kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Pipe failure assessment and decision support system for a smart operation and maintenance: A comprehensive literature review and a conceptual decision analysis model proposal
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Structural Engineering and Bridges.ORCID iD: 0000-0001-9479-4697
2022 (English)Licentiate thesis, monograph (Other academic)
Abstract [en]

The reported research provides a rough guide to the best practice of decision modeling concerning urban pipeline systems’ rehabilitation. The thesis aims to bring attention to the fact that a proper decision-making model is a cornerstone for efficient infrastructure management. More precisely, this thesis aims to increase the knowledge about applicable decision support methods by identifying relevant factors that should be considered in the decision-making process. This can, facilitate future rehabilitation attempts of existing urban infrastructure.

A utility-based decision model was adopted for a water distribution network in Sweden to locate and rehabilitate leakages as an ultimate sign of failure. This was performed by implementing and evaluating a Bayesian decision model including the treatment of uncertainties in evaluating the best decision from a short-term perspective. Despite its simplicity, the result showed that the proposed model could facilitate problem-solving approaches when uncertainty is an issue.

Considering the several interacting factors of services and the availability of information, the importance of problem structuring before applying a decision model was extensively acknowledged. As a result, a conceptual decision model was proposed to choose the most appropriate decision model applicable for a particular problem in the essence of deciding how to decide. The presented model illustrated the first steps of developing a theoretical framework for a rational yet practical decisionmaking. This approach, which is aimed to be further employed in rehabilitation strategies of urban pipelines, ensures that the chosen decision technique has explicitly considered different levels of uncertainty and would be the best-established solution for a particular type of problem, organization, and stakeholder. This effort may help the decision analysts define the problem and elicit objectives and values relatively early in the decision-making to ensure that decisions to be selected would support the desired outcomes, actions, and core values. Then, a critical evaluation of the decision strategy was presented by comparing the performed Bayesian approach with the proposed conceptual model. Then so, it was shown that the choice of the decision model is dissimilar if the presented specific basic components vary. This was performed by presenting two semi-fictitious case studies, exemplifying the framework’s importance in structuring the assessment of available means.

Abstract [sv]

Forskningen som redovisas i denna uppsats utgör en översiktlig guide till en praktisktillämpning av beslutsmodellering gällande underhåll av urbana ledningssystem.Syftet med licentiatuppsatsen är att betona att en korrekt modell för beslutsfat-tande är nödvändig för en effektiv förvaltning av infrastruktur. Mer specifikt ärmålet att öka kunskapen om tillämpbara beslutsstödsmetoder genom att identifiera relevanta faktorer som bör beaktas i beslutsprocessen. Det förväntas underlätta framtida underhållsaktiveter för befintlig urban infrastruktur.

En nyttobaserad beslutsmodell för åtgärdsplanering har applicerats på en del av ettsvenskt vattenledningssystem, där läckage är den kritiska händelse som hanteras.Modellen baserad på Bayesiansk beslutsteori har implementerats och utvärderatsmed avseende på hantering av osäkerheter och beslutsoptimering ur ett korttidsper-spektiv. Trots modellens enkelhet visar resultatet att den kan underlätta metodvalför problemlösning när det råder osäkerheter i förutsättningarna.

Vikten av en tydlig och strukturerad problembeskrivning inför tillämpningen av enbeslutsmodell bekräftas, där beaktande av interaktioner mellan ibland flera faktoreri systemets funktion och den tillgängliga informationen är viktig. Som ett resultatföreslås en konceptuell metod för att välja den mest lämpliga beslutsmodellen förett specifikt problem med syftet att besluta hur man bör besluta. Den presenter-ade metoden utgör ett första steg i utvecklingen av ett teoretiskt ramverk för ettrationellt och samtidigt praktiskt beslutsfattande. Arbetet hjälper beslutsfattarenatt strukturera problemet och lyfta syftet och värden tidigt i beslutsfattandet föratt säkerställa att tagna beslut stödjer eftersökta utfall, åtgärder och kärnvärden.

Vidare har en kritisk utvärdering av beslutsstrategier presenterats som en jämförelsemellan den Bayesianska beslutsmodellen och den konceptuella metoden. Den visaratt valet av beslutsmodell skiljer sig om de grundläggande förutsättningarna ärolika. Utvärderingen baseras på två semifiktiva fallstudier som visar på vikten avstrukturering i bedömningen av tillgänglig information och tillgängliga resurser.

Place, publisher, year, edition, pages
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2022. , p. 225
Series
TRITA-ABE-DLT ; 2238
Keywords [en]
Urban pipeline systems’ rehabilitation, Infrastructure management, Decision-modeling, Decision analysis, Problem structuring, Uncertainty, Bayesian decision theory, Utility-based decision-making.
Keywords [sv]
Urbana ledningssystemsunderhåll, Infrastruktur förvaltning, Beslutsmod- ellering, Beslutsanalys, Problembeskrivning, Osäkerhet, Bayesiansk beslutsteori, Nyttobaserad beslutsmodell
National Category
Civil Engineering
Research subject
Civil and Architectural Engineering, Structural Engineering and Bridges
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-320329ISBN: 978-91-8040-399-3 (print)OAI: oai:DiVA.org:kth-320329DiVA, id: diva2:1704614
Presentation
2022-11-17, M108, Brinellvägen 23, KTH Campus, https://kth-se.zoom.us/j/64334580272, Stockholm, 13:00 (English)
Opponent
Supervisors
Projects
Mistra InfraMaint
Note

2022-10-24

Available from: 2022-10-21 Created: 2022-10-18 Last updated: 2022-11-09Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(42319 kB)2030 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 42319 kBChecksum SHA-512
b66378fe2eedf889293a29e17a379df40d8aa011418f1ef23f9e34d66baa92b4ba7b55aa318c7c797a8a284159d76f21cbaeea287c52d34c72b537406d4d46b5
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Meydani, Roya
By organisation
Structural Engineering and Bridges
Civil Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 2055 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

isbn
urn-nbn

Altmetric score

isbn
urn-nbn
Total: 1174 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf