استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری به منظور بهینه سازی مسیر راه

مسئله طراحی مسیر بهینه راه به دلیل دامنه جستجوی بسیار بزرگ (وجود مسیرهای متنوع بین دو نقطه)، تابع هزینه ی پیچیده و غیرخطی و محدودیتهای متنوع هندسی، به عنوان مسئله ای سخت و پیچیده شناخته شده است. به طورمعمول در انتخاب مسیر بین دونقطه تعداد محدودی مسیر به صورت کارشناسی انتخاب و از بین آنها یک مسیر به عنوان مسیر نهایی انتخاب میشود. در سالهای اخیر به دلیل پیشرفتهای روش های بهینه سازی و معرفی الگوریتم های متنوع برای حل مسائل مختلف، مطالعات مربوط به بهینه سازی مسیراه مجددا مطرح گردیده است به این امید که با اعمال الگوریتم های بهینه سازی فرا ابتکاری بتوان به مسیرهای بهتری دست یافت.در این پژوهش سعی شده است که با تکمیل کردن مدلهای موجود، مدلی برای بهینه سازی مسیر سه بعدی راه که قابلیت اجرا در واقعیت داشته باشد، ارائه شود. برای تحقق این مهم، با توجه به ویژگی های هر یک از الگوریتم های ازدحام ذرات PSO و ژنتیک GA، از الگوریتم ترکیبی بهینه سازی ازدحام ذرات PSO و GA به عنوان روش جستجوی مسیر استفاده شده است. تابع هزینه به کاررفته در این پژوهش با درنظرگرفتن هزینه های مرتبط با ابنیه فنی (پلها و تونلها) بهبود داده شده است. همچنین با درنظرگرفتن قوسهای کلوتوئید در پلان و محدودیت های هندسی مسیر در پلان و پروفیل طولی راه، به صورت استفاده از تابع جریمه سعی شد تا تمهیداتی فراهم شود که جوابهای حاصله از مدل تا حد امکان قابلیت اجرا در واقعیت را داشته باشد. مدل پیشنهادی برای حل مسئله یافتن مسیر بهینه برای یک پروژه واقعی (شهر تبریز) به کار گرفته شد.جوابهای حاصله از حل این مدلها در حد قابل قبولی با واقعیتهای موجود ازنظر پرهیز از عبور در مناطق پرهزینه منطبق بوده و تاحدکافی ازقابلیت اجرا در واقعیت، به دلیل رعایت مشخصات هندسی مسیر راه، برخوردار است.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، مسیریابی راه ، الگوریتم ازدحام ذرات و ژنتیک