A Simulation Framework for Sustainability Assessment in Evolving Socio-Technical Infrastructure Systems

پایداری سیستم های زیربنایی شامل چندین اهداف مرتبط است که وابسته به رفتار پویا ذینفعان، وابستگی متقابل بین دارایی های زیربنایی و شرایط تحول در سیستم های اجتماعی و محیطی است. این تحقیق با ایجاد یک چارچوب که یکپارچه سازی می کند: (1) ابعاد مختلف پایداری در شبکه های زیربنایی و (2) تغییرات پویا در رفتار ذینفعان، شرایط عملکرد دارایی و شرایط اجتماعی و محیطی، به دانش بدنی کمک می کند. چارچوب پیشنهادی شامل یک مدل شبیه سازی مبتنی بر عامل است تا رفتارهای دینامیکی تصمیم گیرندگان و عملکرد در حال رشد دارایی های زیربنایی را تحت شرایط مختلف اجتماعی و محیطی ترسیم کند. نتایج مدل شبیه سازی شامل هزینه های کوتاه مدت و بلند مدت و اثرات زیست محیطی شبکه های زیربنایی تحت سناریوهای مختلف مربوط به تغییرات در شرایط اجتماعی-محیطی است. کاربرد چارچوب در یک مطالعه عددی از یک شبکه جاده نشان داده شده است. نتایج عبارتند از: (1) شناسایی راهبردهای مدیریت زیرساخت (به عنوان مثال، برنامه ریزی تعمیر و نگهداری و تخصیص بودجه) که بهینه سازی سود بین هزینه سالانه و تاثیرات زیست محیطی شبکه را بهینه می کند. و (2) کشف استراتژی های مدیریت قوی که منجر به نتایج قابل قبول پایداری مطلوب در سراسر سناریو های نامطمئن مختلف مربوط به شرایط اجتماعی-محیطی آینده می شود. نتایج نشان می دهد قابلیت چارچوب پیشنهادی برای ارزیابی پایداری سیستم های زیرساخت براساس تجزیه و تحلیل یکپارچه رفتارهای پویا تصمیم گیرندگان، ویژگی های زیرساخت ها و تحول شرایط اجتماعی و محیطی است. از این رو، یک ابزار پیش بینی کننده کمی برای اطلاع دادن به تصمیم گیری و فرمول سیاست ها در جهت بهبود پایداری شبکه های زیرساخت فراهم می کند.