الگوریتم‌های فراابتکاری برای جانمایی تاورکرین در سایت

محورهای موضوعی : انفورماتیک محیط های متخلخل

رویا امیری ¹ (گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی‌عمران و منابع زمین، واحد‌ تهران‌ مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)
جواد مجروحی سردرود ² (گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی‌عمران و منابع زمین، واحد‌ تهران‌ مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)
وحید مومنایی کرمانی ³ (گروه ریاضی، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان، ایران)

تاریخ دریافت : 1401/05/19 تاریخ پذیرش : 1401/05/26 تاریخ انتشار : 1401/06/01

کلید واژه: الگوریتم‌های فراابتکاری, بهینه‌سازی, سایت, جانمایی تاورکرین,

چکیده مقاله :

پروژه‌های تحقیقاتی نشان می‌دهد که تمایل به رویکردهای هوشمند برای اخذ تصمیم‌گیری‌ها در مراحل مختلف صنعت ساخت رو به افزایش است. برنامه‌ریزی جانمایی در سایت یکی از فرآیندهای مهم تصمیم‌گیری در مراحل اولیه پروژه‌های ساخت است که طی آن بایستی مکان تجهیزات و امکانات در داخل محدوده فضای سایت تعیین شود. تاورکرین یکی از تجهیزات حیاتی و گران‌قیمت در سایت‌های ساخت به شمار می‌رود. جانمایی مناسب تاورکرین تاثیر قابل توجهی برکیفیت، بهره‌وری، ایمنی، هزینه و مدت زمان پروژه دارد. در انتخاب مکان تاورکرین معیارهای متعددی شامل بزرگترین شعاع بالابری و ظرفیت تاورکرین، جنس خاک در سایت، ظرفیت باربری خاک و محل عرضه مصالح تاثیر دارند. لذا با توجه به تاثیر عوامل زیاد، جانمایی تاورکرین، یک مساله بهینه‌-سازی پیچیده و سخت است که حل آن با بالارفتن تعداد پارامترها و متغیرها از طریق الگوریتم‌های ریاضی دقیق میسر نیست. بنابراین، تعریف مسئله به صورت یک مساله بهینه‌سازی و ادغام آن با مدلسازی ریاضی برای رسیدن به جواب بهینه ضروری است. حل اینگونه مسائل معمولا از طریق الگوریتم‌های فراابتکاری که از دسته الگوریتم‌های تقریبی هستند انجام می‌شود. این مقاله مروری جامع بر تحقیقات انجام شده در زمینه مساله جانمایی تاورکرین در سایت‌های ساخت با استفاده از مدلسازی ریاضی و الگوریتم‌های فراابتکاری ارائه می‌دهد. بر اساس یافته‌های این مقاله، شکاف‌های تحقیقاتی در این زمینه شناسایی شده است. لذا پیشنهاداتی برای تحقیقات آتی در جهت رفع نواقص ارائه شده است که می‌تواند موضوع مقالات تحقیقاتی متعددی باشد.

چکیده انگلیسی:

Research projects show that the desire for intelligent approaches to decision-making at various stages of the construction industry is increasing. Site layout planning is one of the important decision-making processes in the early stages of construction projects, where the location of facilities must be determined within the site. Tower crane is considered as one of the vital and expensive facilities in construction sites. Proper locating of tower crane has a significant impact on the quality, productivity, safety, cost and time of the project. In choosing the location of the tower crane, there are several criteria, including the largest lifting radius and capacity of the tower crane, the type of soil on site, the soil-bearing capacity and the material supply points. Therefore, due to the influence of many factors, tower crane planning is a complex NP-hard optimization problem, which cannot be solved through exact mathematical algorithms as the number of parameters and variables increases. Therefore, it is necessary to define the problem as an optimization problem and integrate it with mathematical modeling to reach the optimal solution. Solving such problems is usually done through metaheuristic algorithms, which belong to the category of approximate algorithms. This study provides a comprehensive review on tower crane planning problem on construction sites using mathematical modeling and metaheuristic algorithms. Based on the findings of this study, research gaps are identified in this field. Therefore, suggestions for future works have been presented in order to solve the shortcomings, which can be the subject of various research articles.