Algorithmen simulerer tusindvis af scenarier for at nå et optimalt, " siger Abu-Samra.

Overvej Kelowna

Concordia-forskerne anvendte deres system til vej- og vandnetværk i Kelowna, f.Kr., hvor resultaterne viste, at livscyklusomkostningerne kunne reduceres med 33 procent og brugeromkostningerne halveres.

Deres test viste også potentialet til at inkludere kloak, elektricitet, gas- og telenetværk, forudsat information kan deles.

"Det lyder måske som sund fornuft, men proaktiv koordinering mellem forskellige byafdelinger kan være vanskelig. De plejer at arbejde i siloer, med planer og årsrapporter oprettet uafhængigt, " siger Abu-Samra.

Næste stop, Montreal?

Zayed og Abu-Samra er i øjeblikket i drøftelser med byen Montreal for at implementere rammerne, selvom der ikke er nogen formel aftale om at arbejde sammen på nuværende tidspunkt.

"Bedre koordinering ville forårsage mindre forstyrrelser, hvilket er blevet mere og mere tydeligt i år, især i vejsektoren, hvor 2, 000 huller bliver repareret hver dag, " bemærker Abu-Samra.

"En mere integreret tilgang ville resultere i en optimeret udgift af vores årlige budget sammen med et forbedret serviceniveau, hvilket er et presserende behov i betragtning af den forværrede tilstand af vores infrastruktur."