پایان نامه توسعه مدل مکانیابی پایانه های اتوبوسرانی برون شهری با استفاده از یک الگوریتم فراابتکاری

دسته: عمران

فرمت فایل: doc

حجم فایل: 1141 کیلوبایت

تعداد صفحات فایل: 254

پایان نامه توسعه مدل مکانیابی پایانه های اتوبوسرانی برون شهری با استفاده از یک الگوریتم فراابتکاری

پیشگفتار:

کمینه کردن زمان اجرای هر فعالیت یکی از ارکان اصلی و در خور توجه برنامه ریزان محسوب می شود.

در حل مساله مکانیابی پایانه های اتوبوسرانی، هد ف یافتن بهترین زیر مجموعه ای از مجموعه گزینه های امکان پذیر است. امکانپذیری معمولا از دیدگاه های نوع کاربری، بودجه و وجود امکانا ت مالی برای پروژه های برگزیده مطرح می گردد. مساله مکانیابی پایانه های اتوبوسرانی مساله پیچیده ای است زیرا انواع ترکیبهای ممکن از نواحی دارای پتانسیل (که گزینه را می سازند) در عمل بسیار زیاد است. برای نمونه اگر تنها 20 ناحیه دارای پتانسیل موجود باشد و از میان آنها تنها انتخاب 3 ناحیه برای احدا ث پایانه

مورد نظر باشد، نیاز به بررسی 1140= ! 20 حالت ممکن از ترکیب نواحی است.

3 ! ( 20 −3 )!

به این ترتیب برای شهرهای بزرگ، که تعداد نواحی آنها بیش از این مقدار باشد، کار بررسی گزینه های امکان پذیر با دشواری زیادی روبرو است. از این رو ابداع روشهایی که بتواند کار را در مد ت معقول و کوتاه به انجام رساند، ضروری می نماید.

حل مسائل بهینه سازی ترکیبی امروزه تلاشهای تحقیقاتی بسیاری را به خود معطو ف نموده است. این مسائل معمولا علاوه بر اهمیت تئوری و اکادمیک از جنبه های علمی نیز حائز اهمیت می باشند و اکثر مسائل دنیای امروز دقیقا و یا با اندکی تغییر از همین مسائل ناشی می شوند. روشهای دقیقی که برای حل اینگونه مسائل به جوابهای بهینه و دقیق دست پیدا می کنند در حیطه روشهای دقیق و مدلهای برنامه ریزی ریاضی و یا تحقیق در عملیا ت قرار می گیرند. این روشهای دقیق همگی از آنچه اثباتهای دقیق دارند و به عنوان اصول اولیه پذیرفته شده اند نشا ت می گیرد. لزوم رسیدن به جوابهای بهینه در این روشها از ابتدا بدیهی و یاقابل اثبا ت می باشد. اما با بزرگتر شدن مسائل دنیای واقعی و بوجود امدن بحثی تحت عنوان پیچیدگیهای زمانی حل مسائل، مشاهده می شود که روشهای دقیق قادر به دستیابی به جوابهای بهینه در زمانهای معقول و منطقی نمی باشند بطوری که هزینه ای که مدل بایستی از نظر زمانی برای مسائلی با ابعاد بزرگ برای دستیابی به جواب بهینه بپردازد توجیه حل مساله با آن روش را از بین میبرد. با وجود این مشکلا ت لزوم استفاده از روشهایی که بتواند جوابهای بهینه یا لا اقل نزدیک به بهینه این مسائل بزرگ را در زمانی منطقی بیابند احسا س می شود. در انتخاب استفاده از روشهای دقیق و یا روشهای فرا ابتکاری در واقع مصالحه ای میان زمان و بهینگی جواب انجام می شود.

