مدل بهینه مکان یابی قطب در شبکه های حمل و نقل با استفاده از الگوریتم های فراابتکاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد- دانشکده مهندسی عمران-دانشگاه علم و صنعت ایران

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

3 دانشکده عمران-دانشگاه علم و صنعت ایران

10.22034/tri.2023.402570.3167

چکیده

در این پژوهش یک مدل ریاضی دو هدفه شامل حداقل کردن هزینه ها و حداقل کردن زمان حمل و نقل بین هر جفت گره ارائه گردید و با استفاده از دو الگوریتم چند هدفه ژنتیک و جستوجوی هارمونی مورد ارزیابی قرار گرفت. از طرفی با توجه به این که هدف اعمال شرایط غیر قطعی می باشد، پارامترهای تقاضا، هزینه های عملیاتی و هزینه های ایجاد ظرفیت اضافی نیز به صورت غیر قطعی در نظر گرفته شدند که پارامتر های غیر قطعی به صورت اعداد فازی ذوزنقه ای در نظر گرفته شدند. نتایج نشان دهنده عملکرد بالای الگوریتم ژنتیک نسبت به جستجوی هارمونی بوده است. به منظور مقایسه، مشخص شد که در مدل با ابعاد کوچک، الگوریتم چند هدفه ژنتیک به میزان 8.7 درصد در کل هزینه های موجود در سیستم بهبودی ایجاد کرده و توانسته به میزان 9 درصد سریعتر از الگوریتم جسنوجوی هارمونی به پاسخ برسد. همچنین، با توجه به حل مدل در ابعاد متوسط، الگوریتم چند هدفه ژنتیک به میزان 6 درصد نسبت به الگوریتم جستوجوی هارمونی در راستای تعیین هزینه کل شبکه بهبودی ایجاد نموده است. در زمان سرویس دهی نیز الگوریتم ژنتیک به میزان 1.5 درصد سریعتر از الگوریتم جستجوی هارمونی بوده است. در نهایت، با بررسی مدل در ابعاد بزرگ مشخص شد که الگوریتم چند هدفه ژنتیک با بهبودی 2درصد نسبت به الگوریتم جستوجوی هارمونی سبب کاهش هزینه های بیشتر شبکه حمل و نقل شده و به میزان 2 درصد زمان کمتر، مدل را نسبت به الگوریتم جستوجوی هارمونی به نتیجه رسانده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Optimal pole location model in transportation networks using meta-heuristic algorithms

نویسندگان [English]

  • Shahriar Afandizadeh 1
  • Hesam Shabani Samgh Abadi 2
  • Hamid Bigdeli Rad 3
1 Professor-School of Civil Engineering-Iran University of Science and Technology
2 Islamic Azad University, South Tehran Branch
3 School of Civil Engineering, Iran University of Science and Technology
چکیده [English]

In this study, a two-objective mathematical model including minimizing costs and minimizing the transport time between each pair of nodes was presented and evaluated using two multi-objective genetic algorithms and harmonic search. On the other hand, due to the fact that the purpose is to apply uncertain conditions, the demand parameters, operating costs and additional capacity building costs were also considered as uncertain, and the uncertain parameters were considered as trapezoidal fuzzy numbers. The results obtained from solving problems with different dimensions based on two criteria of cost and time of movement between nodes showed the high performance of the genetic algorithm compared to the search for harmony. In order to compare the numerical results, it was found that in the small-scale model, the multi-objective genetic algorithm improved by 8.7 percent of the total costs in the system and was able to respond 9% faster than the harmonic search algorithm. Also, due to the solution of the model in medium dimensions, the multi-objective genetic algorithm has improved by 6% compared to the harmonic search algorithm in order to determine the cost of the entire network. At the time of network service, the genetic algorithm was 1.5% faster than the harmonic search algorithm. Finally, by examining the large-scale model, it was found that the multi-objective genetic algorithm with 2 percent improvement over the harmonic search algorithm reduced the transportation network costs more and by 2 percent less time.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "
  • Pole Location"
  • Transportation Networks"
  • Meta-Heuristic Algorithms"
  • , "
  • Harmony Search"