طراحی مسیر قائم راه یکی از مسائل مهم و پیچیده مهندسی است که می تواند در کاهش هزینه های یک پروژه راهسازی بسیار مؤثر باشد. با توجه به افزایش قیمت سوخت، محدودیت منابع انرژی و همچنین مسائل زیست محیطی ناشی از مصرف زیاد آن، هدف اصلی این پژوهش، یافتن مسیر بهینه بین دو نقطه است که ضمن در نظر گرفتن محدودیت های طراحی و کاهش هزینه های احداث راه (هزینه عملیات خاکی)، مصرف سوخت وسایل نقلیه و آلودگی زیست محیطی را نیز به حداقل برساند. اگرچه ممکن است از دیدگاه تصمیم گیران احداث راه، این هزینه ها خیلی اهمیت نداشته باشند، اما میزان مصرف سوخت از دیدگاه کاربران راه و آلودگی زیست محیطی از دیدگاه کل جامعه متأثر از آن، از جمله مواردی است که باید در احداث یک راه مورد توجه قرار گیرند. با توجه به پیچیدگی مسئله و از آنجایی که تعداد مسیرهای بالقوه بین دو نقطه در فضای مطالعه بسیار زیاد است، در این پژوهش یک مدل چند هدفه بر پایه الگوریتم های فراابتکاری، به منظور حل مسئله بهینه سازی ارائه شده است. در مدل ارائه شده، توابع هدف بر اساس مشخصات هندسی مسیر تعریف شده اند و با استفاده از نرم افزار MATLAB و بکارگیری الگوریتم های ژنتیک با مرتب سازی نامغلوب (NSGA-II) و ازدحام ذرات چند هدفه (MOPSO)، مسیر قائم بهینه راه تعیین شده است. الگوریتم های فراابتکاری مورد استفاده در این پژوهش از پرکاربردترین و قدرتمندترین الگوریتم های موجود برای حل مسائل بهینه سازی چند هدفه هستند و کارایی آن ها در حل مسائل مختلف به اثبات رسیده است. برای رسیدن به جواب های بهتر با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی متغیرهای هر دو الگوریتم در سطح بهینه خود انتخاب شدند و الگوریتم ها در محیط نرم افزار 30 بار اجرا شدند و با استفاده از شاخص های ارزیابی الگوریتم های چند هدفه، نتایج حاصل از دو الگوریتم با هم مقایسه شدند. نتایج نشان دهنده کارایی بیشتر الگوریتم MOPSOاست.
