EFFECTIVE DECISION-MAKING TOOLS FOR ROOFING MAINTENANCE MANAGEMENT
Zoubir Lounis, National Research Council Canada
Dana Vanier, National Research Council Canada
Michael Lacasse, National Research Council Canada
Brian Kyle, Public Works and Government Services Canada
Abstract
This paper presents a systematic decision-making approach for
roofing maintenance management that combines a stochastic Markovian
performance prediction model with a multi-objective
optimization method to determine the optimal allocation of funds
and prioritization of roofs for maintenance, repair and replacement.
A product model of the roof system is used to provide the data
framework for collecting and processing data. The prioritization
of the roofs is based on the simultaneous satisfaction of several
conflicting objectives, including minimization of maintenance
and repair costs, maximization of the network condition rating,
and minimization of risk of failure. The roofing maintenance management
problem is formulated as a stochastic multi-objective optimization
problem, where several conflicting objectives are simultaneously
satisfied. Compromise programming is used to determine the optimal
ranking of the deteriorated roofs in terms of their priority for
repair and replacement, by achieving a satisfactory trade-off
between the competing or conflicting objectives.
Résumé
Cet article présente une approche systématique de
prise de décision pour la gestion d'entretien de toitures
qui combine un modèle stochastique de type Markovien de
prévision de la performance avec une méthode d'optimisation
multi-objective pour déterminer l'attribution optimale
de fonds et prioritization des toits pour l'entretien, la réparation
et le remplacement. Un modèle de produit du système
de toit est employé pour fournir le cadre de données
pour la collection et le traitement des données. Le prioritization
des toits est basé sur la satisfaction simultanée
de plusieurs objectifs contradictoires, y compris la minimisation
des coûts d'entretien et de réparation, la maximisation
de la performance du réseau, et la minimisation du risque
de rupture. Le problème de gestion d'entretien de toiture
est formulé comme un problème d'optimisation multi-objectif
et stochastique, où plusieurs objectifs contradictoires
sont simultanément satisfaits. La méthode de programmation
de compromis sera employée pour déterminer la classification
optimale des toits détériorés en termes de
leur priorité pour la réparation et le remplacement,
en réalisant un compromis satisfaisant entre les objectifs
contradictoires.
Keywords: maintenance management, Markovian model, multi-objective
optimization, product
model.