Combinarea modelelor ajută la luarea deciziilor în gestionarea infrastructurilor de patrimoniu Științele apei;

Gestionarea activelor infrastructurii necesită dezvoltarea instrumentelor de sprijinire a deciziilor care pot sprijini managerii în alegerile lor operaționale. Pe baza analizei comparative a diferitelor modele de sprijin al deciziilor implementate în domeniile structurilor de inginerie civilă, rețelelor urbane și structurilor de protecție împotriva riscurilor naturale, acest articol evidențiază complementaritatea necesară între metodele multi-criteriu, abordările economice și modelele deterministe, precum și importanța calității datelor utilizate.

"> Tacnet și colab., 2014). În domeniul riscurilor naturale în general, deciziile se referă astfel la diferitele faze ale gestionării riscurilor (prevenirea, criza, repararea) și diferitele zone de declanșare, propagare și interacțiune a fenomenelor cu mizele [1]. Același expert tehnic poate fi astfel mobilizat pentru a ajuta la luarea deciziilor de o natură foarte diferită în spațiu și timp:

• în faza de prevenire pentru identificarea/cuantificarea cauzelor unui fenomen;
• în timpul unui eveniment de gestionare a siguranței bunurilor și a persoanelor;
• în timpul fazelor de reparații, pentru a evalua daunele.

În domeniul rețelelor de apă sub presiune, GPI s-a concentrat, de la sfârșitul anilor 1980, pe analiza scenariilor de eșec, alegerea măsurilor de gestionare, întreținerea și înlocuirea rețelelor. Problemele decizionale se găsesc la diferite niveluri (MERAD, M., 2010. Sprijinirea deciziei și expertiza în gestionarea riscurilor, Lavoisier, p. 27-28.

"> Merad, 2010), fie pur operațional: ce tehnică să alegeți? Sau strategic (referitor la planificarea pe termen lung a întreținerii rețelei): care este rata optimă de renovare a conductelor? Sau tactică (referitoare la modalitățile de implementare a unui obiectiv strategic): în ceea ce privește planificarea pe termen scurt a lucrărilor, modul de a decide asupra priorităților de renovare prin integrarea noțiunii de risc și a impactului în caz de eșec asupra mediului natural și uman, în special asupra utilizatorilor serviciilor ?

Descrierea generică (modelare) a unei decizii utilizând abordarea 5WH (cine, ce, unde, când, de ce, cum - în engleză: „Cine, ce, unde, când, de ce, cum”) trebuie să se aplice tuturor contextelor decizionale ( figura 2
Exemplu de formalizare a unei probleme de decizie operațională legată de protecția infrastructurii de transport expuse fenomenelor naturale (Paramount Project, 2012).
set-review "> figura 2). Neglijarea acestui pas complică sau chiar împiedică proiectarea și mai ales validarea instrumentelor dezvoltate. Face posibilă furnizarea elementelor descriptive esențiale ale deciziei prin specificarea:

• actorii (care: un manager, un ales, un utilizator etc.);
• obiectul (ce: o structură de protecție, o conductă etc.);
• întinderea și domeniul de aplicare spațial (unde: un bazin hidrografic, o vale, un district, un oraș, un departament etc.);
• temporalitatea în ceea ce privește durata și fazele de gestionare (când: înainte de eveniment în faza de prevenire, în timpul evenimentului, după eveniment, pe termen scurt pentru gestionarea consumului de vârf, pe termen lung pentru planificarea reînnoirii infrastructurii etc.);
• motivațiile (de ce: pentru a proteja un drum, case, pentru a oferi hrană unui cartier, pentru a spori siguranța);
• metoda de răspuns și alternativele sau soluțiile luate în considerare (cum: prin construirea structurilor de protecție, prin întocmirea planurilor de zonare, prin înlocuirea secțiunilor de țevi, prin monitorizare sporită, prin instalarea de senzori).

