Implementation of sustainability principles in civil engineering has increased the substantive range of bridge engineering. The consideration of additional criteria, in particular ecological and social ones, requires the design process to be supported by appropriate tools. It refers especially to large bridge elements which affect their load-bearing capacity, e.g. girders or decks. The aim of this paper is to develop an original MCDA (Multi-Criteria Decision Analysis) method as a potential tool to support a decision-making process in the selection of material and design alternatives for bridge main girders. Therefore, an advanced hybrid algorithm was created consisting of the following methods: EA FAHP+FDEMATEL+ZUM (Extent Analysis Fuzzy Analytic Hierarchy Process + Fuzzy Decision-Making Trial and Evaluation Laboratory + Zero Unitarization Method), applied at the structure design stage. The pre-dimensioned alternatives selected for analysis were then subjected to an evaluation process based on a complex set of criteria arranged in a hierarchical control structure (HCS). The algorithm has been applied based on the example of a medium span slab-and-girder bridge, assuming 6 alternative concepts of girders, different in material and dimensions. The hybrid method was compared with the EA FAHP method. Analysis results obtained based on judgments from 3 teams of Decision Makers (DM) indicate effectiveness of the proposed algorithm and its practical aspect, which may contribute to improved quality and safety of bridge structures.
PL
Celem artykułu jest opracowanie oryginalnej metody MCDA, jako narzędzia wspierającego proces podejmowania decyzji przy wyborze wariantów materiałowo-konstrukcyjnych mostowych dźwigarów głównych. W związku z tym stworzono zaawansowany algorytm hybrydowy, składający się z metod EA FAHP + FDEMATEL + MUZ (Metoda Unitaryzacji Zerowanej), stosowany na etapie projektowania konstrukcji. Rozpoznanie literatury z przedmiotowego zagadnienia wskazuje na brak publikacji. Wybrane do celów analizy, uprzednio zwymiarowane warianty zostały następnie poddawane procesowi oceny na podstawie złożonego zbioru kryteriów, transponowanych na sterującą strukturę hierarchiczną (HCS). Aplikację algorytmu wykonano na przykładzie mostu płytowo-belkowego o średniej rozpiętości przęsła, przyjmując 6 alternatywnych koncepcji dźwigarów. Uzyskane wyniki analizy, porównane z metodą EA FAHP wskazują na efektywność proponowanego algorytmu oraz jego aspekt praktyczny, mogący się przyczynić do podniesienia jakości i bezpieczeństwa konstrukcji mostowych. Do głównych cech proponowanego modelu należy zaliczyć: strukturę sterującą HCS, umożliwiającą szybkie dostosowanie algorytmu do zmian wymogów technicznych i uwarunkowań rynkowych, możliwość uwzględnienia w procesie projektowania nietypowych rozwiązań, np. dźwigarów kompozytowych, uniwersalność w zastosowaniu dla innych rodzajów konstrukcji budowlanych. Za najbardziej znaczący wkład niniejszych badań uznano uwzględnienie interakcji pomiędzy kryteriami. Charakteryzuje je niezmienność w funkcji czasu, osiągana jako efekt długoterminowy dzięki agregacji ocen.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.