فهرست مطالب

چکیده … 1

مقدمه … 2

فصل اول : کلیا ت … 3

1-1- پیشگفتار: … 4

1-2- تعریف مساله … 5

1-3- اهمیت مساله … 6

1-4- هد ف تحقیق … 6

1-5- روش کار و تحقیق … 7

1-6- بررسی عوامل موثر در مکانیابی پایانه های برون شهری … 7

1-6-1- موقعیت زمین … 7

1-6-1-1- فاصله از محل تقاضا … 7

1-6-1-2- وسعت … 8

1-6-1-3- کاربری و همسایگی … 8

1-6-1-4- اثار زیست محیطی … 8

1-6-1-5- مالکیت … 8

1-6-2- محدودیتها … 8

1-6-2-1- موقعیت از نظر طرح شهرسازی و دستور العملهای مربوطه … 9

1-6-2-2- سیاست گذاری مدیران اجرایی شهر … 9

1-6-3- امکانا ت منطقه در تامین تاسیسا ت … 9

1-6-3-1- راه های ارتباطی … 9

1-6-3-2- آب … 9

1-6-3-3- برق … 9

1-6-3-4- گاز … 9

1-6-3-5- مخابرا ت … 10

1-6-3-6- تسهیلا ت انتقال و یا تصفیه فاظلاب و دفع ابهای سطحی … 10

1-6-3-7- مسائل امنیتی … 10

1-6-4- وضعیت زمین شناسی … 10

1-6-4-1- ایمنی … 10

1-6-4-2- ناهمواریها وعوار ض طبیعی … 10

1-6-4-3- ابهای زیرزمینی … 10

1-6-4-4- مکانیک خا ک … 11

1-6-5- ویژگیهای اقلیمی و جغرافیایی … 11

1-6-5-1-ویژگیهای اقلیمی … 11

1-6-5-2-وضعیت بادها … 11

1-7- بررسی کلی مسائل … 11

1-7-1- طبقه بندی مسائل: … 11

1-7-1-1- مسائل چند جمله ای ( P ): … 12

1-7-1-2- مسائل چند جمله ای نامقید ( NP ): … 12

1-7-1-3- مسائل بهینه یابی ترکیبی ( COP ): … 13

فصل دوم: بررسی روشهای مختلف مکانیابی پایانه های اتوبوسرانی برون شهری مطابق متون گذشته … 15

