تعیین بهینه ظرفیت و مکان تاورکرین و محل عرضه مصالح در سایت‌‌های ساخت با استفاده از الگوریتم ژنتیک
محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزلهرویا امیری 1 , جواد مجروحی سردرود 2 , وحید مومنایی کرمانی 3
1 - گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی‌عمران و منابع زمین، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران و منابع زمین، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - گروه ریاضی، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان، ایران
کلید واژه: الگوریتم ژنتیک, بهینه‌سازی, سایت ساخت, ظرفیت و مکان تاورکرین, محل عرضه مصالح,
چکیده مقاله :
جانمایی تجهیزات در سایت پروژه های ساخت، یکی از مهمترین و ضروری ترین مراحل اولیه در مدیریت ساخت پروژه هاست که به طور قابل توجهی بر بهر ه وری پروژه تأثیر دارد. از آنجا که تاورکرین یکی از تجهیزات کلیدی در سایت های ساخت می باشد، جانمایی بهینه و مدیریت عملیات آن می تواند عملکرد ساخت را بهبود بخشد. تعیین نوع و مکان بهینه تاور کرین، یک مساله بهینه سازی ترکیباتی پیچیده سخت است که عوامل درهم قفل شده متعددی در آن تاثیر دارند و حل آن در مقیاس بزرگ از طریق روش های ریاضی دقیق میسر نیست. از این رو استفاده از الگوریتم های فراابتکاری برای حل آن ضروری است. محل قرارگیری تاورکرین بر ظرفیت مورد نیاز آنو در نتیجه بر هزینه های کلی حمل و نقل مصالح تاثیر دارد که مدت ها در تحقیقات مورد توجه نبود. اخیرا در تحقیق جدیدی ظرفیت تاورکرین به صورت متغیرتصمیم گیری وارد مدلسازی ریاضی شده است. اما مساله در مقیاس کوچک و با روش دقیق حل شده است. از آنجا که در سایت با مقیاس واقعی فضای امکان پذیر جواب مساله افزایش می‌یابد، لذا استفاده از تکنیک های دقیق برای دستیابی به جواب بهینه عملی نیست و استفاده از الگوریتم های فراابتکاری برای حل مساله ضروری است. این پژوهش در مقیاس بزرگ با استفاده از الگوریتم ژنتیک نوع و مکان بهینه تاورکرین ومحل بهینه عرضه مصالح به عنوان متغیرهای تصمیم گیری را بر اساس به حداقل رساندن کل هزینه حمل و نقل مصالح ارائه می دهد. نتایج نشان می دهد که الگوریتم ژنتیک با موفقیت جواب بهینه راپیدا کرده و منجربه کاهش حدود 14 درصدی در هزینه حمل ونقل مصالح در مقایسه با زمانی که طرح‌بندی سایت بر اساس تجربه باشد، می شود.
Construction site layout planning is one of the most important and essential early steps in construction management, which significantly influences project’s productivity. Since the tower crane is one of the key facilities on construction sites, optimized planning and managing its operation can improve construction performance. Determining optimal capacity and location of tower crane are complex combinatorial NP-hard optimization problems that are affected by several interrelated factors. This problem cannot be solved using exact mathematical methods on a large-scale site. Therefore, the use of metaheuristic algorithms is necessary in order to solve it. Tower crane’s location has a significant impact on its required capacity and, as a result, on total cost of material transportation, which was not considered in research for a long time. Recently, in a new research, tower crane’s capacity has been considered as a decision variable in the mathematical model. But the problem has been solved on a small-scale and with a precise method. Since the feasible solution space increases on a real-scale site, therefore, using the precise techniques is not practical to achieve the optimal solution. Therefore, it is necessary to utilize meta-heuristic algorithms to solve the problem. Using Genetic Algorithm, this study presents the optimal type and location of tower crane and material supply point as decision variables based on minimizing the total cost of material transportation on the large-scale site. The results indicate that the GA successfully determines the optimal solution, leading to approximately 14% cost reduction compared with when a site layout is decided based on experience.
_||_