بهینه سازی طراحی مسیرهای راهسازی با استفاده از الگوریتم های هوشمند با هدف کاهش هزینه ساخت، حجم عملیات خاکی و زمان اجرای پروژه

انتخاب و طراحی مسیر مناسب یکی از تصمیم های بنیادین در پروژه های راهسازی است که آثار آن نه تنها بر هزینه اولیه احداث، بلکه بر حجم عملیات خاکی، مدت زمان اجرا، هزینه های تملک اراضی، ساخت ابنیه، ایمنی بهره برداری و حتی هزینه های آتی نگهداری و بهره برداری از راه باقی می ماند. در روش های متعارف، طراح با تکیه بر اطلاعات توپوگرافی، ضوابط هندسی، تجربه مهندسی و مقایسه تعداد محدودی از گزینه ها، مسیر مطلوب را انتخاب می کند؛ در حالی که فضای جواب مسئله مسیر یابی بسیار گسترده بوده و میان اهداف مختلف آن تعارض وجود دارد. مسیر کوتاه تر لزوما کم هزینه ترین مسیر نیست و مسیری که عملیات خاکی کمتری دارد ممکن است با افزایش طول راه، هزینه تملک یا هزینه ساخت ابنیه همراه شود. از این رو، طراحی مسیر را می توان یک مسئله پیچیده، چندهدفه و دارای محدودیت های متعدد دانست.پژوهش حاضر با رویکرد کتابخانه ای و تحلیلی، قابلیت الگوریتم های هوشمند در بهینه سازی طراحی مسیرهای راهسازی را بررسی می کند. در این چارچوب، الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی چندهدفه، الگوریتم های مبتنی بر جمعیت و ترکیب الگوریتم های فراابتکاری با سیستم اطلاعات جغرافیایی به عنوان ابزارهای اصلی مورد تحلیل قرار گرفته اند. بررسی مطالعات انجام شده نشان می دهد که ادغام داده های مکانی، مدل رقومی ارتفاع، کاربری اراضی، محدودیت های محیطی، مشخصات هندسی مسیر و مدل هزینه با الگوریتم های هوشمند می تواند فضای جست وجوی مسیر را به صورت نظام مند بررسی کرده و مجموعه ای از گزینه های نزدیک به بهینه را تولید کند.تحلیل منابع نشان می دهد که سه محور اصلی در بهینه سازی مسیر عبارت اند از: نخست، کاهش هزینه مستقیم ساخت از طریق کنترل طول مسیر، حجم خاکبرداری و خاکریزی، هزینه حمل مصالح و هزینه ابنیه؛ دوم، کاهش زمان طراحی و اجرای پروژه از طریق خودکارسازی تولید و ارزیابی گزینه های مسیر؛ و سوم، ایجاد توازن میان اهداف متعارض از طریق مدل های چندهدفه. در این میان، اتصال الگوریتم ژنتیک به GIS، استفاده از مدل های سه بعدی و تعریف تابع هدف چندمعیاره، زمینه مناسب تری برای تصمیم گیری نسبت به رویکردهای تک هدفه فراهم می کند. بر اساس جمع بندی مطالعات، استفاده از الگوریتم هوشمند نباید جایگزین قضاوت مهندسی تلقی شود، بلکه باید به عنوان ابزار پشتیبان تصمیم گیری برای افزایش تعداد گزینه های قابل بررسی، کاهش زمان جست وجو و ارتقای کیفیت اقتصادی و فنی طرح به کار گرفته شود.