2-1-بررسی روشهای کلی مکانیابی … 16

2-2- مدلهای کیفی مکانیابی پایانه های اتوبوسرانی برون شهری … 18

2-2-1- روش تحلیل سلسله مراتبی ( AHP ) … 18

2-2-1-1- ایجاد ساختار درختی پارامترها و رسم نمودار AHP … 19

2-2-1-2- مقایسه زوج به زوج پارامترها با هم … 19

2-2-1-3-بررسی میزان سازگاری پاسخهای کارشناسان خبره … 20

2-2-1-4- روش محاسبه وزن نسبی در فرایند تحلیل سلسله مراتبی … 21

2-2-1-5- روش محاسبه وزن نهایی در فرایند تحلیل سلسله مراتبی … 22

2-2-2- مکانیابی با استفاده از منطق فازی … 22

2-3- مدلهای کمی مکانیابی پایانه های اتوبوسرانی برون شهری … 25

2-3-1- مدل مکانیابی پیوسته … 25

2-3-1-1-مکانیابی با در نظر گرفتن فاصله خطی بین نواحی … 26

2-3-1-2-مکانیابی با در نظر گرفتن فاصله دو بعدی بین نواحی … 27

2-3-1-3- مکانیابی در مواردی که فاصله توان مثبتی از P باشد … 27

2-3-2-روش پی مرکز … 28

2-3-2-1- فاصله چه بای چه … 29

2-3-2-2- مکانیابی با تقاضای وزین نواحی … 29

2-3-3- مکانیابی شبکه ای … 30

2-3-4- مکانیابی بر اسا س ماهیت دینامیکی تقاضا … 31

2-3-5- مدل مکانیابی پایانه های چند گانه … 32

2-4- مقایسه روشها … 33

فصل سوم: بررسی روشهای حل مساله … 35

3-1- روشهای حل مسأله: … 36

3-1-1- روش شبیه سازی: … 37

3-1-2- روش بهینه سازی: … 37

3-1-2-1- روشهای شمارشی: … 38

3-1-2-2- روشهای محاسباتی: … 38

3-1-2-3- روشهای ابتکاری: … 39

3-1-2-4- روشهای فرا ابتکاری: … 40

3-2- روش جستجوی همسایه … 41

3-3- الگوریتم بهینه یابی با کلونی مورچگان ( ACO ): … 45

3-3-1- سیستم مورچه ها ( AS ) … 47

3-3-1-1-ساخت راه حل … 47

3-3-1-2-به روزکردن جذابیت مسیر … 49

3-3-2- سیستم مورچه های حداقل و حداکثر در مساله فروشنده دوره گرد … 50

3-3-2-1- به روز کردن جذابیت مسیر … 50

3-3-2-2- محدودیت جذابیت مسیر … 51

3-3-2-3- شروع و بازسازی جذابیت مسیر … 52

3-3-3- سیستم مورچه های حداقل و حداکثر در مساله پی – میانه با ظرفیت محدود … 52

3-3-3-1-پتانسیل اولیه هر ناحیه جهت عرضه سرویس (η): … 53

3-3-3-2- میزان جذابیت هر ناحیه (τ): … 53

3-3-3-3-کنترل رکود … 54

3-4- ACO بعلاوه جستجوی محلی … 55

3-4-1- چگونگی افزودن جستجوی محلی به الگوریتم های ACO … 55

3-4-2- به روز کردن جذابیت مسیر لامارک و داروین: … 57

فصل چهارم: روش تحقیق … 58

4-1- پروسه حل مساله … 59

4-2- مدل پیشنهادی توسعه یافته مکانیابی پایانه های اتوبوسرانی برون شهری … 61

4-3-ایجاد تغییرا ت در الگوریتم تلفیقی پیشنهادی و متناسب نمودن آن با مساله … 63

4-3-1-پتانسیل اولیه هر مرکز جهت پایانه شدن (η): … 64

4-3-2- میزان جذابیت مرکز هر ناحیه (τ): … 64

4-4- پروسه بهینه سازی مدل … 66

فصل پنجم: مطالعه موردی و پیاده سازی روش تحقیق روی شبکه شهر اصفهان … 71

5-1- مقدمه … 72

5-2- تعیین محدوده مورد مطالعه … 72

5-3- وضعیت پایانه های موجود در شهر اصفهان … 74

5-3-1- پایانه کاوه … 74

5-3-2- پایانه صفه … 75

5-3-3- پایانه زاینده رود … 77

5-3-4- پایانه جی … 78

5-4- بررسی اطلاعا ت موجود … 79

5-5- ساخت مدل پیشنهادی … 81

5-6- ارزیابی مدل … 87

5-7- ارزیابی پایانه های شهر اصفهان در وضعیت کنونی … 90

5-8- تعیین مکان بهینه پایانه ها … 90

5-9- تحلیل حساسیت پارامترهای مدل … 92

5-9-1- تحلیل حساسیت مدل نسبت به پارامتر’ تعداد تکرار برنامه ‘ … 93

5-9-2- تحلیل حساسیت مدل نسبت به پارامتر’ تعداد انتخابگر’ … 93

5-9-3- تحلیل حساسیت مدل نسبت به پارامتر’ نرخ کاهش جذابیت ‘ … 94

5-9-4- تحلیل حساسیت مدل نسبت به پارامتر کنترل کننده میزان تاثیر جذابیت (α) و پارامتر کنترل کننده میزان تاثیر

پتانسیل اولیه (β) … 96

5-10- تعیین تعداد پایانه مورد نیاز بر اسا س رشد تقاضا در افق 1390 … 97

فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادا ت … 100

6-1- نتیجه گیری … 101

6-2- ارائه پیشنهادا ت برای آینده … 102

پیوست 1: نمونه پرسشنامه نظرسنجی از کارشناسان خبره … 104

پیوست 2: متن برنامه نوشته شده در محیط نرم افزار MATLAB … 107

منابع و ماخذ … 116

فهرست منابع فارسی … 116

فهرست منابع لاتین … 117

  • دانلود

چطور دانلود کنم؟