Sustainable and Resilient Critical Infrastructure Systems: Simulation, Modeling, and Intelligent Engineering

سیستم‌های زیرساخت‌های حیاتی پایدار و انعطاف‌پذیر یک الگوی نوظهور در عصر رو به رشد دارایی‌ها در بحبوحه تهدیدات طبیعی و انسان‌ساز برای ارائه زندگی پایدار و با کیفیت بالا با منابع بهینه اجتماعی، اقتصادی، اجتماعی و زیست‌محیطی است. ملاحظات پیچیدگی و پیوستگی فزاینده سیستم‌های زیرساختی مدنی و وابسته به یکدیگر (نیروی الکتریکی، انرژی، زیرساخت‌های سایبری و غیره) نیازمند تخصص بین‌رشته‌ای و چند رشته‌ای است که برای مهندسی، نظارت، و حفظ این سیستم‌های زیرساختی پیچیده در مقیاس بزرگ توزیع شده است. این کتاب ویرایش شده با انگیزه پیشرفت‌های اخیر در شبیه‌سازی، مدل‌سازی، سنجش، ارتباطات/اطلاعات، و فناوری‌های هوشمند و پایدار است که منجر به توسعه روش‌ها و ابزارهای پیچیده برای طراحی، مشخص‌سازی، بهینه‌سازی و ارزیابی سیستم‌های زیرساخت حیاتی و انعطاف‌پذیری آنها شده است. و وضعیت آنها و عواملی که باعث وخامت آنها می شود.

موضوعات خاص مورد بحث در این کتاب شامل، اما نه محدود به موارد زیر است: تخصیص بهینه سرمایه گذاری زیرساخت برای پایداری، چارچوبی برای تجلی دانش ضمنی زیرساخت های حیاتی، وابستگی متقابل بین انرژی و سیستم های حمل و نقل برای برنامه ریزی بلند مدت ملی، فناوری های زیرساخت هوشمند حمل و نقل، مسائل تحقیقاتی اضطراری در تحقیقات وابستگی متقابل زیرساخت، چارچوبی برای ارزیابی انعطاف‌پذیری زیرساخت‌ها و سیستم‌های اقتصادی، بهینه‌سازی تعمیر و نگهداری برای سیستم‌های زیرساخت ناهمگن، برنامه‌ریزی بهینه بازرسی زیرساخت‌های اضطراری، و بازسازی پایدار سیستم‌های زیرساخت حمل‌ونقل خراب.

Sustainable and resilient critical infrastructure systems is an emerging paradigm in an evolving era of depleting assets in the midst of natural and man-made threats to provide a sustainable and high quality of life with optimized resources from social, economic, societal and environmental considerations. The increasing complexity and interconnectedness of civil and other interdependent infrastructure systems (electric power, energy, cyber-infrastructures, etc.) require inter- and multidisciplinary expertise required to engineer, monitor, and sustain these distributed large-scale complex adaptive infrastructure systems. This edited book is motivated by recent advances in simulation, modeling, sensing, communications/information, and intelligent and sustainable technologies that have resulted in the development of sophisticated methodologies and instruments to design, characterize, optimize, and evaluate critical infrastructure systems, their resilience, and their condition and the factors that cause their deterioration.

Specific topics discussed in this book include, but are not limited to: optimal infrastructure investment allocation for sustainability, framework for manifestation of tacit critical infrastructure knowledge, interdependencies between energy and transportation systems for national long term planning, intelligent transportation infrastructure technologies, emergent research issues in infrastructure interdependence research, framework for assessing the resilience of infrastructure and economic systems, maintenance optimization for heterogeneous infrastructure systems, optimal emergency infrastructure inspection scheduling, and sustainable rehabilitation of deteriorated transportation infrastructure systems.