Multe modele ... diferite, dar complementare

În contextul PIM, modelele au devenit astfel esențiale pentru a ajuta la luarea deciziilor în situații complexe. Deoarece procesul de luare a deciziilor trebuie să integreze mai multe dintre aceste modele, au fost propuse metode de combinare a acestora (Tabelul 1
Exemplu de metode implementate ca parte a abordărilor integrate pentru gestionarea riscurilor naturale, în special analiza eficacității structurilor de protecție (Tacnet și colab., 2014).
set-review "> tabelul 1).

Modele deterministe și probabiliste ... ale căror rezultate trebuie criticate și comparate cu calitatea datelor

Pentru a lua decizii strategice, cum ar fi alocarea optimă a unui buget de renovare, instrumentele de susținere a deciziilor din PIM sunt utilizate de managerii rețelelor de apă sub presiune și de consultanții care îi asistă [2] (SAEGROV, S., 2005, CARE-W Computer Aided Reabilitare pentru rețelele de apă, Londra, Editura IWA.

"> Saegrov, 2005). Software-ul Casses [3] explorează datele descriptive detaliate ale conductelor și istoricul lor de defecțiuni sau dezafectare (cel mai adesea precedând o renovare). Acesta include un nucleu de calcul statistic care permite modelarea procesului de defecțiune a conductelor pe baza vârsta și caracteristicile țevii (diametru, lungime etc.) și mediul său.

În domeniul pericolelor naturale, simularea numerică a fenomenelor, cum ar fi răspândirea inundațiilor torențiale, este acum utilizată pe scară largă. Abordările recente au introdus necesitatea de a explica incertitudinea în aceste modele. Este astfel posibil să se reprezinte în formă probabilistică (analiză clasică de tip Monte-Carlo) sau posibilistică (cadru de probabilitate) influența calității datelor de intrare asupra rezultatelor de ieșire.

Modelează eșecurile unui sistem pentru a-l gestiona mai bine

Eșecul este pierderea capacității unei structuri sau a unei rețele de a îndeplini pe deplin funcția dată acesteia (de exemplu: ocolirea unei structuri, reducerea debitului transportat de o rețea). Rata de eșec este numărul de eșecuri într-un anumit interval de timp. Menținerea acestor sisteme poate fi preventivă pentru a reduce probabilitatea de eșec pe durata de viață a proiectului sau corectivă pentru a le pune în funcțiune. Acestea includ renovarea rețelelor sau repararea structurilor (AFNOR, 2001, NF EN 13306 X 60-319 - Terminologie de întreținere, Association Française de Normalization.

Evaluarea ratei de renovare a rețelei este necesară pentru a defini bugetele anuale care vor fi alocate acestei renovări [4]. Renovarea rețelei poate fi decisă mai întâi după următoarele defecțiuni în mai multe moduri:

1. realizarea „vieții” intrinseci a rețelei legată de caracteristicile tehnice ale conductelor;
2. scurgeri repetabile sau rupere;
3. scurgeri difuze (nedetectabile) care duc la pierderi de apă în distribuție.

Unele abordări iau în considerare modul 1 doar prin evaluarea ratei de renovare ca fiind inversul „vieții” intrinseci. Vârstele observate efectiv la renovare contrazic această abordare deoarece variază de la valori foarte scăzute (2 sau 3 ani) la foarte mari (150 de ani) conform unei distribuții foarte apropiate de așa-numita distribuție a probabilității Weibull. Au fost dezvoltate instrumente statistice pentru a analiza datele de supraviețuire [5] și a stabili rata de renovare, luând în considerare modurile de eșec 1 și 2, cum ar fi inversul mediei distribuției vârstelor observate la renovare. Cu toate acestea, legislația de mediu încurajează luarea în considerare a modului de defecțiune 3. În mod similar, reglementările sanitare pot implica și operațiuni de renovare la scară largă. Cercetările sunt în curs de desfășurare cu privire la acest punct și se vor intensifica în viitor, pentru a dezvolta un instrument de susținere a deciziilor în PIM finalizat pentru a lua în considerare aspectul multidimensional al performanței [6].

---