Áp dụng lý thuyết đồ thị để đưa ra các quyết định thông minh trong quản lý hạ tầng đô thị

Abstract

Trong bối cảnh đô thị hóa và sự phát triển bền vững ngày càng trở thành mục tiêu trọng yếu, việc quản lý hạ tầng đô thị hiệu quả đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm áp lực từ tốc độ gia tăng dân số, giới hạn về ngân sách và tác động của biến đổi khí hậu. Nghiên cứu này đề xuất một cách tiếp cận đổi mới, áp dụng lý thuyết đồ thị kết hợp với quy hoạch tuyến tính nhằm tối ưu hóa việc ra quyết định trong quản lý hạ tầng đô thị. Lý thuyết đồ thị được sử dụng để mô hình hóa các thành phần hạ tầng dưới dạng các nút và cạnh, đại diện cho các đơn vị hạ tầng (như tuyến đường, cầu, cống) và mối quan hệ giữa chúng. Quy hoạch tuyến tính được tích hợp để tối ưu hóa các biến số quan trọng như chi phí, thời gian và nguồn lực, đồng thời đảm bảo các ràng buộc thực tế như chiều dài tối đa của khu vực thi công và giới hạn ngân sách. Mô hình này không chỉ cho phép phân tích mối quan hệ phức tạp giữa các yếu tố hạ tầng mà còn hỗ trợ xây dựng các kịch bản bảo trì và nâng cấp hiệu quả. Đề tài được triển khai thông qua nghiên cứu tình huống tại tuyến đường từ Đinh Tiên Hoàng (Cam Lâm) đến cây Dầu Đôi (Diên Khánh), áp dụng mô hình đồ thị để phân tích và tối ưu hóa các quyết định quản lý, từ đó đề xuất các giải pháp bảo trì và nâng cấp theo phương pháp hệ thống. Kết quả nghiên cứu cung cấp một khung lý thuyết vững chắc và có tính ứng dụng cao trong quản lý hạ tầng đô thị tại Việt Nam, đồng thời mở ra hướng đi mới cho việc tích hợp công nghệ hiện đại vào quy hoạch và phát triển đô thị bền vững