مشخصات پژوهش

عنوان	ارائه یک الگوریتم متاهیورستیک مرکب برای بهینه سازی مسیر قائم راه
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	طراحی راه، مسیر قائم (خط پروژه)، هزینه عملیات خاکی، هزینه سوخت، الگوریتم های فراابتکاری
چکیده	افزایش قیمت سوخت، محدودیت منابع انرژی و همچنین مسائل زیست محیطی متعاقب مصرف زیاد آن، روش هایی برای ارزیابی گزینه های خط پروژه طولی راه را می طلبد که ضمن تأمین ایمنی و راحتی رانندگان و کاهش هزینه های احداث راه، کاهش مصرف سوخت وسایل نقلیه و کاهش آلودگی محیط زیست را به همراه داشته باشند. هرچند این هزینه ها می تواند از دیدگاه متولیان ساخت راه مهم نباشد، ولی هزینه های پرداخت شده توسط کاربران نیز جزء هزینه هایی هستند که از منابع کشور مصرف می شود و لذا می بایست در ساخت راه به آن توجه شود. در این پژوهش، یک مدل بهینه سازی ترکیبی برای تعیین مسیر قائم راه ارائه می شود، که در آن سطوح بهینه در نقاط تغییر شیب طولی به گونه ای تعیین می شوند که مجموع هزینه احداث و هزینه مصرف سوخت کمینه شود. برای این که بتوان هزینه سوخت را در کنار هزینه احداث راه (هزینه ی عملیات خاکی و هزینه های وابسته به طول) در نظر گرفت، مسئله پیچیده تر از آن خواهد شد که بتوان از روش های سنتی برای تعیین مسیر قائم استفاده کرد. لذا، در این پژوهش سعی شده است میزان هزینه موارد ذکر شده برآورد و اهمیت آن در مقایسه با هزینه عملیات خاکی سنجیده شود. همچنین، هزینه عملیات خاکی به جای روش مرسوم بروکنر که محدودیت هایی دارد، از روش مدل سازی برنامه ریزی خطی -که کارآیی بیشتری در محاسبه هزینه های واقعی جابجایی خاک دارد- استفاده شده است. برای حل این مسئله، چارچوبی دو سطحی بر مبنای الگوریتم های فراابتکاری SA، PSO، GA، GOA، ACO و الگوریتم های ترکیبی GA-SA، PSO-SA و GOA-SA ارائه شده است، به گونه ای که در سطح بالای آن سطوح بهینه در نقاط تغییر شیب طولی بر مبنای کمترین مجموع هزینه احداث و هزینه مصرف سوخت تعیین می شوند، و کمینه سازی هزینه احداث از طریق یک مدل برنامه ریزی ریاضی خطی در سطح پایین آن انجام می شود. نتایج پژوهش نشان می دهد که: الف) در طول یک دوره بهره برداری مرسوم، هزینه مصرف سوخت مقادیری نزدیک به هزینه احداث دارد و نباید آن را نادیده گرفت، ب) سرعت و دقت اجرای الگوریتم های ارائه شده در مقایسه با روش جست وجوی کامل بسیار مناسب است و می توان از آن در اجرای پروژه های واقعی بهره برد و ج) با توجه به نتایج بدست آمده، به طور میانگین الگوریتم SA بعد از 400 تکرار، الگوریتم PSO بعد از 140 تکرار، الگوریتم GA بعد از 40 تکرار، الگوریتم GOA بع
پژوهشگران	محسن بابائی (استاد راهنما)، امیرحسین چهارمحالی (دانشجو)